Tchaibotsky (un robot que toca el piano): 12 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Aquesta instrucció es va crear per complir el requisit del projecte del Makecourse de la Universitat del Sud de Florida (www.makecourse.com)

Tchaibotsky és un robot que toca el piano amb tecnologia Arduino. La motivació era construir alguna cosa que pogués acompanyar als pianistes, tant si els falta un braç com si no sap tocar la melodia d’una cançó, o si volen tocar un duet però no tenen amics. A hores d’ara, el seu abast es limita a cançons en Do major (sense bemolls ni esmolades).

Materials:

• Part superior impresa en 3D.
• Part inferior impresa en 3D.
• 8 dits impresos en 3D.
• Suport de vareta imprès en 3D.
• Fusta contraxapada de 1/8 ", aproximadament 11" x4 ".
• 8 micro servos amb engranatges metàl·lics.
• Arduino Uno.
• Tauleta reduïda.
• Cables de pont.
• Bateria de 9V i adaptador per alimentar Arduino.
• Font d'alimentació externa (banc de bateries mòbils).
• Cable USB.
• Motor pas a pas 28byj-48.
• 2 barres d'acer de 1/8 ", 12" de llarg.
• 1 tub de 5/32 ", d'uns 4" de llarg.
• 2 tubs de 1/8 ", d'uns 10" cadascun.

Pas 1: imprimiu les parts en 3D

La major part del projecte està dissenyat per imprimir-se en 3D. Això inclou les carcasses superiors i inferiors, els 8 dits, el cremallera i el pinyó i els suports de varetes que el suporten.

Hi ha dues versions diferents dels dits, el dit 1 i el dit 2. El dit 1 és el més llarg i està dissenyat per adaptar-se als servos de la fila superior. El dit 2 és més curt i va amb els servos a la fila inferior.

El cremallera i el pinyó estan una mica massa fins ara i són propensos a relliscar, així que experimenteu i aneu amb alguna cosa més gruixuda. Limiteu també la mida del pinyó. Com més gran és el pinyó, més parell ha de produir el pas a pas i, fins i tot amb mig pas, encara s’atura sovint.

Imprimir:

• 1xTapa superior
• 1xFons de mà
• 4x Dit 1
• 4xFinger 2
• Suport de 2xRod
• 1xRack
• 1xPinion

Pas 2: perforar forats a l'habitatge

Els forats s’han de perforar a la part inferior de la carcassa per allotjar el receptor d’IR i el cable d’alimentació.

Mesureu el diàmetre dels cables i treballeu a la part posterior per fer un forat perquè pugui passar el cable elèctric.

Practicar un forat de la mida del receptor IR a la part frontal esquerra de la carcassa inferior, tal com es mostra a la imatge.

Pas 3: assigneu els servos

Els servos han d’estar tots en el mateix angle. Per aconseguir-ho, configureu la posició del servo a 90 graus mitjançant l'Arduino i, a continuació, fixeu el braç de manera que sigui paral·lel a la superfície. Feu això per a tots els servos abans d’inserir-los a la carcassa, assegurant-vos que els braços estiguin orientats de la manera correcta.

Pas 4: Inseriu els Servos

La carcassa superior té 8 forats dissenyats per adaptar-se als servos. També hi ha forats per deixar caure els cables a la part inferior.

Introduïu primer els 4 servos inferiors i passeu pels cables. A continuació, introduïu els 4 servos superiors i feu passar els cables pels mateixos forats.

Assegureu-vos que tots els braços del servo estiguin aproximadament en el mateix angle un cop inserits.

Pas 5: connecteu els dits

Hi ha 8 dits. 4 de més curts i 4 de més llargs. Els més llargs van amb els servos a la fila superior i els més curts van amb els servos a la part inferior.

Col·loqueu el dit inserint-lo a la ranura i espetllant-lo amb el tub de 1/8.

Retalleu l'excés de tub i llimeu-lo a ras.

Pas 6: connecteu la font d'alimentació

Per a aquest projecte vaig utilitzar una font d'alimentació externa mitjançant un banc de bateries. Ho vaig fer perquè tenia un valor de 5V i podia subministrar fins a 2A. Cada servo triga uns 200 mA i l’Arduino no pot proporcionar prou corrent per si mateix per alimentar tots els servos.

Trencar el rail d'alimentació d'una petita placa de fixació i enganxar-lo a la part inferior de la carcassa inferior.

Vaig treure un cable USB i vaig eliminar les línies de dades. Un cable USB tindrà 4 cables a l'interior: un vermell, negre, verd i blanc. El vermell i el negre són els únics que necessitem. Despullar-los. Els vaig soldar al connector d’una bateria de 9V perquè els cables eren fils fins que no s’introduïen a la placa i, per casualitat, tenia l’adaptador de 9V col·locat al voltant. A continuació, poso el positiu i el negatiu a la taula de treball.

Pas 7: Munteu el motor pas a pas i la placa del controlador

Introduïu el motor pas a pas a la carcassa inferior, ficant amb cura els cables pel forat.

Enganxeu en calent el tauler del conductor sempre que sigui convenient.

Pas 8: connecteu els cables

Els 8 servocables digitals s’uneixen als pins digitals 2-9. És vital que s’adjuntin en l’ordre correcte. El servo més esquerre (servo1), tal com es veu a la imatge 4, s’uneix al pin 2. El servo2 s’uneix al pin 3 i així successivament. Les derivacions positives i negatives del servo s’uneixen a la placa de control. Els 4 cables de la placa del controlador pas a pas etiquetats amb IN 1 - IN 4 s’uneixen als pins digitals 10-13. Els cables positius i negatius de la placa del controlador pas a pas es connecten a la placa de control. El receptor IR està connectat als pins de 5V i de terra de l’Arduino i el pin de dades està connectat al pin analògic 1.

Al diagrama de Fritzing la font d'alimentació està representada per les dues bateries AA. En realitat, no utilitzeu dues bateries AA. El pas a pas tampoc no està adjuntat al diagrama.

Pas 9: pengeu codi a Arduino

Actualment, el codi fa servir una biblioteca per al pas a pas anomenat "StepperAK", tot i que el mode de mig pas no funciona amb el 28byj-48 amb aquesta biblioteca. En el seu lloc, recomanaria utilitzar aquesta biblioteca i utilitzar el mode de mig pas. El codi es comenta i explica què passa.

github.com/Moragor/Mora_28BYJ_48

Les matrius al començament del codi són les cançons. Les primeres 8 files corresponen a un servo i l'última fila s'utilitza per sincronitzar les notes. Si hi ha un 1, aquest servo es juga. A la fila de temps un 1 indicava una nota 1/8. Per tant, un 2 seria b 2 notes de 1/8 o una nota de 1/4.

Pas 10: Inseriu varetes a la part inferior de l'habitatge

Talleu el tub de 5/32 "en aproximadament 2 seccions de 1,5". Rasqueu la part inferior del tub amb una mica de paper de vidre i, a continuació, apliqueu-hi una mica de cola i introduïu-la al forat de la carcassa inferior.

Pas 11: connecteu la part superior i inferior

Connecteu la carcassa superior a la inferior. Desconfieu que els cables s’enganxin entre els dos.

Pas 12: Construeix la base

La base està formada pels dos suports de varetes enganxats a una mica de fusta. He afegit discs de 1/8 a sota per obtenir el nivell d'alçada amb les tecles del meu teclat.

El bastidor també s’enganxa a la base.

Ara només heu d’inserir les 2 barres d’acer i lliscar-hi el bot i hauria d’anar bé.