NEX projekt: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Hé srácok, Natanael Prado ismét itt van egy másik fantasztikus projekttel. Ezúttal szeretném megosztani veletek srácok, egy projektet, amelyet három éve végzek, ez a projekt az én robotom, a NEX. Tehát először ismerje meg alkotásom mögött rejlő történelmet.

A projekt mögött álló történelem

Régóta bennem van a vágy. A robot létrehozásának vágya, de nem akármilyen robot. Szerettem volna létrehozni valakit, aki több, mint egy robot, egy barát, egyedülálló személyiséggel és jellemzőkkel, és az is, aki része lehet annak, aki vagyok. Az elejét, amikor ez a vágy elkezdett bennem megszületni, nem tudom biztosan; de tudom, hogy az idő ellenére ez soha nem fog meghalni bennem, mert ez több volt, mint egyszerű vágy, életcél és megvalósítandó álom. Ekkor vettem meg az első Arduino -t, az Arduino Mega 2560 -at, és elkezdtem valóra váltani az álmomat, és bár a kívánságom kissé őrültnek vagy akár lehetetlennek tűnhet, kockáztatva mentem tovább, hogy elérjem a kívánt eredményt. és az ismeretlenbe merészkedve. Körülbelül három év volt a tervezés és a koncepcióm megvalósítása. És most, évek munkája után, életre kelt a robotom !!!

De mi az Arduino?

Először is szeretném bemutatni azoknak, akik nem tudják, az Arduino -t. Tehát az Arduino egy nyílt forráskódú elektronikai platform, amely könnyen használható hardverre és szoftverre épül. Az Arduino táblák képesek olvasni a bemeneteket - fényt egy érzékelőn, egy ujjat a gombon vagy egy Twitter üzenetet - és kimenetké alakítani - aktiválni egy motort, bekapcsolni egy LED -et, vagy közzétenni valamit az interneten. Elmondhatja a táblának, hogy mit kell tennie, ha utasításokat küld a táblán lévő mikrokontrollernek. Ehhez használja az Arduino programozási nyelvet (Wiring -en alapuló) és az Arduino Software -t (IDE), amely a Processing -en alapul. Az Arduino annyira fantasztikus és hihetetlen, sok jó dolgot lehet vele csinálni, és szó szerint valósággá is válthatja álmait, mint ahogy én készítettem a robotomat, a NEX -et.

A projekt közzétételének célja nem pusztán az, hogy részletesen elmagyarázza, hogyan készítettem el robotomat, hanem inkább inspirálni és ösztönözni, hogy találja fel és hozza létre azt, amit szeretne, bár néha álmai lehetetlennek tűnnek. Tehát mire várunk? Térjünk rá!

Kellékek

www.arduino.cc/en/guide/introduction

1. lépés: Anyagok

Ez a legtöbb darab, amellyel robotomat készítettem:

• Arduino Mega 2560
• Shield Easy VR 3.0 + mikrofon
• Motorpajzs L293D
• Nextion továbbfejlesztett 3,5 hüvelykes kijelző
• 2 Micro Servo SG90 Tower Pro 9g
• Kerek robot alváz készlet
• HC-SR04 Ultrahangos távolságérzékelő
• 10000mAh Mi Power Bank
• 8Ω -os hangszóró

Más anyagokat is használtam, mint pl.

• Tejesdoboz (a NEX testének elvégzésére)
• Horganyzott huzalok (a NEX karjaihoz)
• Karton
• Műanyag darabok
• Néhány spray festék

2. lépés: A fogantatástól a valóságig

Mivel minden projekt elsősorban a fejünkben kezdődik, nagyon fontos, hogy az ötletet papírra vetjük, mielőtt bármilyen projektet elkezdünk építeni, hogy már legyen elképzelésünk arról, hogy milyen alkatrészek és anyagok felhasználásával valósítható meg egy ötlet. Ezt figyelembe véve a fenti kép a robotom egyik első vázlatát szemlélteti, amely 2019 elején készült, ahol a NEX végső projektben való megjelenésének szimulációja látható. Később ezt az illusztrációt továbbfejlesztették, és ennek következtében néhány apró módosítást hajtottak végre. Az alábbi kép a projekt már frissített 2D nézetét szemlélteti, amely a számítógép grafikus szoftverének segítségével készült.

3. lépés: A NEX alkatrészei

Ebben a részben megmutatom és elmagyarázom néhány legfontosabb darabot, amelyekkel robotomat készítettem, és azt is, hogyan használhatók fel a legkülönfélébb robotikai és Arduino projektekben. Úgyhogy hajrá!!

Kezdjük ezzel a darabbal, ez az L293D Motor Shield, amely az L293D chipen alapul, és használható az Arduino -val. Ez a pajzs nagyon érdekes, mert lehetővé teszi a motorok vezérlését az Arduino táblával. Egyidejűleg akár 4 egyenáramú motor, 2 szervo vagy 2 léptetőmotor is vezérelhető. Ezzel a pajzzsal irányítottam a NEX karjait, amelyek két SG90 szervomotorral működnek, valamint a két egyenáramú motorral, amelyek mozgatják.

Ez a dolog két szemnek tűnik, ugye? de valójában nem, hahaha… Ez valójában egy HC-SR04 ultrahangos érzékelő modul, amely használható az Arduino-val, például bizonyos tárgyak közötti távolság mérésére, képes 2 cm és 4 m közötti távolságok nagy pontosságú mérésére és alacsony ár. Ezeket az érzékelőket adó -vevőnek is nevezik, és képesek a szonárhoz hasonlóan működni. Míg a szonárt elsősorban víz alatt használják, az ultrahangos adó -vevők használhatók a szárazföldi környezetben, a levegő pedig az átviteli eszköz. Ezenkívül az ultrahangos hullámérzékelők gyakoriak az ipari és orvosi alkalmazásokban.

Ez az SG90 szervomotor, ez nem más, mint egy szöghelyzet -szabályozással rendelkező motor, ez: a PWM jeleken keresztül meg lehet parancsolni, hogy a szervomotor a tengelye a meghatározott szögig, és képes -90 ° -ról 90º, vagyis 180 fokos a szabadsági foka. Ezenkívül az SG90 szervomotor az egyik legnépszerűbb az Arduino vagy az oktatási robotika terén. Ennek az az oka, hogy kis mérete és nyomatéka a legtöbb oktatási célra alkalmas. A projektemben 2 szervomotort használtam a NEX karjainak mozgatására.

Ez a Display Nextion Enhanced NX4832K035, ez a kijelző nagyon erős, valójában ezzel a kijelzővel készítettem a robotom arcát. Tartalmaz egy hardver részt (egy sor TFT kártyát) és egy szoftveres részt (a Nextion szerkesztő). A jó dolog az, hogy a Nextion TFT kártya csak egy soros portot használ a kommunikációhoz.

Vannak más fontos részek, amelyekről nincs itt képem, például az Easy VR Shield 3.0. szinte bármilyen alkalmazás. Mikrofonnal és egy 8Ω -os hangszóró támogatásával rendelkezik, ez a pajzs nagyon fontos a robotom számára, mert lehetővé teszi a kommunikációt a NEX -el, olyan, mint egy híd a robotom között.

Egy másik nagyon fontos rész a kerek robotváz -készlet, ez a készlet két egyenáramú motort tartalmaz, amely a NEX kerekeit vezérli, így a robotom előre, hátra, foroghat, jobbra és balra mozoghat stb.

És az utolsó, de nem utolsó sorban természetesen a Power Bank. Mivel a robotom önálló, akkumulátor kell hozzá, hogy energiát biztosítson az Arduino számára, ezért egy 10000Mah Powerbank -t választok hozzá.

4. lépés: NEX létrehozási folyamat (hardver)

A NEX összeszerelési folyamatának első lépése az előzetes tesztek voltak, amelyeket az Arduino Mega 2560, az EasyVR 3.0 Shield és az L293D Motor Shield közötti integráció és működés ellenőrzésére végeztek.

A szakasz befejezése után elkészítették a robot testét, ehhez fészketejes kannát használtak, amelyet egyes részeken fel kellett vágni, hogy rögzítsenek benne néhány darabot, emellett a konzervet később csiszolták és festették sárga spray festék.

Miután ez megtörtént, összeszerelték a NEX robotvázat, mivel gyárilag teljesen szétszerelve érkezik. Szükséges volt a motor megfelelő elektromos csatlakoztatása mellett felszerelni az alváz minden részét. Lásd az alábbi képet a már összeszerelt alvázról.

Ezzel készen állt, hogy a HC-SR04 ultrahangos érzékelőt stratégiailag az alváz alá helyezték, és a tejesdobozt (robottestet) a korábban felszerelt robotváz tetejére csavarták. Ezt követően a kábeleket csatlakoztatta és csatlakoztatta a NEX testhez, amely létrehozza a kapcsolatot a belső alkatrészek között, hogy a robot testének külső részén, például a mikrofonban lévő kimenetekké vagy bemenetekké alakítsa át az újratöltendő USB -porthoz, és Arduino USB port. Lásd az alábbi képet:

Ezután két motoros szervót adtak a robot testéhez, egyet a doboz mindkét végén, valamint a 10000 mAh -s tápegységet. Az alábbi képen látható módon.

Nem sokkal ezután a fő robotszerelvény, amely az Arduino Mega 2560 + Shield EasyVR 3.0 + Motor Shield L293D -ből készült, korábban tesztelt és futott, a NEX karosszériába került, és megfelelő kapcsolatokat létesített a táblák és más perifériák között. Amint az alábbi fényképen látható.

Ezt követően a 3,5 hüvelykes Nextion LCD képernyőt az Arduino Mega 2560-hoz csatlakoztatta, és a robot testének elejére erősítette, ráadásul a 4Ω-os és 3W-os hangszóró stratégiailag a robot testének LCD-képernyője alatt helyezkedett el. Végül elkészítették a NEX karokat, és horganyzott huzalokat használtak.

5. lépés: NEX létrehozási folyamat (szoftver)

Most térjünk át a NEX szoftver részre. A NEX robot arcának létrehozásához a Nextion képernyőn először egy nyílt forráskódú grafikai tervező és animációs szoftvert használtak, amelyet Krita-nak hívnak. Ezen keresztül rajzolhatja meg a NEX arc összes alkotását, és minden egyes képet keretté alakíthat, hogy része legyen a NEX arc -animációinak. Minden alkalommal, amikor a NEX megszólal, a képernyőn egy adott parancsra jellemző képeket jelenít meg, amelyek 30 FPS sebességgel forognak, vagyis minden hangüzenetnek szinkronban kell lennie a szájmozgásával, ezért nagy gondot fordított a NEX szájszinkronizálás, hogy a szája mozdulatai ne tűnjenek ismétlődőnek, és ne legyen összhangban a beszédével. Mivel az animáció nem más, mint egy bizonyos sebességgel forgó képsorozat, a NEX körülbelül ötezer képet tartalmaz, amelyek sorrendben foroghatnak a képernyőn a kiadvány pillanatáig. Ez minden bizonnyal az egész projekt egyik fáradságos és fárasztó része volt, mert rajzok és animációk létrehozása a semmiből anélkül, hogy a területen bármilyen képzést végezne, sok erőfeszítést és türelmet igényel. De nem csak arról volt szó, hogy ahhoz, hogy ezt a képbankot animációvá tegye Arduino a Nextion képernyőn, szükség volt a Nextion Editor szoftver használatára, amely lehetővé teszi egy.tft fájl létrehozását, amelyet rögzítenek és beillesztenek egy micro SD kártyát, amelyet később csatlakoztatni lehet a Nextion képernyőhöz és a rajta töltött képeket.

A NEX robot hangjának létrehozásához ezt a kiterjesztett összefoglalót itt író szerző hangját alapul vettük. Az Audacity programot használó számos hangmódosítási folyamat révén lehetővé vált egy jellegzetes hang létrehozása a NEX számára. A következő lépés csupán az EasyVR Shieldben létrehozott összes hangutasítás betöltése volt az EasyVR parancsnoki szoftver segítségével. E kiadvány idején a NEX 12 hangparancsot, valamint 12 hangüzenetet töltött fel.

És így nézett ki a NEX robot létrehozási folyamatának végére.

6. lépés: Ez minden népi

Ez mind népi dolog, és amint láthatta, megpróbáltam egy hároméves projektet egyetlen Instructable-ban összefoglalni, de ez nem olyan egyszerű hahaha… De a fő üzenet, amit itt akartam közvetíteni, az, hogy bármi is legyen az álma,, és milyen nehéznek tűnik, ha hiszed, hogy lehetséges megvalósítani, és nem adod fel ezt az álmot, akkor valóra válik !!

A NEX és remélem, tetszett ez az Instructable projekt, és köszönöm mindenkinek, hogy idáig elolvasta. Ha többet szeretne megtudni a NEX -ről és hihetetlen útjáról, ne felejtse el követni őt a hivatalos Instagram -on: @nextherobot. Ennyi, szia !! hamarosan találkozunk újabb remek projektekkel !!;)