Telepresence Robot: Basic Platform (1. rész): 23 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Randofo@madeineuphoria az Instagram -on! Kövesse a szerző további információit:

Névjegy: A nevem Randy, és közösségi menedzser vagyok ezeken a részeken. Egy korábbi életemben megalapítottam és működtettem az Instructables Design Studio (RIP) @ Autodesk Pier 9 Technology Center -t. Én is a szerzője vagyok … Tovább a randofo -ról »

A telepresence robot olyan típusú robot, amely távolról vezérelhető az interneten keresztül, és helyettesítőként működik valahol máshol. Például, ha New Yorkban tartózkodik, de fizikailag szeretne kapcsolatba lépni egy kaliforniai embercsoporttal, akkor hívjon be egy telepresence robotot Kaliforniában, és a robot legyen az Ön állása. Ez a hét első része -rész utasítható sorozat. A következő két utasításban az alapvető elektromechanikus robotplatformot építjük fel. Ezt a platformot később érzékelőkkel és kiegészítő vezérlőelektronikával fejlesztik. Ez az alap egy műanyag doboz körül helyezkedik el, amely szerkezetet biztosít, és belső teret kínál az elektronika tárolására. A kialakítás két középső hajtó kereket használ a folyamatos szervókhoz, amelyek lehetővé teszik, hogy előre, hátra és a helyére forduljanak. Annak érdekében, hogy ne billenjen oldalról oldalra, két fém székrepülőgépet tartalmaz. Az egészet egy Arduino irányítja. Ha többet szeretne megtudni a projektsorozat témáiról, nézze meg a Robot osztályt, az elektronikai osztályt és az Arduino osztályt.

1. lépés: Anyagok

Mivel ez egy két részből álló projekt, az összes részt egy listába foglaltam. A második félév alkatrészeit megismételjük ebben a leckében. Szükséged lesz: (x2) Folyamatosan forgó szervókra (x1) Standard szervóra (x1) Arduino (x1) 4 x AA elemtartóra (x1) 2 x AA elemtartóra (x6)) AA elem (x1) M típusú tápkábel (x2) görgő kerekek (x1) műanyag doboz (x1) szelfi bot (x1) 1/2 "mennyezeti lemez karima (x1) fém fogas (x2) 1/4-20 x 7/8 "x 1-1/4" alapcsúszka (x4) 1/4-20 anya (x1) Vegyes zsugorcső (x1) Vegyes cipzár

2. lépés: Fúrja a szervókürtöt

Tágítsa ki a két folyamatos forgású szervó legkülső furatát 1/8 -os fúróval.

3. lépés: Jelölje és fúrja

Középpontba állítsa a szervókürtöt a 3 hüvelykes kerékagyak egyikére, és jelölje meg a szervó rögzítőfuratait. Fúrja ezeket a jeleket egy 1/8 hüvelykes fúróval. Ismételje meg a második kereket.

4. lépés: Csatlakoztassa

Zippel kösse össze a kerekeket a megfelelő szervókürtökkel, és vágja le a felesleges cipzárat.

Lépés: Csatlakoztassa a motorokat

A motor rögzítőnyílásainak segítségével erősen rögzítse a két folyamatos szervót egymáshoz, hogy tükröződjenek. Ez a konfiguráció egyszerűnek tűnhet, de valójában meglehetősen robusztus hajtáslánc a robot számára.

6. lépés: Jelölje meg a keréknyílásokat

Két téglalapot kell kivágnunk a fedél közepére, hogy áthaladhassunk a kerekeken. Keresse meg a tupperware fedél közepét úgy, hogy egy sarkot a sarokba húz. Az X metszéspontja a középpont. A középpontból mérjen 1-1/4 "-et befelé az egyik leghosszabb él felé, és jelöljön be. Tükrözze ezt az ellenkező oldalon. Következő 1-1/2" -es mérés felfelé és lefelé a középső jelektől, és jelölje meg ezeket a méréseket Nos. Végül mérjen 1-1/2 "-ot kifelé a hosszú él felé a belső jelek mindegyikétől, és készítsen három külső jelet a vágási vonalak külső szélének dilinizálásához. Kérjük, vegye figyelembe, hogy nem bántam meg ezeket a méréseket, mert tökéletesen egy vonalba kerültek a doboz szélének fedelében lévő vályúval. Két 1-1/2 "x 3" doboz körvonalat kell hagynia. Ezek a kerekekhez tartoznak.

7. lépés: Vágja le a nyílásokat

A jelöléseket útmutatóként vágja le két 1-1/2 "x 3" téglalap alakú keréknyílást dobozvágóval vagy hasonló késsel.

8. lépés: Jelölje és fúrja

Helyezze a motor szerelvényt a fedél közepére úgy, hogy a kerekek a két téglalap alakú furat középpontjába kerüljenek, és ne érintse meg egyik szélét sem. Miután meggyőződött arról, hogy elérte a megfelelő kerékpozíciót, jelölje be a motorok mindkét oldalát. Ez fúróvezetőként szolgál a lyukakhoz, amelyeket a motorok fedéllel történő összekötésére használnak. Miután a jelölések megtörténtek, fúrja ki ezeket a lyukakat 3/16 -os fúróval.

9. lépés: Rögzítse a hajtó kerekeket

A megfelelő rögzítőnyílásokkal erősen rögzítse a szervomotorokat a fedélhez. Vágja le a felesleges cipzárkötegelő farokat. Ha a motorokat a robot közepére szereltük, robusztus hajtásegységet hoztunk létre. Robotunk nemcsak előre és hátra tud menni, hanem mindkét irányba fordulni. Valójában a robot nem csak balra vagy jobbra kanyarodhat a motorok sebességének eltérésével menet közben, hanem a helyén is elfordulhat. Ezt úgy érik el, hogy a motorokat azonos fordulatszámmal ellentétes irányba forgatják. Ennek a képességnek köszönhetően a robot szűk helyeken is navigálhat.

10. lépés: Készítse elő a csúszkákat

Készítse elő a csúszkákat úgy, hogy az 1/4-20 anyákat a menetes csapok felére csavarja. Ezeket a csúszkákat a robot szintezésére használják, és szükség lehet későbbi beállításukra, hogy a robot zökkenőmentesen tudjon billentés nélkül haladni.

11. lépés: Fúró és rögzítő csúszkák

Körülbelül 1-1/2 "befelé a doboz rövid széleitől, jelölje meg a közepét. Fúrja át ezeket a jeleket 1/4" -os fúróval. Helyezze be a csúszkákat a lyukakba, és rögzítse őket 1/4 -20 dió. Ezek a robot egyensúlyának fenntartására szolgálnak. Nem lehetnek olyan magasak, hogy a meghajtó kerekek nehezen tudnak érintkezni a talaj felszínével, és ne legyenek olyan alacsonyak, hogy a robot ide -oda lötyögjön. Valószínűleg módosítania kell ezek magasságát, amint elkezdi látni a robot működését.

12. lépés: Az áramkör

Az áramkör meglehetősen egyszerű. Két folyamatos forgású szervóból, egy szabványos szervóból, egy Arduino -ból és egy 9 V -os tápegységből áll. Ennek az áramkörnek az egyik trükkös része valójában a 9 V -os tápegység. Ahelyett, hogy egyetlen elemtartó lenne, valójában egy 6V és 3V elemtartóról van szó, hogy 9V -ot hozzon létre. Ennek oka az, hogy a szervóknak 6 V -os, az Arduino -nak 9 V -os áramforrásra van szüksége. Annak érdekében, hogy mindkettő áramot kapjon, egy vezetéket csatlakoztatunk ahhoz a helyhez, ahol a 6V és 3V tápegységek össze vannak forrasztva. Ez a vezeték 6 V feszültséget biztosít a motoroknak, míg a 3 V -os tápból származó piros vezeték valójában a 9 V -os tápegység, amelyet az Arduino igényel. Mindannyian ugyanazt az alapot osztják. Ez nagyon zavarónak tűnhet, de ha alaposan megnézi, látni fogja, hogy valójában meglehetősen egyszerű.

13. lépés: Táp- és földvezetékek

Az áramkörünkben a 6 V -os tápcsatlakozót háromféleképpen kell felosztani, a földelést pedig négyféleképpen kell elválasztani. Ehhez három szilárd magos piros vezetéket forrasztunk egyetlen szilárd magos piros vezetékre. Egy szilárdtestet is forrasztunk fekete fekete vezeték négy szilárd mag fekete vezetékhez.

Tömör huzalt használunk, mert nagyrészt a szervo aljzatokhoz kell csatlakoztatni.

Kezdetben vágja le a megfelelő számú vezetéket, és távolítson el egy kis szigetelést mindegyik végéről.

Csavarja össze a vezetékek végét.

Forrasztja ezt a kapcsolatot.

Végül csúsztasson egy zsugorcsövet egy darabra a csatlakozóra, és olvasztja a helyére, hogy szigetelje.

Most forrasztott két vezetékköteget.

14. lépés: A kábelköteg csatlakoztatása

Forrasztja össze a piros vezetéket a 4 X AA elemtartóból, a fekete vezetéket a 2 X AA elemtartóból és az egyetlen piros vezetéket a hálózati kábelkötegből. Ezt a csatlakozást zsugorcsővel szigetelje. Ez szolgál a szervók 6V -os tápcsatlakozásaként. Ezután forrasztja a fekete vezetéket a 4 X AA elemtartóból az egyetlen fekete vezetékhez a földelő kábelkötegből. Ezt szigetelje zsugorcsővel is. Ez földelő csatlakozást biztosít az egész áramkör számára.

15. lépés: Csatlakoztassa a hálózati csatlakozót

Csavarja szét a védőburkolatot a dugóról, és csúsztassa rá a fedelet a kábelköteg egyik fekete vezetékére, hogy később vissza lehessen csavarni. Forrasztja a fekete vezetéket a dugó külső csatlakozójához. piros tömör huzal a dugó középső csatlakozójához. Csavarja vissza a fedelet a csatlakozóra, hogy szigetelje a csatlakozásokat.

16. lépés: Hozza létre a 9V -os csatlakozást

Forrasztja a tápcsatlakozóhoz csatlakoztatott piros kábel másik végét az akkumulátor piros vezetékéhez, és szigetelje zsugorcsővel.

17. lépés: Szerelje fel az elemtartókat

Helyezze az elemtartókat a doboz fedelének egyik oldalára, és jelölje be rögzítési lyukaikat egy állandó jelölővel. Fúrja ezeket a jeleket egy 1/8 hüvelykes fúróval. Végül rögzítse az elemtartókat a fedélhez 4-40 laposfejű csavar segítségével és dió.

18. lépés: Programozza be az Arduino programot

A következő Arduino tesztkód lehetővé teszi a robot számára, hogy előre, hátra, balra és jobbra haladjon. Csak a folyamatos szervomotorok működőképességének ellenőrzésére készült. A robot előrehaladtával tovább módosítjuk és kibővítjük ezt a kódot.

/*

Telepresence Robot - A hajtókerék tesztkódja, amely a telepresence robotbázis előre, hátra, jobbra és balra való működését teszteli. */ // Tartalmazza a szervokönyvtárat #include // Mondja el az Arduino -nak, hogy vannak folyamatos szervók Servo ContinuousServo1; Szervo ContinuousServo2; void setup () {// Csatlakoztassa a folyamatos szervókat a 6. és 7. csaphoz. ContinuousServo1.attach (6); ContinuousServo2.attach (7); // Szüneteltetett helyzetben indítsa el a folyamatos szervókat // ha továbbra is enyhén pörögnek, // változtassa meg ezeket a számokat, amíg le nem áll ContinuousServo1.write (94); FolyamatosServo2.write (94); } void loop () {// Válasszon egy 0 és 3 közötti véletlen számot int tartomány = random (4); // A rutinokat az éppen kiválasztott véletlenszám alapján kapcsolja át (tartomány) {// Ha 0 van kiválasztva, forduljon jobbra, és szüneteltesse a második esetet 0: right (); késleltetés (500); stopDriving (); késleltetés (1000); szünet; // Ha az 1 van kiválasztva, forduljon balra és szüneteltesse a második esetet 1: left (); késleltetés (500); stopDriving (); késleltetés (1000); szünet; // Ha a 2 van kiválasztva, lépjen előre és szüneteltesse a második esetet 2: forward (); késleltetés (500); stopDriving (); késleltetés (1000); szünet; // Ha a 3 van kiválasztva, lépjen hátra és szüneteltesse a második esetet 3: backward (); késleltetés (500); stopDriving (); késleltetés (1000); szünet; } // Szünet egy ezredmásodpercig a kódkésleltetés stabilitása érdekében (1); } // Funkció a vezetés leállítására void stopDriving () {ContinuousServo1.write (94); FolyamatosServo2.write (94); } // Funkció előrehajtásra void forward () {ContinuousServo1.write (84); FolyamatosServo2.write (104); } // Funkció visszafelé vezetni void backward () {ContinuousServo1.write (104); FolyamatosServo2.write (84); } // Funkció a jobb meghajtására void right () {ContinuousServo1.write (104); FolyamatosServo2.write (104); } // Funkció a bal oldali void meghajtására left () {ContinuousServo1.write (84); FolyamatosServo2.write (84); }

19. lépés: Csatlakoztassa az Arduino -t

Helyezze az Arduino -t bárhová, a doboz aljára. Jelölje meg az Arduino rögzítőfuratait, és tegyen egy újabb jelet a tábla szélén kívül, az egyes rögzítési lyukak mellett. Alapvetően két lyukat készít az Arduino tábla rögzítéséhez a műanyag dobozhoz. Fúrja le ezeket a jeleket. A lyukak segítségével rögzítse az Arduino -t a doboz belsejéhez. A szokásos módon vágja le a felesleges cipzárnyakkendőket.

20. lépés: Csatlakoztassa a vezetékeket

Most itt az ideje, hogy végre mindent összekapcsoljon. Dugja be a 6 V -os piros vezetékeket a szervomotor aljzatába, amely megfelel a piros vezetékének. Csatlakoztassa a földelő vezetékeket a megfelelő fekete vezeték aljzathoz. csatlakozik a fehér vezetékhez. Csatlakoztassa az egyik zöld vezeték másik végét a 6 -os, a másikat a 7 -es tűhöz. Végül csatlakoztassa a 9 voltos tápcsatlakozót az Arduino hordócsatlakozójához.

21. lépés: Helyezze be az elemeket

Helyezze be az elemeket az elemtartókba. Ne feledje, hogy a kerekek forogni kezdenek.

22. lépés: Rögzítse a fedelet

Tegye rá a fedelet, és rögzítse azt. Most már rendelkeznie kell egy nagyon egyszerű robotplatformnal, amely elöl, hátul, balra és jobbra megy. A következő órákon tovább fogunk foglalkozni ezzel.

23. lépés: Hibaelhárítás

Ha nem működik, ellenőrizze a kábelezést a sematikus ábrával. Ha még mindig nem működik, töltse fel újra a kódot. Ha még így sem működik, ellenőrizze, hogy világít-e az Arduino zöld fénye. Ha nem, szerezzen be új elemeket. Ha többnyire működik, de nem áll le teljesen a mozgások között, akkor be kell állítania a burkolatot. Más szóval, a motor nulla pontja nincs tökéletesen konfigurálva, így soha nem lesz semleges helyzet, amely megállítja. Ennek kijavításához finomítsa a szervó hátulján található kis csavaros kapocsot, és nagyon finoman csavarja, amíg a motor meg nem forog (szüneteltetett állapotban). Ez eltarthat egy pillanatig, hogy tökéletes legyen. A sorozat következő utasításában egy szervo-állítható telefontartót rögzítünk.