BOTUS projekt: 8 lépés

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

Ez az oktatóanyag leírja a BOTUS robotot, amelyet az első mérnöki évünkre terveztek, a University of Sherbrooke -ban, Sherbrooke -ban, Quebecben, Kanadában. A BOTUS a roBOT Universite de Sherbrooke vagy, ahogy szeretjük nevezni, a roBOT Under Skirt rövidítését jelenti:) A projekt, amelyet javasoltunk, abból állt, hogy talál egy érdekes alkalmazást a hangvezérléshez. Mivel egyik tagunk a robotika rajongója, és az előző projektünk*nyomdokain haladva, úgy döntöttünk, hogy egy távirányítású robotot építünk, amely a hangutasítást használja kiegészítő funkcióként azok számára, akik nem szoktak összetett távvezérlőkkel manipulálni. több gombbal (más szóval, nem játékosok;)). A robot megvalósításáért felelős csapat a következőket tartalmazza (ábécé sorrendben):- Alexandre Bolduc, számítástechnika- Louis-Philippe Brault, elektrotechnika- Vincent Chouinard, Villamosmérnöki- JFDuval, Villamosmérnöki- Sebastien Gagnon, Elektrotechnika- Simon Marcoux, Elektrotechnika- Eugene Morin, Számítástechnika- Guillaume Plourde, Számítástechnika- Simon St-Hilaire, Elektrotechnika Diákokként nincs pontosan korlátlan költségvetésünk. Ez arra kényszerített minket, hogy sok anyagot használjunk fel újra, a polikarbonáttól az elemeken át az elektronikus alkatrészekig. Mindenesetre most abbahagyom a barangolást, és megmutatom, miből áll ez a fenevad! Megjegyzés: A megosztás szellemének megőrzése érdekében minden a nyomtatott áramköri lapot és a robotot vezérlő kódot ebben az oktatóanyagban találja … Élvezze!*Lásd Cameleo, a színváltó robot. Ez a projekt nem fejeződött be határidőben, vegye figyelembe az egyenlőtlen mozgásokat, de mégis sikerült megkapnunk egy említést az innovációról a "Színegyezés" funkcióhoz.

1. lépés: A robot gyors fejlődése

Sok projekthez hasonlóan a BOTUS is több fejlődési szakaszon ment keresztül, mielőtt azzá vált, ami most. Először egy 3D -s modell készült, hogy jobb képet kapjon a végső tervezésről minden érintett. Ezt követően megkezdődött a prototípus készítése egy tesztplatform készítésével. Miután ellenőriztük, hogy minden jól működik, elkezdtük a végső robot építését, amelyet néhányszor módosítani kellett. Az alapforma nem módosult. Az összes elektronikus kártya alátámasztásához polikarbonátot használtunk, az MDF -et alapként, az ABS -csövet pedig a központi toronyként, amely támogatja az infravörös távolságérzékelőinket és a kameraszerelvényünket.

2. lépés: Mozgások

Eredetileg a robot két Maxon motorral volt felszerelve, amelyek két görgős kereket hajtottak. Bár a robot képes volt mozogni, a motorok által nyújtott nyomaték túl kicsi volt, és azokat mindenkor a maximumra kellett hajtani, ami csökkentette a robot mozgásának pontosságát. A probléma megoldása érdekében kettőt használtunk fel újra Escap P42 motorok a JFDuval Eurobot 2008 erőfeszítéseiből. Ezeket két egyedi gyártású sebességváltóra kellett felszerelni, a kerekeket pedig két robogókerékre cseréltük. A robot harmadik támasza egy egyszerű szabad kerékből áll (valójában ez csak egy fém golyóscsapágy).

3. lépés: Fogók

A markolatok szintén a regeneráció eredményei. Eredetileg egy oktatóként használt robotkar -szerelvény részei voltak. Egy szervót adtak hozzá, amely lehetővé teszi a körforgást, amellett, hogy képes megragadni. Nagyon szerencsések vagyunk, mivel a markolatoknak volt egy fizikai eszköze, amely megakadályozta, hogy túl messzire nyíljanak vagy túl szorosan záródjanak (bár egy "ujjpróba" után rájöttünk, hogy nagyon jó a fogása …).

4. lépés: Kamera és érzékelők

A robot fő jellemzője, legalábbis az általunk kapott projekthez, a kamera volt, amelynek képesnek kell lennie körülnézni, és lehetővé kell tennie a mozgásának pontos irányítását. A megoldás egy egyszerű Pan & Tilt szerelvény volt, amely két, szervesen összeragasztott szervóból áll (hmmm), amelyek tetején egy nagyon nagy felbontású kamera található, amely elérhető az eBay-en körülbelül 20 dollárért (heh…). Hangvezérlésünk lehetővé tette, hogy a kamerát a szervók két tengelyével mozgassuk. Maga a szerelvény a központi "tornyunk" tetejére van felszerelve, egy szervóval kombinálva, egy kicsit a középponton kívül, lehetővé téve a fényképezőgép számára, hogy lefelé nézzen, és lássa a markolatokat, segítve a kezelőt a manővereiben. A BOTUS-ot 5 infravörös távolságérzékelők, amelyek a központi torony oldalára vannak felszerelve, lehetővé téve számukra a "rálátást" a robot elejére és oldalára. Az elülső érzékelő hatótávolsága 150 cm, az oldalakon lévő érzékelők hatótávolsága 30 cm, az átlósé pedig 80 cm.

5. lépés: De mi a helyzet az agyvelővel?

Mint minden jó robotnak, a miénknek is agyra volt szüksége. Egy egyedi vezérlőpanelt terveztek pontosan erre. A "Colibri 101" névre keresztelt (ami természetesen a Hummingbird 101 rövidítése, mert kicsi és hatékony, természetesen), a tábla több mint elegendő analóg/digitális bemenetet tartalmaz, néhány teljesítménymodult a kerekekhez, egy LCD kijelzőt és egy XBee modult. vezeték nélküli kommunikációhoz. Mindezeket a modulokat egy Microchip PIC18F8722 vezérli. Az alaplapot önként úgy tervezték, hogy nagyon kompakt legyen, mind a robot helyének, mind a NYÁK anyagának megtakarítása érdekében. A táblán található alkatrészek többsége minta, ami lehetővé tette számunkra, hogy csökkentsük a NYÁK összköltségét. Magukat a táblákat ingyen készítette az AdvancedCircuits, így nagy köszönet nekik a szponzorálásért. Megjegyzés: A megosztás szellemének megőrzése érdekében megtalálja a vázlatokat, a tábla kialakításához tartozó Cadsoft Eagle fájlokat és a C18 kódot mikrokontroller itt és itt.

6. lépés: Tápellátás

Most mindezek a cuccok nagyon ügyesek, de szükségük van egy kis gyümölcslére. Ehhez ismét az Eurobot 2008 robothoz fordultunk, és levetettük róla az elemeket, ami történetesen egy Dewalt 36 V-os lítium-ion-nano-foszfát, 10 A123 cellával. Ezeket eredetileg a DeWALT Canada adományozta. A záró bemutatónk során az akkumulátor körülbelül 2,5 órát tartott, ami nagyon tiszteletre méltó.

7. lépés: De… Hogyan tudjuk irányítani a dolgot?

Itt kezdődik a projekt kifejezés "hivatalos" része. Sajnos, mivel a különböző modulokat, amelyeket a hangunk szűrésére és hangparancsokká alakítására használtunk, az Universite de Sherbrooke tervezte, nem fogom tudni leírni őket sok részletet. Elmondhatom azonban, hogy a hangot egy sor szűrőn keresztül kezeljük, amelyek lehetővé teszik, hogy az FPGA felismerje a szűrőink által kiadott minden kimenet állapotától függően, hogy melyik fonémát mondta ki a kezelő. Ettől kezdve számítástechnikai hallgatóink grafikus felületet terveztek, amely a robot által gyűjtött összes információt megjeleníti, beleértve az élő videócsatornát is. (Ez a kód sajnos nincs benne.) Ezeket az információkat a Colibri 101 XBee modulján keresztül továbbítják, majd egy másik XBee modul fogadja, amely ezután egy soros-USB átalakítón megy keresztül (ennek a táblának a tervei is szerepel a.rar fájlban), majd a program megkapja őket. A kezelő rendszeres Gamepad segítségével továbbítja a mozgás/fogó parancsokat a robotnak, és egy headsetet a kamera vezérléséhez. Íme egy példa a működő robotra:

8. lépés: Következtetés

Hát ennyi. Annak ellenére, hogy ez az oktatóanyag nem írja le részletesen, hogyan építettük fel robotunkat, ami valószínűleg nem segítene Önnek, az általunk használt, meglehetősen "egyedi" anyagok miatt, határozottan javaslom, hogy használja a rajzokat és a megadott kódot az inspirációhoz Ön a saját robotja építésében! Ha bármilyen kérdése van, vagy robotot készít a dolgaink segítségével, szívesen megtudjuk! Köszönjük, hogy elolvasta! PS: Ha nincs kedve rám szavazni, vessen egy pillantást Jerome Demers projektjére itt, vagy akár JFDuval projektjére, amely elérhető a személyes oldalán itt. Ha bármelyikük nyer, akkor talán lőhetek néhány lézerrel vágott darabot;)