Hızlı Dizüstü Bilgisayar Robot Tabanı: 8 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:22

TeleToyland ve RoboRealm arasındaki bir işbirliği olarak, Paralaks Motor Montaj ve Tekerlek Kitini kullanarak dizüstü bilgisayar tabanlı bir robot için hızlı bir temel oluşturduk. Bu projeyi hızlı ve basit tutmak istedik ve robotun üst kısmını dizüstü bilgisayar için tamamen boş bırakmak istedik. Umarım bu, kurulumun ne kadar kolay olduğunu gösterecek ve daha yaratıcı robotlara ilham verecektir! Her iyi robot tabanında olduğu gibi, tüm önemli motor güç anahtarına ve bir tutamağa sahibiz!

Adım 1: Malzemeler

Motorlar için, Parallax'tan (www.parallax.com) Konum Kontrollü Motor Montajı ve Tekerlek Kitini kullandık (madde #27971). Bunlar güzel bir motor, optik kodlayıcı ve konum denetleyicisi montajı sağlar. İlk devirimizde, aslında konum denetleyicisini kullanmıyoruz, ancak çoğu robot için bu çok güzel bir özellik. Ayrıca Parallax'tan Caster Wheel Kit'i de kullandık (madde #28971). Kızaklı direksiyonlu robotlar yerine iki tahrik tekerleği ve tekeri olan robotları şiddetle tercih ediyoruz! Tecrübelerimize göre, kızak direksiyonlu (4 motorlu tekerlek) robotlar bazı halıları ve terasları açmakta zorlanıyorlar. Motor kontrolleri için iki Parallax HB-25 Motor Kontrol Cihazı kullandık. (madde #29144) Servo denetleyici için Paralaks Servo Denetleyici (USB) kullandık. (madde #28823)Geri kalanı için 12"x10" 1/2" kontrplak parçası, 8" 1x3 çam ve bazı vida ve cıvatalar kullandık. Ana olanlar 2.5" Düz Kafa 1/4"x20 cıvatalardı. Robotun yüzeyini düz tutmak için düz başlı cıvatalar kullanıldı.

Adım 2: Üssü İnşa Etme

Baz yapımı çok kolay oldu. Tekerlek ve Motor Kitlerini bir araya getirdik ve en iyi boşluk için aks üzerindeki motorlarla birlikte kullanmaya karar verdik. Bu yüzden motorları temizlemek için bazı zıtlıklara ihtiyacımız vardı. Bunu yapmak için, Tekerlek ve Motor Kitlerindeki montaj deliklerine uyması için 2" aralıklı iki adet 1/4" delikli 4" 1x3 çam parçası kullandık. Bu delikleri düz hale getirmek için bir matkap presi kullandık. sadece bir el matkabına sahip olun, ortada birleşecek şekilde her iki taraftan işaretleyebilir ve delebilirsiniz ya da biraz kıpırdama alanı sağlamak için daha büyük bir delik açabilirsiniz. Tabanın düz kısmı 1/2" kontrplaktan yapılmıştır - biz 12 kullandık Mini dizüstü bilgisayarlarımıza sığacak "geniş ve 10" uzunluğunda, ancak boyut burada gerçekten herhangi bir şey olabilir. Ayrıklığa ve Tekerlek Kitlerine - yanlardan 1/2" ve daha önce olduğu gibi 2" ayrı olacak şekilde 1/4" delikler açtık. Ön kenar boşlukla eşleşti, bu nedenle lastikler biraz dışarı çıkıyor. Bunu yapmak için yaptık. tabandan önce duvara çarpmalarını sağlayın, ancak bu çok büyük bir sorun değil. Tahtanın üstünde, 1/4"x20 (2.5" uzunluğunda) cıvataların düz kafasına yer açmak için bir havşa ucu kullandık). Cıvataların tam olarak oturması için aslında 2,5"den biraz daha kısa olması gerekir, bu yüzden bir Dremel aletiyle uçlarından yaklaşık 1/4" kestik. Bu işlem tamamlandıktan sonra Tekerlek ve Motor Kitlerini tabana vidaladık.

Adım 3: Caster Wheel'i Ekleme

Tekerlek Teker Kitini robotun arkasının ortasına monte ettik - tabandaki yuvadaki üç delikten birini tahtanın kenarından yaklaşık 1/2" ortaladık, sonra diğer iki deliği yapmak için bir kare kullandık kartın arkasına paralel. Bu konfigürasyonda, robot ileri hareket ederken tekerlek tabanın ötesine uzanabilir. Bunun için #6 düz başlı cıvata ve somun kullandık - tekerlek kitindeki yuva deliklerini kapatmak için rondelalar kullandık - yine üst engeli serbest tutmak için. Kitteki tek değişiklik, taban seviyesini yapmak için şaftı uzatmamızdı. Kurulumumuz için 1/4" alüminyum çubuktan 1 3/4" olan yeni bir şaft yaptık kite sahip olandan daha uzun Yeni uzun şaftımızda kittekiyle uyumlu olacak şekilde bir çentik açmak için bir Dremel aleti kullandık.

Adım 4: Motor Kontrolörleri, Piller ve Anahtarlar

Motor kontrolü için HB-25'leri akülere yer bırakmak için motorların arkasına monte ettik. Yine 6 numaralı düz başlı civataları kullandık. Motorları HB-25'lere monte etmek için motor kablolarını boydan boya kestik ve kıvrımlı konnektörler kullandık. Motor kablolarında biraz gevşeklik bıraktık ama o kadar fazla değil ki onları tutmak için fermuarlara ihtiyacımız vardı. Konektörleri kıvırdıktan sonra, onları da lehimledik - orada gevşek bir bağlantıdan nefret ediyorum!:-)Piller için acelemiz vardı ve NiMH C hücreleri kullandık. Sizi 12v'ye ulaştıracak her şey gerçekten iyi. Kurşun Asit Jel hücreleri kullandık, ancak onları elimizden geldiğince iyi yönetmediğimiz için birkaç yıl sonra başarısız oluyorlar ve standart hücrelere sahip olmak, etkinliklerden ve demolardan önce alkalinleri yedek olarak kullanmamıza izin veriyor!Evet, daha iyi C hücre sahipleri var - ne söyleyebiliriz? Meşguldük ve Radio Shack yakındı.:-) Işıklı bir güç anahtarı ekledik. Yine, üst kısmı temiz tutmak için tabanın altına monte edildi ve daha kolay ulaşılabilmesi için onu arkadan geçerek uzattık. Bir tutamaç ekleyeceğiz, bu yüzden yedekleyip düğmeye basmak daha az olası. Servo kontrol panosu için ikinci düğme ve pil takımı ekledik, ancak USB gücü HB-25'ler için yeterli olabilir çünkü çekmezler. sinyal tarafında çok fazla güç var. Anahtar braketleri, etrafımızdaki bazı açılarda alüminyumdan yapıldı.

Adım 5: Servo Kontrol ve Kol

HB-25'leri kontrol etmek birçok şekilde yapılabilir, ancak RoboRealm Paralaks Servo Denetleyiciyi (USB) desteklediğinden ve etrafımızda bir tane olduğundan, onu kullandık. Şimdilik, Direksiyondaki motor kontrollerini kullanmadığımızı unutmayın. ve Motor Kitleri. Kontrolörler çok güzel ama RoboRealm için şu anda robotu sürmek için vizyon kullanıyoruz ve onlara ihtiyacımız yok. Bu özelliği gelecekte ekleyebiliriz ve diğer herhangi bir kontrol türü için, kontrolörleri kullanmak robotun düz bir çizgide hareket etmesini vb. kolaylaştıracaktır. Her robotun bir tutamağa ihtiyacı vardır! arkaya vidaladı. 1/2 kontrplak kenarına vidalamak genellikle bir karışıklık olduğu için pilot delikler açtık. Bunun daha iyi yapılabileceğinden eminiz!:-)

Adım 6: Hesaplama

Her iki kamerada da benzer bir görüntü sağlamak için robot tabanının önüne iki Creative Notebook kamerası üst üste monte edilmiştir. Bu kameralar, yolunda olabilecek engeller için robotun önüne bakmak için kullanılır. İki kamera, USB aracılığıyla yerleşik PC'ye bağlanır ve doğrudan RoboRealm'e beslenir. Kullanılan dizüstü bilgisayar, robotik tabanın üzerine çok iyi oturan bir MSI-Winbook'tur. Bu dizüstü bilgisayarı küçük boyutu ve düşük maliyeti (~350$) nedeniyle seçtik RoboRealm çalıştıran dizüstü bilgisayar, motor hareketlerini kontrol etmek için USB üzerinden Paralaks Servo Denetleyiciye bağlanır. Neyse ki MSI'da 3 USB bağlantı noktası var, bu nedenle bu platformda bir USB hub'ına gerek yok. MSI akımının kendi piliyle çalıştığını unutmayın. İki güç sistemini birlikte birleştirmek mümkün olacaktı, ancak kolaylık ve taşınabilirlik için ayrı bırakıldılar.

7. Adım: Yazılım

MSI dizüstü bilgisayar, RoboRealm makine görme yazılımını çalıştırıyor. Gösterinin amacı, robotun önünde bir engelin varlığını belirtmek için odağı kullanmaktı. Her iki kamera da farklı odak uzunluklarına manuel olarak odaklandı. Biri, yakın nesneler odakta olacak ve uzaktaki nesneler odak dışında olacak şekilde odaklanır. Diğer kamera (hemen üstte) tersine odaklanır. İki görüntüyü karşılaştırarak, hangi görüntünün diğerinden daha fazla odaklandığına bağlı olarak bir şeyin yakın mı yoksa uzak mı olduğunu anlayabiliriz. "Odak dedektörü", belirli bir alanda hangi görüntünün diğerinden daha fazla ayrıntıya sahip olduğunu belirleyen bir filtre olabilir. Bu teknik işe yararken, nesne mesafesi ile ilgili olarak çok kesin değildir, ancak CPU hesaplaması açısından çok hızlı bir tekniktir. Aşağıdaki resimler, bir kola kutusuna ve bir DrPepper kutusuna bakan iki kamera görüntüsünü göstermektedir. İki görüntü arasındaki odak farkını ve ayrıca birbirine çok yakın monte edilmiş olmasına rağmen iki kamera arasındaki dikey eşitsizliği görebilirsiniz. Bu farklılık, tek bir görüntüyü iki kamera için iki görüntüye bölmek üzere bir prizma kullanılarak azaltılabilir, ancak birbirine yakın iki web kamerası kullanmanın hızlı yöntemini yeterli bulduk. Resmin sol tarafında, yakın Kola'nın yapabileceğine dikkat edin. odak dışında ve uzaktaki DrPepper kutusu odakta. Sağ taraftaki resimde durum tam tersidir. Bu görüntünün kenarlarına bakarsanız, kenar güçlerinin nesnenin odağını yansıttığını görebilirsiniz. Beyaz çizgiler, nesnenin daha fazla odakta olduğu anlamına gelen daha yüksek bir kenar geçişini işaret eder. Daha mavi çizgiler daha zayıf bir yanıtı işaret eder. Her görüntü 3 dikey bölüme ayrılmıştır. Sol, orta ve sağ. Bu alanları, bu alanlarda bir engel olup olmadığını belirlemek ve varsa robotu yönlendirmek için kullanırız. Bu bantlar, doğruluğunu kontrol edebilmemiz için orijinal görüntünün bir tarafında vurgulanır. Bu görüntülerdeki daha açık alanlar, nesnenin yakın olduğunu gösterir. Bu, robota o yönden uzaklaşmasını söyler. Bu tekniğin dezavantajı, nesnelerin dokuya ihtiyaç duymasıdır. Bir sonraki görüntüden, teneke kutularla aynı konuma yerleştirilmiş ancak bu tekniğe cevap vermeyen iki kırmızı blok görüyoruz. Sorun şu ki, kırmızı blokların herhangi bir iç dokusu yok. Bu özellik gereksinimi, stereo ve optik akış teknikleri için gerekli olana benzer.

Adım 8: Teşekkürler

Umarım, bu Eğitilebilir Kitap size Parallax'tan Konum Kontrol Cihazı ile Motor Montajı ve Tekerlek Kitinin nasıl kullanılacağı hakkında bazı fikirler verir. Kurulumu ve ihtiyaçlarımıza göre özelleştirmeyi çok kolay bulduk, çok basit bir dizüstü bilgisayar kontrollü robot yaptık. RoboRealm'i indirebilir ve RoboRealm'e giderek Machine Vision ile denemeler yapmayı deneyebilirsiniz. İyi günler! - web'den gerçek robotları kontrol edin.