CÀRREGA LLISCADORA MOTORITZADA AMB SISTEMA DE SEGUIMENT (imprès en 3D): 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Per jjrobotsjjrobots Segueix més de l'autor:

Quant a: Ens encanten els robots, el bricolatge i la ciència divertida. JJROBOTS té com a objectiu apropar els projectes de robòtica oberta a la gent proporcionant maquinari, bona documentació, instruccions de construcció + codi, informació sobre "com funciona" … Més sobre jjrobots »

Bàsicament, aquest robot mourà una càmera / telèfon intel·ligent sobre un rail i "rastrejarà" un objecte. El robot ja coneix la ubicació de l'objecte objectiu. Les matemàtiques darrere d’aquest sistema de seguiment són bastant senzilles. Aquí hem creat una simulació del procés de seguiment.

La càmera, col·locada sobre un carro mentre es mou, apuntarà cap a l'objecte objectiu segons la informació proporcionada al robot (és a dir, la ubicació actual objectiu. Tingueu en compte que el robot ja sap on és la càmera).

La velocitat i les accions d'inici / aturada es controlen des del vostre propi telèfon intel·ligent. Per a això, el telèfon intel·ligent ha d'estar connectat a la xarxa WIFI del robot. Com que la velocitat es pot ajustar com vulgueu (des del telèfon intel·ligent), podeu moure el "carro de la càmera" tan lentament com vulgueu, fent possible la creació de vídeos TIME LAPSE.

Control de l'aplicació disponible gratuïtament a Google PLAY o iTunes Store

Subministraments

Links útils:

• Kit de control lliscant de càmera
• Càmera Slider més recent codi Arduino: CameraSlider_V6_M0
• Control de l’enllaç de l’APP (dispositius Google Play / Android)
• Control de l'enllaç APP (dispositius iTunes / iOS)
• Guia de l'usuari de l'aplicació Control.
• Dipòsit de peces 3D
• Taula de control DEVIA.

Pas 1: LLISTA DE PARTS

Hem utilitzat elements comuns del món DIY / MAKER per tal de fer aquest robot accessible i assequible

Llista de peces:

• SET de peces impreses en 3D
• CABLE MOTOR (70 cms)
• CABLE MOTOR (14 cms)
• Politja GT2 de 16 dents
• Politja GT2 de 20 dents
• Rodament de boles circular 6002RS o 6002ZZ
• Cinturó de distribució GT2 (150cm per a un carril de 700mm) + cinturó anell GT2 de 200mm
• Cable USB 1 m (connector micro USB)
• Gir de la càmera
• Perfil d'alumini anoditzat (forma de V 2020)
• 3x Rodament de rodes (en forma de V)
• Suport per a telèfon intel·ligent + cargol de la càmera (curt)
• Alimentació de 12V / 2A amb POWER JACK de 2,1 mm
• Cargols M3 (10mm, 15mm i 20mm) + femelles Cargols M5 de 25mm

Electrònica:

• Junta de control de robòtica DEVIA
• 2x controlador de motor Ultra Silent TMC2208 + dissipadors d’alumini (versió llarga)
• 2 motors pas a pas NEMA 17 d’alt parell + 14 cms cms + cable llarg (70 cms)
• Cable micro-USB

Podeu aconseguir-ho tot pel vostre compte (la majoria dels elements són els mateixos que s’utilitzen al robot B, iboardbot, esfera-o-bot, braç robot Scara, robot Air hockey …) o guardeu la molèstia per demanar el KIT PERSONALITZABLE a la nostra botiga (i al mateix temps donareu suport a jjRobots):

OBTENCIÓ DE LES PARTS DE LA LLISCAL DE CÀMERA de jjRobots (KIT personalitzable)

Pas 2: Impressió 3D de totes les parts. Temps d'impressió: 10-14 hores (segons la impressora 3D)

PLA farà la feina. Quan imprimiu, configureu el gruix de la paret = 1,2 mm i ompliu-lo com a mínim al 25%.

Tots els models de peces en 3D estan disponibles a Thingiverse

Pas 3: Muntatge

Bàsicament, es tracta d’un carril amb una plataforma que hi circularà controlat per un motor pas a pas Arduino + 2 NEMA17. Els dos motors seran els encarregats de: 1) moure cap enrere i endavant la plataforma de la càmera 2) desplaçar la càmera mentre es mou sobre el carril. L'adaptador GOPRO / Smartphone és opcional, de manera que no haureu d'imprimir-lo en 3D si teniu previst utilitzar una càmera de fotos normal. La longitud total del carril es pot modificar. Fins a 2 metres, el robot es comporta sense problemes, sobre aquesta longitud i per a una càmera de més de 500 grams (1,1 lliures) el carril es pot doblegar per sota del pes mentre la càmera creua el centre del carril.

Aquest és el model 3D del robot. Feu clic a REPRODUCIR per fer-hi una ullada en 3D. Torneu a aquest model si teniu dubtes sobre on col·locar un element.

La guia de muntatge més recent: ACTUALITZADA

n

ABANS DE COMENÇAR: la majoria dels elements del KIT del control lliscant de la càmera han estat "impresos en 3D". Tenint en compte això: podeu trencar-lo si apliqueu massa força o estrenyiu un cargol més del que hauríeu de fer. Us informarem, durant aquesta guia de muntatge, de quan pugueu apretar els cargols tant com pugueu o on només haureu de fixar una peça a una altra sense forçar-la en absolut.

Introduïu els cargols M5 de 25 mm + coixinet de la roda a les seves bases com s'indica a continuació. No estreneu excessivament els parabolts.

Així ha de quedar. Comproveu si hi ha rebaves a les parts impreses en 3D si teniu friccions en fer girar les rodes.

Introduïu una femella M3 i captureu-la amb un pern M3 de 16 mm. Aquest cargol us permetrà ajustar la distància entre les rodes en cas que hi hagi alguna discrepància de tolerància després d’imprimir les peces. Ajusteu-lo només quan el carro s'hagi col·locat sobre el carril d'alumini.

Col·loqueu la part SUPERIOR a la part inferior i utilitzeu perns de 4x M3 de 10 mm per fixar-la. Introduïu el coixinet de boles 6002RS tal com s’indica més amunt. IMPORTANT: el 6002RS ha d’estar estret. Fins i tot podeu enganxar-lo al seu suport si creieu que està fluix.

Aquest és el moment d’ajustar el cargol al carro amb la idea de fer-lo estable. Mou-la endavant i endarrere: totes les rodes haurien de girar, però no hauries de sentir resistència ni sentir cap soroll. Forçar el carro i comprovar si totes les rodes es mantenen dins dels canals d'alumini.

Introduïu la "PULLEY 80 dents" impresa en 3D tal com s'ha indicat anteriorment. Captureu-lo amb el CAP i un cargol M3 de 10 mm. El mateix passa amb la politja: ha d’estar ajustada al voltant del rodament de boles 6002RS. Enganxeu-lo al coixinet de boles si no és així.

1. Col·loqueu el motor tal com s’indica i manteniu-lo amb perns 4x M3 de 6 mm (però deixeu-los anar)
2. Col·loqueu la politja de 16 dents al seu eix i, al mateix temps, passeu la corretja GT2 de 200 mm al voltant de la politja
3. Quan tot estigui ajustat, premeu el motor "cap enrere" perquè la corretja es tensa. Un cop allà, cargoleu els cargols que fixen la posició del motor.

Vista superior del carro en aquest punt. Comproveu l’orientació del connector del motor.

Vista inferior del carro.

Ara agafeu el cargol de la càmera i l '"ANELL DE CAPTURACIÓ DEL CARGOL" i feu el que s'ha indicat anteriorment. El cap del cargol es mantindrà al seu lloc gràcies a aquesta peça impresa en 3D. Ara podeu fixar la POLITJA SUPERIOR a l’ANELL DE CAPTURACIÓ DEL CARGOL utilitzant perns 4x M3 de 10 mm

Si voleu més flexibilitat a l’hora d’assenyalar la càmera, utilitzeu el gir de la càmera. Us permetrà ajustar la inclinació / orientació de la càmera fàcilment

Així es veu el carruatge al carril. Encara hem de fer funcionar la corretja de distribució. Consulteu els passos següents

Fixeu el motor NEMA17 a la part del MOTOR END i fixeu-lo amb perns 4x M3 de 15 mm.

Col·loqueu i fixeu la politja de 20 dents a l’eix. La part superior de l’eix s’ha d’anivellar amb la politja.

Utilitzeu cargols 2x M3 de 10 mm per unir les potes de l'extrem de la politja a l'extrem de la politja

Introduïu l'extrem de la politja al perfil d'alumini. És possible que necessiteu el mall (o equivalent). Traieu, temporalment, la politja si creieu que podeu danyar-la, en el procés. En aquest moment, no introduïu completament el perfil d'alumini a l'extrem de la politja.

Feu passar la corretja de distribució al voltant de la politja i torneu al perfil d’alumini. Ara és hora d’empènyer completament l’EXTRESSIÓ DE LA POLITJA (fer ús del mall). Sigues gentil!

Captureu l'extrem de la corretja de distribució tal com s'indica. És possible que hàgiu d'utilitzar alicates en aquest punt. Premeu el cinturó fins al final perquè estigui completament inserit, en cas contrari tocarà els rails quan el carro es mogui endavant i endarrere. Introduïu una femella i 10 mmbolt com a la foto. Aquest parabolt mantindrà el cinturó al seu lloc.

Comproveu que el cinturó surti lliurement. Qualsevol fregament entre la corretja i el carril d'alumini comprometrà l'estabilitat del carro.

Passeu-la al voltant de la politja de 20 dents com a imatge i utilitzeu el mall per inserir completament la part del MOTOR END a la politja d'alumini.

NOTA: No presteu atenció a l'electrònica ja col·locada. Això vindrà més endavant.

Ara: passeu el cinturó pel seu canal. Doble una mica la punta del cinturó cap amunt. Això us ajudarà a "embellir-lo" al "canal de captura"

Estrenyiu la corretja i, alhora, torneu el cargol completament. Tallar la corretja de distribució restant

És hora de col·locar l’electrònica. Consulteu també la següent foto, mostra com posar la funda de l’electrònic. Utilitzeu un cargol 1x M3 de 10 mm per a la part posterior de la placa de control DEVIA (la que estic assenyalant). Cargoleu-lo com es mostra, que fixarà la caixa de protecció al PCB.

Ara, gireu el tauler i col·loqueu-lo com a imatge i, a continuació, fixeu-lo a la part del MOTOR END mitjançant un cargol de 10 mm (forat de la cantonada superior esquerra del tauler) i un cargol de 20 mm per a l’altre forat, el que passa per la caixa protectora. Dos cargols fixaran la placa de control a la peça MOTOR END. Utilitzeu dos M3x10mm per connectar les POTES DEL MOTOR a l’extrem del motor.

NOTA: potser haureu d'ajustar el corrent de sortida subministrat pels controladors del motor TMC. Feu-ho abans de col·locar els dissipadors. Més informació al final d'aquesta pàgina

Col·loqueu els dissipadors de calor a la part superior i introduïu els controladors del motor pas a pas als seus endolls. Els dissipadors de calor són força voluminosos, per tant, això és important: no toqueu les capçaleres metàl·liques de la cara superior dels passos amb els dissipadors de calor. Això podria crear un curtcircuit que danyés el mòdul.

Comproveu l’orientació correcta dels conductors i motors del motor pas a pas.

Així es connecta tot. Comproveu els controladors del motor pas a pas i l'orientació dels connectors del cable (dues vegades).

Detall: els controladors del motor TMC2208 ja estan connectats.

Ara connecteu el RAIL MOTOR a la placa de control. Utilitzeu el cable de 14 cm

Feu el mateix amb el MOTOR DE PLATAFORMA. Utilitzeu 2 tirants per fixar el cable a la part del MOTOR END com la foto. Això mantindrà el cable allunyat del carro en moviment.

NOTA: aquest pas és important, ja que "capturar" els cables protegirà els capçals dels motors perquè no es desprenguin.

NOTA: La foto mostra el control lliscant de la càmera connectat a un trípode. Ho podeu fer fàcilment amb aquesta peça modelada en 3D + 2 cargols de 15 mm de 2xM3 + 2 femelles M3. Cada trípode té el seu propi sistema de fixació. Aquesta part 3D s'ha creat per a un cargol de càmera estàndard de 1/4 -20, però és possible que hàgiu de crear la vostra.

Giratori de la càmera i suport per a telèfon intel·ligent

Un element d’ajuda del KIT és el suport del telèfon intel·ligent, que el podeu fixar al cargol de la càmera emergent. Com a alternativa, fixar aquest suport al gir de la càmera us permetrà inclinar el telèfon intel·ligent cap a qualsevol punt d’interès més fàcilment.

COM CARREGAR EL CODI ARDUINO a la JUNTA DE CONTROL DEVIA

NOTA: El KIT de jjRobots inclou la placa de control DEVIA ja programada, de manera que podeu ometre aquest pas si el teniu.

a) Instal·leu l'Arduino IDE al vostre PC des d'aquí (ometeu aquest pas si teniu l'Arduino IDE ja instal·lat) Aquest codi s'ha provat i desenvolupat a la versió 1.6.5 i versions posteriors de l'IDE. Si teniu problemes per compilar el codi, feu-nos-ho saber

b) Descarregueu tots els fitxers arduino, extraieu els fitxers dins de la mateixa carpeta del vostre disc dur

CameraSlider_v6_M0Download

c) Compileu i envieu el codi a la placa de control DEVIA

1. Obriu el vostre ID Arduino
2. Obriu el codi principal a / CameraSlider_vX_M0 / CameraSlider_vX_M0.ino
3. Connecteu la vostra placa DEVIA amb el cable USB al PC
4. Nota: Si és la primera vegada que connecteu una placa Arduino al vostre PC, potser haureu d'instal·lar el controlador.
5. Seleccioneu la placa Arduino / Genuino ZERO (port USB natiu). Al menú TOOLS-> tauler (és possible que hagueu d'instal·lar les biblioteques "Arduino SAMD Boards (32 bits ARM Cortex-M0 +)". Aneu a Eines-> Tauler-> Boards Manager … i instal·leu les "Arduino SAMD Boards (32) -bits ARM Cortex-M0 +)"
6. Seleccioneu el port sèrie que apareix a les eines-> Port sèrie
7. Envieu el codi al tauler (botó CARREGAR: fletxa que apunta cap a la dreta)

Seleccionant el tauler adequat abans de penjar el codi

d) Fet

IMPORTANT: els controladors de motor pas a pas TMC2208 són mòduls electrònics de primer nivell, però potser caldrà ajustar-los per proporcionar la quantitat correcta de corrent als motors. Massa corrent escalfarà els motors. Es recomana ajustar la sortida de corrent a 0,7 A per motor. Però, com fer-ho? Aquesta wiki proporciona molt bona informació al respecte

SI VAN OBTENIR EL KIT DE LLISCADORS DE CÀMERA, els controladors del motor pas a pas TMC2208 ja estan ajustats. Per tant, no cal jugar-hi;-)

Col·loqueu el controlador del motor pas a pas als seus endolls a la placa de control DEVIA i connecteu la font d'alimentació de 12V a la placa. Mesureu la tensió entre els punts indicats anteriorment. Utilitzeu el cargol que es proporciona amb el KIT o obteniu-ne un de petit (3 mm d’amplada). Gireu una mica, en sentit antihorari, el cargol del potenciòmetre i comproveu la tensió. Una vegada que el voltatge s'ha definit a 0,8-0,9 V, heu acabat i els controladors del motor pas a pas ja estan a punt per moure el control lliscant de la càmera, sense perdre energia com a calor. RMS actual (A): 0,7 <- Això és el que volem Voltatge de referència (Vref): 0,9 V

Però … no tinc multímetre! Com puc fer això ?. Per què no heu enviat els controladors de motor pas a pas ja ajustats?

Amb el KIT subministrem un petit tornavís. Amb ella, només gireu en sentit antihorari, aprox. 20 graus, el cargol etiquetat a la imatge superior com a "potenciòmetre"

Això hauria de ser suficient per reduir el corrent de sortida.

La raó per la qual no els ajusteu a aquest voltatge per defecte: aquests controladors es poden utilitzar amb altres projectes de jjRobots i amb la configuració per defecte funcionaran bé. Per tant, vam decidir deixar-los amb la seva "configuració" inicial.

Resolució de problemes:

El control lliscant fa un so estrany i vibra quan el carro es mou

Comproveu les politges i la corretja de distribució, estan alineades? El cinturó de distribució toca una part impresa en 3D? Si és així, torneu a ajustar-ho tot. Si el soroll continua, comproveu si els conductors del motor proporcionen prou corrent.

No puc connectar-me a la càmera lliscant des del meu telèfon intel·ligent

Consulteu la guia de l'usuari de Control APP. Allà s’explica tot el relacionat amb l’APP de control.

Links útils:

• Kit de control lliscant de càmera
• Càmera Slider més recent codi Arduino: CameraSlider_V6_M0
• Control de l’enllaç de l’APP (dispositius Google Play / Android)
• Control de l'enllaç APP (dispositius iTunes / iOS)
• Guia de l'usuari de l'aplicació Control.
• Dipòsit de peces 3D
• Taula de control DEVIA.

Pas 4: Control de la càmera lliscant (APP gratuïta)

Més detalls al final d’aquest instructiu. Podeu controlar aquest robot des del vostre telèfon intel·ligent. Aneu a Google Play o iTunes Store i descarregueu l'aplicació Android o iOS

A continuació, aneu a la GUIA DE L’USUARI DE L’APLICACIÓ DE CONTROL o desplaceu-vos cap avall per obtenir informació sobre com utilitzar-la

Pas 5: Elements utilitzats en aquest robot

Si ja teniu les peces necessàries per crear aquest robot, ja teniu el 90% dels elements necessaris per crear:

• el Sphere-o-bot: robot d’art amable que pot dibuixar objectes esfèrics o en forma d’ou des de la mida d’una bola de ping pong fins a un ou d’ànec gran (4-9 cm).
• Iboardbot: l’iBoardbot és un robot connectat a Internet capaç d’escriure textos i dibuixar amb gran precisió
• o el robot Air hockey !: Un robot d’hoquei air desafiant, perfecte per divertir-se.
• TheB-robot EVO
• , el robot d’autoequilibri més ràpid

Tots ells fan servir la mateixa electrònica i elements auxiliars

OBTENCIÓ DE LES PARTS DE LA LLISCAL DE CÀMERA de jjRobots (KIT personalitzable)

Pas 6: Controleu-lo des del vostre telèfon intel·ligent

Baixeu-lo (disponible gratuïtament) des de Google Play (dispositius Android) o iTunes (versió iOS)

Enllaç a la GUIA DE L’USUARI aquí (actualitzada amb freqüència)

S'ha creat per controlar, d'una manera senzilla, el control lliscant de la càmera. Us permetrà moure la plataforma amb gairebé qualsevol càmera a la part superior, amb una velocitat predeterminada. Aquesta velocitat es pot modificar en temps real per obtenir efectes de vídeo genials. Per defecte (els límits es poden canviar al codi Arduino), la velocitat de desplaçament de la plataforma es pot establir des de 0,01 mm / seg fins a 35 mm / seg.

En funció de la vostra configuració, haureu d’ajustar el valor LONGITUD DEL FERRO: mesureu la longitud total del carril per on pot viatjar el carro. Per exemple, si utilitzeu barres metàl·liques de 1000 mm, el carril disponible per al carro rondaria els 800 mm (1000 mm menys el tros de carril inserit als suports laterals).

Per controlar el control lliscant de la càmera haurà de:

1. Connecteu l'Arduino Leonardo a qualsevol font d'alimentació de CC (de 9 a 12 V). Amb el KIT subministrem una font d’alimentació de 12V 1A o un suport de bateria (9V)
2. Espereu 5-10 segons perquè el robot creï una xarxa WIFI (anomenada JJROBOTSXX)
3. Connecteu el vostre telèfon intel·ligent a aquesta xarxa WIFI mitjançant la contrasenya: 87654321
4. A continuació, inicieu l'aplicació de control (CAMERA SLIDER APP). NOTA: si encara no esteu connectat a la XARXA WIFI del robot, l'aplicació us ho farà saber
5. Moveu el carro (la placa on està connectada la càmera / telèfon intel·ligent) fins a l'extrem del motor. A partir d’aquí, la càmera / telèfon intel·ligent hauria d’estar apuntant cap al costat indicat a l’esquema següent. Aquest seria el "costat del rodatge" del CAMERA SLIDER
6. Per a un desplaçament d'objectes de seguiment, la càmera ha d'estar apuntant cap a l'objecte objectiu. Al centre de l'objecte a filmar. El robot seguirà orientant la càmera cap a aquest punt durant el viatge pel carril
7. Configureu els valors de control segons vulgueu segons les vostres necessitats. Com fer-ho:

DISTÀNCIA DE L’OBJECTE DE LA CÀMERA (X): la distància des del centre de la plataforma de la càmera fins al punt on una línia imaginària perpendicular de l’objecte es troba amb el carril

NOTA: No cal que col·loqueu la plataforma de la càmera fins al final del carril, podeu començar des de qualsevol lloc.

El valor LONGITUD DEL FERRO indicarà a l’APP quant de temps viatjarà el carro de la càmera abans de tornar a la ubicació original. Aquest valor no ha de ser la longitud real del rail, només el segment en què la càmera oscil·larà cap endavant i cap endavant contínuament. Feu una ullada a la imatge següent: podeu establir el valor de LONGITUD DEL RAIL igual a 400 mm fins i tot quan la longitud REAL del rail sigui més llarga. En fer-ho, el recorregut de la càmera es restringirà dins d’un rail virtual de 400 mm. Tingueu en compte que la càmera ha d’estar apuntant cap a l’objecte abans de començar a moure’s per fer-ne un seguiment correcte

NOTA: Mitjançant l’opció INICI RETARDAT tindreu prou temps per configurar el CÀRREGUÍ DE CÀMERA, INICIAR-lo i col·locar el telèfon intel·ligent a la plataforma mòbil

Pas 7: ENLLAÇOS útils:

PARTS DE LLISCES DE CÀMERA de jjRobots (KIT personalitzable)

Control de l’enllaç de l’APP (Google Play)

Control de l’enllaç de l’APP (iOS / Apple)

Guia de control de l’APP

Dipòsit de peces 3D

informació sobre com pujar a la placa Arduino a la guia Assembly

Accèssit al concurs de microcontroladors