Telepresence Robot: Basiese platform (deel 1): 23 stappe (met foto's)

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

Deur randofo@madeineuphoria op Instagram! Volg meer deur die skrywer:

Oor: My naam is Randy en ek is 'n gemeenskapsbestuurder in hierdie dele. In 'n vorige lewe het ek die Instructables Design Studio (RIP) @ Autodesk's Pier 9 Technology Center gestig en bestuur. Ek is ook die skrywer van … Meer oor randofo »

'N Telepresence -robot is 'n soort robot wat op afstand via die internet beheer kan word en as 'n surrogaat vir iemand anders kan funksioneer. As u byvoorbeeld in New York is, maar fisies met 'n span mense in Kalifornië wil kommunikeer, kan u by 'n telepresence-robot in Kalifornië inskakel en die robot u stand-in laat wees. Dit is die eerste deel van 'n sewe -deel instruksies reeks. In die volgende twee instruksies bou ons die basiese elektromeganiese robotplatform. Hierdie platform word later versterk met sensors en bykomende beheerelektronika. Hierdie basis is gesentreer rondom 'n plastiekboks wat beide struktuur bied en interne ruimte bied vir die berging van elektronika. Die ontwerp gebruik twee middelste aandrywingwiele wat aan deurlopende servo's gekoppel is, sodat dit vorentoe, agtertoe kan draai en op hul plek kan draai. Om te keer dat dit van kant tot kant kantel, bevat dit twee metaalstoelgliders. Die hele ding word beheer deur 'n Arduino. Om meer te wete te kom oor die onderwerpe wat in hierdie reeks projekte behandel word, kyk na die Robot Class, Electronics Class en Arduino Class.

Stap 1: materiaal

Aangesien dit 'n tweeledige projek is, het ek al die dele in een lys opgeneem. Die dele vir die tweede helfte word in die les herhaal. U benodig: (x2) Deurlopende rotasieservo's (x1) Standaard servo (x1) Arduino (x1) 4 x AA -batteryhouer (x1) 2 x AA -batteryhouer (x6)) AA-battery (x1) M-tipe kragprop (x2) Wielwiele (x1) Plastiekboks (x1) Selfiestok (x1) 1/2 "plafonplaatflens (x1) Metaalhanger (x2) 1/4-20 x 7/8 "by 1-1/4" basis glyers (x4) 1/4-20 moere (x1) Geassorteerde krimpbuis (x1) Geassorteerde ritsbanden

Stap 2: Boor die servohoring

Maak die buitenste gate van die twee servo's met deurlopende rotasie groter met 'n 1/8 boorpunt.

Stap 3: Merk en boor

Sentreer die servohoring op een van die 3 wielnawe en merk die servo se bevestigingsgate. Boor hierdie merke met 'n 1/8 'boorpunt. Herhaal vir die tweede wiel.

Stap 4: Heg aan

Maak die wiele met rits vas aan die onderskeie servohorings en sny oortollige ritsstertjies weg.

Stap 5: Koppel die motors

Maak die twee deurlopende servo's stewig aan mekaar vas, met behulp van die motor se monteergate, sodat dit weerspieël kan word.

Stap 6: Merk die wielopeninge

Ons moet twee reghoeke in die middel van die deksel sny om die wiele deur te trek. Vind die middel van die tupperware -deksel deur 'n X van hoek tot hoek te trek. Die plek waar hierdie X sny, is die middelpunt. Meet vanaf die middel 1-1/4 "inwaarts in die rigting van een van die langste rande en maak 'n punt. Spieël dit aan die teenoorgestelde kant. Meet volgende 1-1/2" op en af van die middelpunte en merk hierdie afmetings as Meet laastens 1-1/2 "na die lang rand van elke binnekant af en maak drie buitenste merke om die buitenste rand van die snylyne te verdik. Let daarop dat ek nie die moeite gedoen het om hierdie afmetings te merk nie, want hulle het perfek in lyn gebring met die bak in die deksel vir die rand van die boks. U moet 'n omtrek van twee bokse van 1-1/2 "x 3" hê. Dit is vir die wiele.

Stap 7: Sny die openinge

Sny twee vierkantige wielopeninge van 1-1/2 "x 3" met behulp van 'n kassnyer of soortgelyke lem deur die merke as 'n gids te gebruik.

Stap 8: Merk en boor

Plaas die motor in die middel van die deksel sodat die wiele in die middel van die twee reghoekige gate sit en nie aan die rande raak nie. As u seker is dat u die regte wielposisie bereik het, maak 'n merkie aan elke kant van elk van die motors. Dit sal dien as boorgidse vir gate wat gebruik sal word om die motors aan die deksel vas te maak. Sodra die merke gemaak is, boor elkeen van hierdie gate met 'n 3/16 boorpunt.

Stap 9: Bevestig die dryfwiele

Maak die servomotors stewig vas aan die deksel met behulp van die toepaslike bevestigingsgate. Sny die oortollige ritsstertjies weg. Deur die motors in die middel van die robot te monteer, het ons 'n robuuste dryfstel gemaak. Ons robot sal nie net vorentoe en agtertoe kan gaan nie, maar ook in beide rigtings kan draai. In werklikheid kan die robot nie net links of regs draai deur die snelhede van die motors tydens die bestuur te verander nie, maar dit kan ook draai. Dit word bereik deur die motors teen dieselfde snelheid in teenoorgestelde rigtings te draai. As gevolg van hierdie vermoë, kan die robot deur stywe ruimtes navigeer.

Stap 10: Berei die skyfies voor

Berei die skuifbande voor deur 1/4-20 moere ongeveer halfpad langs die skroefdraadboute in te ryg. Hierdie skuifbande word gebruik om die robot gelyk te maak en moet later aangepas word sodat die robot glad kan ry sonder om te kantel.

Stap 11: Boor en heg glyers aan

Ongeveer 1-1/2 "na binne van elke kort rand van die boks, maak 'n merk op die middel. Boor deur hierdie merke met 'n 1/4" boorpunt. Steek die skuifbalk deur die gate en maak dit vas met 1/4 -20 neute. Dit word gebruik om die robot in balans te hou. Hulle moet nie so hoog wees dat die dryfwiele probleme ondervind met die oppervlak van die grond nie, en ook nie so laag dat die robot heen en weer wankel nie. U sal waarskynlik die hoogte hiervan moet aanpas terwyl u begin sien hoe u robot werk.

Stap 12: Die stroombaan

Die kring is redelik eenvoudig. Dit bestaan uit twee deurlopende rotasieservo's, 'n standaard servo, 'n Arduino en 'n 9V kragtoevoer. Eerder as om 'n enkele batteryhouer te wees, is dit eintlik 'n 6V en 3V batteryhouer in serie om 'n 9V -houer te skep. Die rede waarom dit gedoen word, is dat die servo's 'n 6V -kragbron benodig, en die Arduino 'n 9V -kragbron nodig het. Om albei van krag te voorsien, verbind ons 'n draad na die plek waar die 6V en 3V toevoer saam gesoldeer word. Hierdie draad verskaf 6V aan die motors, terwyl die rooi draad wat uit die 3V -toevoer kom, eintlik die 9V -toevoer is wat die Arduino benodig. Hulle deel almal dieselfde grond. Dit lyk miskien baie verwarrend, maar as u mooi kyk, sal u sien dat dit redelik eenvoudig is.

Stap 13: Krag- en gronddrade

In ons stroombaan moet die 6V -kragverbinding op drie maniere verdeel word en die grondverbinding moet op vier maniere verdeel word. Om dit te doen, sal ons drie soliede kern rooi drade aan 'n enkele soliede kern rooi draad soldeer. Ons sal ook 'n soliede soldeer soldeer kernswartdraad na vier soliede kernswart drade.

Ons gebruik soliede kerndraad omdat dit grootliks in servo -voetstukke moet aansluit.

Om te begin, sny die toepaslike aantal drade en stroop 'n bietjie isolasie van die een kant van elke kant.

Draai die punte van die drade saam.

Soldeer hierdie verbinding.

Laastens 'n stuk krimpbuis oor die verbinding en smelt dit op sy plek om dit te isoleer.

U het nou twee bedradingstoestelle gesoldeer.

Stap 14: Koppel die bedradingskabel

Soldeer die rooi draad van die 4 X AA batteryhouer, die swart draad van die 2 X AA batteryhouer en die enkele rooi draad van die kragdraad. Isoleer hierdie verbinding met krimpbuis. Dit sal dien as die 6V -kragaansluiting vir die servo's. Soldeer vervolgens die swart draad van die 4 X AA -batteryhouer aan die enkele swart draad van die kabeldraad. Isoleer dit ook met krimpbuis. Dit bied 'n grondverbinding vir die hele stroombaan.

Stap 15: Koppel die kragprop aan

Draai die beskermende omhulsel van die prop af en skuif die deksel op een van die swart drade van die kabelboom sodat dit later weer kan draai. Soldeer die swart draad aan die buitenste aansluiting van die prop. Soldeer 'n 6 rooi soliede kerndraad na die middelste aansluiting van die prop. Draai die deksel terug op die prop om u verbindings te isoleer.

Stap 16: Maak die 9V -aansluiting

Soldeer die ander kant van die rooi kabel wat aan die kragprop geheg is, aan die rooi draad van die battery, en isoleer dit met krimpbuis.

Stap 17: Monteer die batteryhouers

Plaas die batteryhouers aan die een kant van die boksdeksel en merk die bevestigingsgate met 'n permanente merker. Boor hierdie merke met 'n 1/8 boorpunt. Laastens, maak die batteryhouers vas aan die deksel met 4-40 platkopboute en neute.

Stap 18: Programmeer die Arduino

Met die volgende Arduino -toetskode kan die robot vorentoe, agtertoe, links en regs ry. Dit is slegs ontwerp om die funksionaliteit van die deurlopende servomotore na te gaan. Ons sal voortgaan om hierdie kode te verander en uit te brei namate die robot vorder.

/*

Telepresence Robot - Toetskode -kode vir die aandrywing van die wiel wat die funksies van die telepresence -robotbasis voor, agter, regs en links toets. */ // Sluit die servobiblioteek in #include // Vertel die Arduino dat daar deurlopende servo's is Servo ContinuousServo1; Servo ContinuousServo2; leemte -opstelling () {// Heg die deurlopende servo's aan penne 6 en 7 ContinuousServo1.attach (6); ContinuousServo2.attach (7); // Begin die deurlopende servo's in 'n pouse posisie // as hulle aanhou draai effens, // verander hierdie getalle totdat hulle ContinuousServo1.write (94) stop; ContinuousServo2.write (94); } leemte lus () {// Kies 'n ewekansige getal tussen 0 en 3 int reeks = ewekansig (4); // Skakel roetines oor wat gebaseer is op die ewekansige nommer wat pas gekies is (skakelaar) {// As 0 gekies word, draai regs en breek vir 'n tweede geval 0: regs (); vertraging (500); stopDriving (); vertraging (1000); breek; // As 1 gekies is, draai links en onderbreek vir 'n tweede geval 1: links (); vertraging (500); stopDriving (); vertraging (1000); breek; // As 2 gekies is, gaan vorentoe en breek vir 'n tweede geval 2: vorentoe (); vertraging (500); stopDriving (); vertraging (1000); breek; // As 3 gekies is, gaan agteruit en breek vir 'n tweede geval 3: agteruit (); vertraging (500); stopDriving (); vertraging (1000); breek; } // Pouse vir 'n millisekonde vir die stabiliteit van die kodevertraging (1); } // Funksie om op te hou om leeg te hou stopDriving () {ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } // Funksie om leemtes vorentoe vorentoe te dryf () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (104); } // Funksie om agteruit leegte agteruit te ry () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (84); } // Funksie om regs leeg te maak () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (104); } // Funksie om linker leegte links () {ContinuousServo1.write (84) te dryf; ContinuousServo2.write (84); }

Stap 19: Heg die Arduino aan

Plaas die Arduino oral op die onderkant van die boks. Merk beide die monteergate van die Arduino en maak nog 'n merkie net buite die rand van die bord langs elke montagegat. Eintlik maak u twee gate om die Arduino -bord met die rits vas te maak aan die plastiekboks. Boor al hierdie merke. Gebruik die gate om die Arduino aan die binnekant van die boks vas te maak. Sny, soos gewoonlik, oortollige ritsstertjies weg.

Stap 20: Sluit die drade aan

Nou is dit tyd om alles uiteindelik aan te sluit. Steek die 6V rooi drade in die servomotor se aansluiting wat ooreenstem met die rooi draad daarvan. Steek die gronddrade in die ooreenstemmende swart draadaansluiting. Koppel 'n 6 groen soliede kerndraad aan die aansluiting wat pas by die wit draad aan. Koppel die ander kant van een van die groen drade aan pen 6 en die ander aan pen 7. Steek die 9v -kragprop uiteindelik in die Arduino -vataansluiting.

Stap 21: Plaas batterye

Plaas die batterye in die batteryhouers. Hou in gedagte dat die wiele sal draai wanneer u dit doen.

Stap 22: Maak die deksel vas

Sit die deksel op en maak dit toe. U behoort nou 'n baie eenvoudige robotplatform te hê wat voor, agter, links en regs gaan. Ons sal in die komende lesse verder hierop uitbrei.

Stap 23: Probleemoplossing

As dit nie werk nie, kontroleer u bedrading teen die skematiese weergawe. As dit nog steeds nie werk nie, laai die kode dan weer op. As dit selfs nie laat werk nie, kyk of die groen lig op die Arduino brand. As dit nie die geval is nie, kry nuwe batterye. As dit meestal werk, maar nie heeltemal stop tussen bewegings nie, moet u die afwerking aanpas. Met ander woorde, die nulpunt op die motor is nie perfek gekonfigureer nie, dus sal daar nooit 'n neutrale posisie wees wat dit sal onderbreek nie. Om dit reg te stel, maak die klein skroefaansluiting aan die agterkant van die servo fyn en pas dit baie saggies aan totdat die motor nie meer draai nie (terwyl dit in stilstand is). Dit kan 'n rukkie neem om perfek te word. In die volgende instruksies in die reeks sal ons 'n servo-verstelbare telefoonhouer aanheg.