Bucket Bot 2: 11 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Αυτή είναι η τελευταία έκδοση του Bucket Bot - ένα ρομπότ που βασίζεται σε φορητό υπολογιστή και μπορεί να μεταφερθεί εύκολα σε ένα κουβά 5 γαλόνια. Το προηγούμενο χρησιμοποίησε απλή κατασκευή με βάση το ξύλο. Αυτή η νεότερη έκδοση βασίζεται σε αλουμίνιο και T-Slot, οπότε είναι εύκολα επεκτάσιμη.

Η έννοια του bucket bot είναι ένα ρομπότ με κατακόρυφο προσανατολισμό, όπου όλα τα εξαρτήματα είναι εύκολα προσβάσιμα. Αυτό είναι ανώτερο από την πολυεπίπεδη προσέγγιση, αφού δεν χρειάζεται να ξεβιδώσετε τα στρώματα για να εργαστείτε στα εξαρτήματα χαμηλότερου επιπέδου. Αυτός ο σχεδιασμός έχει τα πολύ σημαντικά χαρακτηριστικά για κινητά ρομπότ: λαβή και διακόπτη ισχύος κινητήρα!

Ενσωμάτωσα επίσης μερικά νέα εξαρτήματα που κάνουν το κτίριο ευκολότερο. Υπάρχει μια μικρή κατασκευή, αλλά όλα μπορούν να γίνουν χρησιμοποιώντας εργαλεία χειρός. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε έναν κόφτη λέιζερ για μια πλαστική έκδοση αυτού του ρομπότ ή να χρησιμοποιήσετε μια υπηρεσία κοπής μετάλλων όπως το Big Blue Saw, αν θέλετε με τα σχέδια που περιλαμβάνονται.

Αυτό το ρομπότ χρησιμοποιεί tablet Windows PC. Αλλά, ο σχεδιασμός θα λειτουργήσει με πίνακες ITX, Mini-ITX καθώς και έξυπνα τηλέφωνα και πίνακες όπως το Arduino, το Beagle Bone και το Raspberry Pi. Ακόμα και το Arduino Uno για έλεγχο κινητήρα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί αποκλειστικά.

Αυτός ο σχεδιασμός προοριζόταν να είναι συμβατός με το υλικό Vex / Erector. Οι οπές είναι 3/16 "σε κεντρικό μοτίβο 1/2".

Δεν μπορώ να πω αρκετά καλά πράγματα για την υποδοχή T που χρησιμοποιείται σε αυτό το σχέδιο. Χρησιμοποίησα τη σειρά 80/20 20, η οποία είναι 20mm σε μια πλευρά. Είναι ακριβώς 3/4 , και το πιο ωραίο είναι ότι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τυπικές βίδες #8-32 μαζί του (όπως και το Vex). Όταν χρησιμοποιείτε τετράγωνα παξιμάδια #8-32, δεν περιστρέφονται στο κανάλι, και οι τυπικές γωνιακές αγκύλες λειτουργούν καλά μαζί με το υψηλότερο εξοπλισμό που μπορείτε να αποκτήσετε. Οι προεξοχές των υποδοχών Τ είναι εύκολα διαθέσιμες στο Amazon και το EBay-το κομμάτι 4 ~ που χρησιμοποιείται για αυτό το έργο κοστίζει μόνο περίπου 10 $. Η υποδοχή t επιτρέπει ένα πολύ ωραίο τρόπος για να φτιάξετε τρισδιάστατα αντικείμενα από 2D κομμάτια, οπότε ο συνδυασμός είναι εξαιρετικός για την κατασκευή αντικειμένων με ελάχιστη κατασκευή - μπορείτε να το δείτε ιδιαίτερα στις βάσεις του κινητήρα.

Αυτό το ρομπότ ελέγχεται με το σύστημα μηχανικής όρασης RoboRealm. Καθορίζει πού πρέπει να πάει το ρομπότ και στέλνει εντολές ελέγχου κινητήρα στη σειριακή θύρα. Η σειριακή θύρα συνδέεται με Arduino Uno και Adafruit Motor Control Shield. Το Arduino εκτελεί ένα απλό σειριακό πρόγραμμα ακρόασης για να λαμβάνει εντολές και να εκτελεί το σερβο κινητήρα και κλίσης της κάμερας. Το δείγμα εφαρμογής εδώ είναι ένα Fiducial Course - το ρομπότ θα μετακινηθεί μεταξύ μιας σειράς εμπιστευτικών δεικτών με τη σειρά.

Βήμα 1: Λίστα μερών

Για την παρακάτω λίστα, βρήκα μέρος του υλικού στο διαδίκτυο στο McMaster-Carr (MMC). Οι βίδες μπορούν επίσης να βρεθούν σε τοπικά καταστήματα υλικού / βελτιώσεων σπιτιού, αλλά μεγαλύτερες ποσότητες, εξάγωνες κεφαλές, ανοξείδωτες κ.λπ. μπορεί να είναι πιο εύκολο να βρεθούν σε προμηθευτές ηλεκτρονικών ανταλλακτικών.

Μέρη δομής:

Πλάκα βάσης, βραχίονες κινητήρα και ράφι Servo. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αλουμίνιο 1/8 "ή πλαστικό 3/16". Και οι δύο λειτουργούν καλά. Για το πλαστικό, σημειώστε ότι ορισμένοι από τους συνδετήρες θα πρέπει να είναι 1/16 "μακρύτεροι. Το βήμα 2 δείχνει μερικά δείγματα των πλαστικών. Δείτε το διάγραμμα κοπής στα επόμενα βήματα για λεπτομέρειες, αλλά όλα τα μέρη ταιριάζουν σε 8" x Φύλλο 10,5 ". Μια πηγή για την πλάκα αλουμινίου είναι τα Online Metals - χρησιμοποίησα αλουμίνιο 5050 αφού ήταν χαμηλότερου κόστους και θα έπρεπε να παραμείνει πιο λαμπερό. Βρήκα επίσης ένα συγκρίσιμο φύλλο εδώ. Μια άλλη ιδέα είναι να χρησιμοποιήσετε προ -διάτρητα φύλλα. The Erector /Οι τρύπες μοτίβου Vex είναι 3/16 "σε κέντρο 1/2" * μοτίβο * ευθεία (όχι κλιμακωτές). Δοκίμασα πολλές από αυτές και μία από τις καλύτερες είναι διάτρητο φύλλο πολυπροπυλενίου. Ένα παράδειγμα είναι το MMC 9293T61. Το 1 /Πάχος 8 "είναι εντάξει - είναι λίγο ευέλικτο, αλλά λειτουργεί και όλες οι τρύπες είναι έτοιμες. Χρησιμοποίησα ένα φύλλο για να σημειώσω γρήγορα μερικές τρύπες στο ράφι σερβο/κάμερας

• 4 πόδια (1220mm) 80/20 Series 20 20mmx20mm T-Slot-μπορείτε να το βρείτε στο Amazon (παρακάτω) ή στο EBay80/20 20 SERIES 20-2020 20mm X 20mm T-SLOTTED EXTRUSION X 1220mm Αυτό το όλο έργο χρησιμοποιεί μόνο κάτω από 4 πόδια από αυτό, και το κόστος είναι χαμηλό - περίπου $ 10. Από αυτό, θα χρειαστεί να κόψετε τα ακόλουθα:

  • (2) κομμάτια 1,5 "για τα στηρίγματα κινητήρα
  • (2) 8,5 "κομμάτια για τους ανυψωτές
  • (1) 7 1/4 "κομμάτι για τη λαβή
  • (2) 5 κομμάτια 11/16 "για τις εγκάρσιες ράβδους

• Βίδες κεφαλιού με κουμπιά - Εμφανίζω τους αριθμούς και τα μήκη παρακάτω, αλλά συνιστώ ανεπιφύλακτα να πάρετε μια ποικιλία, ώστε να έχετε ακριβώς τη σωστή βίδα για τη δουλειά. Με το T-Slot, πρέπει να έχουν το σωστό μήκος, διαφορετικά οι βίδες θα "βγουν" στον πυρήνα της εξώθησης προτού μπορέσετε να τις σφίξετε. IMHO, το ανοξείδωτο ατσάλι είναι το καλύτερο. Σε πολλούς αρέσει το Μαύρο Οξείδιο επίσης. Δεν θα συνιστούσα ψευδάργυρο (τραχύ) ή ημιτελές (επιρρεπές στη σκουριά).

  • (~ 14) #8-32 x 3/8 "(MMC 92949A192)
  • (~ 14) #8-32 x 5/16 "(MMC 92949A191)
  • (2) #8-32 x 1/2"
• (~ 30) #8-32 Τετράγωνα καρύδια (MMC 94785A009)
• (4) #8-32 Keps Nuts (MMC 96278a009) - δεν είναι απολύτως απαραίτητα και μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα τετράγωνο παξιμάδι με ροδέλα κλειδαριάς.
• (~ 6) #8-32 ροδέλες (MC 92141a009)
• (2) #8-32 ροδέλες διαχωρισμένης κλειδαριάς (MC 92146a545)
• (2) #8-32 x 1-5/8 "Βίδες ματιών
• (7) Γωνιακές αγκύλες - δείτε το βήμα του πλαισίου για άλλες δυνατότητες
• (2) Γωνιακές αγκύλες για εξώθηση αλουμινίου για σύνδεση του πύργου με τη βάση. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα πιο λεπτό παραπάνω αν θέλετε. Αυτά είναι πιο άκαμπτα, όμως, και θα μπορούσατε να χρησιμοποιήσετε περισσότερα από αυτά στη θέση των λεπτότερων. Οι γωνιακές αγκύλες από 80/20 ταιριάζουν με τις εξώθησεις τους πολύ καλύτερα από αυτές τις γενικές, αλλά κοστίζουν περισσότερο.

Κινητικά μέρη:

• (2) Nema 17 Stepper Motors - αυτά φαίνονται αρκετά ισχυρά και λειτουργούν κάτω από το όριο των 1 amp στην ασπίδα του κινητήρα.
• Pololu Universal Aluminium Hub Mounting for 5mm Shaft, #4-40 Holes (2-Pack)
• Ζεύγος Pololu Wheel 80 × 10mm - πολλές διασκεδαστικές επιλογές χρωμάτων!
• (8) Βίδες κινητήρα - M3x6 (.5 βήμα), κεφαλή ταψιού (MMC 92000A116) - αυτές θα μπορούσαν να είναι ελαφρώς μεγαλύτερες
• (4) #4-40 x 3/8 "βίδες για τους τροχούς, κεφαλή ταψιού (MC 91772A108)
• (1) Μάρκα Caster - Cool Caster - πολλά χρώματα για να διαλέξετε!
• (2) ροδέλες 5/16 "για το καστάνι (MMC 92141a030)
• (1) πλυντήριο 5/16-18 διαχωρισμένης κλειδαριάς για το στέλεχος τροχού (MMC 92146a030)
• (1) 5/16 "-18 παξιμάδι για το στέλεχος κάστερ (MMC 91845a030)
• (1) 5/16 "-18 καπάκι καπάκι για το στέλεχος κάστερ (MMC 91855A370)

Ηλεκτρονικά ανταλλακτικά:

• Μπαταρία ιόντων λιθίου. Αυτό είναι πολύ ωραίο για ρομποτική αφού έχει έξοδο 12v 6a καθώς και έξοδο USB 5v. Ορισμένοι υπολογιστές tablet σάς επιτρέπουν να φορτίζετε ενώ χρησιμοποιείτε επίσης θύρα USB και ορισμένοι όχι.
• Μπλε φωτισμένος διακόπτης 12v από το Radio Shack ή ένας από την Uxcell στο Amazon. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όποιο χρώμα θέλετε. Βρήκα τα μικρότερα να έχουν πιο στιβαρά τερματικά.
• Arduino Uno
• Η Adafruit Motor Shield - αυτή είναι μια εξαιρετική ασπίδα - λειτουργεί με δύο βηματικούς κινητήρες και διαθέτει δύο σερβο συνδέσεις έτοιμους να ξεκινήσουν.
• (3) 4-40 προεξοχές με σπείρωμα 1/2 "για το Arduino UNO (MMC 91780A164)
• (3) 4-40 βίδες x 1/4 ", κεφαλή ταψιού (MMC 91772a106)
• (2) 4-40 ροδέλες για αναμονές μόνο στη βάση (MMC 92141a005)
• (3) Τερματικά γρήγορης αποσύνδεσης για συνδετήρες διακόπτη 22-18 AWG.250x.032 (MMC 69525K58)
• Σύρμα: 20 μανόμετρο λυγισμένο σε κόκκινο και μαύρο

• Σωλήνες θερμοσυρρίκνωσης

  • (3) θερμοσυρρικνωθεί κόκκινο 1/8 "(3mm) - 3/4" μήκος
  • (3) θερμοσυρρικνωθεί μαύρο 1/8 "(3mm) - 3/4" μήκος
  • (3) θερμοσυρρικνωθεί κόκκινο 1/4 "(6mm) - 3/4" μήκος
  • (3) θερμοσυρρικνωθεί μαύρο 1/4 "(6mm) - 3/4" μήκος
• Φερμουάρ: (2) 12 "για την μπαταρία και μερικά 4" για τη διαχείριση καλωδίων.

Υπολογιστής και κάμερα:

• Tablet PC 8 ιντσών
• Βάση τρίποδου tablet
• 1/4-20 υλικό για τοποθέτηση της βάσης στη βάση: βίδα 1/2 ", ροδέλα κλειδώματος και ροδέλα
• Καλώδιο USB 2 θυρών. Πρόκειται για έναν ελάχιστο διανομέα USB 2 θυρών με υποδοχή μικροϋπολογιστή USB. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όποιο hub θέλετε. Έχω πληκτρολόγιο και ποντίκι Bluetooth, οπότε χρειάζομαι μόνο θύρες για το Arduino και το Web Cam.
• Κάμερα USB. Τα περισσότερα θα λειτουργήσουν. Αυτή είχε μια τυπική βάση 1/4 "x 20 στο κάτω μέρος, καθιστώντας την εύκολη στην εργασία.
• Pan Tilt Kit (ή Lynxmotion BPT -KT) - σημειώστε ότι έχω συμπεριλάβει ένα σχέδιο ράφι σερβο για ένα σερβιτόρο, αλλά κατέληξα να χρησιμοποιώ μόνο την κλίση για να βελτιώσω τη σταθερότητα της κάμερας.
• Servo - τυπικό μέγεθος - χρησιμοποίησα σερβο υψηλότερης ισχύος (Hitec HS -5645MG) για βελτιωμένη σταθερότητα.
• (2) #2 x 1/4 "μεταλλικές βίδες για να στερεώσετε το σερβοκόρνα στο τηγάνι & στηρίγματος κλίσης
• (2) 6-32 βίδες για το σερβο μήκους 1/2 ""
• (2) 6-32 καρύδια
• (2) 6-32 ροδέλες
• (2) 1/4-20 παξιμάδια μαρμελάδας
• (2) ροδέλα 1/4-20
• (2) ροδέλα κλειδώματος 1/4-20
• Βίδα 1/4-20 x 1/2"
• 1/4-20 x 1,5 "? Εξάγωνο μπουλόνι

Προαιρετικά στοιχεία: Τα ακόλουθα στοιχεία δεν απαιτούνται για τη λειτουργία του ρομπότ, αλλά είναι ωραία πρόσθετα:

• Τερματικά καλύμματα T-Slot (MMC 5537T14)
• T-Slot Covers (MMC 5537T15) Το McMaster-Carr φέρει μόνο μαύρο χρώμα, αλλά άλλα χρώματα είναι διαθέσιμα από 80/20 και οι μεταπωλητές τους

Βήμα 2: Χτίζοντας τη βάση

Η δομή αποτελείται από μερικά προσαρμοσμένα επίπεδα μέρη (η βάση, οι βραχίονες κινητήρα και το σερβο ράφι) και μερικές εξώθηση T-Slot κομμένες σε μήκος.

Για τη βάση, τα στηρίγματα κινητήρα και το σερβο ράφι, μπορείτε είτε να τα φτιάξετε με το χέρι, είτε να τα κόψετε μέσω νερού ή πίδακα λέιζερ. Μερικά παραδείγματα φαίνονται στις εικόνες.

Ωστόσο, η κατασκευή τους με το χέρι είναι στην πραγματικότητα αρκετά εύκολη - όλες οι εκδόσεις αλουμινίου που απεικονίζονται έγιναν στο χέρι με ελάχιστα εργαλεία. Για τα χειροποίητα, χρησιμοποιήστε αλουμίνιο 1/8 " - είναι ο σωστός συνδυασμός αντοχής χωρίς να είναι πολύ παχύ για να τοποθετηθούν μέρη κ.λπ. Χρησιμοποιήστε τα πρότυπα με την ένδειξη" χειροποίητα "και εκτυπώστε τα και προσαρτήστε τα στο φύλλο αλουμινίου. Χρησιμοποίησα σπρέι με δυνατότητα επανατοποθέτησης, αλλά η ταινία στις άκρες πρέπει επίσης να λειτουργεί. Χρησιμοποίησα επίσης ένα αυτοκόλλητο αυτοκόλλητου μεγέθους γραμμάτων, το οποίο λειτούργησε καλά, αλλά ήταν λίγο πιο δύσκολο να αφαιρεθεί. Χρησιμοποιήστε μια διάτρηση για να σημειώσετε πρώτα το κέντρο όλων των οπών, στη συνέχεια ανοίξτε τις μικρότερες τρύπες με τα μεγέθη των κομματιών. Για τις μεγαλύτερες τρύπες, χρησιμοποιήστε ένα τρυπάνι - αυτό είναι ένα πολύ χρήσιμο άκρο ασφάλειας, καθώς κάνει μια πολύ πιο ωραία τρύπα από την προσπάθεια χρήσης μεγάλων κομματιών και δεν θα πιάσει το μέταλλο όπως και τα μεγαλύτερα κομμάτια. Τα περιγράμματα μπορούν να κοπούν με ένα πριόνι ή ένα πριόνι με σπάθα αν έχετε. Καταχωρήστε τις άκρες και χρησιμοποιήστε ένα μεγαλύτερο εργαλείο για να αφαιρέσετε τυχόν γδαρσίματα από τις τρύπες.

Μπορείτε επίσης να παραγγείλετε αυτά τα μέρη κομμένα από αλουμίνιο από μέρη όπως το BigBlueSaw.com. Για κοπή νερού ή λέιζερ, χρησιμοποιήστε τα πρότυπα "CNC" - δεν έχουν όλα τα επιπλέον σημάδια.

Για την προσέγγιση κοπής με λέιζερ, θα θελήσετε να χρησιμοποιήσετε 3/16 "think Acrylic or ABS για να αποκτήσετε τη σωστή αντοχή. 1/8" είναι πιθανό, αλλά θα κάμπτεται πολύ. Σημειώστε ότι το ακρυλικό είναι πιο επιρρεπές στο σπάσιμο από το πολυανθρακικό (Lexan), αλλά επειδή το πολυανθρακικό δημιουργεί επικίνδυνα αέρια όταν καίγονται (δηλ. Κόβονται με λέιζερ), συνήθως πρέπει να το κόψετε με νερό, έτσι κι αλλιώς, αν θέλετε πληρώνοντας για την κοπή πίδακα νερού. Το ABS στα 3/16 "είναι εντάξει - κάμπτεται λίγο περισσότερο από το ακρυλικό.

Σημειώστε ότι για κοπή ακρυλικού και λέιζερ, το παχύτερο υλικό απαιτεί όλες οι βίδες που περνούν από αυτά τα κομμάτια να είναι 1/16 "μακρύτερες από ό, τι για το 1/8" αλουμινίου.

Επίσης με υλικά πάχους 3/16 , ο διακόπτης ισχύος μόλις θα χωρέσει - θα πρέπει να αφαιρεθούν οι ροδέλες κλπ. Επομένως, το αλουμίνιο είναι καλύτερο από αυτή την άποψη.

Εκτός από αυτό, η κοπή με λέιζερ είναι αρκετά ευθεία. Δείτε τις εικόνες για παράδειγμα.

Βραχίονες κινητήρων και κινητήρες

Ξεκινήστε συνδέοντας τις βηματικές πλάκες Nema 17 στους βηματικούς κινητήρες. Χρησιμοποιήστε τις βίδες κεφαλής M3x6 για αυτές. Τα σύρματα μπορούν να βρίσκονται προς το επάνω μέρος των αγκυλών για να σας βοηθήσουν να τα αποφύγετε (δείτε τις εικόνες).

Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε τρεις από τις βίδες #8/32 x 3/8 και τετράγωνα παξιμάδια για να στερεώσετε τις κοντές προεξοχές της υποδοχής Τ. Βάζω τις βίδες και τα παξιμάδια χαλαρά, στη συνέχεια περνάω την εξώθηση στα παξιμάδια και τα σφίγγω.

Για να στερεώσετε τους βηματικούς κινητήρες στη βάση, βάλτε τέσσερις από τις βίδες #8/32 x 3/8 και τετράγωνα παξιμάδια στη βάση, όπως φαίνεται, και στη συνέχεια σπειρώστε τις προεξοχές του κινητήρα και σφίξτε. Το τρίτο σετ οπών είναι σε περίπτωση Θέλετε να βάλετε κάποιες βίδες για να κάνετε τη βάση κάτω από την μπαταρία πιο ομοιόμορφη. Αυτό ήταν πιο σημαντικό όταν χρησιμοποιούσα ένα κύτταρο γέλης μολύβδου - πολύ βαρύτερο και μεγαλύτερο από το ιόν ιόντων λιθίου!

Μόλις οι κινητήρες είναι στη βάση, μπορείτε να συνδέσετε τους κόμβους χρησιμοποιώντας τις παρεχόμενες βίδες και τους τροχούς με τις βίδες #4-40 x 3/8.

Τροχίσκος

Ο τροχός είναι προσαρτημένος με το υλικό 5/16 . Ένα παξιμάδι, ροδέλα κλειδώματος και ροδέλα κάτω από την πλάκα και ένα παξιμάδι πλυντηρίου και πώματος πάνω από την πλάκα. Το παξιμάδι καπάκι είναι κυρίως για να φαίνεται όμορφο. Μπορείτε να ρυθμίσετε τα παξιμάδια λίγο για να πάρετε το επίπεδο της πλάκας βάσης με τους τροχούς.

Βήμα 3: Δημιουργία πλαισίου

Συναρμολογήστε το πλαίσιο σύμφωνα με τις εικόνες. Δεδομένου ότι είναι υποδοχή T, μπορείτε να το δοκιμάσετε μερικές φορές μέχρι να φανεί σωστό. Για να στερεώσετε τις γωνιακές αγκύλες στην υποδοχή Τ, χρησιμοποιήστε βίδες #8-32 x 5/16 και τετράγωνα παξιμάδια. Αυτά είναι ελαφρώς μικρότερα από αυτά των κινητήρων, επειδή τα στηρίγματα είναι πιο λεπτά.

Τα μπουλόνια των ματιών πρέπει να συγκρατούν μια λαστιχένια ταινία για τη σταθεροποίηση της κάμερας. Αυτό είναι προαιρετικό, αλλά φαίνεται να βοηθά. Κόψτε ένα μέρος του ματιού με ένα εργαλείο Dremel για να διευκολύνετε τη στερέωση μιας λαστιχένιας ζώνης. Χρησιμοποιήστε ροδέλες και ροδέλες κλειδώματος για να τις κρατήσετε σφιχτά. Το εξωτερικό παξιμάδι μπορεί να είναι τετράγωνο ή εξάγωνο παξιμάδι.

Το κάτω οριζόντιο σταυρό κομμάτι θα χρειαστεί ένα τετράγωνο περικόχλιο στραμμένο προς τα πίσω για να συγκρατήσει τη βάση του tablet PC.

Το επάνω οριζόντιο σταυρό κομμάτι θα χρειαστεί δύο τετράγωνα παξιμάδια στραμμένα προς τα εμπρός για να συγκρατήσει το σερβο ράφι.

Χρησιμοποίησα τα πιο δυνατά σιδεράκια για να στερεώσω το πλαίσιο στη βάση. Χρειάστηκε να τρίψω τις γλωττίδες υποδοχής στη μία πλευρά για να ακουμπήσω στη βάση. Χρησιμοποιήθηκαν ροδέλες αφού αυτά τα στηρίγματα είχαν μεγάλο άνοιγμα για τη βίδα.

Εμφανίζονται τα προαιρετικά διακοσμητικά κομμάτια - για να φαίνεται πιο όμορφο.

Υπάρχει μια εικόνα στο τέλος με μερικές από τις επιλογές στηρίγματος γωνίας.

Βήμα 4: Μπαταρία, βάση ταμπλετών και ράφι Servo

Μπαταρία Η μπαταρία είναι μια ισχυρή μπαταρία ιόντων λιθίου με βολική έξοδο 12v 6a. Χρησιμοποίησα φερμουάρ 12 για να το κρατήσω στη βάση και η καλωδίωση θα εμφανιστεί σε μεταγενέστερο βήμα. Αυτή η μπαταρία έχει έξοδο USB 5v. Αυτό ήταν υπέροχο με ένα παλαιότερο tablet WinBook που είχα, καθώς είχε ξεχωριστή φόρτιση και USB θύρα, αλλά το νεότερο tablet που χρησιμοποιώ δεν επιτρέπει τη φόρτιση και τη χρήση θύρας USB ταυτόχρονα. Ανταλλαγή ισχύος και μεγέθους του νέου. Για λειτουργία μόνο των κινητήρων, η μπαταρία θα διαρκέσει πολύ.

Τοποθέτηση Tablet PC

Η βάση στήριξης τρίποδου για το tablet PC έχει ένα τυπικό σπείρωμα 1/4 "-20. Έτσι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα γωνιακό στήριγμα για να το συνδέσετε με το κάτω εγκάρσιο στήριγμα στη λαβή/πλαίσιο του ρομπότ. Μία τρύπα στο γωνιακό βραχίονα πρέπει να είναι τρυπημένο στο 1/4 "για το μπουλόνι. Ο βραχίονας είναι προσαρτημένος στη βάση με ένα μπουλόνι 1/4 "-20, ροδέλα και ροδέλα κλειδώματος. Μόλις το συνδέσετε, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια βίδα #8-32 x 5/16" για να το συνδέσετε στο εγκάρσιο κομμάτι με ένα τετράγωνο παξιμάδι στην υποδοχή Τ από το προηγούμενο βήμα. Το tablet PC θα πρέπει να ταιριάζει όμορφα στην αγκύλη σε οριζόντιο προσανατολισμό.

Servo ράφι

Το σερβο ράφι είναι ένα κομμάτι αλουμινίου 1/8 . Τα σχέδια βρίσκονται στα συνημμένα διαγράμματα και ανοίγονται με τρύπες για μελλοντική επέκταση - μπορεί να μην τα χρειάζεστε όλα. Κατέληξα να μην χρησιμοποιώ ένα σερβιτόρο για να κρατήσω το η κάμερα είναι πιο σταθερή, οπότε η πλατφόρμα δεν έχει κόψιμο, αλλά περιλαμβάνονται τα σχέδια και η εικόνα, ώστε να μπορείτε να δείτε πώς θα λειτουργούσε.

Το σερβο ράφι είναι προσαρτημένο με δύο γωνιακές αγκύλες. Χρησιμοποιήστε βίδες #8-32 x 5/16 "για να το συνδέσετε στο επάνω πλαίσιο/χειρολαβή με τα δύο τετράγωνα παξιμάδια στην υποδοχή Τ εκεί. Χρησιμοποιήστε βίδες #8-32 x 3/8" και παξιμάδια Keps για σύνδεση οι αγκύλες στο πιάτο. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ροδέλες κλειδώματος και τετράγωνα παξιμάδια για αυτό.

Βήμα 5: Έλεγχος κινητήρα

Για τον έλεγχο του βηματικού κινητήρα, χρησιμοποίησα ένα Adafruit Motor Shield. Λειτουργεί με δύο βηματικούς κινητήρες και διαθέτει υποδοχές σύνδεσης για δύο servos. Αυτό είναι ιδανικό για μια βασική έκδοση αυτού του ρομπότ. Ένα Arduino Uno χρησιμοποιείται ως βάση για αυτό και το ρομπότ εκτελεί ένα απλό σειριακό πρόγραμμα ακρόασης για να λαμβάνει εντολές κίνησης και να τις εκτελεί.

Αντί να ανοίξω προσαρμοσμένες τρύπες, χρησιμοποίησα μερικές τυπικές τρύπες 3/16 και το Arduino ταιριάζει αρκετά καλά. Δεν είναι τέλειο και δεν είναι ίσιο, αλλά ήταν εύκολο να συνδεθεί. Το κλειδί χρησιμοποιεί #4-40 βίδες επιτρέπουν την λανθασμένη αντιστοίχιση της τρύπας.

Χρησιμοποιήστε εξάγωνες προεξοχές #4-40 x 1/2 και συνδέστε τις σε τρεις από τις οπές στερέωσης Arduino με βίδες #4-40 x 1/4. Αυτή η τέταρτη τρύπα Arduino είναι λίγο γεμάτη για αναμονές.

Για να στερεώσετε τις σανίδες στο ρομπότ χρησιμοποιήστε μόνο δύο βίδες και ροδέλες #4-40 x 1/2 "στις εξωτερικές τρύπες - δείτε τις εικόνες. Οι δύο βίδες συγκρατούν καλά τις σανίδες και αυτή η τρίτη στάση παρέχει ένα τρίτο" πόδι " κρατήστε το επίπεδο του πίνακα.

Αν θέλετε να δημιουργήσετε αυτές τις παράξενες οπές στερέωσης Arduino, προχωρήστε!:-)

Βήμα 6: Servo και κάμερα

Μονάδα κλίσης Pan

Συναρμολογήστε τη μονάδα ταψιού/κλίσης σύμφωνα με τις οδηγίες με αυτά τα κιτ. Ένα από τα κιτ που βρήκα δεν είχε προφανείς οδηγίες, οπότε έχω συμπεριλάβει πολλές φωτογραφίες από διάφορες γωνίες. Οι μεταλλικές βίδες #2 x 1/4 πρέπει να τοποθετήσουν το σερβοκόρνα στο στήριγμα.

Η κάμερα είναι τοποθετημένη με εξάγωνο μπουλόνι 1/4-20 x 3/4 . Ένα πλυντήριο κλειδώματος 1/4-20, ροδέλα και παξιμάδι μαρμελάδας συγκρατούν το μπουλόνι στη μονάδα αναδίπλωσης/κλίσης. Μια δεύτερη εμπλοκή 1/4-20 Το παξιμάδι ασφαλίζει στην κάμερα για να το κρατήσει στη θέση του.

Η μονάδα ταψιού/κλίσης είναι προσαρτημένη στο σερβο ράφι με δύο μπουλόνια #6-32 x 1/2 , ροδέλες και παξιμάδια.

Βήμα 7: Καλωδίωση

Καλωδίωση του ρεύματος

Για να ελέγξω την ισχύ των κινητήρων, χρησιμοποίησα έναν φωτισμένο διακόπτη αυτοκινήτου 12v. Δίνει μια μεγάλη ορατή επιβεβαίωση ότι η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη. Πτύξτε και κολλήστε στους συνδέσμους και χρησιμοποιήστε τη λεπτότερη σωλήνωση συρρίκνωσης θερμότητας για να καλύψετε την κόλλα συγκόλλησης και στη συνέχεια τη μεγαλύτερη συρρίκνωση θερμότητας για να καλύψετε τον ίδιο τον σύνδεσμο.

Μπορεί να είναι ευκολότερο να τοποθετήσετε τους συνδετήρες στον διακόπτη πριν χρησιμοποιήσετε τη μεγαλύτερη σωλήνωση συρρίκνωσης θερμότητας, καθώς αυτό θα κρατήσει τους συνδετήρες από το να είναι πολύ σφιχτοί στις γλωττίδες του διακόπτη.

Οι εικόνες δείχνουν τη ρύθμιση της καλωδίωσης και είναι αρκετά απλή. Η υποδοχή πρίζας είναι για τη μπαταρία και η υποδοχή υποδοχής είναι έτσι ώστε να μπορείτε εύκολα να συνδέσετε το φορτιστή μπαταρίας.

Βήμα 8: Επιλογές

Ένα περίπτερο

Η τοποθέτηση είναι πραγματικά χρήσιμη όταν θέλετε να δοκιμάσετε τους κινητήρες χωρίς να απογειωθεί το ρομπότ. Έφτιαξα ένα με λίγο παλιοσίδερο - δείτε την εικόνα για να δείτε πώς έχει στηθεί.

Λωρίδες LED

Όλα τα έργα είναι καλύτερα με LED!:-) Σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιούνται για κάτι περισσότερο από απλή επίδειξη. Δεδομένου ότι μπορούμε να τα συνδέσουμε στο Arduino μέσω ενός μικρού ηλεκτρονικού ελέγχου ταχύτητας, το ρομπότ μπορεί να τα χρησιμοποιήσει για να υποδείξει την κατάσταση, το οποίο είναι ένα εξαιρετικό εργαλείο για τον εντοπισμό σφαλμάτων στη συμπεριφορά του ρομπότ. Είχα ένα ζευγάρι ESC που ήταν μπροστά μόνο για αεροσκάφη και ήταν ιδανικό για τον έλεγχο των λωρίδων LED επίσης από ένα κατάστημα online χόμπι.

Δεδομένου ότι διαθέτουμε Arduino, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ψηφιακές λυχνίες LED RGB όπως τα Neopixels (LEDs WS2812b).

Βήμα 9: RoboRealm

Αυτό το ρομπότ χρησιμοποιεί μόνο την κάμερα ως αισθητήρα. Μπορείτε εύκολα να προσθέσετε άλλους που ταιριάζουν στην εφαρμογή σας.

Το σύστημα μηχανικής όρασης RoboRealm καθορίζει πού πρέπει να πάει το ρομπότ και στέλνει εντολές ελέγχου κινητήρα στη σειριακή θύρα. Η σειριακή θύρα συνδέεται με Arduino Uno και Adafruit Motor Control Shield. Το Arduino εκτελεί ένα απλό σειριακό πρόγραμμα ακρόασης για να λαμβάνει εντολές και να εκτελεί το σερβο κινητήρα και κλίσης της κάμερας.

Για να δοκιμάσω αυτό το ρομπότ, σχεδίασα ένα μάθημα με τους Fiducials ως δείκτες σημείων. Τα πιστά είναι απλές ασπρόμαυρες εικόνες που είναι εύκολο να εντοπιστούν από τα συστήματα όρασης του υπολογιστή. Μπορείτε να δείτε μερικά δείγματα στις παρακάτω εικόνες. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν οποιουδήποτε είδους Fiducials και ακόμη και μερικές κανονικές εικόνες - ό, τι λειτουργεί με την εκπαίδευση, είναι αρκετά εύκολο για το ρομπότ να εντοπίσει και να απομονωθεί από απόσταση και δεν συγχέεται με άλλες εικόνες του περιβάλλοντος. Χρησιμοποιώντας το RoboRealm, προγραμματίζω το ρομπότ να επισκέπτεται κάθε Fiducial με τη σειρά-δεν είναι πολύς κώδικας αφού όλη η επεξεργασία της εικόνας γίνεται με μονάδες point-and-click. Το αρχείο.robo επισυνάπτεται και μπορείτε να δείτε πώς χρησιμοποίησα ένα απλό μηχάνημα κατάστασης για να επισημάνω κάθε κατάσταση καθώς μετακινούμασταν μεταξύ των δεικτών. Δεδομένου ότι μπορούμε να πούμε με ποιον τρόπο αντιμετωπίζουν οι Fiducials, χρησιμοποιούμε επίσης τη γωνία ως υπόδειξη για να πούμε στο ρομπότ ποιος τρόπος να ξεκινήσει την αναζήτηση για το επόμενο Fiducial στο μάθημα. Στο βίντεο στο πρώτο βήμα, μπορείτε να δείτε το 3ο εμπιστευτικό κλίση 90 μοίρες προς τα αριστερά, λέγοντας στο ρομπότ να κοιτάξει προς τα αριστερά και όχι προς τα δεξιά.

Για να χρησιμοποιήσετε τον συνημμένο κώδικα, κατεβάστε το αρχείο.ino και φορτώστε το στο Arduino Uno.

Το αρχείο RoboRealm.robo είναι αυτό που χρησιμοποίησα για αυτό το demo. Διαθέτει επιπλέον φίλτρα και κώδικα από προηγούμενους κινητήρες κ.λπ. που είναι όλα απενεργοποιημένα ή σχολιασμένα, αλλά μπορείτε να δείτε μερικές από τις πιθανές παραλλαγές. Για τα Fiducials, ανοίξτε το Fiducial module και εκπαιδεύστε το στο φάκελο των συνημμένων Fiducials. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διαφορετικά, αλλά θα χρειαστεί να αλλάξετε τα ονόματα αρχείων στο επάνω μέρος της λειτουργικής μονάδας VBScript.

Βήμα 10: Παραλλαγή Nano-ITX

Έφτιαξα επίσης ένα με μια πλακέτα Nano-ITX που είχα. Χρησιμοποίησα έναν πίνακα τροφοδοσίας 12v και τοποθέτησα τον σκληρό δίσκο κάτω από τη μητρική πλακέτα με βραχίονες επιπλέον γωνίας. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήθηκαν στάσεις για να κρατηθεί η μητρική πλακέτα μακριά από το σκληρό δίσκο.

Βήμα 11: Επιλογή DC Motor

Χρησιμοποίησα μοτέρ DC για μερικές παλαιότερες κατασκευές. Λειτουργούν μια χαρά και θα χρειαστείτε ένα χειριστήριο μοτέρ όπως το RoboClaw. Η χρήση θα ήταν παρόμοια, με ένα Arduino να εκτελεί το RoboClaw για απλότητα - έχουν δείγμα κώδικα Arduino.

Για αυτήν την προσέγγιση, χρησιμοποίησα κινητήρες με κεφαλή συνεχούς ρεύματος και τροχούς BaneBots (δείτε εικόνες).

Οι επιπλέον βίδες και τα παξιμάδια Keps ήταν για ομοιόμορφη στήριξη κάτω από μια παλαιότερη έκδοση με μπαταρία κυψελίδας τζελ μολύβδου 12v 7ah.

Μερικά από τα μέρη που εμφανίζονται:

(2) Gear Head Motors - 12vdc 30: 1 200rpm (άξονας 6mm) Lynxmotion GHM -16

(2) Quadrature Motor Encoders w/Cables Lynxmotion QME-01

(6) Βίδες κινητήρα - M3x6 (.5 βήμα), κεφαλή ταψιού (MMC 91841a007)

(2) Τροχοί: 2-7/8 "x 0,8", 1/2 "Hex Mount στο BaneBots

(2) Hub, Hex, Series 40, Set Screw, 6mm Bore, 2 Wide at BaneBots

(4) Υποδοχές κινητήρα 22-18 AWG.110x.020 (McMaster 69525K56)

Επόμενη στον Διαγωνισμό Αυτοματισμού 2017