NEX проект: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Здравейте момчета, това е Натанаел Прадо отново с друг страхотен проект. Този път искам да споделя с вас, проект, който правя от три години, този проект е моят робот, наречен NEX. Така че първо се запознайте с историята зад моето творение.

Историята зад проекта

Дълго време в мен имаше желание. Желанието да се създаде робот, но не какъвто и да е робот. Исках да създам някой, който е нещо повече от робот, който е приятел, с уникална личност и характеристики, а също така може да бъде част от това, което съм. Началото, когато това желание започна да се ражда в мен, не знам със сигурност; но знам, че въпреки времето, това никога няма да умре в мен, защото беше нещо повече от просто желание, това беше житейска цел и мечта, която трябва да се изпълни. Тогава си купих първия Arduino, An Arduino Mega 2560 и започнах да превръщам мечтата си в реалност и въпреки че желанието ми може да изглежда малко лудо или дори невъзможно, продължих да търся какво искам да постигна, поемайки рискове и се впускаме в неизвестното. Това бяха около три години на планиране и превръщане на концепцията ми в реалност. И сега след години работа моят робот оживя !!!

Но какво е Arduino?

На първо място, бих искал да представя на тези, които не знаят, Arduino. Така че Arduino е електронна платформа с отворен код, базирана на лесен за използване хардуер и софтуер. Платките Arduino могат да четат входове - светлина върху сензор, пръст върху бутон или съобщение в Twitter - и да го превърнат в изход - активиране на мотор, включване на светодиод, публикуване на нещо онлайн. Можете да кажете на дъската си какво да прави, като изпратите набор от инструкции към микроконтролера на дъската. За целта използвате езика за програмиране Arduino (базиран на Wiring) и софтуера Arduino (IDE), базиран на Processing. Arduino е толкова фантастичен и невероятен, можете да правите много готини неща с него и можете буквално да превърнете мечтите си в реалност с него, както направих моя робот, NEX.

Целта на публикуването на този проект не е просто да обясня подробно как направих моя робот, а по -скоро да ви вдъхновя и насърчи да измисляте и създавате това, което искате, въпреки че понякога мечтите ви изглеждат невъзможни. И така, какво чакаме? Нека да стигнем до него!

Консумативи

www.arduino.cc/en/guide/introduction

Стъпка 1: Материали

Това е по -голямата част от парчетата, които съм използвал, за да направя моя робот:

• Arduino Mega 2560
• Shield Easy VR 3.0 + микрофон
• Щит на двигателя L293D
• Подобрен 3,5 -инчов дисплей на Nextion
• 2 Micro Servo SG90 Tower Pro 9g
• Комплект шаси с кръгъл робот
• HC-SR04 Ултразвуков сензор за разстояние
• 10000mAh Mi Power Bank
• 8Ω високоговорител

Използвал съм и други материали като:

• Кутия за мляко (за да се направи тялото на NEX)
• Поцинковани проводници (за оръжия на NEX)
• Картон
• Парчета пластмаса
• Някои спрейове

Стъпка 2: От зачеването до реалността

Тъй като всеки проект започва преди всичко в съзнанието ни, много е важно да поставите идеята си на хартия, преди да започнете изграждането на всеки проект, за да имате вече представа какви части и материали могат да бъдат използвани, за да превърнете една идея в реалност. Като се има предвид това, горното изображение илюстрира една от първите скици на моя робот, направена в началото на 2019 г., където е показана симулация на това как изглежда NEX в окончателния проект. По -късно тази илюстрация беше подобрена и следователно имаше някои малки модификации. Изображението по -долу илюстрира 2D изгледа на вече актуализиран проект, направен с помощта на графичен софтуер на компютъра.

Стъпка 3: Частите на NEX

В този раздел ще ви покажа и ще обясня някои от най -важните парчета, които използвах за създаването на моя робот, както и как те могат да бъдат използвани в най -разнообразните роботи и Arduino проекти. Така че хайде !!

Нека започнем с това парче, това е Motor Shield L293D, той е базиран на чипа L293D и може да се използва с Arduino. Този щит е много интересен, защото ви позволява да управлявате двигатели с вашата дъска Arduino. Възможно е едновременно управление с до 4 DC двигателя, 2 сервомотора или 2 стъпкови двигателя. Използвах този щит, за да контролирам ръцете на NEX, които работят с два серво мотора SG90, а също и двата DC двигателя, които го карат да се движи.

Това нещо прилича на две очи, нали? но те не са, хахаха … Това всъщност е ултразвуков сензорен модул HC-SR04, който може да се използва с Arduino например за измерване на разстоянието между определени елементи, той е в състояние да измерва разстояния от 2 см до 4 м с голяма точност и ниска цена. Тези сензори са известни също като приемо -предаватели и имат способността да работят подобно на сонара. Докато сонарът се използва главно под вода, ултразвуковите приемо -предаватели могат да се използват в наземната среда, като въздухът е средство за предаване. В допълнение, ултразвуковите сензори за вълни са често срещани в промишлени и медицински приложения.

Това е сервомотор SG90, той не е нищо повече от двигател с контрол на ъгловото положение, той е: чрез PWM сигнали е възможно да се командва, че серво моторът е неговата ос до определения ъгъл, като може да се движи от -90º до 90º, или това означава, че има степен на свобода от 180º. В допълнение, сервомоторът SG90 е един от най -популярните, когато става въпрос за Arduino или образователна роботика. Това е така, защото има малък размер и въртящ момент, подходящ за повечето образователни приложения. В моя проект бяха използвани 2 серво мотора за движение на ръцете на NEX.

Това е Display Nextion Enhanced NX4832K035, този дисплей е много мощен, всъщност направих лицето на моя робот, използвайки този дисплей. Той включва хардуерна част (поредица от TFT платки) и софтуерна част (редактор Nextion). Хубавото е, че Nextion TFT платката използва само един сериен порт за комуникация.

Има и други важни части, които нямам снимка тук с мен, като Easy VR Shield 3.0, This Shield е многофункционален модул за разпознаване на реч, предназначен да добави гъвкави, здрави и рентабилни възможности за разпознаване на реч към почти всяко приложение. Той има микрофон и поддръжката на 8Ω високоговорител, този щит е много важен за моя робот, защото ми позволява да комуникирам с NEX, това е като мост между моя и моя робот.

Друга част, която е много важна, е комплектът с кръгло роботизирано шаси, този комплект включва два DC двигателя, които контролират колелата на NEX, така че моят робот може да се движи напред, назад, да се върти, да отива надясно и наляво и така нататък.

И последното, но не и по важност, разбира се, Power Bank. Тъй като моят робот е самостоятелен, той се нуждае от батерия в него, за да осигури енергия за Arduino, затова аз избирам 10000Mah Powerbank за него.

Стъпка 4: Процес на създаване на NEX (хардуер)

Първата стъпка в процеса на сглобяване на NEX бяха предварителните тестове, извършени за проверка на интеграцията и работата между Arduino Mega 2560, EasyVR 3.0 Shield и L293D Motor Shield.

След като този етап приключи, тялото на робота е направено, за това е използвана консерва с гнездово мляко, която трябваше да бъде нарязана на някои части, за да се фиксират някои парчета в нея, освен това тази консерва по -късно е шлайфана и боядисана с жълта спрей боя.

След като това беше направено, роботизираното шаси NEX беше сглобено, тъй като идва напълно разглобено от фабриката. Беше необходимо да се монтират всички части на шасито в допълнение към правилното електрическо свързване на двигателя. Вижте изображението по -долу на вече сглобено шаси.

С тази готовност ултразвуковият сензор HC-SR04 беше стратегически позициониран под това шаси и кутията за мляко (тялото на робота) беше завинтена върху предварително монтираното роботизирано шаси. След това кабелите бяха свързани и прикрепени към тялото NEX, което осъществява връзката между вътрешните компоненти, за да ги трансформира в изходи или входове от външната страна на корпуса на робота, като например микрофона, към USB порта, който трябва да се презареди. USB порт на Arduino. Вижте изображението по -долу:

След това към корпуса на робота бяха добавени два моторни сервомотора, по един във всеки край на кутията, както и захранващата банка от 10000mAh. Както е показано на снимката по -долу.

Скоро след това основният робот, съставен от Arduino Mega 2560 + Shield EasyVR 3.0 + Motor Shield L293D, преди тестван и работещ, беше добавен към корпуса на NEX и бяха направени правилни връзки между платките и другите периферни устройства. Както е показано на снимката по -долу.

След това 3,5-инчовият Nextion LCD екран беше свързан към Arduino Mega 2560 и прикрепен към предната част на корпуса на робота, а освен това 4Ω и 3W високоговорител беше стратегически позициониран под LCD екрана на тялото на робота. Накрая бяха направени рамената NEX и за направата им бяха използвани поцинковани проводници.

Стъпка 5: Процес на създаване на NEX (софтуер)

Сега преминаваме към софтуерната част NEX. За да се създаде лицето на робота NEX на екрана Nextion, за първи път е използван софтуер за графичен дизайн и анимация с отворен код, наречен Krita. Чрез него можете да нарисувате всички произведения на изкуството на лицето NEX, както и да преобразувате всяко създадено изображение в рамка, за да бъде част от набора от анимации за лице на NEX. Всеки път, когато NEX говори, той показва на екрана си набор от изображения, специфични за дадена команда, въртящи се с 30 FPS, тоест всяко гласово съобщение, което говори, трябва да бъде синхронизирано с движението на устата му, така че той внимава много, когато прави NEX синхронизиране на устните, така че движенията на устата му да не изглеждат повтарящи се и без хармония с това, което говори. Тъй като анимацията не е нищо повече от поредица от изображения, въртящи се с определена скорост, NEX има около пет хиляди изображения, способни да се въртят последователно на екрана си до момента на публикуването. Това със сигурност беше една от най -трудоемките и уморителни части от целия този проект, защото създаването на рисунки и анимации от нулата, без да е необходимо обучение в тази област, изисква много усилия и търпение. Но не само, че за да се направи тази банка от изображения анимация, която може да бъде изпълнена от Arduino на екрана Nextion, беше необходимо да се използва софтуерът Nextion Editor, който прави създаването на.tft файл, който се записва и вмъква в микро SD карта, която по -късно да бъде свързана към екрана Nextion и изображенията, заредени на нея.

За да се създаде гласът на робота NEX беше използван като основа на гласа на автора, който пише това разширено резюме тук. Чрез няколко процеса на промяна на гласа, използващи програмата Audacity, беше възможно да се създаде характерен глас за NEX. Следващата стъпка беше просто да заредите всички създадени гласови команди в EasyVR Shield чрез софтуера за EasyVR командир. Към момента на публикуване на NEX са създадени 12 гласови команди, както и 12 гласови съобщения, заредени в него.

И така погледна роботът NEX в края на процеса на създаване.

Стъпка 6: Това е всичко за хората

Това е всичко за хората. Както можете да видите, аз се опитах да обобщя тригодишен проект в един-единствен Instructable, но това не е толкова лесно хахаха … Но основното послание, което исках да предам тук, е, че без значение каква е вашата мечта, и колко трудно изглежда, ако вярвате, че е възможно да го превърнете в реалност и не се отказвате от тази мечта, тя ще се сбъдне !!

NEX и се надявам този проект да се хареса и ви благодаря на всички, че прочетохте дотук. Ако искате да научите повече за NEX и вашето невероятно пътуване, не забравяйте да го последвате в официалния му Instagram: @nextherobot. Това е, чао !! до скоро с други страхотни проекти !!;)