ربات Telepresence: پلتفرم اساسی (قسمت 1): 23 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

توسط randofo@madeineuphoria در اینستاگرام! بیشتر توسط نویسنده دنبال کنید:

درباره: نام من رندی است و من مدیر جامعه در این قسمتهای اینجا هستم. در زندگی قبلی من استودیوی طراحی Instructables (RIP) @ Technology Center Pier 9 Autodesk را تأسیس و اجرا کرده بودم. من همچنین نویسنده… بیشتر درباره randofo »

ربات telepresence نوعی ربات است که می تواند از راه دور از طریق اینترنت کنترل شود و به عنوان جانشین شخص دیگری در جایی دیگر عمل کند. به عنوان مثال ، اگر در نیویورک هستید ، اما می خواهید با گروهی از مردم در کالیفرنیا تعامل فیزیکی داشته باشید ، می توانید با یک ربات telepresence در کالیفرنیا تماس بگیرید و از ربات پشتیبانی کنید. این اولین قسمت از هفت است -مجموعه ای از مجموعه های آموزشی در دو دستورالعمل بعدی ، ما پلت فرم اصلی روبات الکترومکانیکی را خواهیم ساخت. این پلت فرم بعداً با حسگرها و وسایل الکترونیکی کنترل اضافی تقویت می شود. این پایه در اطراف یک جعبه پلاستیکی قرار گرفته است که هم ساختار را فراهم می کند و هم فضای داخلی را برای ذخیره لوازم الکترونیکی ارائه می دهد. در طراحی از دو چرخ محرک مرکزی استفاده شده است که به سرویس های پیوسته متصل شده اند و به آن امکان حرکت به جلو ، عقب و چرخاندن در محل را می دهد. برای جلوگیری از چرخش به طرف دیگر ، دارای دو گلایدر صندلی فلزی است. همه چیز توسط یک آردوینو کنترل می شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد موضوعات پوشش داده شده در این سری پروژه ها ، کلاس Robot ، Electronics Class و Arduino Class را بررسی کنید.

مرحله 1: مواد

از آنجا که این یک پروژه دو قسمتی است ، من همه قسمت ها را در یک لیست قرار داده ام. قسمت های نیمه دوم در آن درس تکرار می شود. شما نیاز دارید:) باتری AA (x1) پریز برق نوع M (x2) چرخ های کاستور (x1) جعبه پلاستیکی (x1) چوب سلفی (x1) فلنج صفحه سقفی 1/2 اینچ (x1) رخت آویز فلزی (x2) 1/4-20 x 7/8 "با 1-1/4" لغزنده های پایه (x4) 1/4-20 مهره (x1) لوله جمع کننده کوچک (x1) انواع زیپ کراوات

مرحله 2: شاخ سرو را سوراخ کنید

خارجی ترین سوراخ های دو سروو چرخش مداوم را با یک مته 1/8 اینچی باز کنید.

مرحله 3: علامت گذاری و مته بندی کنید

شاخ سرو را روی یکی از توپی های چرخ 3 اینچی قرار دهید و سوراخ های اتصال سروو را مشخص کنید. این علامت ها را با یک مته 1/8 اینچی بکشید. برای چرخ دوم نیز این کار را تکرار کنید.

مرحله 4: وصل کنید

چرخ ها را به شاخ سروو مربوطه ببندید و هرگونه دم زیپ اضافی را ببندید.

مرحله 5: موتورها را وصل کنید

با استفاده از سوراخ های نصب موتور ، دو سروو پیوسته را به صورت فشرده به هم متصل کرده و به هم متصل کنید تا آینه شوند. این پیکربندی ممکن است ساده به نظر برسد ، اما در واقع یک پیشرانه قوی برای ربات است.

مرحله 6: بازوهای چرخ را علامت گذاری کنید

ما باید دو مستطیل را در وسط درپوش برش دهیم تا چرخ ها از آن عبور کنند. با کشیدن X از گوشه به گوشه ، مرکز درپوش ظروف را پیدا کنید. محل تلاقی این X نقطه مرکزی است. از مرکز ، 1-1/4 اینچ را به سمت داخل به سمت یکی از طولانی ترین لبه ها اندازه بگیرید و علامتی ایجاد کنید. این را در طرف مقابل آینه کنید. بعد 1-1/2 "را از علائم مرکزی بالا و پایین کنید و این اندازه گیری ها را به عنوان علامت گذاری کنید خوب ، در نهایت ، 1-1/2 اینچ را به سمت بیرون به طرف لبه بلند از هر یک از علائم داخلی اندازه بگیرید و سه علامت بیرونی ایجاد کنید تا لبه بیرونی خطوط برش رقیق شود. لطفا توجه داشته باشید که من علامت گذاری این اندازه گیری ها را به خود راه ندادم زیرا آنها کاملاً با یک گودال در درب برای لبه جعبه صف آرایی کرده اند. شما باید یک طرح کلی از دو جعبه 1-1/2 "x 3" داشته باشید. اینها برای چرخ ها خواهد بود.

مرحله 7: دهانه ها را ببرید

با استفاده از علامت گذاری به عنوان راهنما ، دو دهانه چرخ مستطیلی 1-1/2 "x 3" را با استفاده از برش جعبه یا تیغه مشابه برش دهید.

مرحله 8: علامت گذاری و مته بندی کنید

مجموعه موتور را در مرکز درپوش طوری قرار دهید که چرخ ها در مرکز دو سوراخ مستطیل شکل قرار گرفته و به هیچ یک از لبه ها دست نزنند. وقتی مطمئن شدید که به موقعیت صحیح چرخ دست پیدا کرده اید ، در هر طرف هر یک از موتورها علامتی بگذارید. این به عنوان راهنمای مته برای سوراخ هایی است که برای بستن موتورها به درپوش استفاده می شود. هنگامی که علائم ایجاد می شوند ، هر یک از این سوراخ ها را با یک مته 3/16 اینچی سوراخ کنید.

مرحله 9: چرخ های درایو را وصل کنید

با استفاده از سوراخ های مناسب ، موتورهای سروو را به درب محکم ببندید. دم های اضافی زیپ را بردارید. با نصب موتورها در وسط ربات ، ما یک مجموعه درایو قوی ایجاد کرده ایم. ربات ما نه تنها می تواند به جلو و عقب حرکت کند ، بلکه در هر دو جهت نیز می چرخد. در حقیقت ، ربات نه تنها می تواند با تغییر سرعت موتورها در هنگام رانندگی به چپ یا راست منحرف شود ، بلکه می تواند در جای خود نیز حرکت کند. این امر با چرخاندن موتورها با همان سرعت در جهت مخالف انجام می شود. با توجه به این قابلیت ، ربات می تواند در فضاهای تنگ حرکت کند.

مرحله 10: لغزنده ها را آماده کنید

لغزنده ها را با پیچاندن مهره های 1/4-20 در نیمه راه میله های رزوه دار آماده کنید. این لغزنده ها برای تراز کردن روبات استفاده می شوند و ممکن است بعداً نیاز به تنظیم داشته باشند تا ربات بتواند بدون هیچ گونه چرخشی به راحتی حرکت کند.

مرحله 11: کشویی را مته کنید و وصل کنید

در حدود 1-1/2 به داخل از هر یک از لبه های کوتاه جعبه ، یک علامت در مرکز ایجاد کنید. این علامت ها را با یک مته 1/4 اینچ سوراخ کنید. لغزنده ها را از سوراخ ها وارد کرده و آنها را با 1/4 محکم کنید -20 مهره. اینها برای متعادل نگه داشتن ربات استفاده می شوند. آنها نباید آنقدر بلند باشند که چرخ های محرک در تماس با سطح زمین دچار مشکل شوند و همچنین آنقدر پایین نباشند که ربات به عقب و جلو تکان بخورد. به محض مشاهده نحوه عملکرد ربات خود ، باید ارتفاع آنها را تنظیم کنید.

مرحله 12: مدار

مدار نسبتاً ساده است. این شامل دو سروو چرخش مداوم ، یک سروو استاندارد ، یک آردوینو و یک منبع تغذیه 9 ولت است. یکی از قسمت های مشکل این مدار در واقع منبع تغذیه 9 ولت است. به جای نگه داشتن یک باتری ، در واقع یک نگهدارنده باتری 6V و 3V به صورت سری برای ایجاد یک ولتاژ 9V است. دلیل این کار این است که سرووها به منبع تغذیه 6 ولت و آردوینو به منبع تغذیه 9 ولت نیاز دارند. به منظور تأمین برق هر دو ، ما سیم را به نقطه ای متصل می کنیم که منبع تغذیه 6V و 3V با هم لحیم می شوند. این سیم 6 ولت را به موتورها می دهد ، در حالی که سیم قرمز خروجی از منبع تغذیه 3 ولت ، در واقع منبع 9 ولت مورد نیاز آردوینو است. همه آنها یک زمینه مشترک دارند. این ممکن است بسیار گیج کننده به نظر برسد ، اما اگر با دقت نگاه کنید خواهید دید که در واقع نسبتاً ساده است.

مرحله 13: سیم برق و زمین

در مدار ما ، اتصال برق 6 ولت باید به سه صورت تقسیم شود و اتصال زمین باید به چهار صورت تقسیم شود. برای انجام این کار ، ما سه سیم قرمز جامد را به یک سیم قرمز تک هسته محکم می چسبانیم. ما همچنین یک جامد را لحیم می کنیم سیم سیاه هسته به چهار سیم جامد سیاه و سفید.

ما از سیم های جامد استفاده می کنیم زیرا آنها تا حد زیادی باید به سوکت های سرو متصل شوند.

برای شروع ، تعداد مناسب سیم را قطع کنید و کمی از عایق یک سر هر کدام را جدا کنید.

انتهای سیم ها را به هم بچرخانید.

این اتصال را لحیم کنید.

در نهایت ، یک تکه لوله جمع کننده را روی اتصال بکشید و آن را در محل خود ذوب کنید تا عایق شود.

اکنون دو مهار سیم کشی را لحیم کرده اید.

مرحله 14: اتصال مهار سیم کشی

سیم قرمز نگهدارنده باتری 4 X AA ، سیم مشکی نگهدارنده باتری 2 X AA و سیم قرمز تک سیم را از سیم کشی برق به هم وصل کنید. این اتصال را با لوله جمع کننده عایق کنید. این به عنوان اتصال برق 6 ولت برای سرویس ها عمل می کند. بعد ، سیم سیاه را از نگهدارنده باتری 4 X AA به سیم سیاه و سفید از مهار سیم کشی زمین بچسبانید. این را با لوله کوچک کننده نیز عایق بندی کنید. این یک اتصال زمین برای کل مدار ایجاد می کند.

مرحله 15: پریز برق را وصل کنید

درپوش محافظ را از دوشاخه جدا کرده و درپوش را روی یکی از سیم های مشکی از مهار سیم کشی بکشید تا بعداً بتوانید آن را بچرخانید. سیم سیاه را به پایانه بیرونی دوشاخه بچسبانید. سیم جامد قرمز قرمز به پایانه مرکزی دوشاخه. برای عایق بندی اتصالات ، درپوش را به داخل دوشاخه بچرخانید.

مرحله 16: اتصال 9V را ایجاد کنید

انتهای دیگر کابل قرمز متصل به دوشاخه برق را از سیم باتری به سیم قرمز بچسبانید و آن را با لوله جمع کننده عایق کنید.

مرحله 17: نگهدارنده های باتری را نصب کنید

نگهدارنده های باتری را در یک طرف درب جعبه قرار دهید و سوراخ های نصب آنها را با استفاده از نشانگر دائمی علامت گذاری کنید. این علامت ها را با یک مته 1/8 اینچی بکشید. در نهایت ، با استفاده از 4-40 پیچ سر تخت ، نگهدارنده های باتری را به درب محکم کنید و آجیل.

مرحله 18: آردوینو را برنامه ریزی کنید

کد آزمایشی آردوینو زیر به ربات اجازه می دهد تا به جلو ، عقب ، چپ و راست حرکت کند. فقط برای بررسی عملکرد سرو موتورهای پیوسته طراحی شده است. ما همچنان در حال پیشرفت و توسعه این کد با پیشرفت روبات هستیم.

/*

ربات Telepresence - کد کد تست چرخ درایو که عملکرد جلو ، عقب ، راست و چپ پایگاه ربات telepresence را آزمایش می کند. */ // شامل سروو کتابخانه #شامل // به آردوینو بگویید که سرویس های مداوم Servo ContinuousServo1 وجود دارد. Servo ContinuousServo2 ؛ void setup () {// سرویس های پیوسته را به پین 6 و 7 ContinuousServo1.attach (6) وصل کنید؛ ContinuousServo2.attach (7) ؛ // سرویس های پیوسته را در حالت موقت شروع کنید // اگر کمی به چرخش خود ادامه می دهند ، // این اعداد را تا زمانی که ContinuousServo1.write متوقف نشوند تغییر دهید (94) ؛ ContinuousServo2.write (94) ؛ } void loop () {// انتخاب یک عدد تصادفی بین 0 تا 3 محدوده int = تصادفی (4)؛ // روالها را بر اساس تعداد تصادفی که فقط سوئیچ (محدوده) را انتخاب کرده است تغییر می دهد {// اگر 0 انتخاب شود به راست بپیچید و برای مورد دوم 0: راست () مکث کنید. تأخیر (500) ؛ stopDriving ()؛ تاخیر (1000) ؛ زنگ تفريح؛ // اگر 1 انتخاب شده است به چپ بپیچید و برای مورد دوم 1 مکث کنید: left ()؛ تأخیر (500) ؛ stopDriving ()؛ تاخیر (1000) ؛ زنگ تفريح؛ // اگر 2 انتخاب شده است به جلو بروید و برای مورد دوم مکث کنید 2: جلو ()؛ تأخیر (500) ؛ stopDriving ()؛ تاخیر (1000) ؛ زنگ تفريح؛ // در صورت انتخاب 3 به عقب برگردید و برای حالت دوم مکث کنید 3: عقب ()؛ تأخیر (500) ؛ stopDriving ()؛ تاخیر (1000) ؛ زنگ تفريح؛ } // برای ثبات تأخیر کد (1) یک ثانیه مکث کنید ؛ } // عملکرد توقف رانندگی void stopDriving () {ContinuousServo1.write (94)؛ ContinuousServo2.write (94) ؛ } // عملکرد برای رانندگی به جلو void forward () {ContinuousServo1.write (84)؛ ContinuousServo2.write (104) ؛ } // عملکرد برای رانندگی به عقب void backward () {ContinuousServo1.write (104)؛ ContinuousServo2.write (84) ؛ } // تابع راست رانندگی void right () {ContinuousServo1.write (104)؛ ContinuousServo2.write (104) ؛ } // عملکرد برای رانندگی در سمت چپ void left () {ContinuousServo1.write (84)؛ ContinuousServo2.write (84) ؛ }

مرحله 19: آردوینو را وصل کنید

آردوینو را در هر نقطه ، در پایین جعبه قرار دهید. هر دو سوراخ نصب آردوینو را علامت گذاری کرده و علامت دیگری درست در خارج از لبه تخته مجاور هر یک از سوراخ های نصب ایجاد کنید. در اصل ، شما دو سوراخ ایجاد می کنید تا تخته آردوینو را به صورت فشرده به جعبه پلاستیکی ببندید. همه این علائم را سوراخ کنید. از سوراخ ها برای بستن زیپ آردوینو به داخل جعبه استفاده کنید. مانند معمول ، هرگونه دم اضافی زیپ دار را کوتاه کنید.

مرحله 20: سیم ها را وصل کنید

اکنون وقت آن است که سرانجام همه چیز را به هم وصل کنید. سیمهای قرمز 6 ولت را به سوکت موتور سروو متصل کنید که مربوط به سیم قرمز آن است. سیمهای زمین را به سوکت سیم مشکی مربوطه وصل کنید. یک سیم 6 هسته ای سبز 6 اینچی را به سوکت وصل کنید با سیم سفید هماهنگ می شود. سر دیگر یکی از سیم های سبز را به پین 6 و سر دیگر را به پین 7 وصل کنید. در نهایت ، پریز برق 9 ولت را به جک بشکه آردوینو وصل کنید.

مرحله 21: باتری ها را وارد کنید

باتری ها را در نگهدارنده های باتری قرار دهید. به خاطر داشته باشید که با انجام این کار چرخ ها شروع به چرخیدن می کنند.

مرحله 22: درب را محکم کنید

درپوش را ببندید و ببندید. اکنون باید یک پلت فرم روبات بسیار ساده داشته باشید که از جلو ، عقب ، چپ و راست حرکت می کند. ما در درس های آینده بیشتر در مورد آن صحبت خواهیم کرد.

مرحله 23: عیب یابی

اگر کار نمی کند ، سیم کشی خود را در برابر طرح کلی بررسی کنید. اگر هنوز کار نمی کند ، کد را دوباره بارگذاری کنید. اگر حتی این کار نکرد ، بررسی کنید که چراغ سبز Arduino روشن است یا خیر. اگر اینطور نیست ، باتری های جدید تهیه کنید. اگر بیشتر کار می کند ، اما بین حرکات متوقف نمی شود ، باید تریم را تنظیم کنید. به عبارت دیگر ، نقطه صفر روی موتور کاملاً پیکربندی نشده است ، بنابراین هرگز موقعیت خنثی ای وجود نخواهد داشت که آن را متوقف کند. برای برطرف کردن این مشکل ، ترمینال پیچ کوچک پشت سروو را ریز کنید و آن را به آرامی بچرخانید تا چرخش موتور متوقف شود (در حالت موقت). این ممکن است یک لحظه طول بکشد تا فقط کامل شود. در دستورالعمل بعدی این سری ، یک نگهدارنده تلفن با قابلیت تنظیم سروو را متصل می کنیم.