Mabilis na Notebook PC Robot Base: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Bilang isang pakikipagtulungan sa pagitan ng TeleToyland at RoboRealm, bumuo kami ng isang mabilis na base para sa isang robot na nakabatay sa PC notebook gamit ang Parallax Motor Mount & Wheel Kit. Para sa proyektong ito, nais naming panatilihin itong mabilis at simple, at nais naming iwanan ang tuktok ng robot na ganap na malinaw para sa notebook PC. Inaasahan namin na maipakita kung gaano kadali mag-set up, at magbigay ng inspirasyon ng higit pang mga malikhaing robot! Tulad ng anumang magandang base ng robot, mayroon kaming lahat na mahalagang switch ng kuryente sa motor at isang hawakan!

Hakbang 1: Mga Kagamitan

Para sa mga motor, ginamit namin ang Motor Mount & Wheel Kit na may Position Controller mula sa Parallax (www.parallax.com) (item # 27971). Nagbibigay ang mga ito ng isang magandang pagpupulong ng motor, optical encoder at posisyon controller. Sa aming unang rev., Hindi talaga namin ginagamit ang posisyon ng controller, ngunit para sa karamihan ng mga robot, ito ay isang napakagandang tampok. Ginamit din namin ang Caster Wheel Kit mula sa Parallax (item # 28971). Masidhi naming ginusto ang mga robot na may dalawang mga gulong sa pagmamaneho at isang caster kaysa sa mga madulas na mga robot ng pagpipiloto! Sa aming karanasan, ang mga skid steering (4 pinalakas na gulong) na mga robot ay nagkakaproblema sa pag-on ng ilang mga basahan at patio. Para sa mga kontrol sa motor, ginamit namin ang dalawa sa Parallax HB-25 Motor Controllers. (item # 29144) Para sa Servo controller, ginamit namin ang Parallax Servo Controller (USB). (item # 28823) Para sa natitira, gumamit kami ng isang 12 "x10" na piraso ng 1/2 "playwud, 8" ng 1x3 pine, at ilang mga turnilyo at bolt. Ang pangunahing mga ay 2.5 "Flat Head 1/4" x20 bolts. Ginamit ang mga flat head bolts upang panatilihing patag ang ibabaw ng robot.

Hakbang 2: Pagbuo ng Batayan

Napakadaling gawin ang base. Pinagsama namin ang Wheel at Motor Kit at nagpasya na gamitin ang mga ito sa mga motor sa itaas ng ehe para sa pinakamahusay na clearance. Kaya kailangan namin ng ilang mga standoff upang i-clear ang mga motor. Upang magawa ito, gumamit kami ng isang 4 na "piraso ng 1x3 pine na may dalawang 1/4" na butas na na-drill 2 "upang maitugma ang mga tumataas na butas sa Wheel at Motor Kit. Gumamit kami ng isang drill press upang gawing tuwid ang mga butas, kaya't kung mayroon lamang isang drill sa kamay, maaari mong markahan at mag-drill mula sa magkabilang panig upang matugunan sa gitna, o mag-drill ng isang mas malaking butas upang mapahintulutan ang ilang falgle room. Ang patag na bahagi ng base ay ginawa mula sa 1/2 "playwud - ginamit namin ang 12 "malawak at 10" ang haba upang magkasya ang aming mga mini-notebook, ngunit ang laki ay maaaring maging anuman dito. In-drill namin ang 1/4 "na mga butas upang itugma ang standoff at Wheel Kits - 1/2" mula sa gilid at 2 "na hiwalay tulad ng dati. Ang nangungunang gilid ay naitugma sa standoff, kaya medyo dumikit ang mga gulong. Ginawa namin iyon sa pindutin ang mga ito sa pader bago ang base, ngunit iyon ay hindi masyadong isang malaking deal. Sa tuktok ng board, gumamit kami ng isang counter-sink bit upang bigyan ng puwang ang patag na ulo ng 1/4 "x20 bolts (2.5" ang haba). Ang mga bolt ay kailangang maging medyo mas maikli kaysa sa 2.5 "upang magkasya nang tama, kaya't pinutol namin ang tungkol sa 1/4" mula sa mga dulo ng isang tool na Dremel. Kung gagamit ka ng 3/4 "playwud, maaari silang magkasya nang hindi putulin. Kapag nakumpleto na iyon, isinara namin ang Wheel at Motor Kit sa base.

Hakbang 3: Pagdaragdag ng Caster Wheel

Inilagay namin ang Caster Wheel Kit sa gitna ng likod ng robot - nakasentro sa isa sa tatlong butas sa bundok sa base mga 1/2 "mula sa gilid ng board, pagkatapos ay gumamit ng isang parisukat upang gawin ang iba pang dalawang butas kahilera sa likod ng board. Sa pagsasaayos na ito, ang caster wheel ay maaaring mapalawak sa base kapag ang robot ay sumusulong. Gumamit kami ng # 6 flat head bolts at nut para dito - ginamit ang mga washer upang takpan ang mga butas ng socket sa caster kit - Muli upang panatilihing libre ang tuktok na sagabal. Ang tanging pagbabago sa kit ay pinahaba namin ang baras upang gawin ang antas ng batayan. Para sa aming pag-set up, gumawa kami ng isang bagong baras mula sa 1/4 "aluminyo baras na 1 3/4" mas mahaba kaysa sa isang may kit. Gumamit kami ng isang tool na Dremel upang makagawa ng isang bingaw sa aming mas bagong mas mahabang poste upang tumugma sa isa sa kit.

Hakbang 4: Mga Controller ng Motor, Baterya at Switch

Para sa kontrol ng Motor, na-mount namin ang HB-25 sa likod ng mga motor upang mag-iwan ng lugar para sa mga baterya. Muli, ginamit namin ang # 6 flat head bolts. Upang mai-mount ang mga motor sa HB-25s, pinutol namin ang mga wire ng motor sa haba at ginamit ang mga crimped konektor. Iniwan namin ang isang slack sa mga wire ng motor, ngunit hindi gaanong kinakailangan namin ang mga kurbatang zip upang mahawakan ito. Sa sandaling na-crimped namin ang mga konektor, hinangad din namin sila - ayaw na magkaroon ng isang maluwag na koneksyon doon!:-) Para sa mga baterya, nagmamadali kami, at gumamit ng mga cell ng NiMH C. Realy kahit ano upang makakuha ka sa 12v ay mabuti. Gumamit kami ng mga cell ng Lead Acid Gel, ngunit ang mga iyon ay tila mabibigo makalipas ang ilang taon mula nang hindi namin ito pinamamahalaan nang maayos hangga't maaari, at ang pagkakaroon ng karaniwang mga cell ay nagbibigay-daan sa amin na gumamit ng mga alkalina bilang isang backup bago ang mga kaganapan at demo! Oo, may mga mas mahusay na may hawak ng C cell - ano ang masasabi natin? Kami ay abala, at ang Radio Shack ay malapit.:-) Nagdagdag kami ng isang lighted power switch. Muli, naka-mount sa ibaba ng base upang mapanatili ang tuktok na tuktok, at pinahaba namin ito sa likod lamang upang gawin ay mas madaling puntahan. Magdaragdag kami ng hawakan, kaya mas malamang ang pag-back up at pagpindot sa switch. Nagdagdag kami ng pangalawang switch at pack ng baterya para sa control board ng servo, ngunit ang lakas ng USB ay maaaring sapat para sa HB-25 dahil hindi sila gumuhit magkano ang lakas sa gilid ng signal. Ang switch bracket ay ginawa lamang mula sa ilang mga anggulo na aluminyo na mayroon kami sa paligid.

Hakbang 5: Servo Control at Handle

Ang pagkontrol sa HB-25s ay maaaring magawa ng maraming mga paraan, ngunit dahil sinusuportahan ng RoboRealm ang Parallax Servo Controller (USB), at mayroon kaming isa sa paligid, ginamit namin iyon. Tandaan na sa ngayon, hindi namin ginagamit ang mga motor control sa Wheel. at Mga Motor Kit. Napakaganda ng mga kumokontrol, ngunit para sa RoboRealm, gumagamit kami ng paningin upang himukin ang robot ngayon at hindi na kailangan ang mga ito. Maaari naming idagdag ang kakayahang iyon sa hinaharap, at para sa anumang iba pang uri ng pagkontrol, ang paggamit ng mga tagakontrol ay magiging madali upang magkaroon ng robot drive sa isang tuwid na linya atbp. Ang bawat robot ay nangangailangan ng hawakan! Para sa atin, binaluktot namin ang ilang scrap aluminium at kinalbo ito sa likuran. Nag-drill kami ng mga butas ng piloto dahil ang pag-ikot sa gilid ng 1/2 playwud ay karaniwang gulo. Sigurado kami na magagawa ito nang mas mahusay!:-)

Hakbang 6: Pag-compute

Sa harap ng base ng robot dalawang mga camera ng Creative Notebook ang naka-mount sa bawat isa upang makapagbigay ng katulad na isang imahe sa parehong mga camera. Ang mga camera na ito ay ginagamit upang tumingin sa harap ng robot para sa mga hadlang na maaaring nasa landas nito. Ang dalawang camera ay konektado sa onboard PC sa pamamagitan ng USB at direktang pinakain sa RoboRealm. Ang ginamit na notebook PC ay isang MSI-Winbook na umaangkop nang napakahusay sa tuktok ng robotic base. Pinili namin ang laptop na ito dahil sa kanyang maliit na sukat at mababang gastos (~ $ 350) Ang laptop na nagpapatakbo ng RoboRealm ay konektado sa Parallax Servo Controller sa pamamagitan ng USB upang makontrol ang paggalaw ng motor. Sa kabutihang palad ang MSI ay may 3 mga USB port kaya ang isang USB hub ay hindi kinakailangan sa platform na ito. Tandaan na ang kasalukuyang MSI ay tumatakbo sa sarili nitong baterya. Posibleng pagsamahin ang dalawang mga system ng kuryente ngunit para sa kaginhawaan at kakayahang dalhin ay naiwan silang hiwalay.

Hakbang 7: Software

Pinapatakbo ng MSI laptop ang RoboRealm machine vision software. Ang layunin ng demonstrasyon ay gumamit ng pokus upang maipahiwatig ang pagkakaroon ng isang balakid sa harap ng robot. Ang parehong mga camera ay manu-manong nakatuon sa iba't ibang mga haba ng pagtuon. Ang isa ay nakatuon tulad na ang malapit sa mga bagay ay nakatuon at ang mga malalayong bagay ay wala ng pagtuon. Ang iba pang camera (sa itaas lamang) ay nakatuon sa reverse. Sa pamamagitan ng paghahambing ng dalawang mga imahe maaari naming sabihin kung ang isang bagay ay alinman sa malapit o malayo depende sa kung aling imahe ang higit na nakatuon kaysa sa isa pa. Ang "focus detector" ay maaaring maging isang filter na tumutukoy kung aling imahe ang may higit na detalye kaysa sa iba pa sa isang naibigay na lugar. Habang gumagana ang diskarteng ito hindi ito masyadong tumpak na patungkol sa distansya ng object ngunit ito ay isang napakabilis na pamamaraan sa mga tuntunin ng pagkalkula ng CPU. Ipinapakita ng mga imahe sa ibaba ang dalawang mga imahe ng camera habang tinitingnan nila ang isang lata ng coke at maaari ng isang DrPepper. Maaari mong makita ang focal pagkakaiba sa pagitan ng dalawang mga imahe at pati na rin ang patayong pagkakaiba sa pagitan ng dalawang mga camera sa kabila ng pag-mount ng napakalapit sa bawat isa. Ang pagkakaiba-iba na ito ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng paggamit ng isang prisma upang hatiin ang isang solong pagtingin sa dalawang mga view para sa dalawang mga camera ngunit nakita namin ang mabilis na pamamaraan ng paggamit ng dalawang mga webcam na malapit sa bawat isa upang maging sapat. Tandaan sa kaliwang bahagi ng imahe ang malapit na Coke maaari ay wala sa pagtuon at ang malayo na maaari ng DrPepper ay nasa pokus. Sa kanang bahagi ng imahe ang sitwasyon ay baligtad. Kung titingnan mo ang mga gilid ng imaheng ito maaari mong makita ang mga lakas ng gilid na sumasalamin sa pokus ng bagay. Ang mga puting linya ay hudyat ng isang mas mataas na paglipat ng gilid na nangangahulugang ang bagay ay higit na nakatuon. Ang mga linya ng bluer ay hudyat ng isang mas mahina na tugon. Ang bawat imahe ay nasira sa 3 mga patayong seksyon. Kaliwa, gitna at kanan. Ginagamit namin ang mga lugar na ito upang matukoy kung mayroong isang balakid sa mga lugar na iyon at kung ganoon itaboy ang robot. Ang mga banda na ito ay nai-highlight pabalik sa isang gilid ng orihinal na imahe upang mapatunayan namin ang kanilang kawastuhan. Ang mga mas magaan na lugar sa mga imaheng ito ay hudyat na malapit ang bagay. Sinasabi nito sa robot na lumayo mula sa direksyong iyon. Ang downside sa diskarteng ito ay ang mga bagay na kailangan ng pagkakayari. Mula sa susunod na imahe maaari naming makita ang dalawang pulang bloke na inilalagay sa parehong posisyon tulad ng mga lata ngunit hindi sila tumugon sa diskarteng ito. Ang isyu ay ang mga pulang bloke ay walang anumang panloob na pagkakayari. Ang kinakailangang tampok na ito ay katulad ng kinakailangan para sa mga diskarte sa stereo at optical flow.

Hakbang 8: Salamat

Inaasahan namin, ang Instructable na ito ay nagbibigay sa iyo ng ilang mga ideya tungkol sa kung paano gamitin ang Motor Mount & Wheel Kit na may Position Controller mula sa Parallax. Natagpuan namin na napakadaling mag-set up at ipasadya para sa aming mga pangangailangan, paggawa ng isang napaka-simpleng robot na kinokontrol ng notebook. Maaari mong i-download ang RoboRealm at subukang mag-eksperimento sa Machine Vision sa pamamagitan ng pagpunta sa RoboRealm. Magkaroon ng magandang araw! Ang Koponan ng RoboRealm. - kontrolin ang mga totoong robot mula sa web.