Notebook PC gyorsbázis: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:44

A TeleToyland és a RoboRealm együttműködéseként gyors bázist építettünk egy notebook PC alapú robothoz a Parallax Motor Mount & Wheel Kit segítségével. Ebben a projektben gyors és egyszerű akartunk lenni, és teljesen szabadon akartuk hagyni a robot tetejét a notebook számára. Remélhetőleg ez megmutatja, milyen egyszerű a beállítás, és inspirál kreatívabb robotokat! Mint minden jó robotbázis esetében, nálunk van minden fontos motorkapcsoló és fogantyú!

1. lépés: Anyagok

A motoroknál a Parallax (www.parallax.com) (www.parallax.com) pozicionáló vezérlővel szerelt motorkerék- és kerékkészletét használtuk (tétel #27971). Ezek a motor, az optikai kódoló és a helyzetszabályozó szép összeszerelését biztosítják. Az első fordulóban valójában nem használjuk a helyzetvezérlőt, de a legtöbb robot esetében ez egy nagyon szép szolgáltatás. A Parallax görgőkerék -készletét is használtuk (tétel #28971). Határozottan előnyben részesítjük a két hajtókerékkel és görgővel rendelkező robotokat a csúszókormányos robotokkal szemben! Tapasztalataink szerint a csúszókormányos (4 hajtású kerék) robotok nem tudnak bekapcsolni néhány szőnyeget és teraszt. A motorvezérlőknél kettőt használtunk a Parallax HB-25 motorvezérlők közül. (tétel: 29144) A szervo vezérlőhöz a Parallax szervo vezérlőt (USB) használtuk. (tétel #28823) A többit 12 "x 10" méretű 1/2 "rétegelt lemezből, 8" 1x3 fenyőből és néhány csavart és csavart használtunk. A főbbek 2,5 "-os laposfejű 1/4" x20 csavarok voltak. A laposfejű csavarokat végig használták, hogy a robot felülete lapos legyen.

2. lépés: Az alap építése

Az alapot nagyon könnyű volt elkészíteni. Összeszereltük a kerék- és motorkészleteket, és úgy döntöttünk, hogy azokat a tengely feletti motorokkal használjuk a legjobb távolság elérése érdekében. Szükségünk volt tehát néhány akadályra a motorok tisztításához. Ehhez egy 4 "-os, 1x3 fenyő darabot használtunk, két 1/4" lyukkal, amelyeket 2 "-re fúrtunk, hogy illeszkedjenek a kerék és a motorkészletek rögzítőfurataihoz. Fúrógép segítségével egyenesítettük ki ezeket a lyukakat, tehát ha Csak kézi fúrógép van, mindkét oldalról megjelölheti és fúrhatja, hogy középen találkozzon, vagy fúrjon egy nagyobb lyukat, hogy néhány mozgó helyiséget biztosítson. Az alap lapos része 1/2 "rétegelt lemezből készült - 12 -et használtunk "széles és 10" hosszú, hogy elférjen a mini-notebookjainkban, de a méret itt tényleg bármi lehet. Fúrtuk az 1/4 "-os lyukakat, hogy megfeleljenek az ütközésnek és a kerékkészleteknek - 1/2" oldalról és 2 "távolságra, mint korábban. Az él megegyezett a kiállással, így a gumik kissé kilógnak. ütközzenek a falhoz a talp előtt, de ez nem túl nagy dolog. A tábla tetején egy süllyesztőcsigát használtunk, hogy helyet biztosítsunk az 1/4 "x20 méretű csavarok (2,5" hosszú) lapos fejének). A csavaroknak valójában valamivel rövidebbeknek kell lenniük, mint 2,5 ", hogy pontosan illeszkedjenek, ezért csak körülbelül 1/4" -et vágunk le a végeiről egy Dremel szerszámmal. Ha 3/4 "rétegelt lemezt használ, előfordulhat, hogy anélkül illeszkedik. Miután ez befejeződött, a kereket és a motorkészleteket az alaphoz csavaroztuk.

3. lépés: A görgő hozzáadása

A görgőkerék -készletet a robot hátsó részének közepére szereltük fel - az alapon lévő tartó három lyukának egyike középpontjába, a tábla szélétől kb. ebben a konfigurációban a görgőkerék túlnyúlhat az alapon, amikor a robot előrehalad. Ehhez #6 laposfejű csavarokat és anyákat használtunk - alátéteket használtunk a görgőkészlet foglalatainak lefedésére - ismét, hogy a felső akadályok szabadok maradjanak. A készlet egyetlen változása az volt, hogy meghosszabbítottuk a tengelyt az alapszint eléréséhez. Beállításunkhoz új tengelyt készítettünk 1/4 "alumínium rúdból, amely 1 3/4" volt Hosszabb, mint a készlettel.

4. lépés: Motorvezérlők, akkumulátorok és kapcsolók

A motorvezérléshez a HB-25-ösöket a motorok mögé szereltük, hogy helyet hagyjunk az akkumulátoroknak. Ismét a #6 laposfejű csavarokat használtuk. A motorok HB-25-hez való rögzítéséhez a motorhuzalokat hosszra vágjuk, és krimpelt csatlakozókat használunk. A motor vezetékeiben némi lazaságot hagytunk, de nem annyira, hogy cipzárra volt szükségünk a tartáshoz. Miután rácsavartuk a csatlakozókat, azokat is forrasztottuk - utálom, hogy ott laza a kapcsolat!:-) Az elemekhez siettünk, és NiMH C cellákat használtunk. Valóban minden rendben van, hogy 12V -ra álljon. Ólom -sav gél cellákat használtunk, de úgy tűnik, hogy néhány év múlva meghiúsulnak, mivel nem kezeljük őket olyan jól, mint tudnánk, és a standard cellák lehetővé teszik számunkra, hogy lúgokat használjunk biztonsági mentésként az események és a bemutatók előtt! Igen, vannak jobb C -sejt -tartók - mit mondhatunk? Elfoglalt voltunk, és a Radio Shack közel volt.:-) Világított tápkapcsolót adtunk hozzá. Ismét az alap alá szereltük fel, hogy a teteje tiszta legyen, és a hátsó mellett túlnyújtottuk, hogy könnyebben elérjük. Hozzáadunk egy fogantyút, így a biztonsági mentés és a kapcsoló ütése kevésbé valószínű. Hozzáadtuk a második kapcsolót és az akkumulátort a szervo vezérlőpanelhez, de az USB-táp elegendő lehet a HB-25-ösökhöz, mivel nem rajzolnak sok energiát a jelzés oldalon. A kapcsolókonzolok éppen valamilyen szögben lévő alumíniumból készültek.

5. lépés: Szervo vezérlés és fogantyú

A HB-25-ek vezérlése sokféleképpen történhet, de mivel a RoboRealm támogatja a Parallax Servo Controller (USB) vezérlőt, és nálunk is volt ilyen, ezt használtuk. Ne feledje, hogy egyelőre nem használjuk a kerekes motorvezérlőket. és Motor készletek. A vezérlők nagyon szépek, de a RoboRealm esetében a látást használjuk a robot vezetésére, és nincs rájuk szükség. Hozzátehetjük ezt a képességet a jövőben, és bármilyen más típusú vezérléshez a vezérlők használata megkönnyítené a robot egyenes vezetését stb. Minden robotnak szüksége van egy fogantyúra! A miénk számára hajlítottunk néhány alumíniumhulladékot és hátra csavarta. Kísérleti lyukakat fúrtunk, mivel a 1/2 rétegelt lemez oldalába csavarás általában rendetlenség. Biztosak vagyunk benne, hogy ezt jobban lehet csinálni!:-)

6. lépés: Számítástechnika

A robotbázis előtt két Creative Notebook kamera van egymásra szerelve, hogy mindkét kamera hasonló képet biztosítson. Ezek a kamerák arra szolgálnak, hogy a robot előtt keressenek akadályokat, amelyek az útjába kerülhetnek. A két kamera USB -n keresztül csatlakozik a fedélzeti számítógéphez, és közvetlenül a RoboRealm -ba kerül. A használt notebook PC egy MSI-Winbook, amely nagyon jól illeszkedik a robotbázis tetejére. Ezt a laptopot választottuk kis mérete és alacsony költsége (~ 350 USD) miatt. A RoboRealmot futtató laptop USB -n keresztül csatlakozik a Parallax Servo Controllerhez, hogy vezérelje a motor mozgását. Szerencsére az MSI 3 USB -porttal rendelkezik, így ezen a platformon nincs szükség USB -hubra. Vegye figyelembe, hogy az MSI áram a saját akkumulátoráról működik. Lehetséges lenne a két áramellátó rendszer egyesítése, de a kényelem és a hordozhatóság érdekében ezeket elkülönítették.

7. lépés: Szoftver

Az MSI laptopon a RoboRealm gépi látószoftver fut. A bemutató célja az volt, hogy a fókusz segítségével jelezze egy akadály jelenlétét a robot előtt. Mindkét kamera manuálisan fókuszált, különböző gyújtótávolságokra. Az egyik úgy van fókuszálva, hogy a közeli objektumok fókuszban vannak, a távoli tárgyak pedig fókuszban. A másik kamera (közvetlenül fent) fordítva van fókuszálva. A két kép összehasonlításával megállapíthatjuk, hogy valami közel van vagy távol van attól függően, hogy melyik kép van jobban fókuszban, mint a másik. A "fókuszérzékelő" lehet egy szűrő, amely meghatározza, hogy melyik kép részletesebb, mint a másik egy adott területen. Bár ez a technika működik, nem túl pontos az objektum távolságát illetően, de nagyon gyors technika a CPU számítás szempontjából. Az alábbi képek a két kameraképet mutatják, amikor a kokszos és a DrPepper doboz felé néznek. Láthatja a fókuszbeli különbséget a két kép között, valamint a két kamera közötti függőleges különbségeket annak ellenére, hogy nagyon közel vannak egymáshoz. Ezt az egyenlőtlenséget csökkenteni lehet egy prizma használatával, amely két nézetre osztja két nézetet két kamera esetében, de úgy találtuk, hogy a gyors módszer két egymás közelében lévő webkamera használatára elegendő. Megjegyzés: a kép bal oldalán a záró koksz nincs fókuszban, és a DrPepper távoli doboza van fókuszban. A jobb oldali képen a helyzet fordított. Ha megnézi ennek a képnek a széleit, láthatja, hogy a szélek erősségei tükrözik az objektum fókuszát. A fehér vonalak magasabb élátmenetet jeleznek, ami azt jelenti, hogy az objektum jobban fókuszál. A kékebb vonalak gyengébb választ jeleznek. Minden kép 3 függőleges részre van bontva. Bal, középső és jobb. Ezeket a területeket használjuk annak megállapítására, hogy van -e akadály ezeken a területeken, és ha igen, akkor tereljük el a robotot. Ezeket a sávokat vissza kell emelni az eredeti kép egyik oldalára, hogy ellenőrizni tudjuk helyességüket. Ezeken a képeken a világosabb területek azt jelzik, hogy az objektum közel van. Ez azt mondja a robotnak, hogy távolodjon el attól az iránytól. Ennek a technikának a hátránya az, hogy a tárgyaknak textúrára van szükségük. A következő képen két piros tömböt láthatunk, amelyek ugyanabban a helyzetben vannak, mint a dobozok, de nem reagálnak erre a technikára. A probléma az, hogy a piros blokkoknak nincs belső textúrájuk. Ez a funkciókövetelmény hasonló a sztereó és optikai áramlási technikákhoz.

8. lépés: Köszönöm

Remélhetőleg ez az oktatóanyag néhány ötletet ad a Parallax motoros és kerékkészletének helyzetvezérlővel történő használatához. Nagyon könnyűnek találtuk az igényeinknek megfelelő beállításokat és testreszabást, egy nagyon egyszerű, notebook -vezérlésű robotot készítve. Letöltheti a RoboRealm programot, és kipróbálhatja a Machine Vision alkalmazást a RoboRealm webhelyen. Szép napot kívánunk! A RoboRealm csapata. Vision for Machinesand TeleToyland - valódi robotok irányítása az internetről.