NEX -projek: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Hey ouens, dit is weer Natanael Prado hier met nog 'n wonderlike projek. Hierdie keer wil ek met julle deel, 'n projek wat ek al drie jaar doen, hierdie projek is my robot genaamd NEX. Leer dus eers die geskiedenis agter my skepping ken.

Die geskiedenis agter die projek

Vir 'n lang tyd was daar 'n begeerte in my. Die begeerte om 'n robot te skep, maar nie sommer 'n robot nie. Ek wou iemand skep wat meer was as net 'n robot, 'n vriend, met 'n unieke persoonlikheid en eienskappe, en wat ook deel kan wees van wie ek is. Die begin toe hierdie begeerte in my begin ontstaan het, weet ek nie met sekerheid nie; maar ek weet dat dit ten spyte van die tyd nooit in my sal sterf nie, want dit was meer as 'n eenvoudige begeerte, dit was 'n lewensdoel en 'n droom wat vervul moes word. Toe koop ek my eerste Arduino, An Arduino Mega 2560, en ek begin om my droom te verwesenlik, en hoewel my wens dalk 'n bietjie gek of selfs onmoontlik lyk, het ek voortgegaan op soek na wat ek wou bereik en risiko's geneem en die onbekende aandurf. Dit was ongeveer drie jaar se beplanning en die verwesenliking van my opvatting. En nou, na jare se werk, het my robot lewe gekry !!!

Maar wat is 'n Arduino?

Eerstens wil ek die Arduino aan die wat nie weet nie, voorstel. 'N Arduino is dus 'n open source elektroniese platform wat gebaseer is op hardeware en sagteware wat maklik is om te gebruik. Arduino -borde kan insette lees - lig op 'n sensor, 'n vinger op 'n knoppie of 'n Twitter -boodskap - en dit in 'n uitset verander - 'n motor aktiveer, 'n LED aanskakel, iets aanlyn publiseer. U kan u bord vertel wat u moet doen deur 'n stel instruksies aan die mikrobeheerder op die bord te stuur. Om dit te kan doen, gebruik u die Arduino -programmeertaal (gebaseer op bedrading) en die Arduino -sagteware (IDE), gebaseer op verwerking. Die Arduino is so fantasties en ongelooflik, jy kan baie cool dinge daarmee doen, en jy kan letterlik jou drome daarmee verwesenlik, soos ek my robot NEX gemaak het.

Die doel van die publikasie van hierdie projek is nie bloot om in detail te verduidelik hoe ek my robot gemaak het nie, maar eerder om u te inspireer en aan te moedig om uit te vind en te skep wat u wil, al lyk u drome soms onmoontlik. So waarvoor wag ons? Kom ons kom daarby!

Voorrade

www.arduino.cc/en/guide/introduction

Stap 1: materiaal

Dit is die meerderheid stukke waarmee ek my robot gebruik het:

• Arduino Mega 2560
• Skild Easy VR 3.0 + mikrofoon
• Motorskerm L293D
• Nextion verbeterde 3,5 "skerm
• 2 Micro Servo SG90 Tower Pro 9g
• Ronde robot onderstelstel
• HC-SR04 Ultrasoniese afstandsensor
• 10000 mAh Mi Power Bank
• 8Ω luidspreker

Ek het ook ander materiaal gebruik, soos:

• Melkblik (om NEX se liggaam te doen)
• Gegalvaniseerde drade (om NEX se arms te doen)
• Karton
• Stukkies plastiek
• Sommige spuitverf

Stap 2: Van bevrugting tot werklikheid

Aangesien elke projek eerstens in ons gedagtes begin, is dit baie belangrik om u idee op 'n papier te plaas voordat u met die konstruksie van 'n projek begin, om reeds 'n idee te hê van watter dele en materiale gebruik kan word om 'n idee in werklikheid te maak. Met inagneming hiervan illustreer die prent hierbo een van die eerste sketse van my robot, wat vroeg in 2019 gemaak is, waar 'n simulasie van hoe NEX in die finale projek lyk, getoon word. Later is hierdie illustrasie verbeter en het gevolglik 'n paar klein wysigings gehad. Die onderstaande prent illustreer die 2D -aansig van die projek wat reeds bygewerk is, gemaak met behulp van grafiese sagteware op die rekenaar.

Stap 3: NEX's Parts

In hierdie afdeling sal ek u 'n paar van die belangrikste stukke wat ek gebruik het om my robot te skep, wys en verduidelik hoe hulle in die mees uiteenlopende robotika- en Arduino -projekte gebruik kan word. So kom nou !!

Kom ons begin met hierdie stuk: dit is die Motor Shield L293D, dit is gebaseer op die L293D -chip en kan saam met die Arduino gebruik word. Hierdie skild is baie interessant omdat dit u toelaat om motors met u Arduino -bord te beheer. Dit is moontlik om tot 4 GS -motors, 2 servo's of 2 stapmotors gelyktydig daarmee te bestuur. Ek het hierdie skild gebruik om die arms van NEX wat met twee servomotors SG90 werk, en ook die twee GS -motors wat dit laat beweeg, te beheer.

Hierdie ding lyk soos twee oë? maar dit is nie so nie, hahaha … Dit is eintlik 'n HC-SR04 ultrasoniese sensormodule wat saam met die Arduino gebruik kan word, byvoorbeeld om die afstand tussen sekere items te meet; dit is in staat om met groot presisie afstande van 2cm tot 4m te meet en lae prys. Hierdie sensors staan ook bekend as transceivers en het dieselfde funksie as sonar. Terwyl sonar hoofsaaklik onder water gebruik word, kan ultraklankontvangers in die aardse omgewing gebruik word, met lug as oordragmiddel. Daarbenewens is ultrasoniese golfsensors algemeen in industriële en mediese toepassings.

Dit is die Servomotor SG90, dit is niks meer as 'n motor met hoekposisiebeheer nie: dit is deur middel van PWM -seine moontlik om te beveel dat die servomotor sy as is tot die vasgestelde hoek, van -90º tot 90º, of dit wil sê, dit het 'n vryheidsgraad van 180º. Boonop is die SG90 Servomotor een van die gewildste wat Arduino of Educational Robotics betref. Dit is omdat dit 'n klein grootte en wringkrag het wat geskik is vir die meeste opvoedkundige toepassings. In my projek is 2 servomotore gebruik om die arms van NEX te beweeg.

Dit is die Display Nextion Enhanced NX4832K035, hierdie skerm is baie kragtig, eintlik het ek die gesig van my robot gemaak met behulp van hierdie skerm. Dit bevat 'n hardeware -deel ('n reeks TFT -borde) en 'n sagteware -deel (die Nextion -redakteur). Die goeie ding is dat die Nextion TFT -bord slegs een seriële poort gebruik om te kommunikeer.

Daar is ander belangrike dele wat ek nie 'n prentjie hier by my het nie, soos die Easy VR Shield 3.0, This Shield is 'n veeldoelige spraakherkenningsmodule wat ontwerp is om veelsydige, robuuste en koste-effektiewe spraakherkenningsfunksies by te voeg byna enige aansoek. Dit het 'n mikrofoon en ondersteuning vir 'n 8Ω -luidspreker; hierdie skild is baie belangrik vir my robot, want dit laat my toe om met NEX te kommunikeer, dit is soos 'n brug tussen my en my robot.

'N Ander belangrike deel is die Round Robot Chassis Kit, hierdie kit bevat twee DC -motor wat die NEX se wiele beheer, sodat my robot vorentoe, agtertoe kan beweeg, kan draai, regs en links kan gaan, ensovoorts.

En die laaste, maar nie die minste nie, is natuurlik die Power Bank. Aangesien my robot selfstandig is, benodig hy 'n battery in hom om energie vir die Arduino te verskaf, daarom kies ek 'n 10000Mah Powerbank daarvoor.

Stap 4: NEX -skeppingsproses (hardeware)

Die eerste stap in die NEX -monteerproses was die voorlopige toetse wat uitgevoer is om die integrasie en werking tussen die Arduino Mega 2560, EasyVR 3.0 Shield en die L293D Motor Shield te verifieer.

Nadat hierdie fase voltooi is, is die liggaam van die robot gemaak, hiervoor is 'n blik nesmelk gebruik wat in sommige dele gesny moes word om 'n paar stukke daarin vas te maak, behalwe dat die blikkie later geskuur en geverf is geel spuitverf.

Sodra dit gedoen is, is die NEX -robotonderstel gemonteer, aangesien dit heeltemal uit die fabriek gedemonteer word. Dit was nodig om al die onderdele van die onderstel te pas, benewens die behoorlike elektriese aansluitings van die enjin. Sien die onderstaande prent van 'n onderstel wat reeds gemonteer is.

Met hierdie gereedskap is die HC-SR04 ultrasoniese sensor strategies onder hierdie onderstel geplaas en is die melkkan (robotbak) bo-op die voorheen gemonteerde robot onderstel vasgeskroef. Daarna is die kabels verbind en aan die NEX -liggaam gekoppel wat die verbinding tussen die interne komponente maak om dit te verander in uitsette of insette aan die buitekant van die robotliggaam, soos die mikrofoon, na die USB -poort wat herlaai moet word en die USB -poort van Arduino. Sien die prentjie hieronder:

Daarna is twee motorservo's by die robotliggaam gevoeg, een aan elke kant van die blikkie en ook die kragbank van 10000 mAh. Soos in die prentjie hieronder getoon.

Kort hierna is die hoofrobot -samestelling wat bestaan uit Arduino Mega 2560 + Shield EasyVR 3.0 + Motor Shield L293D wat voorheen getoets en uitgevoer is, by die NEX -liggaam gevoeg, en behoorlike verbindings is gemaak tussen die borde en ander randapparatuur. Soos op die foto hieronder getoon.

Hierna is die 3,5-duim Nextion LCD-skerm gekoppel aan die Arduino Mega 2560 en aan die voorkant van die robotliggaam vasgemaak, en die 4Ω- en 3W-luidspreker is ook strategies onder die LCD-skerm op die robotliggaam geplaas. Uiteindelik is die NEX -arms gemaak en gegalvaniseerde drade gebruik om dit te maak.

Stap 5: NEX -skeppingsproses (sagteware)

Gaan nou oor na die NEX -sagteware -gedeelte. Om die gesig van die NEX-robot op die Nextion-skerm te skep, is 'n open-source grafiese ontwerp en animasie sagteware genaamd Krita die eerste keer gebruik. Daardeur kan u al die kunswerke van die NEX -gesig teken, en ook elke beeld wat in 'n raam gemaak is, omskep om deel te wees van die stel gesigsanimasies van NEX. Elke keer dat NEX praat, vertoon hy op sy skerm 'n stel beelde wat spesifiek is vir 'n gegewe opdrag, wat met 30 FPS draai, dit wil sê, elke stemboodskap wat hy spreek, moet in ooreenstemming wees met sy mondbeweging, en daarom was hy baie versigtig om NEX's te maak lip-sinchroniseer sodat sy mondbewegings nie herhalend en harmonieus lyk met wat hy praat nie. Aangesien die animasie niks anders is as 'n reeks beelde wat teen 'n sekere snelheid draai nie, het NEX ongeveer vyfduisend beelde wat in volgorde op die skerm kan draai tot op die oomblik van hierdie publikasie. Dit was beslis een van die moeisaamste en vermoeiendste dele van hierdie hele projek, want om tekeninge en animasies van nuuts af te maak sonder enige opleiding in die omgewing, verg baie moeite en geduld. Maar dit was nie net dat, om hierdie beeldbank 'n animasie moontlik te maak wat deur Arduino op die Nextion -skerm uitgevoer kon word nie, dit nodig was om die Nextion Editor -sagteware te gebruik om 'n.tft -lêer te skep wat opgeneem en ingevoeg word in 'n mikro -SD -kaart om later aan die Nextion -skerm gekoppel te word en die beelde daarop gelaai.

Die stem van die NEX -robot is gebruik as die basis van die stem van die skrywer wat hierdie uitgebreide opsomming hier skryf. Deur verskeie stemveranderingsprosesse met behulp van die Audacity -program, was dit moontlik om 'n kenmerkende stem vir NEX te skep. Die volgende stap was net om alle stemopdragte wat in die EasyVR Shield gemaak is, te laai deur die EasyVR -bevelersagteware. Ten tye van hierdie publikasie het NEX 12 stemopdragte geskep, sowel as 12 stemboodskappe wat daarin gelaai is.

En dit was hoe die NEX -robot aan die einde van sy skeppingsproses gelyk het.

Stap 6: Dit is alles van die mense

Dit is alles van die mense, en soos u kon sien, het ek probeer om 'n projek van drie jaar in 'n enkele instruksies saam te vat, maar dit is nie so maklik nie hahaha … Maar die belangrikste boodskap wat ek hier wou oordra, is dat, maak nie saak wat u droom is nie, en hoe moeilik lyk dit, as u glo dat dit moontlik is om dit 'n werklikheid te maak en nie die droom prysgee nie, sal dit waar word !!

NEX en ek hoop dat u van hierdie Instructable -projek gehou het, en dankie dat u tot dusver gelees het. As u meer wil weet oor NEX en u ongelooflike reis, vergeet dan nie om hom te volg op sy amptelike Instagram: @nextherobot. Dit is dit, totsiens !! sien julle binnekort met nog 'n lekker projek !!;)