Teleesindusrobot: põhiplatvorm (1. osa): 23 sammu (piltidega)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

Randofo@madeineuphoria Instagramis! Jälgi autori lisateavet:

Teave: Minu nimi on Randy ja ma olen nendes osades kogukonnahaldur. Eelmises elus olin asutanud ja juhtinud Instructables Design Studio (RIP) @ Autodeski Pier 9 tehnoloogiakeskust. Olen ka raamatu autor … Rohkem teavet randofo kohta »

Teleloomerobot on robotitüüp, mida saab kaugjuhtida Interneti kaudu ja mis toimib kusagil mujal. Näiteks kui olete New Yorgis, kuid soovite füüsiliselt suhelda Californias asuvate inimeste meeskonnaga, võite helistada Californias asuvasse telepresotti robotisse ja lasta robotil olla teie jaoks valmis. See on esimene osa seitsmest -osa juhiste seeriast. Järgmise kahe juhendi käigus ehitame põhilise elektromehaanilise roboti platvormi. Seda platvormi täiustatakse hiljem andurite ja täiendava juhtimiselektroonikaga. See alus on ümbritsetud plastkarbi ümber, mis tagab struktuuri ja pakub sisemist ruumi elektroonika hoidmiseks. Disain kasutab kahte keskmist veoratast, mis on kinnitatud pidevatele servodele, mis võimaldavad sellel edasi, tagasi liikuda ja oma kohale pöörata. Selleks, et see küljelt küljele ei kalduks, sisaldab see kahte metallist tooliliugurit. Kogu seda asja juhib Arduino. Selles projektisarjas käsitletavate teemade kohta lisateabe saamiseks vaadake robotiklassi, elektroonikaklassi ja Arduino klassi.

Samm: materjalid

Kuna see on kaheosaline projekt, olen kõik osad ühte nimekirja lisanud. Teise poolaja osi korratakse selles õppetükis. Teil on vaja: (x2) pideva pöörlemise servosid (x1) standardset servot (x1) Arduino (x1) 4 x AA patareipesa (x1) 2 x AA patareihoidikut (x6)) AA patarei (x1) M-tüüpi toitepistik (x2) Rattarattad (x1) Plastkarp (x1) Selfipulk (x1) 1/2 "laeplaadi äärik (x1) Metallist riidepuu (x2) 1/4-20 x 7/8 "1-1/4" alused liugurid (x4) 1/4-20 mutrid (x1) Erinevad kokkutõmbumistorud (x1) Erinevad tõmblukud

2. samm: puurige servosarv

Laiendage kahe pideva pöörlemisega servo ääremaid auke 1/8 puuriga.

Samm: märkige ja puurige

Keskendage servosarv ühe 3 -tollise ratta rummu külge ja märkige servo kinnitusavad. Puurige need märgid 1/8 'puuriga. Korrake teise ratta jaoks.

4. samm: kinnitage

Siduge rattad tõmblukuga vastavate servosarvede külge ja lõigake ära üleliigsed tõmblukkudega sabad.

Samm: ühendage mootorid

Kasutades mootori kinnitusavasid, ühendage kaks pidevat servot kindlalt tõmblukuga kokku, nii et need peegelduvad. See konfiguratsioon võib tunduda lihtne, kuid tegelikult on see roboti jaoks üsna jõuline.

6. samm: märkige rattaavad

Rataste läbimiseks peame lõikama kaane keskele kaks ristkülikut. Leidke tupperware kaane keskosa, joonistades nurgast nurka X. Koht, kus see X lõikub, on keskpunkt. Mõõtke keskelt 1-1/4 "sissepoole ühe pikima serva suunas ja tehke märk. Peegeldage seda vastasküljel. Järgmine mõõt 1-1/2" üles ja alla keskmärkidest ja märkige need mõõtmised Noh. Lõpuks mõõtke 1-1/2 "väljapoole igast sisemisest märgist pika serva suunas ja tehke kolm välimist märki, et lõigata lõikejoonte välimine serv. Pange tähele, et ma ei viitsinud neid mõõtmisi märkida, sest need olid ideaalselt joondatud karbi serva kaane süvendiga. Teile peaks jääma kahe 1-1/2 "x 3" kasti kontuur. Need on rataste jaoks.

Samm: lõigake avad

Kasutades märgistusi juhendina, lõigake karbilõikuri vms tera abil kaks 1-1/2 "x 3" ristkülikukujulist rattaava.

8. samm: märkige ja puurige

Asetage mootorikoost kaane keskele nii, et rattad asetseksid kahe ristkülikukujulise ava keskel ja ei puudutaks ühtegi serva. Kui olete kindel, et olete saavutanud rataste õige positsioneerimise, tehke iga mootori mõlemale küljele märk. See on puurijuhiks aukude jaoks, mida kasutatakse mootorite tõmblukuga sidumiseks kaanega. Kui märgid on tehtud, puurige kõik need augud 3/16 puuriga.

9. samm: kinnitage veorattaid

Kinnitage servomootorid kindlalt tõmblukuga sobivate kinnitusavade abil kaane külge. Kärpige üleliigsed tõmblukkude sabad ära. Pärast mootori paigaldamist roboti keskele oleme loonud tugeva ajami. Meie robot ei saa mitte ainult edasi ja tagasi liikuda, vaid ka mõlemas suunas pöörata. Tegelikult ei saa robot mitte ainult sõita vasakule või paremale, muutes sõidu ajal mootorite kiirusi, vaid võib ka oma kohale pöörata. See saavutatakse, pöörates mootoreid sama kiirusega vastassuundades. Selle võime tõttu saab robot kitsastes kohtades navigeerida.

Samm: valmistage liugurid ette

Valmistage liugurid ette, keerates 1/4-20 mutrit umbes poole keermestatud naastude alla. Neid liugureid kasutatakse roboti tasandamiseks ja võib-olla tuleb neid hiljem reguleerida, et robot saaks sujuvalt ilma kallutamiseta sõita.

Samm: puurige ja kinnitage liugurid

Tehke karbi igast lühikesest servast umbes 1-1/2 "sissepoole märge keskele. Puurige need märgid läbi 1/4" puuriga. Sisestage liugurid aukudest ja kinnitage need 1/4 -20 pähklit. Neid kasutatakse roboti tasakaalu hoidmiseks. Need ei tohiks olla nii kõrged, et veoratastel oleks raskusi maapinnaga kontakti saamisel, ega ka nii madalad, et robot edasi -tagasi kõiguks. Tõenäoliselt peate nende kõrgust reguleerima, kui hakkate nägema, kuidas teie robot töötab.

12. samm: vooluring

Ahel on üsna lihtne. See koosneb kahest pideva pöörlemise servost, tavalisest servost, Arduino ja 9 V toiteallikast. Selle ahela üks keeruline osa on tegelikult 9 V toiteallikas. Selle asemel, et olla üks akuhoidja, on see tegelikult 6V ja 3V patareide seeria, et luua 9V. Põhjus on selles, et servod vajavad 6 V toiteallikat ja Arduino 9 V toiteallikat. Mõlema jaoks toite andmiseks ühendame juhtme kohale, kus 6V ja 3V toiteallikad on kokku joodetud. See juhe tagab mootoritele 6 V, samas kui 3 V toiteallikast väljuv punane juhe on tegelikult 9 V toide, mida Arduino vajab. Neil kõigil on sama alus. See võib tunduda väga segane, kuid kui vaatate hoolikalt, näete, et see on tegelikult üsna lihtne.

Samm: toite- ja maandusjuhtmed

Meie vooluahelas tuleb 6V toiteühendus jagada kolmeks ja maandusühendus neljaks. Selleks jootame kolm tahke südamikuga punast juhtmest ühe tahke südamikuga punase juhtme külge. Samuti jootame tahke tuum must traat nelja tahke südamikuga musta juhtmega.

Kasutame tahket südamikutraati, kuna need tuleb suures osas ühendada servopistikupesadesse.

Alustuseks lõigake sobiv arv juhtmeid ja eemaldage kummagi otsast natuke isolatsiooni.

Keerake juhtmete otsad kokku.

Jootke see ühendus.

Lõpuks libistage kahandustoru tükk üle ühenduse ja sulatage see isoleerimiseks paika.

Olete nüüd jootnud kaks juhtmestikku.

14. samm: juhtmestiku ühendamine

Jootke kokku punane juhe 4 x AA patareipesast, must juhe 2 x AA patareipesast ja üksik punane juhe toitejuhtmest. Isoleerige see ühendus kahandustoruga. See toimib servode 6 V toiteühendusena. Seejärel jootke 4 x AA patareipesa must juhe musta juhtme külge maandusjuhtmest. Isoleerige see ka kokkutõmbetoruga. See tagab kogu vooluahela maandusühenduse.

Samm: ühendage toitepistik

Keerake pistiku kaitsekate lahti ja libistage kate juhtmestiku ühele mustale juhtmele nii, et seda oleks võimalik hiljem tagasi keerata. Jootke must traat pistiku välimise klemmi külge. punane tahke südamikjuhe pistiku keskterminali. Ühenduste isoleerimiseks keerake kate tagasi pistiku külge.

Samm: looge 9V ühendus

Jootke toitepistiku külge kinnitatud punase kaabli teine ots akust pärineva punase juhtme külge ja isoleerige see kokkutõmbetoruga.

Samm 17: Paigaldage akuhoidikud

Asetage patareipesad karbi kaane ühele küljele ja märkige nende kinnitusavad püsiva markeriga. Puurige need märgid 1/8 puuriga. Lõpuks kinnitage patareipesad kaane külge, kasutades 4-40 lameda poldi ja pähklid.

Samm: programmeerige Arduino

Järgmine Arduino testkood võimaldab robotil sõita ette, taha, vasakule ja paremale. See on mõeldud ainult pidevate servomootorite funktsionaalsuse kontrollimiseks. Roboti edenedes jätkame selle koodi muutmist ja laiendamist.

/*

Telepresence Robot - veoratta testimise koodikood, mis testib telepresentsi roboti baasi edasi, tagasi, paremale ja vasakule funktsionaalsust. */ // Kaasa servoteek #include // Ütle Arduinole, et pidevad servod on olemas Servo ContinuousServo1; Servo ContinuousServo2; void setup () {// Kinnitage pidevad servod tihvtidele 6 ja 7 ContinuousServo1.attach (6); PidevServo2.kinnitus (7); // Käivitage pidevad servod peatatud asendis // kui need jätkavad kerget pöörlemist, // muutke neid numbreid, kuni need peatuvad ContinuousServo1.write (94); PidevServo2.kirjuta (94); } void loop () {// Vali juhuslik arv vahemikus 0 kuni 3 int vahemik = juhuslik (4); // Lülitab rutiinid välja just valitud juhusliku arvu alusel (vahemik) {// Kui valitud on 0, pöörake paremale ja tehke paus teise juhtumi jaoks 0: right (); viivitus (500); stopDriving (); viivitus (1000); murda; // Kui valitud on 1 pöörake vasakule ja tehke paus teise juhtumi jaoks 1: left (); viivitus (500); stopDriving (); viivitus (1000); murda; // Kui 2 on valitud, mine edasi ja tee paus teisele juhtumile 2: edasi (); viivitus (500); stopDriving (); viivitus (1000); murda; // Kui valitud on 3 minge tagasi ja tehke paus teise juhtumi jaoks 3: backward (); viivitus (500); stopDriving (); viivitus (1000); murda; } // Paus millisekundiks koodi viivituse stabiilsuse tagamiseks (1); } // Sõidu peatamise funktsioon void stopDriving () {ContinuousServo1.write (94); PidevServo2.kirjuta (94); } // Funktsioon edasiliikumiseks void forward () {ContinuousServo1.write (84); PidevServo2.kirjutamine (104); } // Funktsioon tagurpidi liikumiseks void backward () {ContinuousServo1.write (104); PidevServo2.kirjuta (84); } // Funktsioon paremale sõitmiseks tühi paremale () {ContinuousServo1.write (104); PidevServo2.kirjutamine (104); } // Funktsioon vasakule tühjaks juhtimiseks vasakule () {ContinuousServo1.write (84); PidevServo2.kirjutada (84); }

Samm: kinnitage Arduino

Asetage Arduino ükskõik kuhu, kasti põhja. Märkige mõlemad Arduino kinnitusavad ja tehke teine märk vahetult plaadi serva kõrval iga kinnitusava külge. Põhimõtteliselt teete Arduino plaadi plastkarbi külge tõmbamiseks kaks auku. Puurige kõik need märgid. Kasutage auke, et siduda Arduino kasti siseküljega. Nagu tavaliselt, lõigake ära üleliigsed tõmblukkudega sabad.

Samm: ühendage juhtmed vooluvõrku

Nüüd on aeg lõpuks kõik kokku ühendada. Ühendage 6V punased juhtmed servomootori pistikupessa, mis vastab selle punasele juhtmele. Ühendage maandusjuhtmed vastavasse musta juhtmepessa. Ühendage 6 -tolline roheline täisjuhtme pistik joondub valge juhtmega. Ühendage ühe rohelise juhtme teine ots tihvtiga 6 ja teine tihvtiga 7. Lõpuks ühendage 9v toitepistik Arduino tünnipistikupessa.

Samm: sisestage patareid

Sisestage patareid patareipesadesse. Pidage meeles, et sel ajal hakkavad rattad pöörlema.

Samm: kinnitage kaas

Pange kaas peale ja kinnitage see kinni. Nüüd peaks teil olema väga lihtne robotplatvorm, mis läheb ette, taha, vasakule ja paremale. Järgmistel tundidel laiendame seda veelgi.

23. samm: tõrkeotsing

Kui see ei tööta, kontrollige oma juhtmestikku skemaatiliselt. Kui see ikka ei tööta, laadige kood uuesti üles. Kui isegi see ei tööta, kontrollige, kas Arduino roheline tuli põleb. Kui see pole nii, hankige uued patareid. Kui see enamasti töötab, kuid ei lõpe liikumiste vahel täielikult, peate trimmi reguleerima. Teisisõnu, mootori nullpunkt pole ideaalselt konfigureeritud, nii et kunagi ei ole neutraalset asendit, mis selle peatab. Selle parandamiseks peenestage servo tagaosas olev väike kruviklemm ja keerake seda väga õrnalt, kuni mootor peatub (peatatud olekus). See võib võtta aega, et saada täiuslik. Järgmises juhendis seerias kinnitame servo-reguleeritava telefonihoidiku.