Sülearvuti kiirrobotibaas: 8 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:51

TeleToylandi ja RoboRealmi koostöös ehitasime Parallax Motor Mount & Wheel Kit abil sülearvutipõhisele robotile kiire baasi. Selle projekti jaoks tahtsime selle kiire ja lihtsa hoida ning tahtsime jätta roboti ülaosa sülearvuti jaoks täiesti selgeks. Loodetavasti näitab see, kui lihtne on seadistada, ja inspireerib loovamaid roboteid! Nagu iga hea robotibaasi puhul, on meil olemas kõik olulised mootori toitelüliti ja käepide!

Samm: materjalid

Mootorite jaoks kasutasime mootorikinnitust ja rattakomplekti koos asendikontrolleriga firmalt Parallax (www.parallax.com) (kirje #27971). Need pakuvad kena mootori, optilise kodeerija ja asendikontrolleri komplekti. Meie esimesel pöördel ei kasuta me tegelikult positsioonikontrollerit, kuid enamiku robotite puhul on see väga tore funktsioon. Kasutasime ka Parallaxi rattaratta komplekti (kirje #28971). Eelistame tungivalt kahe veoratta ja rattaga roboteid libisemisroolirobotite ees! Meie kogemuste kohaselt on libisemisjuhtimisega (nelja mootoriga ratastel) robotitel probleeme mõne vaiba ja siseõue sisselülitamisega. Mootori juhtseadiste jaoks kasutasime kahte Parallax HB-25 mootorikontrollerit. (kirje nr 29144) Servokontrolleri jaoks kasutasime Parallaxi servokontrollerit (USB). (Toote nr 28823) Ülejäänud osas kasutasime 12 "x 10" tükki 1/2 "vineeri, 8" 1x3 männi ja mõnda kruvi ja polti. Peamised olid 2,5 "lameda peaga 1/4" x20 poldid. Lameda peaga polte kasutati kogu ulatuses, et roboti pind oleks tasane.

2. samm: baasi ehitamine

Aluse valmistamine oli väga lihtne. Panime ratta- ja mootorikomplektid kokku ning otsustasime neid parima telje jaoks kasutada koos telje kohal asuvate mootoritega. Seega vajasime mootorite puhastamiseks mõningaid takistusi. Selleks kasutasime rataste ja mootorikomplektide kinnitusavade sobitamiseks 4 -tollist 1x3 männi tükki, millesse puuriti kaks 1/4 tolli auku 2 tolli kaugusele. Kasutasime nende aukude sirgeks tegemiseks puurpressi, nii et kui on ainult käsipuur, saate mõlemalt poolt märgistada ja puurida, et kohtuda keskel, või puurida suurem auk, et võimaldada mõningast kõndimisruumi. Aluse tasane osa oli valmistatud 1/2 "vineerist - kasutasime 12 "lai ja 10" pikk, et mahutada meie minimärkmikud, kuid suurus võib siin olla tõesti ükskõik milline. Puurisime 1/4 "augud, et need sobiksid seisukorra ja rattakomplektidega - 1/2" küljelt ja 2 "üksteisest, nagu varem. Esiserv sobis takistusega, nii et rehvid jäävad veidi välja. Me tegime seda laske neil enne alust vastu seina lüüa, kuid see pole liiga suur asi. Tahvli ülaosas kasutasime valamuotsikut, et teha ruumi 1/4 "x20 poltide (2,5 tolli) lamedale peale). Poldid peavad olema natuke lühemad kui 2,5 tolli, et need sobiksid täpselt, nii et lõikame Dremeli tööriistaga umbes 1/4 tolli otsad ära. Kui kasutate 3/4 "vineeri, võivad need sobida ilma katkestas. Kui see oli valmis, keerasime ratta ja mootorikomplektid aluse külge kinni.

3. samm: ratta lisamine

Paigaldasime ratasratta komplekti roboti tagakülje keskele - tsentreerisime ühe aluse aluse kolmest august umbes 1/2 "laua servast, seejärel kasutasime ülejäänud kahe augu tegemiseks ruutu Paralleelselt plaadi tagaküljega. Selles konfiguratsioonis võib ratas edasi liikuda baasist kaugemale, kui robot liigub edasi. Selleks kasutasime lameda peaga polte ja mutreid #6 - kasutasime seibid rattakomplekti pesade aukude katmiseks - jällegi, et ülemine takistus vabaks jääks. Ainus muudatus komplektis oli see, et pikendasime võlli aluse taseme saavutamiseks. Meie seadistamiseks valmistasime 1/4 "alumiiniumvardast uue võlli, mis oli 1 3/4" pikem kui komplekti kuuluv. Kasutasime Dremeli tööriista, et teha uuema pikema võlli sisse sälk, mis sobiks komplektiga.

Samm: mootorikontrollerid, akud ja lülitid

Mootori juhtimiseks paigaldasime HB-25-d mootorite taha, et jätta ruumi patareidele. Jällegi kasutasime lameda peaga polte #6. Mootorite paigaldamiseks HB-25-de külge lõikasime mootorijuhtmed pikkuseks ja kasutasime pressitud pistikuid. Jätsime mootori juhtmetesse veidi lõtku, kuid mitte nii palju, et nende hoidmiseks oleks vaja tõmblukke. Kui ühendasime pistikud külge, jootsime need ka ära - vihkan, et seal on lahtiühendus!:-) Patareide puhul oli meil kiire ja kasutasime NiMH C-elemente. Tõepoolest, kõik, mis viib teid 12v -ni, on korras. Oleme kasutanud pliihappegeeli rakke, kuid need näivad mõne aasta pärast ebaõnnestuvat, kuna me ei halda neid nii hästi kui võiksime ning standardsete rakkude olemasolu võimaldab meil kasutada leeliseid varukoopiana enne sündmusi ja demosid! Jah, on paremaid C -rakkude hoidjaid - mida me saame öelda? Olime hõivatud ja Radio Shack oli lähedal.:-) Lisasime valgustatud toitelüliti. Jällegi on see aluse alla paigaldatud, et ülaosa oleks selge, ja me pikendasime seda selja tagant, et oleks lihtsam juurde pääseda. Lisame käepideme, nii et varundamine ja lüliti löömine on vähem tõenäoline. Lisasime servo juhtpaneeli jaoks teise lüliti ja aku, kuid HB-25-de jaoks võib USB-toiteallikast piisata, kuna need ei joonista palju energiat signaali poolel. Lüliti kronsteinid olid just valmistatud nurga all alumiiniumist, mis meil oli.

Samm: servo juhtimine ja käepide

HB-25 juhtimist saab teha mitmel viisil, kuid kuna RoboRealm toetab Parallaxi servokontrollerit (USB) ja meil oli see olemas, kasutasime seda. Pange tähele, et praegu ei kasuta me ratta mootorikontrollereid. ja mootorikomplektid. Kontrollerid on väga toredad, kuid RoboRealmi jaoks kasutame roboti juhtimiseks praegu nägemist ega vaja neid. Võime lisada selle võimaluse tulevikus ja mis tahes muu juhtimise jaoks, kui kontrollerite kasutamine hõlbustaks robotil sõita sirgjooneliselt jne. Iga robot vajab käepidet! Meie jaoks painutasime alumiiniumijäätmeid ja keeras selle taha. Puurisime prooviauke, kuna 1/2 vineeri külge keeramine on tavaliselt jama. Oleme kindlad, et seda saab paremini teha!:-)

6. samm: arvutamine

Robotibaasi ette on paigaldatud kaks Creative Notebooki kaamerat üksteise peale, et mõlemas kaameras oleks sama pilt. Neid kaameraid kasutatakse roboti ees takistuste otsimiseks, mis võivad tema teele sattuda. Need kaks kaamerat on ühendatud arvutiga USB kaudu ja neid suunatakse otse RoboRealmi. Kasutatud sülearvuti on MSI-Winbook, mis sobib väga kenasti robotbaasi peale. Valisime selle sülearvuti selle väikese suuruse ja odavate hindade (~ 350 dollarit) tõttu. RoboRealmi kasutav sülearvuti on mootori liigutuste juhtimiseks ühendatud USB kaudu Parallaxi servokontrolleriga. Õnneks on MSI -l 3 USB -porti, nii et sellel platvormil pole USB -jaoturit vaja. Pange tähele, et MSI vool töötab oma akuga. Neid kahte toitesüsteemi oleks võimalik ühendada, kuid mugavuse ja teisaldatavuse huvides jäeti need lahku.

Samm 7: Tarkvara

MSI sülearvutil töötab RoboRealmi masina nägemise tarkvara. Demonstratsiooni eesmärk oli fookuse kasutamine, et näidata takistust roboti ees. Mõlemad kaamerad fokuseeriti käsitsi erinevale fookuskaugusele. Üks on fokuseeritud nii, et läheduses olevad objektid on fookuses ja kauged objektid on fookusest väljas. Teine kaamera (just ülal) on teravustatud tagurpidi. Kahe pildi võrdlemisel saame teada, kas midagi on lähedal või kaugel, sõltuvalt sellest, milline pilt on teistest rohkem fookuses. "Fookuseandur" võib olla filtri abil, mis määrab kindlaks, millisel pildil on antud piirkonnas rohkem detaile kui teisel. Kuigi see tehnika töötab, ei ole see objekti kauguse osas väga täpne, kuid see on protsessori arvutamisel väga kiire tehnika. Allolevad pildid näitavad kahte kaamera pilti, kui nad vaatavad koksipurgi ja DrPepperi purgi poole. Näete fookuskaugust kahe pildi vahel ja ka kahe kaamera vahelist vertikaalset erinevust hoolimata sellest, et need on üksteise lähedale paigaldatud. Seda erinevust saab vähendada prisma abil, et jagada üks vaade kaheks kaameraks kahe kaamera jaoks, kuid leidsime, et kiire meetod kahe üksteise lähedal asuva veebikaamera kasutamiseks on piisav. Märkus pildi vasakul küljel võib sulgeda koksi on fookusest väljas ja kauge DrPepperi purk on fookuses. Parempoolsel pildil on olukord vastupidine. Kui vaatate selle pildi servi, näete, et serva tugevused peegeldavad objekti fookust. Valged jooned näitavad kõrgemat serva üleminekut, mis tähendab, et objekt on rohkem fookuses. Sinisemad jooned näitavad nõrgemat vastust. Iga pilt on jagatud kolmeks vertikaalseks osaks. Vasak, keskmine ja parem. Me kasutame neid alasid, et teha kindlaks, kas nendes piirkondades on takistus, ja juhime roboti eemale. Need ribad tõstetakse tagasi algse pildi ühele küljele, et saaksime nende õigsust kontrollida. Nende piltide heledamad alad annavad märku, et objekt on lähedal. See käsib robotil sellest suunast eemale liikuda. Selle tehnika negatiivne külg on see, et objektid vajavad tekstuuri. Järgmisel pildil näeme kahte punast plokki, mis on paigutatud purkidega samasse asendisse, kuid ei reageeri sellele tehnikale. Probleem on selles, et punastel plokkidel pole sisemist tekstuuri. See funktsiooninõue on sarnane stereo- ja optiliste voolutehnikatega.

8. samm: aitäh

Loodetavasti annab see juhend juhend teile mõningaid ideid selle kohta, kuidas kasutada Parallaxi mootorikinnituse ja rattakomplekti koos asendikontrolleriga. Leidsime, et seadistamine ja kohandamine meie vajadustele on väga lihtne, tehes väga lihtsa sülearvutiga juhitava roboti. RoboRealmi saate alla laadida ja katsetada Machine Visioniga, minnes RoboRealmi. Head päeva! RoboRealmi meeskond. Visioon Machinesand TeleToylandile - juhtida veebist tõelisi roboteid.