پروژه BOTUS: 8 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:58

این دستورالعمل ربات BOTUS را توصیف می کند ، که به عنوان یک پروژه اصیل برای اولین سال مهندسی ما در Universite de Sherbrooke ، در Sherbrooke ، Quebec ، Canada ساخته شده است. BOTUS مخفف roBOT Universite de Sherbrooke یا به قول خودمان roBOT Under Skirt است:) پروژه ای که به ما پیشنهاد شد شامل یافتن یک برنامه جالب برای کنترل صدا بود. با توجه به اینکه یکی از اعضای ما طرفدار رباتیک است و به دنبال پروژه قبلی ما*، تصمیم گرفتیم یک ربات کنترل از راه دور بسازیم که از فرمان صوتی برای افرادی که به دستکاری ریموت های پیچیده عادت ندارند استفاده کند. با دکمه های متعدد (به عبارت دیگر ، غیر بازیگران ؛)). تیم مسئول انجام این ربات از (به ترتیب حروف الفبا) تشکیل شده است:- الکساندر بولدوچ ، مهندسی کامپیوتر- لوئیس-فیلیپ برولت ، مهندسی برق- وینسنت شوئینارد ، مهندسی برق- JFDuval ، مهندسی برق- سباستین گگنون ، مهندسی برق- سیمون مارکو ، مهندسی برق- یوجین مورین ، مهندسی کامپیوتر- گیوم پلورد ، مهندسی کامپیوتر- سیمون سنت هیلر ، مهندسی برق به عنوان دانشجویان ، ما بودجه نامحدودی نداریم به این امر ما را مجبور به استفاده مجدد از بسیاری از مواد ، از پلی کربنات تا باتری تا قطعات الکترونیکی کرد. به هر حال ، من الان دست از سر و صدا بر نمی دارم و به شما نشان می دهم که این جانور از چه چیزی ساخته شده است! توجه: برای حفظ روحیه اشتراک گذاری ، همه طرح ها برای PCB و کدی که ربات را هدایت می کند در این دستورالعمل قرار داده شده است … لذت ببرید!*Cameleo ، ربات تغییر رنگ را ببینید. این پروژه در موعد مقرر به پایان نرسید ، به حرکتهای نابرابر توجه کنید ، اما ما همچنان موفق شدیم برای ویژگی "تطبیق رنگ" خود از نوآوری یاد کنیم.

مرحله 1: تکامل سریع ربات

مانند بسیاری از پروژه ها ، BOTUS مراحل متعددی از تکامل را قبل از تبدیل شدن به آنچه اکنون است ، پشت سر گذاشت. در ابتدا ، یک مدل سه بعدی ساخته شد تا ایده بهتری از طراحی نهایی به همه افراد درگیر ارائه دهد. پس از آن ، نمونه سازی با ساخت یک سکوی آزمایشی آغاز شد. پس از تأیید اینکه همه چیز خوب کار می کند ، ما ساخت ربات نهایی را شروع کردیم ، که باید چند بار اصلاح می شد. شکل اصلی تغییر نکرده است. ما از پلی کربنات برای پشتیبانی از تمام کارت های الکترونیکی ، MDF به عنوان پایه و لوله ABS به عنوان برج مرکزی که سنسورهای فاصله مادون قرمز و مجموعه دوربین ما را پشتیبانی می کند ، استفاده کردیم.

مرحله 2: حرکات

در ابتدا ، این ربات مجهز به دو موتور مکسون بود که از دو چرخ غلتکی استفاده می کرد. اگرچه ربات قادر به حرکت بود ، گشتاور تولید شده توسط موتورها بسیار کوچک بود و آنها باید در هر زمان به حداکثر برسند ، که باعث می شود دقت حرکات ربات کاهش یابد. برای حل این مشکل ، ما دو مورد را مجدداً استفاده کردیم موتورهای Escap P42 از تلاش Eurobot 2008 JFDuval. آنها باید بر روی دو جعبه دنده سفارشی نصب می شدند و چرخ ها به دو چرخ اسکوتر تغییر می یافتند. سومین پشتیبانی روی ربات شامل یک چرخ آزاد ساده است (در واقع این یک بلبرینگ فلزی در این مورد است)

مرحله 3: گریپر

چنگک ها نیز نتیجه بهبودی هستند. آنها در اصل بخشی از مجموعه بازوهای رباتیک بودند که به عنوان ابزار آموزش استفاده می شد. یک سروو اضافه شد تا بتواند به دور آن بچرخد ، علاوه بر توانایی گرفتن آن. ما بسیار خوش شانس هستیم ، زیرا گریپرها دارای یک وسیله فیزیکی بودند که مانع باز شدن بیش از حد آنها یا بسته شدن بیش از حد آنها می شد (اگرچه پس از "آزمایش انگشت" ، متوجه شدیم که گیره بسیار خوبی دارد …).

مرحله 4: دوربین و سنسورها

ویژگی اصلی این ربات ، حداقل برای پروژه ای که به ما داده شد ، دوربین بود که باید بتواند به اطراف نگاه کند و امکان کنترل دقیق حرکت آن را فراهم می کرد. راه حلی که ما روی آن تصمیم گرفتیم یک مجموعه ساده Pan & Tilt بود که شامل دو سروو است که به طور هنرمندانه به هم چسبیده اند (hmmm) که در بالای آن یک دوربین بسیار با کیفیت بالا در eBay با قیمت حدود 20 دلار (هه…) وجود دارد. کنترل صوتی ما به ما امکان می دهد دوربین را با دو محور ارائه شده توسط سروها حرکت دهیم. خود مجموعه در بالای "برج" مرکزی ما نصب شده است ، همراه با یک سروو که کمی خارج از مرکز نصب شده است ، به دوربین اجازه می دهد تا به پایین نگاه کند و دسته ها را ببیند ، و مانورهای خود را به اپراتور کمک می کند. ما همچنین BOTUS را با 5 مادون قرمز مجهز کردیم سنسورهای فاصله که در کنار برج مرکزی نصب شده اند ، به آنها اجازه می دهد "نمای" خوبی از جلو و کناره های ربات داشته باشند. محدوده سنسور جلو 150 سانتی متر است ، سنسورهای کناری 30 سانتی متر و مورب تا 80 سانتی متر برد دارند.

مرحله 5: اما در مورد مغز چطور؟

مانند هر ربات خوب ، ربات ما به مغز نیاز داشت. یک صفحه کنترل سفارشی دقیقاً برای این کار طراحی شده است. این برد که "Colibri 101" نامیده می شود (که به معنای مرغ مگس خوار 101 است زیرا البته کوچک و کارآمد است) ، دارای بیش از اندازه ورودی های آنالوگ/دیجیتال ، برخی از ماژول های قدرت برای چرخ ها ، یک صفحه نمایش LCD و یک ماژول XBee است که مورد استفاده قرار می گیرد. برای ارتباطات بی سیم همه این ماژول ها توسط Microchip PIC18F8722 کنترل می شوند. این برد داوطلبانه بسیار جمع و جور طراحی شده است ، هم برای صرفه جویی در فضا در ربات و هم برای صرفه جویی در مواد PCB. نمونه اکثر قطعات روی برد است که به ما اجازه می دهد هزینه کلی PCB را کاهش دهیم. تخته ها به صورت رایگان توسط AdvancedCircuits انجام می شوند ، بنابراین از آنها برای حمایت تشکر می کنم. توجه: برای حفظ روحیه اشتراک گذاری ، شماتیک ، فایل های Cadsoft Eagle برای طراحی برد و کد C18 برای میکروکنترلر اینجا و اینجا

مرحله 6: قدرت

در حال حاضر ، همه این مواد بسیار مرتب هستند ، اما برای کار کردن به مقداری آبمیوه نیاز دارند. برای این کار ، ما بار دیگر به ربات Eurobot 2008 روی آوردیم و باتری های آن را از بین بردیم ، که به نظر می رسد نانو فسفات لیتیوم یون Dewalt 36V با 10 سلول A123 باشد. اینها در اصل توسط DeWALT کانادا اهدا شده است. در طول ارائه نهایی ما ، باتری حدود 2.5 ساعت دوام آورد که بسیار قابل احترام است.

مرحله 7: اما … چگونه می توانیم چیز را کنترل کنیم؟

اینجاست که قسمت "رسمی" اصطلاح پروژه شروع می شود. متأسفانه ، زیرا ماژول های مختلفی که برای فیلتر کردن صدای خود و تبدیل آنها به دستورات صوتی استفاده کردیم توسط Universite de Sherbrooke طراحی شده است ، نمی توانم آنها را با با این حال ، من می توانم به شما بگویم که ما صدا را از طریق یک سری فیلتر درمان می کنیم ، که به FPGA اجازه می دهد تا بسته به وضعیت هر خروجی فیلترهای ما ، که واژه توسط اپراتور تلفظ می شود ، تشخیص دهد. از آن به بعد ، دانشجویان مهندسی کامپیوتر ما یک رابط گرافیکی طراحی کردند که تمام اطلاعات جمع آوری شده توسط ربات ، از جمله ویدئو زنده را نشان می دهد. (متأسفانه این کد گنجانده نشده است) این اطلاعات از طریق ماژول XBee در Colibri 101 منتقل می شود ، سپس توسط یک ماژول دیگر XBee دریافت می شود ، که سپس از طریق مبدل سریال به USB عبور می کند (برنامه های این برد نیز موجود در فایل.rar) و سپس توسط برنامه دریافت می شود. اپراتور از یک Gamepad معمولی برای انتقال دستورات حرکت/گیرنده به ربات و هدست برای کنترل دوربین استفاده می کند. در اینجا نمونه ای از ربات در حال عمل است:

مرحله 8: نتیجه گیری

خوب ، در مورد آن است. حتی اگر این دستورالعمل ها به طور دقیق نحوه ساخت ربات خود را توضیح ندهند ، که احتمالاً به دلیل مواد "منحصر به فرد" ما استفاده نمی شود ، به شما کمک می کنم ، من به شدت شما را تشویق می کنم که از الگوها و کدی که برای الهام بخشیدن استفاده کرده اید استفاده کنید. شما در حال ساختن ربات خود هستید! اگر سوالی دارید یا در نهایت با کمک وسایل ما یک ربات می سازید ، خوشحال می شویم بدانید! از خواندن شما متشکریم! PS: اگر تمایلی به رای دادن به من ندارید ، به پروژه Jerome Demers در اینجا یا حتی پروژه JFDuval که از طریق صفحه شخصی او در اینجا موجود است نگاهی بیندازید. اگر هر یک از آنها برنده شوند ، ممکن است بتوانم چند قطعه برش لیزری را گل بزنم ؛)