BOTUS na Proyekto: 8 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:16

Ang mga itinuturo na ito ay ilalarawan ang robot na BOTUS, na itinayo bilang isang term na proyekto para sa aming unang taon ng engineering sa Universityite de Sherbrooke, sa Sherbrooke, Quebec, Canada. Ang BOTUS ay nangangahulugang roBOT Universite de Sherbrooke o, tulad ng nais naming tawagin dito, roBOT Under Skirt:) Ang proyekto na iminungkahi sa amin ay binubuo ng paghahanap ng isang kagiliw-giliw na aplikasyon para sa kontrol sa boses. Sa isa sa aming mga miyembro na isang tagahanga ng robotics, at sumusunod sa mga yapak ng aming nakaraang proyekto *, nagpasya kaming bumuo ng isang remote control robot na gagamit ng utos ng boses bilang isang idinagdag na tampok para sa mga taong hindi pa sanay sa pagmamanipula ng mga kumplikadong remote na may maraming mga pindutan (sa madaling salita, mga hindi manlalaro;)). Ang pangkat na responsable para sa pagkamit ng robot ay binubuo ng (sa alpabetikong pagkakasunud-sunod): - Alexandre Bolduc, Computer Engineering- Louis-Philippe Brault, Electrical Engineering- Vincent Chouinard, Electrical Engineering- JFDuval, Electrical Engineering- Sebastien Gagnon, Electrical Engineering- Simon Marcoux, Electrical Engineering- Eugene Morin, Computer Engineering- Guillaume Plourde, Computer Engineering- Simon St-Hilaire, Electrical EngineeringMga mag-aaral, wala tayong eksaktong walang limitasyong badyet. Pinilit kami nitong muling gamitin ang maraming materyal, mula sa polycarbonate hanggang sa mga baterya hanggang sa mga elektronikong sangkap. Gayunpaman, titigil ako sa pag-rambol ngayon at ipakita sa iyo kung ano ang gawa sa hayop na ito! Tandaan: Upang mapanatili ang diwa ng pagbabahagi, lahat ng mga iskema para sa ang PCB pati na rin ang code na nagtutulak ng robot ay ibibigay sa itinuturo na ito … Masiyahan! * Tingnan ang Cameleo, ang robot na nagbabago ng kulay. Ang proyekto na ito ay hindi natapos sa deadline, pansinin ang hindi pantay na paggalaw, ngunit nakagawa pa rin kaming makatanggap ng isang pagbanggit para sa pagbabago para sa aming tampok na "Color Matching".

Hakbang 1: Isang Mabilis na Ebolusyon ng Robot

Tulad ng maraming mga proyekto, dumaan ang BOTUS sa maraming yugto ng ebolusyon bago maging kung ano ito ngayon. Una, isang modelo ng 3D ang ginawa upang magbigay ng isang mas mahusay na ideya ng panghuling disenyo sa lahat ng kasangkot. Pagkatapos, nagsimula ang prototyping, sa paggawa ng isang test platform. Matapos mapatunayan na ang lahat ay gumagana nang maayos, sinimulan namin ang pagtatayo ng huling robot, na kailangang baguhin nang maraming beses. Ang pangunahing hugis ay hindi binago. Gumamit kami ng polycarbonate upang suportahan ang lahat ng mga electronic card, MDF bilang base, at ABS tubing bilang gitnang tower na sumusuporta sa aming mga infrared distansya sensor at aming pagpupulong ng camera.

Hakbang 2: Mga Pagkilos

Orihinal, ang robot ay nilagyan ng dalawang mga motor na Maxon na nagpapatakbo ng dalawang gulong na rollerblade. Kahit na ang robot ay nakagalaw, ang metalikang kuwintas na ibinibigay ng mga motor ay masyadong maliit, at kailangan silang itulak sa maximum sa lahat ng oras, na binawasan ang kawastuhan ng paggalaw ng robot. Upang malutas ang problemang ito, muling ginamit namin ang dalawa Escap P42 motors mula sa pagsisikap ng JFDuval na Eurobot 2008. Dapat silang mai-mount sa dalawang pasadyang-built na mga gear-box at ang mga gulong ay binago kami sa dalawang mga gulong ng iskuter. Ang pangatlong suporta sa robot ay binubuo ng isang simpleng libreng gulong (sa totoo lang ito ay isang metal ball-bear sa kasong ito).

Hakbang 3: Mga Griper

Ang mga griper ay resulta rin ng paggaling. Orihinal na bahagi sila ng isang robotic arm Assembly na ginamit bilang isang tool sa pagtuturo. Ang isang servo ay idinagdag upang payagan itong paikutin, bilang karagdagan sa kakayahang umagaw. Kami ay medyo masuwerte, dahil ang griper ay may isang pisikal na aparato na pumipigil sa kanila na magbukas ng masyadong malayo o magsara ng masyadong mahigpit (bagaman pagkatapos ng isang "pagsubok sa daliri", napagtanto namin na mayroon itong mahusay na mahigpit na pagkakahawak …).

Hakbang 4: Camera at Sensors

Ang pangunahing tampok ng robot, hindi bababa sa proyekto na ibinigay sa amin, ay ang camera, na kailangang tumingin sa paligid at payagan para sa tumpak na pagkontrol sa paggalaw nito. Ang solusyon na naayos namin ay isang simpleng pagpupulong ng Pan & Tilt, na binubuo ng dalawang servos na artistikal na nakadikit (hmmm) sa tuktok na nakaupo ang isang napakataas na def camera na magagamit sa eBay sa halos 20 $ (heh…). Pinayagan kami ng aming kontrol sa boses na ilipat ang camera gamit ang dalawang axis na ibinigay ng mga servos. Ang pagpupulong mismo ay naka-mount sa tuktok ng aming gitnang "tower", na sinamahan ng isang servo na naka-mount ng isang maliit na off-center, pinapayagan ang camera na tumingin pababa at makita ang mga griper, tinutulungan ang operator sa kanyang mga maniobra. Nagamit din namin ang BOTUS na may 5 infrared distansya sensor, naka-mount sa gilid ng gitnang tower, na nagpapahintulot sa kanila ng isang mahusay na "view" ng harap at gilid ng robot. Ang saklaw ng front sensor ay 150cm, ang mga sensor sa mga gilid ay may saklaw na 30cm at ang mga dayagonal ay may isang saklaw na hanggang 80cm.

Hakbang 5: Ngunit Ano ang Tungkol sa Utak?

Tulad ng bawat mabuting robot, kailangan ng utak natin. Ang isang pasadyang control board ay idinisenyo upang gawin iyon eksakto. Tinawag na "Colibri 101" (na nangangahulugang Hummingbird 101 dahil maliit at mahusay ito, syempre), ang board ay nagsasama ng higit sa sapat na mga analog / digital input, ilang mga module ng kuryente para sa mga gulong, isang LCD display at isang XBee module na ginagamit para sa wireless na komunikasyon. Ang lahat ng mga modyul na ito ay kinokontrol ng isang Microchip PIC18F8722. Ang board ay kusang dinisenyo upang maging napaka-compact, kapwa upang makatipid ng puwang sa robot at makatipid ng materyal ng PCB. Karamihan sa mga bahagi sa board kami ay mga sample, na pinapayagan kaming bawasan ang pangkalahatang gastos ng PCB. Ang mga board mismo ay ginawa nang libre ng AdvancedCircuits, kaya malaking salamat sa kanila para sa sponsorship. Tandaan: Upang mapanatili ang diwa ng pagbabahagi makikita mo ang mga iskema, ang mga file ng Cadsoft Eagle para sa disenyo ng board at ang C18 code para sa microcontroller dito at dito.

Hakbang 6: Lakas

Ngayon, ang lahat ng bagay na ito ay medyo maayos, ngunit kailangan nito ng kaunting katas upang magpatakbo. Para doon, muli nating binaling ang Eurobot 2008 robot, hinuhubad ito ng mga baterya, na kung saan ay isang Dewalt 36V Lithium-Ion Nano Phosphate na may 10 A123 cells. Ang mga orihinal na ibinigay sa amin ng DeWALT Canada. Sa panahon ng aming huling pagtatanghal, ang baterya ay tumagal ng halos 2.5 oras, na kung saan ay napaka-kagalang-galang.

Hakbang 7: Ngunit… Paano Namin Kinokontrol ang Bagay?

Dito nagsisimula ang "opisyal" na bahagi ng term na proyekto. Sa kasamaang palad, dahil ang iba't ibang mga module na ginamit namin upang i-filter ang aming tinig at gawing mga utos ng boses ay dinisenyo ng Universite de Sherbrooke, hindi ko mailarawan ang mga ito sa maraming mga detalye. Gayunpaman, masasabi ko sa iyo na tinatrato namin ang boses sa pamamagitan ng isang serye ng filter, na nagpapahintulot sa isang FPGA na makilala, depende sa estado ng bawat output na ibinibigay ng aming mga filter, kung aling ponema ang binigkas ng operator. Mula noon, ang aming mga mag-aaral sa computer engineering ay nagdisenyo ng isang graphic na interface na nagpapakita ng lahat ng impormasyong nakalap ng robot, kasama na ang live na video feed. (Ang code na ito ay hindi kasama, sa kasamaang palad) Ang impormasyong ito ay ipinapadala sa pamamagitan ng module ng XBee sa Colibri 101, na pagkatapos ay natanggap ng isa pang module ng XBee, na pagkatapos ay dumadaan sa isang converter na Serial-to-USB (ang mga plano para sa board na ito ay kasama sa.rar file) at pagkatapos ay natanggap ng programa. Gumagamit ang operator ng isang regular na Gamepad upang maipadala ang mga utos ng kilusan / gripper sa robot, at isang headset upang makontrol ang camera. Narito ang isang halimbawa ng robot na kumikilos:

Hakbang 8: Konklusyon

Kaya, tungkol doon. Kahit na ang mga tagubilin na ito ay hindi naglalarawan nang detalyado kung paano namin itinayo ang aming robot, na marahil ay hindi makakatulong sa inyo dahil sa mga "natatanging" materyales na ginamit namin, masidhi kong hinihikayat kayo na gamitin ang mga iskema at ang code na ibinigay namin upang magbigay ng inspirasyon ikaw sa pagbuo ng iyong sariling robot! Kung mayroon kang anumang mga katanungan, o magtapos sa paggawa ng isang robot sa tulong ng aming mga bagay-bagay, nasisiyahan kaming malaman! Salamat sa pagbabasa! PS: Kung hindi mo nais na bumoto para sa akin, tingnan ang proyekto ni Jerome Demers dito o kahit sa proyekto ng JFDuval na magagamit sa pamamagitan ng kanyang personal na pahina dito. Kung manalo ang alinman sa kanila, maaari akong makapag-iskor ng ilang mga piraso ng cut ng laser;)