Robot de telepresència: plataforma bàsica (primera part): 23 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Per randofo @ madeineuphoria a Instagram. Segueix més de l'autor:

Quant a: El meu nom és Randy i sóc un Community Manager en aquestes parts. En una vida anterior, havia fundat i dirigit l'Instructables Design Studio (RIP) @ Autodesk's Pier 9 Technology Center. També sóc l'autor de … Més informació sobre randofo »

Un robot de telepresència és un tipus de robot que es pot controlar remotament per Internet i que pot funcionar com a substitut per a algú en un altre lloc. Per exemple, si sou a Nova York, però voleu interactuar físicament amb un equip de persones a Califòrnia, podeu trucar a un robot de telepresència a Califòrnia i fer que el robot sigui el vostre substitut. Aquesta és la primera part d'un set -part sèrie instructibles. Durant els propers dos instructius construirem la plataforma bàsica de robots electromecànics. Posteriorment, aquesta plataforma es millorarà amb sensors i components electrònics addicionals. Aquesta base es centra al voltant d’una caixa de plàstic que proporciona estructura i ofereix espai intern per emmagatzemar electrònica. El disseny utilitza dues rodes motrius centrals connectades a servos continus que li permeten avançar, retrocedir i girar al seu lloc. Per evitar que es bolqui de costat a costat, incorpora dues planadores de cadira de metall. Tot està controlat per un Arduino. Per obtenir més informació sobre els temes tractats en aquesta sèrie de projectes, consulteu la classe Robot, la classe electrònica i la classe Arduino.

Pas 1: materials

Com que es tracta d’un projecte de dues parts, he inclòs totes les parts en una llista. Les parts de la segona meitat es reiteraran en aquesta lliçó. Necessitareu: (x2) Servos de rotació contínua (x1) Servo estàndard (x1) Arduino (x1) 4 x Porta bateries AA (x1) 2 x Porta bateries AA (x6)) Bateria AA (x1) Endoll tipus M (x2) Rodes de rodes (x1) Caixa de plàstic (x1) Selfie stick (x1) Brida de placa de sostre de 1/2 "(x1) Penjador de metall (x2) 1 / 4-20 Corredisses de base x 7/8 "per 1-1 / 4" (x4) femelles 1 / 4-20 (x1) Tub retràctil variat (x1) Llaços de cremallera variats

Pas 2: foradeu el Servo Horn

Amplieu els forats més externs dels dos servos de rotació contínua amb una broca de 1/8.

Pas 3: marca i perfora

Centreu la banya del servo sobre un dels cubs de les rodes de 3 i marqueu els forats de fixació del servo. Traieu aquestes marques amb una broca de 1/8 '. Repetiu la segona roda.

Pas 4: adjuntar

Lligueu les rodes amb cremallera a les respectives botzines de servocompressió i retalleu l'excés de cues de lligam amb cremallera.

Pas 5: connecteu els motors

Utilitzant els forats de muntatge del motor, lligueu fermament els dos servos continus juntes enrere amb cremallera de manera que quedin reflectits. Aquesta configuració pot semblar senzilla, però en realitat és una transmissió força robusta per al robot.

Pas 6: marqueu les obertures de la roda

Hem de tallar dos rectangles al centre de la tapa per passar les rodes. Cerqueu el centre de la tapa de tupper dibuixant una X de cantonada a cantonada. El lloc on es creua aquesta X és el punt central. Des del centre, mesureu 1-1 / 4 "cap a l'interior cap a una de les vores més llargues i marqueu. Empliqueu-ho al costat oposat. A continuació, mida 1-1 / 2" cap amunt i cap avall des de les marques centrals i marqueu aquestes mesures com a bé. Finalment, mesureu 1-1 / 2 "cap a l'exterior cap a la vora llarga de cadascuna de les marques interiors i feu tres marques externes per dilinar la vora exterior de les línies de tall. Tingueu en compte que no em vaig molestar a marcar aquestes mesures perquè s’alineaven perfectament amb l’abeurador de la tapa per a la vora de la caixa. Us hauria de quedar un contorn de dues caixes de 1-1 / 2 "x 3". Aquestes seran per a les rodes.

Pas 7: tallar les obertures

Utilitzant les marques com a guia, talleu dues obertures de rodes rectangulars de 1-1 / 2 "x 3" amb un tallador de caixa o una fulla similar.

Pas 8: marca i perfora

Col·loqueu el conjunt del motor al centre de la tapa de manera que les rodes quedin centrades a l'interior dels dos forats rectangulars i no toquin cap de les vores. Un cop esteu segur que heu aconseguit un correcte posicionament de la roda, marqueu a cada costat de cadascun dels motors. Això servirà com a guies de trepant per als forats que s’utilitzaran per lligar amb cremallera els motors a la tapa. Un cop fetes les marques, practiqueu cadascun d’aquests forats amb una broca de 3/16.

Pas 9: connecteu les rodes motrius

Lligueu fermament els servomotors a la tapa mitjançant els forats de muntatge adequats. Retireu les cues d'excés de tirants. En haver muntat els motors al centre del robot, hem creat un conjunt de transmissió robust. El nostre robot no només podrà avançar i retrocedir, sinó que també pot girar en les dues direccions. De fet, el robot no només pot girar cap a l’esquerra o cap a la dreta diferint les velocitats dels motors mentre condueix, sinó que també pot girar al seu lloc. Això s’aconsegueix girant els motors a la mateixa velocitat en direccions oposades. A causa d'aquesta capacitat, el robot pot navegar per espais reduïts.

Pas 10: prepareu els control lliscants

Prepareu els lliscadors enfilant femelles d’1 / 4-20 aproximadament a la meitat dels tacs roscats. Aquests lliscadors s’utilitzen per anivellar el robot i poden ser necessaris ajustar-los més tard per permetre que el robot circuli sense problemes.

Pas 11: perforar i adjuntar barres lliscants

Aproximadament 1-1 / 2 "cap a l'interior de cadascuna de les vores curtes de la caixa, marqueu al centre. Traieu aquestes marques amb una broca de 1/4". Inseriu els lliscadors pels forats i subjecteu-los amb 1/4 -20 fruits secs: s’utilitzen per mantenir el robot equilibrat. No han de ser tan altes que les rodes motrius tinguin problemes per entrar en contacte amb la superfície del terra, ni tan baixes que el robot vagi endavant i endarrere. Probablement haureu d’ajustar-ne l’alçada a mesura que comenceu a veure el funcionament del vostre robot.

Pas 12: el circuit

El circuit és bastant senzill. Consta de dos servos de rotació contínua, un servo estàndard, un Arduino i una font d'alimentació de 9 V. La part complicada d'aquest circuit és en realitat la font d'alimentació de 9 V. En lloc de ser un únic suport de bateria, en realitat és un suport de bateria de 6V i 3V en sèrie per crear-ne un de 9V. La raó per la qual es fa és que els servos necessiten una font d'alimentació de 6V i l'Arduino necessita una font d'alimentació de 9V. Per proporcionar energia a tots dos, estem connectant un cable al lloc on es solden els subministraments de 6V i 3V. Aquest cable proporcionarà 6V als motors, mentre que el cable vermell que surt del subministrament de 3V, és en realitat el subministrament de 9V que necessita Arduino. Tots comparteixen el mateix terreny. Pot semblar molt confús, però si ho mireu amb atenció, veureu que és bastant senzill.

Pas 13: cables d'alimentació i de terra

Al nostre circuit, la connexió d’alimentació de 6V s’ha de dividir de tres maneres i la connexió de terra s’ha de dividir de quatre maneres. Per fer-ho, soldarem tres cables vermells de nucli sòlid a un únic cable vermell de nucli sòlid. També soldarem un sòlid filferro negre de nucli a quatre fils negres de nucli sòlid.

Estem utilitzant filferro de nucli sòlid perquè necessiten en gran part endollar-se a les preses de servo.

Per començar, talla el nombre adequat de cables i tira una mica d'aïllament d'un dels extrems de cadascun.

Gireu junts els extrems dels cables.

Soldeu aquesta connexió.

Finalment, rellisqueu un tros de tub retràctil sobre la connexió i foneu-lo al seu lloc per aïllar-lo.

Ara heu soldat dos arnesos de cablejat.

Pas 14: Connexió del cablejat

Soldeu el cable vermell del suport de la bateria 4 X AA, el fil negre del suport de la bateria 2 X AA i el cable vermell únic del cablejat de l’alimentació. Aïlleu aquesta connexió amb un tub retràctil. Això servirà com a connexió d'alimentació de 6 V. Aïlleu-ho també amb un tub retràctil. Això proporcionarà una connexió a terra per a tot el circuit.

Pas 15: connecteu l'endoll d'alimentació

Separeu la tapa protectora de l’endoll i feu lliscar la coberta cap a un dels cables negres del cablejat de manera que es pugui tornar a girar més endavant. Soldeu el cable negre al terminal exterior del endoll. cable de nucli sòlid vermell al terminal central de l'endoll. Torneu a girar la tapa per endollar les connexions.

Pas 16: feu la connexió de 9V

Soldeu l'altre extrem del cable vermell connectat a l'endoll del cable vermell del paquet de bateries i aïlleu-lo amb un tub retràctil.

Pas 17: muntar els suports de la bateria

Col·loqueu els suports de les bateries a un costat de la tapa de la caixa i marqueu els forats de muntatge amb un marcador permanent. Traieu aquestes marques amb una broca de 1/8 . fruits secs.

Pas 18: programa l'Arduino

El següent codi de prova Arduino permetrà al robot conduir cap endavant, cap enrere, cap a l'esquerra i cap a la dreta. Només està dissenyat per comprovar la funcionalitat dels servomotors continus. Seguirem modificant i ampliant aquest codi a mesura que avanci el robot.

/*

Robot de telepresència: codi de prova de la roda motriu que prova la funcionalitat cap endavant, enrere, dreta i esquerra de la base del robot de telepresència. * / // Inclou la biblioteca de servidors #include // Indica a Arduino que hi ha servos continus Servo ContinuousServo1; Servo ContinuServo2; void setup () {// Connecteu els servos continus als pins 6 i 7 ContinuousServo1.attach (6); ContinuousServo2.attach (7); // Inicieu els servos continus en una posició aturada // si continuen girant lleugerament, // canvieu aquests números fins que parin ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } void loop () {// Trieu un número aleatori entre 0 i 3 int range = random (4); // Canvia les rutines en funció del número aleatori que acaba de seleccionar el commutador (rang) {// Si se selecciona 0 gireu a la dreta i feu una pausa per a un segon cas 0: right (); retard (500); stopDriving (); retard (1000); trencar; // Si se selecciona 1 gireu a l'esquerra i feu una pausa per a un segon cas 1: left (); retard (500); stopDriving (); retard (1000); trencar; // Si se selecciona 2, avança i posa en pausa un segon cas 2: forward (); retard (500); stopDriving (); retard (1000); trencar; // Si se selecciona 3 vés enrere i posa en pausa un segon cas 3: enrere (); retard (500); stopDriving (); retard (1000); trencar; } // Pausa durant un mil·lisegon per a l'estabilitat del retard del codi (1); } // Funció per deixar de conduir void stopDriving () {ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } // Funció per conduir cap endavant void forward () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (104); } // Funció per conduir cap enrere void cap enrere () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (84); } // Funció per conduir a la dreta void right () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (104); } // Funció per conduir left void left () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (84); }

Pas 19: connecteu l'Arduino

Col·loqueu l'Arduino en qualsevol lloc, a la part inferior de la caixa. Marqueu els forats de muntatge de l'Arduino i marqueu una altra marca just a la vora del tauler adjacent a cadascun dels forats de muntatge. Bàsicament, feu dos forats per lligar amb cremallera la placa Arduino a la caixa de plàstic. Feu totes aquestes marques. Utilitzeu els forats per lligar l'Arduino a la part interior de la caixa amb cremallera. Com de costum, retalleu l'excés de cues de corbata amb cremallera.

Pas 20: connecteu els cables

Ara és el moment de connectar-ho tot. Connecteu els cables vermells de 6 V a la presa del servomotor que correspon al seu fil vermell. Connecteu els cables de terra a la presa de fil negre corresponent. Connecteu un cable de nucli sòlid de 6 a la presa que s’alinea amb el cable blanc. Connecteu l’altre extrem d’un dels cables verds al pin 6 i l’altre al pin 7. Finalment, connecteu el connector d’alimentació de 9 V a la presa de barril de l’Arduino.

Pas 21: Inseriu les bateries

Introduïu les bateries als suports de les bateries. Tingueu en compte que les rodes començaran a girar quan feu això.

Pas 22: subjecteu la tapa

Poseu la tapa i tanqueu-la. Ara hauríeu de tenir una plataforma robot molt senzilla que vagi cap endavant, darrere, esquerra i dreta.

Pas 23: resolució de problemes

Si no funciona, comproveu el cablejat amb l’esquema. Si encara no funciona, torneu a penjar el codi. Si encara això no funciona, comproveu si el llum verd de l’Arduino està encès. Si no és així, obtingueu piles noves. Si la majoria funcionen, però no s’aturen completament entre moviments, haureu d’ajustar la guarnició. En altres paraules, el punt zero del motor no està configurat perfectament, de manera que mai no hi haurà una posició neutral que el posi en pausa. Per solucionar-ho, fiqueu el petit terminal de cargol de la part posterior del servo i ajusteu-lo molt suaument fins que el motor deixi de girar (mentre es troba en estat de pausa). Això pot trigar un moment a ser perfecte. A la següent instrucció de la sèrie, posarem un suport de telèfon servo-ajustable.