Base ràpida del robot per a ordinadors portàtils: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:17

Com a col·laboració entre TeleToyland i RoboRealm, hem creat una base ràpida per a un robot basat en PC portàtil mitjançant el kit de muntatge i roda de motor Parallax. Per a aquest projecte, volíem que fos ràpid i senzill i volíem deixar la part superior del robot totalment clara per al portàtil. Tant de bo que això demostri el fàcil que és configurar i inspirar robots més creatius. Com passa amb qualsevol bona base de robots, tenim l’interruptor d’alimentació del motor i una maneta tan importants.

Pas 1: materials

Per als motors, hem utilitzat el muntatge del motor i el kit de rodes amb controlador de posició de Parallax (www.parallax.com) (número 27971). Aquests proporcionen un bon muntatge de motor, codificador òptic i controlador de posició. A la nostra primera versió, en realitat no estem utilitzant el controlador de posició, però per a la majoria de robots, és una característica molt agradable. També hem utilitzat el kit de rodes Caster de Parallax (article núm. 28971). Preferim fermament els robots amb dues rodes motrius i un rodet sobre els robots de direcció patinadora. Segons la nostra experiència, els robots de direcció de patinatge (de 4 rodes motores) tenen problemes per encendre algunes catifes i patis. Per als controls del motor, hem utilitzat dos dels controladors de motor Parallax HB-25. (ítem núm. 29144) Per al controlador Servo, hem utilitzat el Servo Controller Parallax (USB). (article # 28823) Per a la resta, hem utilitzat un tros de 12 "x10" de fusta contraxapada de 1/2 ", 8" de pi 1x3 i alguns cargols i cargols. Els principals eren els cargols de 2,5 "de cap pla 1/4" x20. Els cargols plans es van utilitzar per mantenir la superfície del robot plana.

Pas 2: Construir la base

La base era molt fàcil de fer. Vam muntar els kits de rodes i motors i vam decidir utilitzar-los amb els motors situats a sobre de l’eix per obtenir el millor joc possible. Per tant, necessitàvem algunes diferències per netejar els motors. Per fer-ho, hem utilitzat una peça de 4 "de pi 1x3 amb dos forats de 1/4" perforats de 2 "per fer coincidir els forats de muntatge dels kits de rodes i motors. Hem utilitzat una broca per fer aquests forats rectes, de manera que si només teniu un trepant manual, podeu marcar i perforar des de tots dos costats per trobar-vos al centre o practicar un forat més gran per permetre una mica de cambra. La part plana de la base estava feta de fusta contraxapada de 1/2 ": vam utilitzar 12 "Ample i 10" de llarg per adaptar-se als nostres mini quaderns, però la mida realment pot ser qualsevol. Hem foradat els forats de 1/4 "per coincidir amb el joc de rodes i els jocs de rodes: 1/2" del lateral i separats de 2 "com abans. La vora davantera coincidia amb la del standoff, de manera que els pneumàtics sobresurten una mica. feu-los tocar la paret abans de la base, però això no és massa gran. A la part superior del tauler, hem utilitzat una broca de contra-pica per deixar espai al cap pla dels perns de 1/4 "x20 (2,5" de llarg) Els cargols han de ser una mica més curts de 2,5 "per ajustar-se bé, de manera que només hem de tallar aproximadament 1/4" dels extrems amb una eina Dremel. Si utilitzeu fusta contraxapada de 3/4 ", pot ser que encaixin sense ser Un cop acabat, vam fixar els kits de rodes i motors a la base.

Pas 3: Afegir la roda de rodes

Vam muntar el kit de rodes Caster a la meitat de la part posterior del robot: hem centrat un dels tres forats de la base a uns 1/2 "de la vora del tauler i després hem utilitzat un quadrat per fer els altres dos forats. paral·lel a la part posterior del tauler. En aquesta configuració, la roda de la roda pot estendre's més enllà de la base quan el robot avança. Per a això hem utilitzat perns i femelles de cap pla núm. 6: hem utilitzat volanderes per tapar els forats del sòcol del kit de rodes. - Una vegada més per mantenir lliure l'obstrucció superior. L'únic canvi al kit va ser que vam ampliar l'eix per fer el nivell de la base. Per a la nostra configuració, vam fer un nou eix de 1/4 "barra d'alumini que era 1 3/4" més llarg que el del kit. Hem utilitzat una eina Dremel per fer una osca al nou eix més llarg que coincideixi amb el del kit.

Pas 4: Controladors de motor, bateries i interruptors

Per al control del motor, hem muntat els HB-25 darrere dels motors per deixar espai a les bateries. Una vegada més, hem utilitzat els perns de cap pla núm. 6. Per muntar els motors als HB-25, hem tallat els cables del motor al llarg i hem utilitzat connectors encrespats. Vam deixar una mica de folga als cables del motor, però no tant que necessitàvem tirants per subjectar-los. Un cop engegats els connectors, també els hem soldat; odiem tenir-hi una connexió fluida.:-) Per a les bateries, teníem pressa i vam utilitzar cèl·lules C de NiMH. Realment qualsevol cosa per arribar a 12v està bé. Hem utilitzat cèl·lules de gel de plom àcid, però sembla que fallen al cap d’uns anys, ja que no les gestionem tan bé com podríem, i tenir cèl·lules estàndard ens permet utilitzar alcalins com a còpia de seguretat abans d’esdeveniments i demostracions. hi ha millors titulars de cèl·lules C: què podem dir? Estàvem ocupats i Radio Shack era a prop.:-) Hem afegit un interruptor d'encesa encès. Una vegada més, muntat per sota de la base per mantenir la part superior clara, i la vam estendre just passat la part posterior per fer que sigui més fàcil arribar-hi. Afegirem un mànec, de manera que és menys probable fer una còpia de seguretat i prémer l’interruptor. Hem afegit un segon interruptor i un paquet de bateries per a la placa de control de servo, però la potència USB pot ser suficient per als HB-25, ja que no dibuixen molta potència al costat del senyal. Els suports d’interruptors s’acabaven de fabricar amb algun angle d’alumini que teníem al voltant.

Pas 5: control i maneig del servo

El control de l’HB-25 es pot fer de moltes maneres, però com que RoboRealm admet el Parallax Servo Controller (USB) i en teníem un al voltant, l’hem utilitzat. i kits de motor. Els controladors són molt agradables, però per a RoboRealm, ara mateix estem utilitzant la visió per conduir el robot i no els necessitem. Podem afegir aquesta capacitat en el futur i, per a qualsevol altre tipus de control, utilitzar els controladors facilitaria que el robot accionés en línia recta, etc. Tots els robots necessiten un mànec! la va cargolar a l'esquena. Hem forat els pilots, ja que enganxar al lateral de 1/2 fusta contraxapada sol ser un embolic. Estem segurs que això es pot fer millor.:-)

Pas 6: Informàtica

Davant de la base del robot es munten dues càmeres Creative Notebook una sobre l'altra per tal de proporcionar una imatge tan semblant a les dues càmeres. Aquestes càmeres s’utilitzen per buscar davant del robot els obstacles que es puguin trobar al seu pas. Les dues càmeres estan connectades a l'ordinador incorporat mitjançant USB i s'introdueixen directament a RoboRealm. El portàtil utilitzat és un MSI-Winbook que s’adapta molt bé a la part superior de la base robòtica. Vam escollir aquest ordinador portàtil a causa de la seva petita mida i baix cost (~ 350 dòlars). Per sort, el MSI té 3 ports USB, de manera que no es necessita un concentrador USB en aquesta plataforma. Tingueu en compte que el corrent MSI funciona amb la seva pròpia bateria. Seria possible fusionar els dos sistemes d'alimentació, però per comoditat i portabilitat es van deixar separats.

Pas 7: programari

El portàtil MSI està executant el programari de visió artificial RoboRealm. L’objectiu de la demostració era utilitzar el focus per tal d’indicar la presència d’un obstacle davant del robot. Les dues càmeres es van enfocar manualment a diferents distàncies focals. Un està enfocat de manera que els objectes propers estiguin enfocats i els objectes llunyans estiguin desenfocats. L’altra càmera (just a sobre) està enfocada al revés. En comparar les dues imatges, podem saber si alguna cosa és a prop o lluny, segons quina imatge estigui més enfocada que l’altra. El "detector de focus" pot ser un filtre que determina quina imatge té més detalls que l'altra en una àrea determinada. Tot i que aquesta tècnica funciona, no és molt precisa quant a la distància de l’objecte, però és una tècnica molt ràpida pel que fa al càlcul de la CPU. Podeu veure la diferència focal entre les dues imatges i també la disparitat vertical entre les dues càmeres tot i estar muntades molt a prop l’una de l’altra. Aquesta disparitat es pot reduir utilitzant un prisma per dividir una sola vista en dues vistes per a dues càmeres, però hem trobat que el mètode ràpid d’utilitzar dues càmeres web properes l’una a l’altre és suficient. està fora de focus i el llunyà que pot DrPepper està enfocat. A la imatge del costat dret, la situació és inversa. Si mireu les vores d’aquesta imatge, podreu veure com els punts forts reflecteixen el focus de l’objecte. Les línies blanques indiquen una transició de vora superior, cosa que significa que l'objecte està més enfocat. Les línies més blaus indiquen una resposta més feble: cada imatge es divideix en 3 seccions verticals. Esquerra, mitja i dreta. Utilitzem aquestes zones per determinar si existeix un obstacle en aquestes zones i, si és així, allunyar el robot. Aquestes bandes es ressalten de nou en un costat de la imatge original per poder comprovar-ne la correcció. Les zones més clares d’aquestes imatges indiquen que l’objecte està a prop. Això li diu al robot que s’allunyi d’aquesta direcció. El desavantatge d’aquesta tècnica és que els objectes necessiten textura. A la següent imatge podem veure dos blocs vermells que es col·loquen a la mateixa posició que les llaunes però que no responen a aquesta tècnica. El problema és que els blocs vermells no tenen cap textura interna. Aquest requisit de característica és similar al necessari per a les tècniques de flux òptic i estèreo.

Pas 8: gràcies

Amb sort, aquest manual d’instruccions us ofereix algunes idees sobre com utilitzar el kit de muntatge i roda del motor amb controlador de posició de Parallax. Ens va resultar molt fàcil configurar-lo i personalitzar-lo segons les nostres necessitats, fent un robot portàtil molt senzill. Podeu descarregar RoboRealm i provar d’experimentar amb Machine Vision anant a RoboRealm. Que tingueu un bon dia! L’equip de RoboRealm. Visió per a Machinesand TeleToyland - controlar robots reals des de la web.