Robot de telepresență: platformă de bază (partea 1): 23 de pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

De randofo @ madeineuphoria pe Instagram! Urmăriți mai multe de către autor:

Despre: Numele meu este Randy și sunt Community Manager în aceste părți aici. Într-o viață anterioară, am fondat și am condus Instructables Design Studio (RIP) @ Autodesk's Pier 9 Technology Center. Sunt și autorul … Mai multe despre randofo »

Un robot de telepresență este un tip de robot care poate fi controlat de la distanță prin internet și poate funcționa ca un surogat pentru cineva în altă parte. De exemplu, dacă vă aflați în New York, dar doriți să interacționați fizic cu o echipă de oameni din California, puteți apela la un robot de telepresență din California și lăsați robotul să vă reprezinte locul. Aceasta este prima parte a unui șapte. -partea instructabile serie. În următoarele două instructabile vom construi platforma de bază electromecanică a robotului. Această platformă va fi ulterior îmbunătățită cu senzori și electronice de control suplimentare. Această bază este centrată în jurul unei cutii de plastic care oferă atât structură, cât și spațiu intern pentru stocarea electronice. Designul folosește două roți de antrenare centrale atașate la servomotoare continue care îi permit să meargă înainte, înapoi și să pivoteze în poziție. Pentru a nu-l răsturna dintr-o parte în alta, încorporează două planoare de scaun din metal. Întregul lucru este controlat de un Arduino. Pentru a afla mai multe despre subiectele acoperite în această serie de proiecte, consultați Clasa Robot, Clasa Electronică și Clasa Arduino.

Pasul 1: Materiale

Deoarece acesta este un proiect din două părți, am inclus toate părțile într-o listă. Părțile pentru a doua jumătate vor fi repetate în acea lecție. Veți avea nevoie de: (x2) Servo-uri de rotație continuă (x1) Servo standard (x1) Arduino (x1) 4 x suport baterie AA (x1) 2 x suport baterie AA (x6)) Baterie AA (x1) Fișă de alimentare de tip M (x2) Roți rotative (x1) Cutie din plastic (x1) Selfie stick (x1) Flanșă de plafon de 1/2 "(x1) Umeraș metalic (x2) 1 / 4-20 glisoare de bază x 7/8 "de 1-1 / 4" (x4) piulițe 1/4-20 (x1) Tub de contracție asortat (x1) fermoare asortate

Pasul 2: Forează claxonul Servo

Lărgiți găurile cele mai exterioare ale celor două servouri de rotație continuă cu un burghiu de 1/8.

Pasul 3: marcați și găuriți

Centrați claxonul servo pe unul dintre butucii roții de 3 și marcați găurile de atașare ale servo-ului. Prăjiți aceste semne cu un burghiu de 1/8 '. Repetați pentru a doua roată.

Pasul 4: Atașați

Fixați roțile la coarnele servo respective și îndepărtați eventualele cozi excesive.

Pasul 5: Conectați motoarele

Folosind orificiile de montare ale motorului, legați ferm cu fermoar cele două servouri continue între ele, astfel încât să fie oglindite. Această configurație poate părea simplă, dar este de fapt o transmisie destul de robustă pentru robot.

Pasul 6: Marcați deschiderile roții

Trebuie să tăiem două dreptunghiuri în centrul capacului pentru a trece prin roți. Găsiți centrul capacului din tupperware trasând un X de la colț la colț. Locul în care acest X se intersectează este punctul central. Din centru, măsurați 1-1 / 4 "spre interior spre una dintre cele mai lungi margini și marcați. Oglindați-o pe partea opusă. Următorul măsurați 1-1 / 2" în sus și în jos de la marcajele centrale și marcați aceste măsurători ca bine. În cele din urmă, măsurați 1-1 / 2 "spre exterior către marginea lungă de la fiecare dintre semnele interioare și faceți trei semne exterioare pentru a delimita marginea exterioară a liniilor tăiate. Vă rugăm să rețineți că nu m-am deranjat să marcez aceste măsurători, deoarece s-au aliniat perfect cu jgheabul din capac pentru marginea cutiei. Ar trebui să rămâneți cu un contur de două cutii de 1-1 / 2 "x 3". Acestea vor fi pentru roți.

Pasul 7: Tăiați deschiderile

Folosind marcajele ca ghid, tăiați două deschideri de roți dreptunghiulare de 1-1 / 2 "x 3" folosind un tăietor de cutie sau o lamă similară.

Pasul 8: marcați și găuriți

Așezați ansamblul motorului în centrul capacului astfel încât roțile să stea centrate în interiorul celor două găuri dreptunghiulare și să nu atingă nici una dintre margini. Odată ce sunteți sigur că ați obținut o poziționare corectă a roții, marcați fiecare parte a fiecăruia dintre motoare. Acest lucru va servi drept ghidaje de găurire pentru găurile care vor fi folosite pentru a lega cu fermoar motoarele de capac. Odată marcate, găuriți fiecare dintre aceste găuri cu un burghiu de 3/16.

Pasul 9: Atașați roțile motoare

Legați ferm servo-motoarele de capac folosind orificiile de montare corespunzătoare. Îndepărtați cozile de fixare excesive. Montând motoarele în mijlocul robotului, am creat un ansamblu de acționare robust. Robotul nostru nu numai că va putea merge înainte și înapoi, ci și se va întoarce în ambele direcții. De fapt, robotul nu numai că poate să vireze la stânga sau la dreapta diferind vitezele motoarelor în timp ce conduce, dar poate și pivota în poziție. Acest lucru se realizează prin rotirea motoarelor la aceeași viteză în direcții opuse. Datorită acestei capacități, robotul poate naviga în spații înguste.

Pasul 10: Pregătiți glisoarele

Pregătiți glisierele filetând 1/4-20 piulițe cam la jumătatea știfturilor filetate. Aceste glisoare sunt utilizate pentru nivelarea robotului și pot fi necesare ajustări ulterioare pentru a permite robotului să conducă fără probleme.

Pasul 11: Forează și atașează glisoarele

Aproximativ 1-1 / 2 "spre interior de fiecare dintre marginile scurte ale cutiei, marcați în centru. Prăjiți aceste semne cu un burghiu de 1/4". Introduceți glisierele prin găuri și fixați-le cu 1/4 -20 nuci. Acestea sunt folosite pentru a menține robotul echilibrat. Nu trebuie să fie atât de înalte încât roțile motoare să aibă probleme la contactul cu suprafața solului și nici atât de jos încât robotul să se clatine înainte și înapoi. Probabil că va trebui să reglați înălțimea acestora în timp ce începeți să vedeți cum funcționează robotul dvs.

Pasul 12: Circuitul

Circuitul este destul de simplu. Este format din două servouri de rotație continuă, un servo standard, un Arduino și o sursă de alimentare de 9 V. O parte dificilă a acestui circuit este de fapt sursa de alimentare de 9 V. Mai degrabă decât să fie un singur suport de baterie, este de fapt un suport de baterie de 6V și 3V în serie pentru a crea unul de 9V. Motivul pentru care se face acest lucru este că servo-urile au nevoie de o sursă de alimentare de 6V, iar Arduino are nevoie de o sursă de alimentare de 9V. Pentru a furniza energie ambelor, conectăm un fir la locul unde sursele de 6V și 3V sunt lipite împreună. Acest fir va furniza motoarelor 6V, în timp ce firul roșu care iese din sursa de 3V, este de fapt sursa de 9V necesară Arduino. Toți împărtășesc același teren. Acest lucru poate părea foarte confuz, dar dacă te uiți cu atenție, vei vedea că este de fapt destul de simplu.

Pasul 13: Firele de alimentare și de împământare

În circuitul nostru, conexiunea de alimentare de 6V trebuie împărțită în trei moduri, iar conexiunea la sol trebuie împărțită în patru moduri. Pentru a face acest lucru, vom lipi trei fire roșii cu nucleu solid într-un singur fir roșu cu nucleu solid. De asemenea, vom lipi un solid fir negru cu miez la patru fire negre cu miez solid.

Folosim sârmă cu miez solid, deoarece acestea trebuie în mare măsură să se conecteze la prizele servo.

Pentru început, tăiați numărul corespunzător de fire și curățați puțin izolația de la un capăt al fiecăruia.

Răsuciți capetele firelor.

Lipiți această conexiune.

În cele din urmă, glisați o bucată de tub de contractare peste conexiune și topiți-o în loc pentru a o izola.

Ați lipit acum două cablaje.

Pasul 14: Conectarea cablajului

Lipiți împreună firul roșu de la suportul bateriei 4 X AA, firul negru de la suportul bateriei 2 X AA și firul roșu unic de la cablajul de alimentare. Izolați această conexiune cu tubul termocontractabil. Aceasta va servi drept conexiune de alimentare de 6V pentru servouri. Apoi, lipiți firul negru de la suportul bateriei de 4 X AA la firul negru unic de la cablajul de la sol. Izolați-l și cu un tub de contractare. Aceasta va asigura o conexiune la masă pentru întregul circuit.

Pasul 15: Atașați mufa de alimentare

Răsuciți capacul de protecție de la priză și glisați capacul pe unul dintre firele negre din cablajul astfel încât acesta să poată fi răsucit mai târziu. fir roșu cu miez solid la terminalul central al mufei. Răsuciți capacul înapoi pe mufă pentru a vă izola conexiunile.

Pasul 16: Faceți conexiunea de 9V

Lipiți celălalt capăt al cablului roșu atașat la fișa de alimentare de la firul roșu din pachetul de baterii și izolați-l cu un tub mic.

Pasul 17: Montați suporturile bateriei

Așezați suporturile bateriei pe o parte a capacului cutiei și marcați găurile de montare folosind un marker permanent. Prăjiți aceste semne cu un burghiu de 1/8 . În cele din urmă, fixați suporturile bateriei pe capac folosind 4-40 șuruburi cu cap plat nuci.

Pasul 18: Programați Arduino

Următorul cod de test Arduino va permite robotului să conducă înainte, înapoi, la stânga și la dreapta. Este proiectat doar pentru a verifica funcționalitatea servomotorelor continue. Vom continua să modificăm și să extindem acest cod pe măsură ce robotul progresează.

/*

Robot de telepresență - Codul de testare a roții de tracțiune care testează funcționalitatea înainte, înapoi, dreapta și stânga a bazei robotului de telepresență. * / // Includeți biblioteca de servere #include // Spuneți-i Arduino că există servouri continue Servo ContinuousServo1; Servo ContinuousServo2; void setup () {// Atașați servo-urile continue la pinii 6 și 7 ContinuousServo1.attach (6); ContinuousServo2.attach (7); // Porniți servo-urile continue într-o poziție întreruptă // dacă continuă să se rotească ușor, // modificați aceste numere până când opresc ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } void loop () {// Alegeți un număr aleatoriu între 0 și 3 int range = random (4); // Comută rutinele pe baza numărului aleatoriu tocmai selectat comutator (interval) {// Dacă 0 este selectat virează la dreapta și pauză pentru un al doilea caz 0: dreapta (); întârziere (500); stopDriving (); întârziere (1000); pauză; // Dacă 1 este selectat, întoarceți-vă la stânga și întrerupeți-vă pentru un al doilea caz 1: left (); întârziere (500); stopDriving (); întârziere (1000); pauză; // Dacă 2 este selectat mergeți înainte și întrerupeți-vă pentru un al doilea caz 2: înainte (); întârziere (500); stopDriving (); întârziere (1000); pauză; // Dacă 3 este selectat mergeți înapoi și întrerupeți-vă pentru un al doilea caz 3: înapoi (); întârziere (500); stopDriving (); întârziere (1000); pauză; } // Pauză pentru o milisecundă pentru stabilitatea întârzierii codului (1); } // Funcția de oprire a conducerii void stopDriving () {ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } // Funcția de a conduce înainte void forward () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (104); } // Funcția de a conduce înapoi anulați înapoi () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (84); } // Funcția de a conduce dreapta void right () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (104); } // Funcția de a conduce stânga gol stânga () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (84); }

Pasul 19: Atașați Arduino

Așezați Arduino oriunde, în partea de jos a cutiei. Marcați ambele găuri de montaj ale Arduino și marcați o altă marjă chiar în afara marginii plăcii adiacente fiecărei găuri de montare. Practic, faceți două găuri pentru a lega cu fermoar placa Arduino de cutia de plastic. Forează toate aceste semne. Folosește găurile pentru a lega cu fermoar Arduino de interiorul cutiei. Ca de obicei, tăiați orice coadă excesivă de cravată cu fermoar.

Pasul 20: Conectați firele

Acum este timpul să conectați în cele din urmă totul împreună. Conectați firele roșii de 6V în priza servomotorului care corespunde firului său roșu. Conectați firele de masă în priza corespunzătoare a firului negru. Conectați un cablu verde de 6 la mina se aliniază cu firul alb. Conectați celălalt capăt al unuia dintre firele verzi la pinul 6 și celălalt la pinul 7. În cele din urmă, conectați fișa de alimentare de 9v la mufa barilului Arduino.

Pasul 21: Introduceți bateriile

Introduceți bateriile în suporturile pentru baterii. Rețineți că roțile vor începe să se rotească atunci când faceți acest lucru.

Pasul 22: Fixați capacul

Puneți capacul și fixați-l închis. Acum ar trebui să aveți o platformă robotică foarte simplă, care merge în față, în spate, la stânga și la dreapta. Ne vom extinde mai departe în următoarele lecții.

Pasul 23: Depanare

Dacă nu funcționează, verificați cablajul în funcție de schemă. Dacă încă nu funcționează, reîncărcați codul. Dacă chiar și acest lucru nu îl face să funcționeze, verificați dacă lumina verde de pe Arduino este aprinsă. În caz contrar, obțineți baterii noi. Dacă funcționează în cea mai mare parte, dar nu se oprește complet între mișcări, atunci trebuie să reglați asieta. Cu alte cuvinte, punctul zero de pe motor nu este configurat perfect, deci nu va exista niciodată o poziție neutră care să îl întrerupă. Pentru a remedia problema, terminați micul terminal cu șurub din partea din spate a servo-ului și modificați-l cu ușurință până când motorul încetează să se învârtă (în starea sa întreruptă). Acest lucru poate dura un moment pentru a deveni perfect. În următoarea instruire din serie vom atașa un suport de telefon servo-reglabil.