Telepresence Robotu: Temel Platform (Bölüm 1): 23 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Instagram'da randofo@madeineuphoria tarafından! Yazarın devamını takip edin:

Hakkında: Benim adım Randy ve bu bölümlerde Topluluk Yöneticisiyim. Önceki hayatımda Instructables Design Studio (RIP) @ Autodesk'in Pier 9 Teknoloji Merkezi'ni kurmuş ve işletmiştim. Ben aynı zamanda… Randofo Hakkında Daha Fazlası »

Telepresence robotu, internet üzerinden uzaktan kontrol edilebilen ve başka bir yerdeki birinin vekili olarak işlev görebilen bir robot türüdür. Örneğin, New York'taysanız ancak Kaliforniya'daki bir grup insanla fiziksel olarak etkileşim kurmak istiyorsanız, Kaliforniya'daki bir telepresence robotunu arayabilir ve robotun sizin yeriniz olmasını sağlayabilirsiniz. Bu, yedi günün ilk bölümüdür. -part talimat serisi. Sonraki iki talimatta, temel elektromekanik robot platformunu oluşturacağız. Bu platform daha sonra sensörler ve ek kontrol elektroniği ile geliştirilecektir. Bu taban, hem yapı sağlayan hem de elektroniklerin depolanması için dahili alan sunan bir plastik kutunun etrafında toplanmıştır. Tasarım, ileri, geri gitmesini ve yerinde dönmesini sağlayan sürekli servolara bağlı iki merkez tahrik tekerleği kullanır. Bir yandan diğer yana devrilmesini önlemek için iki adet metal sandalye kanadı içerir. Her şey bir Arduino tarafından kontrol edilir. Bu proje serisinde kapsanan konular hakkında daha fazla bilgi edinmek için Robot Sınıfı, Elektronik Sınıfı ve Arduino Sınıfına göz atın.

Adım 1: Malzemeler

Bu iki bölümlü bir proje olduğu için tüm bölümleri tek bir listeye dahil ettim. İkinci yarıya ait parçalar o derste tekrar edilecektir. İhtiyacınız olacak:(x2) Sürekli dönüşlü servolar(x1) Standart servo(x1) Arduino(x1) 4 x AA pil tutucu(x1) 2 x AA pil tutucu(x6)) AA pil(x1) M tipi elektrik fişi(x2) Tekerlek tekerlekleri(x1) Plastik kutu(x1) Selfie çubuğu(x1) 1/2" tavan plakası flanşı(x1) Metal elbise askısı(x2) 1/4-20 x 7/8" 1-1/4" taban sürgüleri(x4) 1/4-20 somun(x1) Çeşitli daralan makaron(x1) Çeşitli fermuarlar

Adım 2: Servo Kornasını Delin

1/8 matkap ucu ile iki sürekli dönüş servosunun en dıştaki deliklerini genişletin.

Adım 3: İşaretle ve Del

Servo kornayı 3 tekerlek göbeklerinden birinin üzerine ortalayın ve servonun bağlantı deliklerini işaretleyin. Bu işaretleri 1/8' matkap ucuyla delin. İkinci tekerlek için tekrarlayın.

4. Adım: Ekle

Fermuarla tekerlekleri ilgili servo kornalarına bağlayın ve fazla fermuarlı kuyrukları düzeltin.

Adım 5: Motorları Bağlayın

Motorun montaj deliklerini kullanarak, iki sürekli servoyu arka arkaya aynalı olacak şekilde sıkıca bağlayın. Bu yapılandırma basit görünebilir, ancak aslında robot için oldukça sağlam bir aktarma organıdır.

Adım 6: Tekerlek Açıklıklarını İşaretleyin

Tekerlekleri geçmek için kapağın ortasından iki dikdörtgen kesmemiz gerekiyor. Köşeden köşeye bir X çizerek tupperware kapağının ortasını bulun. Bu X'in kesiştiği yer merkez noktadır. Merkezden, en uzun kenarlardan birine doğru 1-1/4" içe doğru ölçün ve bir işaret yapın. Bunu karşı tarafa yansıtın. Sonraki merkez işaretlerinden yukarı ve aşağı 1-1 / 2" ölçün ve bu ölçümleri aşağıdaki gibi işaretleyin. iyi. Son olarak, iç işaretlerin her birinden uzun kenara doğru 1-1 / 2" ölçün ve kesim çizgilerinin dış kenarını incelemek için üç dış işaret yapın. Lütfen bu ölçümleri işaretleme zahmetine girmediğimi unutmayın çünkü kutu kenarı için kapaktaki oluk ile mükemmel bir şekilde sıralandılar. İki adet 1-1 / 2" x 3" kutudan oluşan bir çerçeve bırakmalısınız. Bunlar tekerlekler için olacaktır.

7. Adım: Açıklıkları Kesin

İşaretleri kılavuz olarak kullanarak, bir maket bıçağı veya benzer bir bıçak kullanarak iki adet 1-1 / 2" x 3" dikdörtgen tekerlek açıklığını kesin.

Adım 8: İşaretle ve Del

Motor tertibatını, tekerlekler iki dikdörtgen deliğin içine ortalanacak ve kenarlardan hiçbirine değmeyecek şekilde kapağın ortasına yerleştirin. Doğru tekerlek konumlandırmasını elde ettiğinizden emin olduğunuzda, motorların her birinin her iki yanına bir işaret koyun. Bu, motorları kapağa fermuarla bağlamak için kullanılacak delikler için matkap kılavuzları görevi görecektir. İşaretler yapıldıktan sonra, bu deliklerin her birini 3/16 matkap ucuyla delin.

Adım 9: Tahrik Tekerleklerini Takın

Servo motorları uygun montaj deliklerini kullanarak kapağa sıkıca bağlayın. Fazla fermuar uçlarını kesin. Motorları robotun ortasına monte ederek sağlam bir tahrik tertibatı oluşturduk. Robotumuz sadece ileri geri gitmekle kalmayacak, her iki yöne de dönebilecek. Aslında robot, sürüş sırasında motorların hızlarını değiştirerek sola veya sağa sapabilir, aynı zamanda yerinde dönebilir. Bu, motorları aynı hızda zıt yönlerde döndürerek gerçekleştirilir. Bu yetenek sayesinde robot dar alanlarda gezinebilir.

Adım 10: Sürgüleri Hazırlayın

Dişli saplamaların yaklaşık yarısına kadar 1/4-20 somun geçirerek sürgüleri hazırlayın. Bu sürgüler robotu dengelemek için kullanılır ve robotun devrilmeden düzgün bir şekilde hareket etmesini sağlamak için daha sonra ayarlanması gerekebilir.

Adım 11: Sürgüleri Delin ve Takın

Kutunun her bir kısa kenarından içeri doğru yaklaşık 1-1 / 2", merkezde bir işaret yapın. Bu işaretleri 1/4" matkap ucuyla delin. Sürgüleri deliklerden geçirin ve 1/4 ile sabitleyin -20 somun. Bunlar robotu dengede tutmak için kullanılır. Tahrik tekerleklerinin zemin yüzeyiyle temas etmekte zorlanacağı kadar yüksek veya robotun ileri geri sallanabileceği kadar alçak olmamalıdırlar. Robotunuzun nasıl çalıştığını görmeye başladığınızda muhtemelen bunların yüksekliğini ayarlamanız gerekecektir.

Adım 12: Devre

Devre oldukça basittir. Bir adet standart servo, bir adet Arduino ve bir adet 9V güç kaynağı olmak üzere sürekli dönüşlü iki servodan oluşmaktadır. Bu devrenin en zor kısmı aslında 9V güç kaynağıdır. Tek bir pil tutucu olmaktan ziyade, aslında 9V'luk bir pil oluşturmak için seri halinde 6V ve 3V'luk bir pil tutucudur. Bunun yapılmasının nedeni, servoların 6V güç kaynağına ihtiyaç duyması ve Arduino'nun 9V güç kaynağına ihtiyacı olmasıdır. Her ikisine de güç sağlamak için 6V ve 3V beslemelerin birlikte lehimlendiği noktaya bir tel bağlıyoruz. Bu kablo motorlara 6V sağlarken, 3V beslemeden çıkan kırmızı kablo aslında Arduino'nun ihtiyaç duyduğu 9V beslemedir. Hepsi aynı zemini paylaşıyor. Bu çok kafa karıştırıcı görünebilir, ancak dikkatlice bakarsanız aslında oldukça basit olduğunu göreceksiniz.

Adım 13: Güç ve Topraklama Kabloları

Devremizde 6V güç bağlantısının üçe, topraklama bağlantısının da dört yöne ayrılması gerekiyor. Bunu yapmak için üç adet tek damarlı kırmızı kabloyu tek damarlı kırmızı kabloya lehimleyeceğiz. Ayrıca bir katı damarlı kırmızı kabloyu lehimleyeceğiz. çekirdek siyah telden dört katı çekirdek siyah kabloya.

Katı çekirdek tel kullanıyoruz çünkü büyük ölçüde servo soketlerine takmaları gerekiyor.

Başlamak için uygun sayıda kabloyu kesin ve her birinin bir ucundan biraz yalıtım yapın.

Tellerin uçlarını birlikte bükün.

Bu bağlantıyı lehimleyin.

Son olarak, bağlantının üzerine bir parça büzülme borusu geçirin ve yalıtmak için eritin.

Şimdi iki kablo demetini lehimlediniz.

Adım 14: Kablo Demetini Bağlama

4 X AA pil tutucudan gelen kırmızı kabloyu, 2 X AA pil tutucudan gelen siyah kabloyu ve güç kablo demetinden gelen tek kırmızı kabloyu birbirine lehimleyin. Bu bağlantıyı büzülme borusu ile yalıtın. Bu, servolar için 6V güç bağlantısı görevi görecektir. Ardından, 4 X AA pil tutucudan gelen siyah kabloyu topraklama kablo demetinden gelen tek siyah kabloya lehimleyin. Bunu da büzülme borusu ile yalıtın. Bu, tüm devre için bir toprak bağlantısı sağlayacaktır.

Adım 15: Elektrik Fişini Takın

Koruyucu kapağı fişten ayırın ve kapağı kablo demetindeki siyah tellerden birinin üzerine kaydırarak daha sonra tekrar bükülebilir. Siyah kabloyu fişin dış terminaline lehimleyin. Lehim a 6 Fişin merkez terminaline kırmızı tek damarlı tel. Bağlantılarınızı yalıtmak için kapağı tekrar fişin üzerine çevirin.

Adım 16: 9V Bağlantısını Yapın

Elektrik fişine bağlı kırmızı kablonun diğer ucunu pil takımındaki kırmızı kabloya lehimleyin ve büzülme borusuyla yalıtın.

Adım 17: Pil Tutucularını Takın

Pil tutucularını kutu kapağının bir tarafına yerleştirin ve kalıcı bir işaretleyici kullanarak montaj deliklerini işaretleyin. Bu işaretleri 1/8 matkap ucuyla delin. Son olarak, pil tutucularını 4-40 düz başlı cıvata kullanarak kapağa sabitleyin ve Fındık.

Adım 18: Arduino'yu Programlayın

Aşağıdaki Arduino test kodu robotun ileri, geri, sola ve sağa hareket etmesine izin verecektir. Yalnızca sürekli servo motorların işlevselliğini kontrol etmek için tasarlanmıştır. Robot ilerledikçe bu kodu değiştirmeye ve genişletmeye devam edeceğiz.

/*

Telepresence Robot - Telepresence robot tabanının ileri, geri, sağ ve sol işlevselliğini test eden Tahrik Tekerleği Test Kodu Kodu. */ // Servo kitaplığını dahil et #include // Arduino'ya sürekli servolar olduğunu söyle Servo SürekliServo1; Servo SürekliServo2; void setup() { // Sürekli servoları pin 6 ve 7'ye ekleyin ContinuousServo1.attach(6); SürekliServo2.attach(7); // Sürekli servoları duraklatılmış bir konumda başlatın // eğer biraz dönmeye devam ederlerse, // bu sayıları SürekliServo1.write(94) durana kadar değiştirin; SürekliServo2.write(94); } void loop() { // 0 ile 3 arasında rasgele bir sayı seçin int aralık = rasgele(4); // Sadece seçilen rastgele sayıya göre rutinleri değiştirir switch (aralık) { //0 seçilirse sağa dönün ve ikinci bir durum için duraklayın 0: right(); gecikme(500); DurDriving(); gecikme(1000); kırmak; //1 seçilirse sola dönün ve ikinci bir durum için duraklayın 1: left(); gecikme(500); DurDriving(); gecikme(1000); kırmak; //2 seçilirse ileri git ve ikinci bir durum için duraklat 2: forward(); gecikme(500); DurDriving(); gecikme(1000); kırmak; //3 seçilirse geri git ve ikinci bir durum için duraklat 3: geri(); gecikme(500); DurDriving(); gecikme(1000); kırmak; } // Kod gecikmesinin (1) kararlılığı için bir milisaniye duraklatın; } // Sürüşü durdurma işlevi void stopDriving() { ContinuousServo1.write(94); SürekliServo2.write(94); } // İleri sürme işlevi void forward(){ ContinuousServo1.write(84); SürekliServo2.write(104); } // Geriye doğru sürme işlevi void geriye doğru(){ ContinuousServo1.write(104); SürekliServo2.write(84); } // Sağ boşluğu sağa sürme işlevi(){ ContinuousServo1.write(104); SürekliServo2.write(104); } // Sol boşluğu sola sürme işlevi(){ ContinuousServo1.write(84); SürekliServo2.write(84); }

Adım 19: Arduino'yu Takın

Arduino'yu kutunun altındaki herhangi bir yere yerleştirin. Arduino'nun montaj deliklerini işaretleyin ve her bir montaj deliklerinin bitişiğindeki tahta kenarının hemen dışında başka bir işaret yapın. Temel olarak, Arduino kartını plastik kutuya bağlamak için iki delik açıyorsunuz. Tüm bu işaretleri delin. Arduino'yu kutunun içine bağlamak için delikleri kullanın. Her zamanki gibi, fazla fermuarlı kuyrukları kesin.

Adım 20: Kabloları Takın

Şimdi nihayet her şeyi birbirine bağlamanın zamanı geldi. 6V kırmızı kabloları servo motorun kırmızı kablosuna karşılık gelen soketine takın. Topraklama kablolarını ilgili siyah kablo soketine takın. beyaz tel ile hizalanır. Yeşil tellerden birinin diğer ucunu Pin 6'ya, diğer ucunu pin 7'ye bağlayın. Son olarak, 9v elektrik fişini Arduino'nun namlu jakına takın.

Adım 21: Pilleri Takın

Pilleri pil tutucularına yerleştirin. Bunu yaptığınızda tekerleklerin dönmeye başlayacağını unutmayın.

Adım 22: Kapağı Sabitleyin

Kapağı takın ve kapatın. Artık önden, arkadan, soldan ve sağdan hareket eden çok basit bir robot platformunuz olmalı. Önümüzdeki derslerde bu konuyu daha da genişleteceğiz.

Adım 23: Sorun Giderme

Eğer çalışmıyorsa kablolamanızı şemaya göre kontrol edin. Hala çalışmıyorsa kodu tekrar yükleyin. Bu bile çalışmıyorsa Arduino üzerindeki yeşil ışığın yandığını kontrol edin. Değilse, yeni piller alın. Çoğunlukla çalışıyorsa ancak hareketler arasında tam olarak durmuyorsa, trimi ayarlamanız gerekir. Başka bir deyişle, motordaki sıfır noktası mükemmel bir şekilde yapılandırılmamıştır, bu nedenle onu duraklatacak bir nötr konum asla olmayacaktır. Bunu düzeltmek için servonun arkasındaki küçük vidalı terminale ince ayar yapın ve motor duruncaya kadar (duraklatılmış durumdayken) çok nazikçe ayarlayın. Bu, mükemmel hale gelmesi biraz zaman alabilir. Serideki bir sonraki talimatta, servo ayarlanabilir bir telefon tutucu takacağız.