Flex Bot: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Gebruik hierdie instruksies om 'n vierwielaangedrewe robot -onderstel te maak wat deur U spiere beheer word!

Stap 1: Die storie

Ons is twee juniors van die Hoërskool Irvington wat die Engineering Principles volg, 'n PLTW -klas. Ons onderwyser, me. Berbawy, het ons die geleentheid gegee om 'n KANT -projek te kies wat in Maker Faire Bay Area vertoon sou word. Uiteindelik het ons 'n webwerf met die naam "Backyard Brains" (https://backyardbrains.com) gevind, wat ons gehelp het om die idee te ontwikkel om 'n spierbuig te gebruik om 'n motor te beweeg. Ons onderwyser het ons die Arduino -mikrobeheerder, EMG -spiersensor, veertoerusting, springdrade en batterye voorsien. Ons het toe ons vorige programmerings- en robotika -vaardighede (aangeleer deur kompeterende robotika en internskap -ervaring) toegepas om 'n onderstel te ontwerp wat ons beheer met behulp van ons spiere! Hierdie projek, soos ons gesien het na navorsing aanlyn, was nog nooit voorheen deur iemand gedoen nie, wat beteken dat ons alles van nuuts af moes maak! Dit het baie toetse, aanpassings en hertoetse behels, maar om uiteindelik ons finale projek te sien werk, was die moeite werd.

Stap 2: Basiese beskrywing

Ons projek is in wese 'n 4 wiel, 4 motor robot onderstel wat beheer word met 'n Arduino mikro kontroleerder. Aan die Arduino is 'n EMG -spiersensor verbonde wat spierspanningsdata na 'n analoog poort van die Arduino stuur. Verskeie digitale penne en die grond/5 volt -penne van die Arduino is aan 'n broodbord bo -op die onderstel gekoppel, wat 4 motors aandryf en dataseine stuur.

As 'n mens buig, gee die spanningsafwyking wat deur die EMG -sensor aangeteken is, 'n digitale poort aan om 'n data na die data -pen van die motorbeheerder te stuur, wat uiteindelik die motor aanskakel. Boonop het ons twee knoppies wat gekoppel is aan die analoog penne van ons Arduino. As die knoppies ingedruk word, word stroom na die analoog penne gestuur, en wanneer hierdie analoog penne die huidige insette registreer, draai die motors in verskillende rigtings sodat die onderstel vorentoe, agtertoe, links of regs kan beweeg.

Hieronder is die belangrikste aspekte wat u vir hierdie projek moet koop:

- EMG sensor

- VEX 393 MOTORS

- VEX MOTOR CONTROLLERS

- VEX HARDWARE KIT

- VEX WIELE

- BREADBOARD EN DRAADE

- ARDUINO UNO

- 9 VOLT BATTERYE (u benodig baie, aangesien hierdie batterye binne ongeveer 30 minute doodgaan weens die groot hoeveelheid huidige 4 VEX -motors):

Stap 3: Stap 1: die Drive

Om hierdie onderstel te skep, kan u enige hardeware/motors gebruik, hoewel VEX -hardeware, VEX weergawe 4 -motors en VEX -motorbeheerders aanbeveel word. By die bou van hierdie onderstel moet u die ruimte in ag neem om 'n broodbord, Arduino -mikrobeheerder, batterye en skakelaars aan die bokant van die onderstel te plaas. Boonop moet die motors wat gebruik word PWM -vermoë hê. Vir die doeleindes van hierdie projek beteken dit in wese dat die motor 'n positiewe pen, 'n negatiewe pen en 'n data -pen moet hê.

Behalwe bogenoemde inligting, kan hierdie onderstel volledig aangepas word volgens u wense, solank dit 'n vierwielaandrywing het!

Hier is 'n paar ekstra dinge om in gedagte te hou tydens die bou van die onderstel (al hierdie dinge kan ook op die aangehegte onderstelfoto's gesien word!):

1) elke as moet op twee punte ondersteun word om buiging te voorkom

2) Die wiel moet nie direk aan die onderkant van die onderstel raak nie (daar moet 'n klein spleet wees wat bereik kan word deur afstandhouers te gebruik) dit verminder wrywing wat die spoed van die wiel vertraag wanneer u draai

3) Gebruik asnawe aan die ander kant van die wiel (weg van die onderstel af) om die wiel aan die onderstel vas te maak

Stap 4: Stap 2: Kringbane

* Let op: vir die oprigting van die stroombaan vir hierdie projek, beveel ons sterk aan dat u soliede/vooraf geboë broodborddraad gebruik, aangesien dit baie skoner/makliker is om te verstaan terwyl u die kring op foute nagaan, wat waarskynlik sal gebeur. Sien die inleidende foto's van hierdie projek vir 'n voorbeeld van die gebruik van soliede draad. *

Hierdie projek gebruik 'n broodbord om die volgende redes:

- om spanning te gee aan die verskillende motors wat beheer word

- om datasignale na die motorbeheerders van die motor te stuur

- om data seine van die knoppies te ontvang

- om spanning aan die EMG -sensor te verskaf

- om datasignale van die EMG -sensor te ontvang

Sien die aangehegte TinkerCAD -kringfoto vir verwysing.

Hier is 'n paar stappe om te verstaan hoe die TinkerCADcircuit ooreenstem met die werklike stroombane wat ons gemaak/gebruik het:

Die geel drade verteenwoordig "data" drade, wat die seine in wese na die motorbeheerder stuur en die motor laat draai.

Die swart drade verteenwoordig die negatiewe of "grond" draad. Een belangrike opmerking is dat alle motors/ komponente gekoppel moet wees aan 'n negatiewe aarddraad om deur die Arduino beheer te word.

Die rooi drade verteenwoordig die positiewe draad. Die positiewe en negatiewe drade moet in die kring wees sodat dit kan werk.

Stap 5: Stap 3: die kodering

Dit is die moeilikste deel van die projek om te verstaan. Ons program benodig die gebruik van die Arduino IDE, wat op die Arduino -webwerf afgelaai kan word.

ARDUINO IDE

Sodra hierdie IDE afgelaai/gereed is vir gebruik, en die program wat ons gemaak het, in die IDE afgelaai is, hoef u slegs die kode in die Arduino op te laai, en die sagteware -aspek van hierdie projek is voltooi!

Let wel - die zip -lêer vir die kode van hierdie projek is hieronder aangeheg.

In wese lees ons program die spanningswaardes teen 'n deurlopende tempo, en as die spanningswaardes buite 'n sekere omvang is (wat 'n buiging aandui), word 'n datasignaal na die motorbeheerder van die motor gestuur, wat die motor laat draai. As die een of albei van die knoppies ingedruk word, draai die individuele motors in verskillende rigtings sodat die robot vorentoe, agtertoe kan beweeg en in beide rigtings kan draai.

Stap 6: Stap 4: Vier fees

Nadat u die vorige drie stappe gedoen het (die bou van die onderstel en stroombaan, sowel as die aflaai van die kode), is u klaar! Al wat u nou hoef te doen is om die 9 volt batterye aan die broodbordrelings (2 9 Volt batterye), 'n 9 volt battery aan die Arduino mikrokontroleerder vas te maak, en u is gereed. Sit die spiersensor op u bicep, skakel die Arduino aan en FLEX! Onthou, deur op die knoppies te druk, kan u ook die onderstel na links, regs en agtertoe skuif!

Hierby is 'n video om hierdie projek in aksie te sien!