Robotkop aan die lig gerig. Uit herwinde en hergebruikte materiaal: 11 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

As iemand wonder of robotika saam met 'n leë sak kan kom, kan hierdie instruksie moontlik 'n antwoord gee. Herwinde stapmotors van 'n ou drukker, gebruik tafeltennisballe, kerse, gebruikte balsa, draad van 'n ou hanger, gebruikte geëmailleerde draad was 'n paar van die materiale wat ek gebruik het om hierdie robotkop te maak. Ek het ook vier servomotors gebruik, een adafruit -motorskerm en 'n arduino UNO. Al hierdie is hergebruik uit ander projekte, wat hulle wreed gemaak het! Alle vervaardigers weet dat dit onvermydelik is om geld te bespaar.

Aangesien daar geen robot is sonder interaksie met die omgewing nie, is hierdie een geneig om na die helderste plek om te kyk. Dit is gemaak van die goedkoopste sensors ooit: die fotoselle. Hulle is nie die betroubaarste nie, maar is betroubaar genoeg om iets ordentlik te maak.

Stap 1: Gebruikte materiaal

1. Arduino UNO
2. Adafruit motorskerm V2
3. servo SG90 X 3
4. een servo MG995 om die nek te draai
5. stapmotor, ek het 'n 20 jaar oud gebruik, dit hoef nie 'n motor met 'n hoë wringkrag te wees nie
6. broodbord 400 en springkabels
7. drie fotoselle en drie 1K, 1/4W weerstande
8. DC -transformator 6V om die servo's deur die broodbord te dryf
9. 3 tafeltennisballe
10. skuim bord
11. balsahout
12. harde draad
13. plastiek- en koperbuis met 'n deursnee sodat dit in mekaar kan pas, 20 cm lank is meer as genoeg
14. 15X15cm hout as basis
15. twee kartonbuise van kombuispapier
16. klein ysterstawe vir teengewig

Stap 2: Maak die oogballe

1. U moet 'n tafeltennisbal in twee halfronde sny
2. As jy 'n kers oor die snybal aansteek, kan jy dit eintlik was. Dit neem 'n olierige voorkoms op hierdie manier. Ek is nie 'n kunstenaar nie, maar ek dink dit lyk meer natuurlik.
3. Dan moet u 'n skyf maak van 'n balsahout van 1 cm dik, wat in die gesnyde bal (hemisfeer) moet pas.
4. Uiteindelik moet u 'n omhulsel ('n vlak gat) vir die ooglens boor. Dan kan u daar sit, wat veronderstel is om soos 'n ooglens te lyk.

Stap 3: Maak die oogbewegingsmeganisme

Die belangrikste idee om hierdie meganisme te ontwerp, is dat die oog gelyktydig om twee as moet kan draai. Een vertikaal en een horisontaal. Hierdie rotasie -as moet so ingestel word dat dit na die middel van die oogbal val, anders kan die beweging nie natuurlik lyk nie. Hierdie genoemde sentrum word dus in die middel van die balsaskyf geplaas, wat in die tafeltennishemisfeer vasgeplak is.

Die poging wat aangewend is, moes triviale materiaal bestuur om dit te laat gebeur. Die reeks foto's wat volg, wys die weg.

Op die foto's kan u 'n wit en 'n metaalbuis sien wat goed in die ander pas. Die wit was voorheen 'n paal vir 'n klein vlag en die metaal is 'n koperpyp. Ek het hulle gekies omdat hulle goed in mekaar pas en slegs 'n paar mm deursnee het. Die werklike grootte is nie belangrik nie. U kan enige ander een gebruik wat die werk kan doen!

Stap 4: Toets die bewegings

Aangesien daar geen simulasiesagteware gebruik is nie, is die werklike fisiese toetsing die enigste manier om die perke van bewegings wat uit servo's kom, te vind. Hierdie manier word in die foto's getoon vir die op- en afdraai van die oë. Dit is nodig om die limiete te vind, aangesien die rotasie van servo's ook perke en verwagtinge vir die oogbeweging het om so natuurlik as moontlik te lyk, stel dit ook perke.

Om 'n prosedure te definieer wat verband hou met die foto's, kan ek sê:

1. verbind die oog met die servo met 'n draad
2. draai met u hand die servo -hefboom sodat die oog sy grootste posisies inneem (heen en weer)
3. kyk na die posisie van die servo sodat die oog hierdie posisies kan inneem
4. maak (sny of soortgelyk) die plek waar die servo 'n vaste posisie inneem
5. na die posisionering van die servo, moet u weer vasstel of die grootste posisie van die oog nog moontlik is.

Stap 5: Maak van die ooglede

1. Meet die afstand tussen die werklike oë.
2. Beplan twee halfsirkels met 'n deursnee gelyk aan die oë en teken dit op 'n skuimplank met 'n afstand tussen die middelpunte soos gemeet in stap1.
3. Knip uit wat u geteken het.
4. Sny 'n tafeltennisbal in vier.
5. Plak elke snit stuk tafeltennisbal aan een van die twee net gesnyde halfsirkels.
6. Sny klein stukkies buise soos op die laaste foto gesien en plak dit vas sodat dit in lyn is. Sien die laaste foto vir die gewenste eindstuk

Stap 6: Finale aansig vir meganismes vir oë en ooglede

Daar is 'n paar duidelike onjuisthede, maar in ag genome die uiters lae koste en die "sagte" materiale wat ek gebruik het, lyk dit vir my bevredigend!

Op die foto kan gesien word dat die servo wat die ooglede draai, eintlik na die een rigting beweeg en die werk na 'n veer laat vir die ander!

Stap 7: Maak die nekmeganisme

Die kop moet links of regs kan draai, sê 90degs in beide rigtings en ook op en af, nie soveel as die horisontale rotasie nie, sê 30degs op en af.

Ek het 'n stepper gebruik wat die kop horisontaal draai. 'N Klein stukkie karton dien as 'n lae wrywingsplatform vir die meganisme, soos muskus (gesig). Die eerste prentjie toon die meganika. Die stepper strek die horisontale rotasie uit nadat die horisontale oogrotasie sy boonste linker- of regtergrens bereik het. Dan is daar ook 'n limiet vir die volgende stapstaprotasie.

Vir die op- en afdraaikoppe het ek 'n servo gebruik, soos op die tweede foto gesien kan word. Die servo se arm dien as 'n kant van 'n buigsame parallelogram, waar die parallelle sy daarteen as 'n basis vir die stepper dien. Dus, as die servo draai, draai die basis van die stepper ewe veel. Die ander twee kante van die parallelogram is twee stukke harde kabel wat vertikale rigting het en parallel aan mekaar bly terwyl hulle op en af beweeg.

Stap 8: Nekmeganisme 2de oplossing

In hierdie stap kan u 'n ander moontlike oplossing sien om die kop horisontaal en vertikaal te draai. Een stapstapper maak die horisontale rotasie en die tweede die vertikale. Om dit te laat gebeur, moet die steppers vasgeplak word soos op die foto's. Aan die bokant van die boonste stepper moet die oogmeganisme met die muskus vasgemaak word.

As 'n nadeel van hierdie benadering, kan ek wys hoe die onderste trapper op 'n vertikale houtvlak vasgemaak word. Dit kan na 'n sekere tyd onstabiel raak.

Stap 9: Maak die ligbron -liggingsensorsisteem

Om 'n ligbron in drie dimensies te vind, benodig u ten minste drie ligsensors. Drie LDR's in hierdie geval.

Twee van hulle (op dieselfde horisontale lyn na die onderste deel van die kop geplaas) moet die horisontale digtheidverskil van ligenergie kan aandui, en die derde (wat in die boonste gedeelte van die kop geplaas is) moet ons wys in vergelyking met die gemiddelde meting van die twee laeres die ligenergiedigtheidverskil vertikaal.

Die meegaande pdf -lêer wys u hoe u die beste helling van die buise (strooitjies) met die LDR's kan vind om meer betroubare inligting oor die ligging na die ligbron te neem.

Met die gegewe kode kan u die ligwaarneming met drie LDR's toets. Elke LDR aktiveer 'n ooreenstemmende LED wat lineêr brand in verhouding tot die inkomende hoeveelheid ligenergie.

Vir diegene wat meer gesofistikeerde oplossings wil hê, gee ek 'n foto van 'n eksperimentele toestel wat wys hoe u die beste helling (hoek φ) vir die LDR -buise kan vind, sodat u vir dieselfde hoek θ van inkomende lig die grootste verskil kan kry in LDR's metings. Ek het 'n plan ingesluit om die hoeke te verduidelik. Ek dink dit is nie die regte plek vir meer wetenskaplike inligting nie. As gevolg hiervan het ek 'n neiging van 30 grade gebruik (45 is egter beter)!

Stap 10: En 'n paar wenke vir … Elektronika

Met vier servo's is dit onmoontlik om hulle direk van arduino af te dryf. Ek het hulle dus van 'n eksterne kragtoevoer (ek gebruik 'n triviale transformator) met 6V aangedryf.

Die stepper is aangedryf en beheer deur Adafruit Motorshield V2.

Die fotosel is vanaf arduino uno beheer. Die aangehegte pdf bevat meer as genoeg inligting daarvoor. By die LDR -kring het ek 1K -weerstande gebruik.

Stap 11: 'n Paar woorde vir die kode

Die kode -argitektuur het as 'n strategie dat die leemte -lusroetine slegs 'n paar reëls bevat en dat daar 'n paar roetines is, een vir elke taak.

Voordat hy iets doen, neem die kop sy oorspronklike posisie in en wag. Aanvanklike posisie beteken ooglede toegemaak, oë kyk reguit voor onder die ooglede en die kop se vertikale as is loodreg op 'n horisontale vlak van die steunbasis.

Eerstens moet die robot wakker word. Terwyl dit stilstaan, ontvang dit ligte metings en wag op 'n skielike en groot toename (u kan besluit hoeveel) om te begin beweeg.

Dan draai dit eers die oë in die regte rigting, en as hulle nie die helderste punt kan bereik nie, begin die kop beweeg. Daar is 'n beperking op elke rotasie wat afkomstig is van die fisiese grense van die meganismes. 'N Ander konstruksie kan dus ander perke hê, afhangende van die meganika van konstruksies (meetkunde).

'N Ekstra wenk het te doen met die reaksiesnelheid van die robot. In die video is die robot doelbewus stadig. U kan dit vinnig bespoedig deur 'n vertraging (500) uit te skakel; wat in die leemte -lus () van die kode geplaas word!

Sterkte met die maak!