Үн менен башкарылган робот колу: 8 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:38

Бул көрсөтмө Arduino Uno R3, HC-06 Bluetooth модулун жана беш тепкичтүү моторду колдонуп, үн менен башкарылуучу роботту кантип курууну түшүндүрөт. [1]

Bluetooth үн буйруктары Android уюлдук телефонуңуздан Arduino Uno R3 котормочусуна колун башкарат.

MIT AppInventor 2 Google-Speech-To-Text күчүн колдонгон Android тиркемесин жазуу үчүн колдонулган. [2]

Узундугу 20 мм х 3 мм алюминий экструзиясынан жана зым пальто илгичтен жасалган кол кээ бир идеяларды текшерүү үчүн жасалган. Курулуш техникасы жана коду башкаларды кызыктырышы мүмкүн.

Өзгөчөлүктөргө төмөнкүлөр кирет:

• Жасоо жөнөкөй
• Жеке манжалардын кыймылы
• Топтун манжаларынын кыймылы
• Ар кандай тапшырмалар үчүн программалоочу фигуралар
• Жеңил салмак
• Ар бир манжа кабель менен иштейт …
• Зарыл болсо, суу астында иштейт (мотору кыскарбайт)

Уюлдук телефонуңузду кошпогондо, бул долбоорду куруунун болжолдуу баасы 100 доллардан аз

Сүрөттөр

Сүрөт 1 механикалык колду көрсөтөт.

Сүрөт 2 мотор-жамаатка бекитилген колду көрсөтөт.

Сүрөт 3 Bluetooth (уюлдук телефон) үн көзөмөлдөгүчүн көрсөтөт

Сүрөт 4 типтүү диалогду көрсөткөн скриншот

Видео үн менен башкарылган кол менен иш-аракетти көрсөтөт

Эскертүүлөр

[1]

Кадам моторлору мурунку долбоорлордон алынган. Серво моторлору бир нече кодду өзгөртүү менен бирдей жакшы иштеши керек.

[2]

MIT AppInventor 2 https://appinventor.mit.edu/ сайтынан бекер жеткиликтүү.

Бул долбоор үчүн VTT.apk колдонмосу (Voice To Text) жана VTT.aia коду, эгер сиз аны ыңгайлаштыргыңыз келсе, ушул нускамада көрсөтүлгөн.

1 -кадам: Бөлүктөрдүн тизмеси

Төмөнкү бөлүктөр https://www.aliexpress.com/ сайтынан алынды:

• USB кабели менен 1 гана Arduino UNO R3
• 1 гана Arduino UNO R3 үчүн PCB протоколунун Breadboard
• 1 гана HC-06 Bluetooth модулу
• 5 гана 17HS3430 Nema17 12 вольттуу Stepper Motors
• 5 гана Big Easy Driver v1.2 A4988 Stepper Motor Driver такталары
• 5 гана GT2 20 тиш Алюминий Timing Pulley Bore 5мм туурасы 6мм бурама менен
• 5 гана GT2 Idler Pulley Bore 4mm менен подшипник GT2 Timing куру Туурасы 6mm 20Tethes
• 5 гана GT2 Жабык Loop Timing Belt Резина 6mm 160mm
• 1 гана pkt 120pcs 10см эркектен эркекке + эркектен аялга жана ургаачыдан секирүүчү зымга Dupont кабели Arduino DIY комплектине

Төмөнкү бөлүктөр жергиликтүү түрдө алынган:

• 1 гана узундугу 20 мм х 3 мм алюминий экструзиясы
• 1 гана 120mm x 120mm сынык алюминий
• 1 гана 200mm x 100mm x 6mm курамы тактасы (кол жана билек узартуу үчүн)
• 1 гана 500мм х 500мм х 6мм курамдык тактасы (базалык табак үчүн)
• 1 гана кыска узундук (болжол менен 520 мм) сыныктары 18 мм х 65 мм жыгач (базалык табак буттары үчүн)
• 1 гана зым пальто-илгич (диаметри 2,4 мм)
• 1 гана узундуктагы көшөгө-зым
• 1 гана көшөгө
• 1 гана катушка 30lb нейлон балык линиясы
• 1 кыска гана шляпа-ийкемдүү
• 1 гана пкт кабелдик байланыштар
• 1 гана 1200 Ом 1/8 Ватт каршылыгы
• 1 гана 2200 ом 1/8 ватт резистор
• 1 гана 1N5408 3 ампердик диод
• 1 гана SPST (бир полюстук бир ыргытуу) которгуч
• 1 гана 2-пин PCB терминалдык блок
• 15 гана М3 х 9мм сайылган нейлон стенддери
• 30 гана M3 x 5mm болт (нейлон үчүн)
• 30 гана M3 x 10мм болт (манжалар жана мотор тиркемелери үчүн)
• 2 гана M4 x 15mm болт (билекти узартуу үчүн)
• 5 гана M4 x 30мм болт (бош турган шкивтер үчүн)
• 17 гана M4 жаңгактары (бош турган шкивдер үчүн)
• 12 гана жыгач бурамалар (базалык плиталардын буттары үчүн)

Бул тетиктердин болжолдуу баасы 100 долларга жетпейт

2 -кадам: Райондук диаграмма

Роботтун колунун схемасы 1 -сүрөттө көрсөтүлгөн

Дал келген мотор / Bluetooth калканы 2 -сүрөттө көрсөтүлгөн

Чоң Оңой Айдоочулар 3 -сүрөттө көрсөтүлгөн.

Big Easy Driver мотор контроллери ромашка чынжыр зымдарын колдойт

Мотор зымдары

Ар бир 17HS3430 Nema17 12 вольттуу тепкич моторлорунан эки борбордук зымды артка кайтаруу керек болушу мүмкүн, анткени Big Easy Driver v1.2 A4988 тепкичтүү мотор драйверинин тактайлары зымдардын ар биринин жанаша болушун күтөт.

Бул үчүн ар бир мотордон эки борбордук зымды алмаштыруу керек (фото 4).

17HS3430 кабелдеринин демейки түс тизмеги (менин моторлорум үчүн) кызыл, көк, жашыл, кара. Өзгөртүүдөн кийинки түс тизмеги кызыл, жашыл, көк, кара.

Кызыл, жашыл оромо Big Easy Driverдин "А" терминалдарына туташкан.

Көк, кара оромо Big Easy Driverдин "B" терминалдарына бекитилген.

Чоң Easy Driver Учурдагы Чектери

Чоң Оңой Драйверлердин ар биринин учурдагы чеги 400мАга (милли-ампер) коюлушу керек.

Буга жетишүү үчүн:

1. Кубатты өчүрүү [1]
2. Ардуинону ажыратыңыз
3. Ар бир мотор кабелин ажыратыңыз
4. A4988 Big Easy Driver такталарындагы учурдагы чектелген потенциометрлердин ар бирин сааттын жебеси боюнча толук буруңуз
5. Чоң Оңой Айдоочуларга 12 вольтту колдонуңуз … сиз 90mA менен 100mA ортосундагы учурдагы окууну алышыңыз керек. Бул LED менен тартылып жаткан ток.
6. 12 вольтту өчүрүү [1]
7. "Бармак" моторун туташтырып, кубаттуулукту колдонуңуз жана 490мАга жеткирүү агымын тууралаңыз
8. 12 вольтту өчүрүү [1]
9. Thumb моторун ажыратыңыз.
10. Калган моторлор үчүн 6, 7, 8, 9 кадамдарды кайталаңыз

Бардык мотор кабелдерин тиешелүү контроллерлерине сайыңыз.

Күч колдонулганда жалпы берүү агымы 2 амперден бир аз ашат

Эскертүү

[1]

ЭЧ КАЧАН кубаттуулугу бар тепкичтүү моторду сайбаңыз же ажыратпаңыз. Индуктивдүү "тепкилөө" (чыңалуу чукулу) контроллерлерге зыян келтириши мүмкүн.

3 -кадам: Кол… Түшүнүк

Менин биринчи робот колум, https://www.instructables.com/id/Robot-Hand-2/ сүрөттөлгөн, көптөгөн майда бөлүктөргө ээ жана муундар үчүн скотч колдонот.

Бул альтернативдүү кол кыйла бышык, бөлүктөрү азыраак жана жасалышы оңой.

Жогорудагы сүрөттөр негизги түшүнүктү көрсөтөт … эгер сиз пантографтан борбордук болтту алып салсаңыз, анда "муун" эң аз 90 градуска айланат [1]

Эскертүү

[1]

Мен пантографтын колун https://www.instructables.com/id/CNC-Actuator-Plo… кыймылдаткыч плоттеримде колдонууну ниет кылдым, бирок муундар көп болгондуктан керексиз кыймыл болгондуктан, идеяны таштадым.

4 -кадам: Кол… Прототип

Жогорудагы сүрөттөр алюминийден жасалган экструзиядан жана зымдуу пальто илгичтен кантип "манжаны" жаратууга болорун көрсөтөт.

Муун жылмакай аракетке ээ жана укмуштай бекем.

Гайкалар менен болттордун кереги жок … ар бир зымдын учунда ширетүүчү түйүн аларды өз ордуна бекитет.

5 -кадам: Кол… Курулуш

Бул колду жасоо үчүн бир нече инструменттер талап кылынат … жөн эле хека, бир нече машыгуу жана файл.

1 кадам

• Колдун схемасын кагазга түшүрүңүз. (сүрөт 1)
• "Бутуңузду" жана негизги "манжа муундарыңызды" белгилеңиз
• Манжаңыздын учтарын көрмөксөнгө салыңыз … алар адатта анчалык ийилишпейт … ийри -буйру жетиштүү. Эгерде кичине ийилүү керек болсо, аны кийинчерээк кошууга болот.

2-кадам

• Алюминий экструзиясынан манжалардын узундугун кесиңиз (фото 2)
• Алюминий экструзиясынын ар бир бурчунда диаметри илинген төрт тешикти бургулаңыз. (сүрөт 4)
• Биринчи тешиктердин ар биринин артында кичирээк диаметри бар тешик. Бул шляпа ийкемдүү жана нейлон тарамыштары үчүн колдонулат. (сүрөт 4)
• Пальто илгичтен узундуктагы зымдарды кесип, ар бир учун 90 градуска бүгүңүз
• Алюминий манжалары менен кесилиштерге кошулганда зымдарды кесип өтүңүз. Зымдар карама -каршы тараптан киргизилет.
• Зымдарды ар бир зымдын учуна ширетүү менен бекитүү. Алюминийге жабышып кетет деп кабатыр болбоңуз … андай эмес.
• Минералдык скипидар (же ушуга окшош) менен муундардагы ар кандай ширетүү агымын алып салыңыз, анан бир тамчы тигүүчү машинанын майын сүйкөңүз. Артык майды кагаз сүлгү менен сүртүңүз.

3 -кадам

• Ар бир манжаңызды "L" формасындагы алюминийден жасалган алюминийден жасалган жыгач формасына бекиткиле.
• Манжалар толугу менен жайылганда түз болгондой кылып файлдарды жазыңыз. (сүрөт 4)

4 -кадам

Бармакты бекитүү (2 -сүрөт). Баш бармак кашаасы татаал көрүнөт, бирок жөн гана бурчтан кесилген "L" формасындагы барак алюминийден турат. Андан кийин 90 градустук ийилүү кесилип, учтары жайылып кетет

5 -кадам

• Калган үстү тешиктердин ортосуна калпак-эластиктин бир бөлүгүн байлаңыз (фото 4).
• Манжалар жөн гана жайылганга чейин чыңалууну тууралаңыз.

6 -кадам

• Төмөнкү манжанын тешиктерине нейлон тарамыштарын (балык кармоочу линияны) бекиңиз.
• Ар бир нейлон тарамыштан өтүңүз, бирок диаметри 2 мм болгон тешиктер жыгачтын бир бөлүгүндө тешилген. Бул тешиктер көшөгө көздөй иштейт. (сүрөт 2)

7 -кадам:

Нейлон бармактын тарамышынын багытын өзгөртүү үчүн көшөгө колдонулат. Көшөгө көзү колдун башка жагында жайгашкан M3 жипчелүү нейлон стендине бурулган

6 -кадам: Программалык камсыздоо… Android

Сүрөт 1 менин VTT (Voice-To-Text) тиркемеси үчүн MIT AppInventor 2 "Дизайн" экранын көрсөтөт.

Сүрөт 2 бул колдонмодо колдонулган "Блокторду" көрсөтөт.

3 жана 4 -сүрөттөр мен колдонгон кичинекей-p.webp

Кодду окуу

• Жогорку эки сол "блок" "Bluetooth" баскычын басканда телефонуңузду Arduino менен байланыштырат.
• Ортоңку эки сол "блок" "микрофон" баскычын басканыңызда үн буйругуңузду arduinoго жөнөтөт. Текст Google Speech_To_Text жардамы менен түзүлгөн.
• Бардык үн буйруктары "микрофон" сүрөтчөсүнүн үстүндө текст катары пайда болот.
• Төмөнкү эки сол жагындагы "блоктор" бул текстти "салт" баскычына өткөрүп беришет, эгерде сиз сыноо учурунда буйрукту кайталоону кааласаңыз.
• Төмөнкү эки оң колу "ачык" жана "жакын" деген сөздөрдү колго жөнөтөт. Булар тестирлөөдө пайдалуу болот деп ойлогом.
• Үч жогорку оң "блок" убакытты көзөмөлдөйт.

VTT.apk

Тиркелген VTT.apk файлы чыныгы Android телефону үчүн колдонмо болуп саналат.

VTT.apk орнотуу үчүн:

• Телефонуңузга VTT.apkти көчүрүңүз (же тиркеме катары өзүңүзгө электрондук почта аркылуу жөнөтүңүз)
• Үчүнчү жактын колдонмолорун орнотууга уруксат берүү үчүн телефонуңуздун жөндөөлөрүн өзгөртүңүз
• Https://play.google.com/store дарегинен apk орноткучун жүктөп алыңыз
• Орноткучту иштетүү.

VTT.aia

Кодду орнотуунун башка ыкмасы:

• MIT AppInventor эсебин түзүү
• Https://appinventor.mit.edu/ сайтынан MIT AppInventor 2ди жүктөп алып, орнотуңуз
• Https://play.google.com/store дарегинен "MIT AI2 Companion" жүктөп алып телефонуңузга орнотуңуз.
• Mimic Photo 1 сиздин "Дизайн" экранында
• 2 -сүрөттө көрсөтүлгөн блокторду кайталаңыз
• Телефонуңузда "MIT AI2 Companion" иштетиңиз
• "Куруу | Колдонмо (.apk үчүн QR кодун бериңиз)"
• QR коду чыкканда телефонуңуздагы QR опциясын чыкылдатыңыз
• Сунуштарды аткарыңыз.

7 -кадам: Arduino программасы

Орнотуу көрсөтмөлөрү

Тиркелген "VTT_voice_to_text_7.ino" файлын жүктөп алыңыз

Файлдын мазмунун жаңы Arduino эскизине көчүрүңүз жана сактаңыз.

Эскизди Arduinoго жүктөңүз.

Дизайн ноталары

Англис тили өтө татаал.

Көп учурда бир эле нерсени айтуунун бир нече жолу бар. Төмөнкү мисалдарда "кол" жана манжалар "мааниси бирдей:

• "Колуңду ач" ……………………………………
• "Манжаларды ач" …………………………………… колунан билдирет

Бирок ачкыч сөздөр дагы ар кандай мааниге ээ болушу мүмкүн:

• "Манжаларыңды ач" ……………………………….. сенин колуңа тиешелүү
• "Сөөмөйүңүз менен ортоңку манжаларыңызды ачыңыз" ………… белгилүү манжаларга тиешелүү

Маанилүү буйруктар жок дегенде эки ачкыч сөздү талап кылат. Төмөнкү буйруктар кол менен иштөөгө алып келбейт, анткени аларда бир гана ачкыч сөз бар:

• "Ачык" ………………………………………………….. "ачкыч" ачкыч [1]
• "Мага кол сун" ………………………………………………………
• "Мага ачкычты бер" …………………………………

Бул буйруктарды чечмелөө үчүн мен окшош мааниге ээ болгон ачкыч сөздөрдү төмөнкүдөй топтоштурдум:

• Бир нече манжалар: "кол", "манжалар", "ачык", "жабуу", "бошотуу" [1]
• Белгилүү манжалар: "бармак", "көрсөткүч", "орто", "шакек", "кичине"
• Ачык манжалар: "ачык", "көтөрүү", "узартуу", "бошотуу" [1]
• Манжаларды жабуу: "жабуу", "төмөн" [1]
• Милдеттер: "көтөрүү", "кармоо", "тандоо", "демо", "калибрлөө"

Ар бир ачкыч тобу "желек" менен байланышкан. Табигый сүйлөөнү чечмелөө үчүн, ачкыч сөз табылган сайын желек же желек тобу иштетилет. Котормочу кандай аракеттер талап кылынарын иштеп чыгуу үчүн желек айкалыштарын гана карашы керек.

Рекурсия

Рекурсия буйрук өзүн бир же бир нече жолу чакырганда пайда болот.

Кээ бир манжаларыңыз узарып, кээ бирлери жабык деп ойлойбуз. Келгиле, бир нерсени көтөрүп бараткандай эле, бармагыңыздын узарып, манжаларыңыз жабылышын каалайсыз деп ойлоп көрөлү.

Метод 1

Төмөнкү эки үн буйругу буга жетет:

• "Колуңду ач"
• "Ортоңку шакегиңизди жана кичинекей манжаларыңызды жабыңыз"

Метод 2

Эки башка буйрук чыгаруунун ордуна, сиз "carry ()" тапшырмасын түзө аласыз:

Муну мен үчүн көтөр

Бул буйрук "carry ()" функциясын жандандырат, андан кийин:

• процесс ("колуңду ач");
• процесс ("ортоңку шакегиңизди жана кичинекей манжаларыңызды жабыңыз")

Бул рекурсивдүү аракет татаал кол фигураларын түзүүгө мүмкүндүк берет.

Эскертүү

[1]

Ыңгайлуулук үчүн мен котормочуну "ачуу", жабуу жана "чыгаруу" дегенди бир сөздөн турган буйрук катары кабыл алууну программаладым.

8 -кадам: Жыйынтык

Бул көрсөтмөдө роботтун колу алюминий экструзиясынын кыска узундугунан жана зым пальто илгичтен кантип курулаары көрсөтүлгөн.

Кол кээ бир идеяларды текшерүү үчүн жасалган. Манжанын учуна кармоону жакшыртуу үчүн кулакчалар тагылат.

Өзгөчөлүктөргө төмөнкүлөр кирет:

• Жасоо жөнөкөй
• Ар бир манжа кабель менен иштейт.
• Жеке манжалардын кыймылы
• Топтун манжаларынын кыймылы
• Ар кандай тапшырмалар үчүн программалоочу фигуралар
• Төмөн наркы
• Жеңил салмак
• Зарыл болсо, суу астында иштейт (мотору кыскарбайт)

Ар бир манжа кабель менен иштейт. Тарамыштар үчүн нейлон балык линиясы колдонулат, алардын ар бири ийкемдүү көшөгө-зым аркылуу азыктанат.

Киришүү бөлүмүндөгү 2 -сүрөттө эки кабель көрсөтүлгөн … бири 2 тарамышы бар, экинчиси үч. Эгер ийилүү радиусу чоң болсо, бул жакшы, антпесе кабелдер ийилгенде манжалар жабышып калат. Бул видеодогу беш өзүнчө кабелди колдонуу менен жеңилди

Нейлон балык линиясы иштеп жатканда, ал созулуп кетет. Дат баспас болоттон жасалган балык уулоо изи жакшы чечим болмок … Мен заказ боюнча роликке ээ болдум.

Кыймылдаткычтар тепкичтүү моторлордон жана чексиз курлардан жасалган. Тарамыштар кабелдик байламталар аркылуу айдоочу курларга бекитилет.

Бул долбоор servo моторлор менен бирдей жакшы иштеши керек. Серволорду колдонууну тандасаңыз, коддун кичине өзгөрүүлөрү керек болот.

Bluetooth үн буйруктары Android уюлдук телефонуңуздун колдонмосунан Arduinoго жөнөтүлөт.

Уюлдук телефон колдонмосунун коду MIT AppInventor 2дин жардамы менен иштелип чыккан жана бул нускамада жарыяланган.

Arduino үн котормочу абдан ишенимдүү. Бул нускамада камтылган код башка долбоорлордо колдонулушу мүмкүн.

Уюлдук телефонуңузду кошпогондо, бул долбоорду куруунун болжолдуу баасы 100 доллардан аз

Менин башка көрсөтмөлөрүмдү көрүү үчүн бул жерди басыңыз.