Tchaibotsky (isang Piano Playing Robot): 12 Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Ang itinuturo na ito ay nilikha bilang pagtupad sa kinakailangan ng proyekto ng Makecourse sa University of South Florida (www.makecourse.com)

Ang Tchaibotsky ay isang robot na nagpapatakbo ng piano ng Arduino na robot. Ang motibasyon ay upang bumuo ng isang bagay na maaaring samahan ang mga pianista, kung nawawala sila sa isang braso at hindi maaaring magpatugtog ng himig sa isang kanta, o nais nilang maglaro ng isang duet ngunit walang mga kaibigan. Tulad ng ngayon, limitado ito sa saklaw sa C pangunahing mga kanta (walang mga flat o sharps).

Mga Materyales:

• 3D na naka-print sa itaas.
• Naka-print sa ibaba ang 3D.
• 8 naka-print na daliri ng 3D.
• 3D may-hawak na tungkod ng tungkod.
• 1/8 "pulgada na playwud, mga 11" x4 ".
• 8 metal na nakatuon sa micro servos.
• Arduino Uno.
• Maliit na breadboard.
• Mga kable ng jumper.
• 9V baterya at adapter upang mapatakbo ang Arduino.
• Panlabas na supply ng kuryente (mobile baterya bank).
• Kable ng USB.
• 28byj-48 stepper motor.
• 2 1/8 "mga bakal na tungkod, 12" ang haba.
• 1 5/32 "tubo, mga 4" ang haba.
• 2 1/8 "mga tubo, bawat 10" bawat isa.

Hakbang 1: 3D I-print ang Mga Bahagi

Karamihan sa proyekto ay dinisenyo upang ma-print 3D. Kasama dito ang mga pabahay sa itaas at ibaba, ang 8 daliri, ang rak at pinion, at ang mga may hawak ng pamalo na sumusuporta dito.

Mayroong dalawang magkakaibang bersyon ng mga daliri, daliri 1 at daliri 2. Ang daliri 1 ang mas mahaba at idinisenyo upang magkasya sa mga servo sa tuktok na hilera. Ang daliri 2 ay mas maikli at kasama ang mga servos sa ibabang hilera.

Ang rak at pinion ay medyo napakahusay na ngayon at madaling kapitan ng pagdulas, kaya eksperimento at sumama sa isang bagay na medyo magaspang. Limitahan din ang laki ng pinion. Kung mas malaki ang pinion, mas maraming metalikang kuwintas na kailangan ng stepper upang makabuo, at kahit na may kalahating stepper, madalas pa rin itong tumutuon ngayon.

I-print:

• 1ang itaas
• 1xHand sa ibaba
• 4xFinger 1
• 4xFinger 2
• 2xRod na may hawak
• 1xRack
• 1xPinion

Hakbang 2: Mga butas ng drill sa Pabahay

Ang mga butas ay kailangang drill sa ilalim ng pabahay upang mapaunlakan ang IR receiver at ang kurdon ng kuryente.

Sukatin ang diameter ng iyong mga wires at mag-drill sa likuran upang makagawa ng isang butas para dumaan ang power coble.

Mag-drill ng isang butas na kasing laki ng tatanggap ng IR sa harap na kaliwa ng ibabang pabahay, tulad ng ipinakita sa larawan.

Hakbang 3: I-allign ang Mga Servos

Ang mga servo ay dapat na nasa parehong anggulo. Upang magawa ito, itakda ang posisyon ng servo sa 90 degree gamit ang Arduino at pagkatapos ay ikabit ang braso upang ang parallel nito sa ibabaw. Gawin ito para sa lahat ng mga servo bago ipasok ang mga ito sa pabahay, siguraduhin na ang mga bisig ay nakaharap sa tamang paraan.

Hakbang 4: Ipasok ang Mga Servos

Ang nangungunang pabahay ay may 8 butas na idinisenyo upang magkasya sa mga servo. Mayroon ding mga butas upang ihulog ang mga wire sa ilalim na bahagi.

Ipasok muna ang 4 na mas mababang mga servo at pakainin ang mga wire. Pagkatapos ay ipasok ang itaas na 4 na servos at pakainin ang mga wire sa pamamagitan ng parehong mga butas.

Tiyaking ang lahat ng mga braso ng servo ay halos nasa parehong anggulo sa sandaling maipasok.

Hakbang 5: Ikabit ang mga Daliri

Mayroong 8 daliri. 4 na mas maikli at 4 na mas mahaba. Ang mga mas mahaba ay kasama ng mga servo sa tuktok na hilera at ang mga mas maikli ay kasama ang mga servo sa ilalim.

Ilagay ang daliri sa pamamagitan ng pagpasok nito sa puwang at pagdulas nito gamit ang 1/8 na tubo.

Tanggalin ang labis na tubo at file flush.

Hakbang 6: Ikabit ang Power Supply

Para sa proyektong ito, gumamit ako ng isang panlabas na supply ng kuryente sa pamamagitan ng isang bangko ng baterya. Ginawa ko ito dahil na-rate ito sa 5V at maaaring magbigay ng hanggang sa 2A. Ang bawat servo ay tumatagal ng tungkol sa 200mA at ang Arduino ay hindi maaaring magbigay ng sapat na kasalukuyang sa pamamagitan ng kanyang sarili sa kapangyarihan ang lahat ng mga servos.

Putulin ang power rail mula sa isang maliit na breadboard at dumikit sa ilalim ng pabahay sa ilalim.

Hinubad ko ang isang USB wire at tinanggal ang mga linya ng data. Ang isang USB cable ay magkakaroon ng 4 na mga wire sa loob: isang pula, itim, berde at puti. Ang pula at itim lamang ang kailangan natin. Hubarin mo ang mga ito. Inilagay ko ang mga ito sa konektor ng isang 9V na baterya dahil ang mga wire ay pinong mga hibla na hindi papasok sa breadboard at nagkataon na inilatag ang 9V adapter. Pagkatapos ay inilagay ko ang positibo at negatibo sa breadboard.

Hakbang 7: I-mount ang Stepper Motor at Driver Board

Ipasok ang stepper motor sa ilalim ng pabahay, maingat na isuksok ang mga wire sa butas.

Mainit na pandikit ang board ng driver saanman maginhawa.

Hakbang 8: Ikabit ang mga Wires

Ang 8 servo digital lead ay nakakabit sa mga digital pin 2-9. Napakahalaga na nakakabit ang mga ito sa tamang pagkakasunud-sunod. Ang kaliwang pinaka servo (servo1), tulad ng nakikita sa larawan 4, ay nakakabit sa pin 2. Ang Servo2 ay nakakabit sa pin 3 at iba pa. Ang positibo at negatibong mga lead ng servo ay nakakabit sa breadboard. Ang 4 na wires sa stepper controller board na may label na IN 1 - IN 4 ay nakakabit sa mga digital na pin na 10-13. Ang positibo at negatibong mga wire mula sa stepper controller board ay naka-plug sa breadboard. Ang IR receiver ay konektado sa 5V at mga ground pin sa Arduino at ang data pin ay konektado sa analog pin 1.

Sa diagram na Fritzing ang supply ng kuryente ay kinakatawan ng dalawang baterya ng AA. Huwag talagang gumamit ng dalawang baterya ng AA. Ang stepper ay hindi din naka-attach sa diagram.

Hakbang 9: Mag-upload ng Code sa Arduino

Ang code ay kasalukuyang gumagamit ng isang llibrary para sa stepper na tinatawag na "StepperAK," subalit ang kalahating hakbang na mode ay hindi gagana sa 28byj-48 sa library na ito. Sa halip ay inirerekumenda kong gamitin ang library na ito at gamitin ang kalahating hakbang na mode. Ang code ay nagkomento at nagpapaliwanag kung ano ang nangyayari.

github.com/Moragor/Mora_28BYJ_48

Ang mga arrays sa simula ng code ay ang mga kanta. Ang unang 8 hilera ay tumutugma sa isang servo at ang huling hilera ay ginagamit para sa tala ng tiyempo. Kung mayroong isang 1, i-play ang servo na iyon. Sa row ng tiyempo isang 1 ang nagpahiwatig ng 1/8 na tala. Kaya't ang 2 ay b 2 1/8 na tala o isang 1/4 na tala.

Hakbang 10: Ipasok ang mga Tungkod sa Ibaba ng Pabahay

Gupitin ang 5/32 "tubo sa humigit-kumulang na 2 1.5" na mga seksyon. I-scuff ang ilalim ng tubo ng ilang papel de liha pagkatapos ay malayang mag-apply ng ilang sobrang pandikit dito at ipasok ito sa butas sa ibabang pabahay.

Hakbang 11: Ikabit ang Itaas at Ibaba

Ikonekta ang itaas na pabahay sa mas mababang. Mag-ingat sa mga kable na makaalis sa pagitan ng dalawa.

Hakbang 12: Bumuo ng Base

Ang batayan ay binubuo ng dalawang may hawak ng pamalo na superglued sa ilang kahoy. Nagdagdag ako ng 1/8 mga disk sa ilalim ng mga ito upang makuha ang antas ng taas gamit ang mga susi ng aking keyboard.

Ang racks ay superglued din sa base.

Ngayon ay kailangan mo lamang na ipasok ang 2 mga bakal na bakal at idulas ang bot sa kanila at dapat itong maging mahusay na pumunta.