The BucketBot: ένα ρομπότ με βάση το Nano-ITX: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:39

Αυτή είναι μια εύχρηστη βάση για ρομπότ. Χρησιμοποιεί έναν πίνακα υπολογιστών Nano-ITX, αλλά θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ένα Mini-ITX, καθώς και έναν από τους υπολογιστές με έναν πίνακα όπως το Raspberry Pi, το BeagleBone ή ακόμα και το Arduino.

Βεβαιωθείτε ότι έχετε δει την τελευταία έκδοση αυτού του ρομπότ.

Ο σχεδιασμός αυτού του ρομπότ αποσκοπούσε στην εξάλειψη των προβλημάτων με ένα ρομπότ τύπου στοίβας. Σε αυτό το σχέδιο, μπορείτε να έχετε πρόσβαση σε όλα τα μέρη χωρίς να αφαιρέσετε στρώματα. Επίσης, η λαβή στην κορυφή με διακόπτες ισχύος είναι ένα βασικό χαρακτηριστικό για κάθε ρομπότ κινητής τηλεφωνίας, καθώς τείνουν να τρέχουν μακριά σας.:-) Το όνομα "Bucket Bot" προέρχεται από την εύκολη μέθοδο μεταφοράς - ταιριάζει ακριβώς σε ένα κουβά 5 γαλόνια!

Αυτό το ρομπότ έχει απλή και χαμηλού κόστους κατασκευή χρησιμοποιώντας κόντρα πλακέ και απλούς συνδετήρες και υλικό οικιακών καταστημάτων. Ένα νεότερο που χρησιμοποιεί μέταλλο και νεότερα εξαρτήματα αναπτύσσεται και θα αναρτηθεί σε λίγους μήνες.

Βήμα 1: Κινητήρες και τροχοί

Οι τροχοί και οι βάσεις κινητήρα για το Bucket Bot είναι σπιτικές και δημιουργήθηκαν πριν αυτά τα είδη ανταλλακτικών ήταν ευρύτερα διαθέσιμα. Η επόμενη στροφή αυτού του έργου πιθανότατα θα χρησιμοποιήσει τα ράφια για αυτό. Η ακόλουθη προσέγγιση λειτούργησε καλά, όμως, και θα μπορούσε να εξοικονομήσει χρήματα. Οι κινητήρες προέρχονται από την Jameco, αλλά είναι διαθέσιμες σε πολλά μέρη όπως το Lynxmotion τώρα. Χρησιμοποιεί βούρτσα κινητήρες 12v DC, περίπου 200 στροφές/λεπτό, αλλά μπορείτε να επιλέξετε συνδυασμό τάσης/ταχύτητας/ισχύος που ταιριάζει στην εφαρμογή σας. Οι βραχίονες στήριξης κινητήρα είναι κατασκευασμένες από γωνιακό αλουμίνιο - η τοποθέτηση αυτών των τριών οπών στήριξης κινητήρα ήταν το πιο δύσκολο κομμάτι. Ένα πρότυπο από χαρτόνι είναι χρήσιμο για αυτό. Η γωνία αλουμινίου ήταν 2 "x2" και κόπηκε σε πλάτος 2 ". Αυτά κατασκευάστηκαν για διαφορετικό ρομπότ, αλλά για αυτό, οι τροχοί βρίσκονται κάτω από την πλατφόρμα, οπότε χρειάζονται ένα διαχωριστικό 1/8" (κατασκευασμένο από πλαστικό που ήταν τριγύρω). Τα ελαστικά είναι τροχοί αεροπλάνου Dubro R/C και το κεντρικό τμήμα τρυπήθηκε για να χρησιμοποιήσετε μια μεγάλη παλιά βρύση 3/4 "για να περάσετε την τρύπα. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε ένα μπουλόνι 3/4" και ανοίξτε μια τρύπα για τον άξονα κατά μήκος το μήκος του μπουλονιού από την κεφαλή προς τα μέσα. Το να φτάσετε ευθεία και στο κέντρο είναι το κλειδί. Τα μπουλόνια υψηλότερης ποιότητας έχουν σημάδια στο κεφάλι που βοηθούν στην εύρεση του κέντρου και χρησιμοποιήθηκε μια πρέσα τρυπανιών για να κάνει αυτή την τρύπα. Στο πλάι, άνοιξε μια τρύπα για τη βίδα ρύθμισης. Χτυπήθηκε με κάτι σαν βρύση μεγέθους #6. Στη συνέχεια, βιδώνετε το μπουλόνι στον τροχό και σημειώνετε πού βγαίνει ο μπουλόνι από την άλλη πλευρά του τροχού, το αφαιρείτε και κόβετε το μπουλόνι με ένα εργαλείο Dremel για να αφαιρέσετε την περίσσεια. Το μπουλόνι στη συνέχεια χωράει στον τροχό και η βίδα ρύθμισης το συγκρατεί στον άξονα του κινητήρα. Η τριβή του τροχού στο μεγάλο μπουλόνι ήταν αρκετή για να μην γλιστρήσει.

Βήμα 2: Η βάση

Η βασική ιδέα με τη βάση ήταν να καταστούν όλα τα μέρη προσβάσιμα. Έχοντας τοποθετήσει τα μέρη κάθετα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και τις δύο πλευρές του κάθετου πίνακα. Η βάση είναι 8 "x8" και η κορυφή είναι 7 "x8". Είναι κατασκευασμένο από κόντρα πλακέ 1/4 "(ίσως λίγο πιο λεπτό). Δοκιμάστηκε πολυανθρακικό 1/8", αλλά φαίνεται πολύ εύκαμπτο - ένα παχύτερο πλαστικό θα λειτουργούσε καλά. Προσέξτε όμως το ακρυλικό - τείνει να σπάει εύκολα. Αλλά, με τις γωνιακές αγκύλες από ξύλο και ορείχαλκο, αυτός ο σχεδιασμός έχει μια λιχουδιά steampunk.:-) Η σύνδεση μεταξύ της βάσης και της πλευράς γίνεται με απλούς βραχίονες γωνίας - χρησιμοποιήθηκαν βίδες επίπεδης κεφαλής για την τοποθέτησή τους με ροδέλα και ροδέλα κλειδώματος στην ξύλινη πλευρά. Εάν τα τοποθετήσετε στις άκρες της πλευράς των 7 ", καταλήγουν όμορφα σε κάθε πλευρά της μπαταρίας. Χρησιμοποιήθηκε ένας τυπικός κάδος, με μερικές ράβδους με σπείρωμα (μήκος 2") για να το επεκτείνετε αρκετά κάτω για να ταιριάζει με τους τροχούς. Δεδομένου ότι οι τροχοί είναι εκτός κέντρου, δεν ήταν απαραίτητη η δεύτερη ράβδο στην άλλη πλευρά.

Βήμα 3: Τοποθέτηση μπαταρίας

Για να τοποθετήσετε την μπαταρία, χρησιμοποιήστε ένα κομμάτι ράβδου αλουμινίου και ράβδους με σπείρωμα #8 για να φτιάξετε ένα σφιγκτήρα. Το γωνιακό αλουμίνιο θα μπορούσε να λειτουργήσει καλά και εδώ.

Βήμα 4: Οι διακόπτες λαβής και τροφοδοσίας

Όλα τα καλά ρομπότ έχουν λαβή όταν απογειώνονται σε απροσδόκητη κατεύθυνση! Το να έχετε τον διακόπτη τροφοδοσίας κινητήρα στην κορυφή βοηθά επίσης. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να φτιάξετε μια λαβή - αυτός μόλις συγκεντρώθηκε από υλικό στο εργαστήριο (γνωστός και ως το γκαράζ), αλλά όλα προέρχονται από το αγαπημένο σας κατάστημα στο σπίτι. Αυτό πραγματικά δούλεψε αρκετά καλά και ήταν εύκολο να το φτιάξεις. Το κύριο μέρος είναι κάποιο κανάλι αλουμινίου - 3/4 "x 1/2" κανάλι. Έχει μήκος 12,5 " - κάθε πλευρά είναι 3" και η κορυφή είναι 6,5 ". Για να κάνετε τις κύριες στροφές, κόψτε τις πλευρές και στη συνέχεια διπλώστε. Κάποιες τρύπες ανοίχτηκαν στις γωνίες και χρησιμοποιήθηκαν πριτσίνια για να προσθέσετε κάποια επιπλέον δύναμη, αν και αυτό το βήμα μάλλον δεν απαιτείται. Μια καλύτερη λαβή μπορεί να γίνει με σωλήνα PVC 1 "(μήκους 3,75") - αν το προσθέσετε, βάλτε τον σωλήνα PVC πριν λυγίσετε το μέταλλο. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν μερικές λεπτές βίδες για να συγκρατηθούν στη θέση του, εάν θέλετε να μην περιστρέφεται καθώς το κρατάτε. Στη συνέχεια, για τη σύνδεση με το ξύλο, αφαιρέστε το 1,5 "του κεντρικού τμήματος του καναλιού και βάλτε το τελευταίο 0,5" από αυτό στο κατώφλι για να λάβετε αυτές τις καρτέλες πιο κοντά - το 1 "του υλικού μεταξύ των γωνιών όμορφα στη συνέχεια από τη λαβή στο ξύλο. Τρυπήστε τρύπες για το διακόπτη ισχύος και κινητήρα σε κάθε πλευρά της λαβής - ένα τρυπάνι βήμα κάνει αυτές τις μεγάλες τρύπες πολύ πιο εύκολο να γίνουν. Το να έχεις τους διακόπτες στην κορυφή είναι ωραίο σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης και δεδομένου ότι αυτό το ρομπότ χρησιμοποιεί μπαταρία 12v, οι φωτισμένοι διακόπτες αυτοκινήτων είναι ένα ωραίο και πρακτικό άγγιγμα.

Βήμα 5: Εξαρτήματα καλωδίωσης και ηλεκτρονικής

Η πλακέτα του υπολογιστή είναι τοποθετημένη με τους συνδέσμους προς τα επάνω για να είναι εύκολο να συνδέσετε μια οθόνη κλπ. Για τις συνδέσεις ισχύος, χρησιμοποιήθηκε μια ευρωπαϊκή τερματική ταινία 4 σειρών - αυτό ήταν αρκετό τόσο για τους διακόπτες ισχύος του υπολογιστή όσο και για τον κινητήρα. Ο υπολογιστής χρησιμοποίησε τροφοδοτικό 12v, οπότε ήταν βολικό ο υπολογιστής και οι κινητήρες να χρησιμοποιούν την ίδια τάση. Για τη φόρτιση της μπαταρίας, χρησιμοποιήθηκε ένα βύσμα μικροφώνου και μια πρίζα - φαίνεται να λειτουργούν καλά και είναι κλειδωμένα για να μην συνδέονται προς τα πίσω. Η μπαταρία είναι 7 κύλινδρο gel 12v κύτταρο. Ένας φορτιστής για αυτήν την μπαταρία τροποποιήθηκε με το βύσμα μικροφώνου. Από τις εικόνες, μπορείτε να δείτε πώς ήταν τοποθετημένος ο σκληρός δίσκος. Δίπλα στον σκληρό δίσκο βρίσκεται ο πίνακας σειριακού σερβο ελέγχου. Σε αυτή την περίπτωση, ήταν ένα από το Parallax, το οποίο υποστηρίζεται από το RoboRealm, το λογισμικό που χρησιμοποιείται για τον προγραμματισμό αυτού του ρομπότ. Κάτω από την πλατφόρμα, χρησιμοποιήθηκε ένα Dimension Engineering Sabertooh 2x5 με έλεγχο R/C που προερχόταν από το Parallax SSC.

Βήμα 6: Η κάμερα

Αυτό το ρομπότ χρησιμοποιεί μόνο έναν αισθητήρα - μια τυπική κάμερα USB Web. Η κάμερα Phillips λειτουργεί καλά, καθώς έχει καλή ευαισθησία σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού, γεγονός που βοηθά στη διατήρηση του ρυθμού καρέ. Πολλές κάμερες ιστού επιβραδύνουν τον ρυθμό καρέ σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού, καθώς χρειάζεται περισσότερος χρόνος για τη λήψη μιας εικόνας. Ένα άλλο ωραίο χαρακτηριστικό της κάμερας Phillips είναι η βάση 1/4 ώστε να μπορεί να προσαρτηθεί εύκολα. Επιτρέπει επίσης τη μετακίνηση της κάμερας ακόμη και όταν είναι τοποθετημένη, ώστε να μπορείτε να την στοχεύετε προς τα κάτω ή μπροστά όπως απαιτείται. Συνδέστε την με 1/ Βίδα 4-20 x 2,5 ιντσών.

Βήμα 7: Σημειώσεις εκκίνησης λογισμικού και λειτουργικού συστήματος

Έχω μια παλαιότερη έκδοση των Windows (2000) αυτή τη στιγμή στο BucketBot, οπότε μια σημείωση εδώ που το έθεσα για αυτόματη σύνδεση στο χρήστη και εκκίνηση του RoboRealm όταν εκκινείται. Με αυτόν τον τρόπο, μπορώ να ενεργοποιήσω το ρομπότ χωρίς να χρειάζομαι πληκτρολόγιο, ποντίκι ή οθόνη. Χρησιμοποίησα το demo παρακολούθησης της μπάλας για να δοκιμάσω το σύστημα και λειτούργησε υπέροχα στο σπίτι με μια μπλε μπάλα, αλλά όχι τόσο υπέροχο στο σχολείο όπου τα παιδιά είχαν όλα μπλε πουκάμισα!:-) Εκ των υστέρων, το πράσινο είναι καλύτερο χρώμα - το κόκκινο είναι πραγματικά κακό λόγω των χρωμάτων του δέρματος και το μπλε είναι πολύ απαλό χρώμα για να ανιχνευθεί αξιόπιστα. Δεν έχω αυτό το αρχείο διαμόρφωσης RoboRealm τώρα, αλλά η επόμενη έκδοση αυτού του έργου θα περιλαμβάνει τον πλήρη κώδικα. Μπορείτε επίσης να προσθέσετε μια ασύρματη υποδοχή (το Nano-ITX διαθέτει δευτερεύουσα υποδοχή USB) και να χρησιμοποιήσετε απομακρυσμένη επιφάνεια εργασίας κ.λπ. για να διαχειριστείτε το μηχάνημα από απόσταση. Αυτό το έργο ήταν ένα μεγάλο βήμα σε μια σειρά από πολλά μοντέλα απεικόνισης από χαρτόνι σε αυτό, στο πιο πρόσφατο που θα δημοσιεύσω σύντομα!