Telepresence Robot: Pangunahing Platform (Bahagi 1): 23 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ni randofo @ madeineuphoria sa Instagram! Sundin ang Higit Pa ng may-akda:

Tungkol sa: Ang pangalan ko ay Randy at ako ay isang Community Manager sa mga bahaging ito. Sa nakaraang buhay itinatag ko at pinapatakbo ang Instructables Design Studio (RIP) @ Autodesk's Pier 9 Technology Center. Ako rin ang may-akda ng… Higit Pa Tungkol sa randofo »

Ang isang telepresence robot ay isang uri ng robot na maaaring makontrol nang malayuan sa internet at gumana bilang isang kahalili para sa ibang tao sa ibang lugar. Halimbawa, kung nasa New York ka, ngunit nais na pisikal na makipag-ugnay sa isang pangkat ng mga tao sa California, maaari kang tumawag sa isang telepresence robot sa California at ang robot ang iyong stand-in. Ito ang unang bahagi ng pitong -part ng mga serye na itinuturo. Sa susunod na dalawang mga itinuturo na bubuo kami ng pangunahing electromekanical robot platform. Ang platform na ito ay paglaon ay mapapahusay ng mga sensor at karagdagang control electronics. Ang base na ito ay nakasentro sa paligid ng isang plastic box na parehong nagbibigay ng istraktura, at nag-aalok ng panloob na puwang para sa pag-iimbak ng electronics. Gumagamit ang disenyo ng dalawang gitnang drive ng gulong na nakakabit sa tuluy-tuloy na servos na pinapayagan itong magpatuloy, paatras, at pivot sa lugar. Upang maiwasang magtipid sa tabi-tabi, isinasama nito ang dalawang glider ng metal na upuan. Ang buong bagay ay kinokontrol ng isang Arduino. Upang matuto nang higit pa tungkol sa mga paksang sakop sa seryeng ito ng mga proyekto tingnan ang Robot Class, Electronics Class, at Arduino Class.

Hakbang 1: Mga Kagamitan

Dahil ito ay isang dalawang-bahagi na proyekto, isinama ko ang lahat ng mga bahagi sa isang listahan. Ang mga bahagi para sa ikalawang kalahati ay mauulit sa araling iyon. Kakailanganin mo ang: (x2) Patuloy na pag-ikot ng servos (x1) Karaniwang servo (x1) Arduino (x1) 4 x AA na may hawak ng baterya (x1) 2 x AA na may hawak ng baterya (x6) AA baterya (x1) M-type power plug (x2) Caster wheel (x1) Plastic box (x1) Selfie stick (x1) 1/2 "ceiling plate flange (x1) Metal coat hanger (x2) 1 / 4-20 x 7/8 "ni 1-1 / 4" mga base slider (x4) 1 / 4-20 mga mani (x1) Mga sari-saring pag-urong ng tubo (x1) Iba't ibang mga kurbatang zip

Hakbang 2: Mag-drill ng Servo Horn

Palawakin ang pinakamalabas na mga butas ng dalawang tuluy-tuloy na servos ng pag-ikot na may 1/8 drill bit.

Hakbang 3: Markahan at Mag-drill

Ituro ang servo sungay sa isa sa 3 wheel hubs at markahan ang mga butas ng attachment ng servo. I-drill ang mga markang ito gamit ang 1/8 'drill bit. Ulitin ang pangalawang gulong.

Hakbang 4: Maglakip

Itali ang zip sa mga gulong sa kani-kanilang mga sungay ng servo at i-trim ang anumang labis na mga buntot ng zip tie.

Hakbang 5: Ikonekta ang Mga Motors

Gamit ang mga butas ng pag-mount ng motor, matatag na i-zip ang dalawang patuloy na servos nang magkakasama pabalik na ang mga ito ay nakasalamin. Ang pagsasaayos na ito ay maaaring mukhang simple, ngunit talagang isang matatag na drivetrain para sa robot.

Hakbang 6: Markahan ang Mga Bubukas ng Gulong

Kailangan nating gupitin ang dalawang mga parihaba sa gitna ng talukap ng mata upang maipasa ang mga gulong. Hanapin ang gitna ng takip ng tupperware sa pamamagitan ng pagguhit ng isang X mula sa sulok hanggang sa sulok. Ang lugar kung saan ang X intersect ay ang center point. Mula sa gitna, sukatin ang 1-1 / 4 "papasok patungo sa isa sa pinakamahabang mga gilid at gumawa ng isang marka. Salamin ito sa kabaligtaran. Susunod na sukat ng 1-1 / 2" pataas at pababa mula sa mga marka ng gitna at markahan ang mga sukat na ito bilang sa wakas, sukatin ang 1-1 / 2 "palabas patungo sa mahabang gilid mula sa bawat isa sa mga panloob na marka, at gumawa ng tatlong panlabas na marka upang mapalawak ang panlabas na gilid ng mga gupit na linya. Mangyaring tandaan na hindi ako nag-abala sa pagmamarka ng mga pagsukat na ito dahil perpekto silang nakahanay sa labangan sa takip para sa gilid ng kahon. Dapat kang iwanang isang balangkas ng dalawang 1-1 / 2 "x 3" na mga kahon. Ito ay para sa mga gulong.

Hakbang 7: Gupitin ang Mga Buksan

Gamit ang mga marka bilang isang gabay, gupitin ang dalawang 1-1 / 2 "x 3" mga hugis-parihaba na bukas na gulong gamit ang isang pamutol ng kahon, o katulad na talim.

Hakbang 8: Mark at Drill

Ilagay ang pagpupulong ng motor sa gitna ng talukap ng mata na ang mga gulong ay nakaupo na nakasentro sa loob ng dalawang hugis-parihaba na butas at huwag hawakan ang anuman sa mga gilid. Sa sandaling natitiyak mong mayroon kang natanggap na tamang pagpoposisyon ng gulong, gumawa ng isang marka sa bawat panig ng bawat isa sa mga motor. Ito ay magsisilbing mga gabay sa drill para sa mga butas na gagamitin upang mai-zip ang mga motor sa talukap ng mata. Kapag nagawa ang mga marka, drill bawat isa sa mga butas na ito na may 3/16 drill bit.

Hakbang 9: Ikabit ang mga Drive Wheels

Matibay na itali ang mga motor ng servo sa takip gamit ang naaangkop na mga butas sa pag-mount. Itapon ang labis na mga buntot ng zip tie. Sa pamamagitan ng pag-mount sa mga motor sa gitna ng robot, lumikha kami ng isang matatag na pagpupulong ng drive. Ang aming robot ay hindi lamang makakakuha ng pasulong at paatras, ngunit lumiliko din sa parehong direksyon. Sa katunayan, hindi lamang ang robot ay maaaring mag-veer pakaliwa o pakanan sa pamamagitan ng pag-iba ng bilis ng mga motor habang nagmamaneho, ngunit maaari rin itong pivot sa lugar. Ito ay nagagawa sa pamamagitan ng pag-ikot ng mga motor sa parehong bilis sa kabaligtaran ng mga direksyon. Sa account ng kakayahang ito, ang robot ay maaaring mag-navigate sa masikip na puwang.

Hakbang 10: Ihanda ang mga Slider

Ihanda ang mga slider sa pamamagitan ng pag-thread ng 1 / 4-20 nut tungkol sa kalahati ng mga sinulid na studs. Ang mga slider na ito ay ginagamit para sa leveling ng robot, at maaaring kailanganing ayusin sa paglaon upang payagan ang robot na magmaneho nang maayos nang hindi tipping.

Hakbang 11: Mag-drill at Maglakip ng Mga Slider

Mga 1-1 / 2 "papasok mula sa bawat isa sa mga maikling gilid ng kahon, gumawa ng isang marka sa gitna. Mag-drill sa pamamagitan ng mga markang ito na may 1/4" na drill bit. Ipasok ang mga slider sa mga butas at i-fasten ang mga ito ng 1/4 -20 mani. Ginagamit ang mga ito upang mapanatili ang balanse ng robot. Hindi sila dapat masyadong mataas na ang mga gulong sa pagmamaneho ay nagkakaproblema sa pakikipag-ugnay sa ibabaw ng lupa, o masyadong mababa na ang robot ay gumagalaw pabalik-balik. Malamang kakailanganin mong ayusin ang taas ng mga ito sa pagsisimula mong makita kung paano gumagana ang iyong robot.

Hakbang 12: Ang Circuit

Ang circuit ay medyo simple. Binubuo ito ng dalawang tuluy-tuloy na servos ng pag-ikot, isang karaniwang servo, isang Arduino, at isang supply ng kuryente na 9V. Ang isang nakakalito na bahagi ng circuit na ito ay talagang 9V power supply. Sa halip na isang solong may-hawak ng baterya, ito ay talagang isang 6V at 3V na may-hawak ng baterya sa serye upang lumikha ng isang 9V. Ang kadahilanang nagawa ito ay na ang mga servos ay nangangailangan ng isang 6V na mapagkukunan ng kuryente, at ang Arduino ay nangangailangan ng isang 9V na mapagkukunan ng kuryente. Upang makapagbigay ng lakas sa pareho, kumokonekta kami ng isang kawad sa lugar kung saan ang mga supply ng 6V at 3V ay pinagsama-sama. Ang kawad na ito ay magbibigay ng 6V sa mga motor, habang ang pulang kawad na nagmula sa supply ng 3V, ay talagang ang supply ng 9V na kinakailangan ng Arduino. Lahat sila ay nagbabahagi sa parehong lupa. Ito ay maaaring mukhang napaka nakalito, ngunit kung titingnan mong mabuti makikita mo ito ay talagang medyo simple.

Hakbang 13: Mga Power at Ground Wires

Sa aming circuit ang koneksyon ng kuryente ng 6V ay kailangang hatiin ng tatlong paraan at ang koneksyon sa lupa ay kailangang hatiin sa apat na paraan. Upang magawa ito, maghinang kami ng tatlong solidong core na pulang mga wire sa isang solong solidong core na pulang kawad. Maghihinang din kami ng isang solid core black wire sa apat na solidong core black wires.

Gumagamit kami ng solidong core wire dahil higit sa lahat kailangan nilang mag-plug sa mga socket ng servo.

Upang magsimula, gupitin ang naaangkop na bilang ng mga wire, at i-strip ng kaunti ang pagkakabukod ng isang dulo ng bawat isa.

I-twist magkasama ang mga dulo ng mga wire.

Solder ang koneksyon na ito.

Sa wakas, i-slip ang isang piraso ng shrink tube sa koneksyon at matunaw ito sa lugar upang ma-insulate ito.

Naghinang ka na ngayon ng dalawang mga harness ng mga kable.

Hakbang 14: Pagkonekta sa Harness ng Mga Kable

Pinagsama ang pulang kawad mula sa may hawak ng baterya ng 4 X AA, ang itim na kawad mula sa may hawak ng baterya ng 2 X AA, at ang solong pulang kawad mula sa harness ng mga kable ng kuryente. Insulate ang koneksyon na ito sa pag-urong ng tubo. Ito ang magsisilbing koneksyon ng kuryente ng 6V para sa mga servos. Susunod, maghinang ang itim na kawad mula sa may hawak ng baterya ng 4 X AA sa solong itim na kawad mula sa ground wiring harness. I-insulate ito ng shrink tube din. Magbibigay ito ng koneksyon sa lupa para sa buong circuit.

Hakbang 15: Ikabit ang Power Plug

I-twid ang proteksiyon na takip mula sa plug at i-slide ang takip papunta sa isa sa mga itim na wires mula sa mga wire harness na maaari itong maiikot sa paglaon. I-block ang itim na kawad sa panlabas na terminal ng plug. pulang solidong kawad na core sa gitnang terminal ng plug. I-likid ang takip pabalik sa plug upang insulate ang iyong mga koneksyon.

Hakbang 16: Gawin ang 9V Connection

Maghinang sa kabilang dulo ng pulang kable na nakakabit sa plug ng kuryente sa pulang kawad mula sa baterya pack, at insulate ito ng shrink tube.

Hakbang 17: I-mount ang Mga May hawak ng Baterya

Ilagay ang mga may hawak ng baterya sa isang gilid ng takip ng kahon, at markahan ang kanilang mga butas sa pag-mount gamit ang isang permanenteng marker. I-drill ang mga markang ito ng isang 1/8 drill bit. Sa wakas, ikabit ang mga may hawak ng baterya sa takip gamit ang 4-40 flathead bolts at mga mani

Hakbang 18: I-program ang Arduino

Papayagan ng sumusunod na test code ng Arduino ang robot na humimok ng pasulong, paurong, kaliwa, at kanan. Dinisenyo lamang ito upang suriin ang pag-andar ng patuloy na servo motor. Kami ay magpapatuloy na baguhin at palawakin sa ang code na ito sa pag-unlad ng robot.

/*

Telepresence Robot - Drive Code Test Code Code na sumusubok sa pasulong, paatras, kanan at kaliwang pagpapaandar ng base ng telepresence robot. * / // Isama ang silid aklatan ng servo # isama // // Sabihin sa Arduino mayroong mga patuloy na servos Servo ContinuousServo1; Servo ContinuousServo2; void setup () {// Ilakip ang tuluy-tuloy na servos sa mga pin 6 at 7 ContinuousServo1.attach (6); ContinuousServo2.attach (7); // Simulan ang patuloy na servos sa isang naka-pause na posisyon // kung magpapatuloy silang paikutin nang bahagya, // baguhin ang mga numerong ito hanggang sa ihinto nila ang ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } void loop () {// Pumili ng isang random na numero sa pagitan ng 0 at 3 int range = random (4); // Lumilipat ng mga gawain batay sa random na bilang na napili lamang na switch (saklaw) {// Kung napili ang 0 na lumiko sa kanan at huminto para sa isang pangalawang kaso 0: kanan (); pagkaantala (500); stopDiving (); pagkaantala (1000); pahinga; // Kung ang napili ay lumiko sa kaliwa at i-pause para sa pangalawang kaso 1: kaliwa (); pagkaantala (500); stopDiving (); pagkaantala (1000); pahinga; // Kung napili ang 2 magpatuloy at i-pause para sa isang pangalawang kaso 2: pasulong (); pagkaantala (500); stopDiving (); pagkaantala (1000); pahinga; // Kung ang napili ay 3 paatras at i-pause para sa pangalawang kaso 3: paatras (); pagkaantala (500); stopDiving (); pagkaantala (1000); pahinga; } // I-pause para sa isang millisecond para sa katatagan ng pagkaantala ng code (1); } // Function upang ihinto ang pagmamaneho walang bisa stopDiving () {ContinuousServo1.write (94); ContinuousServo2.write (94); } // Function to drive forward void forward () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (104); } // Function to drive backward void backward () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (84); } // Function to drive right void right () {ContinuousServo1.write (104); ContinuousServo2.write (104); } // Function to drive left void left () {ContinuousServo1.write (84); ContinuousServo2.write (84); }

Hakbang 19: Ikabit ang Arduino

Ilagay ang Arduino kahit saan, sa ilalim ng kahon. Markahan ang parehong mga butas ng mounting ng Arduino at gumawa ng isa pang marka sa labas ng gilid ng board na katabi ng bawat isa sa mga butas na tumataas. Talaga, gumagawa ka ng dalawang butas upang mai-zip ang Arduino board sa plastic box. I-drill ang lahat ng mga markang ito. Gamitin ang mga butas upang mai-zip ang Arduino sa loob ng kahon. Tulad ng dati, putulin ang anumang labis na mga buntot ng zip tie.

Hakbang 20: I-plug ang mga Wires

Ngayon ay oras na upang ikonekta ang lahat nang magkasama. I-plug ang 6V na pulang mga wire sa socket ng servo motor na tumutugma sa pulang kawad nito. I-plug ang mga wire sa lupa sa kaukulang itim na wire socket. Ikonekta ang isang 6 berdeng solidong kawad ng core sa socket na nakahanay sa puting kawad. Ikonekta ang kabilang dulo ng isa sa mga berdeng wires sa Pin 6, at ang isa upang i-pin 7. Panghuli, isaksak ang plug ng 9v power sa jack ng Arduino.

Hakbang 21: Ipasok ang Mga Baterya

Ipasok ang mga baterya sa mga may hawak ng baterya. Tandaan na ang mga gulong ay magsisimulang umiikot kapag ginawa mo ito.

Hakbang 22: I-fasten ang Lid

Ilagay ang talukap ng mata at i-fasten ito. Dapat ay mayroon ka ng isang simpleng platform ng robot na haharap, pabalik, kaliwa at kanan. Palawakin pa namin ito sa mga darating na aralin.

Hakbang 23: Pag-troubleshoot

Kung hindi ito gumagana, suriin ang iyong mga kable laban sa eskematiko. Kung hindi pa rin ito gumagana, muling i-upload ang code. Kung kahit na hindi ito gumana, suriin upang makita kung ang berdeng ilaw sa Arduino ay nakabukas. Kung hindi, kumuha ng mga bagong baterya. Kung ito ay halos gumagana, ngunit hindi magtatapos sa isang kumpletong paghinto sa pagitan ng mga paggalaw, kailangan mong ayusin ang trim. Sa madaling salita, ang zero point sa motor ay hindi ganap na na-configure, kaya't hindi kailanman magiging isang posisyon na walang kinikilingan na i-pause ito. Upang ayusin ito, pagmultahin ang maliit na terminal ng turnilyo sa likod ng servo at dahan-dahang i-tweak ito hanggang sa tumigil ang motor sa pag-ikot (habang nasa naka-pause na estado). Maaari itong tumagal ng ilang sandali upang maging perpekto lamang. Sa susunod na maituturo sa serye ay ilalagay namin ang isang servo-adjustable na may-ari ng telepono.