NEX долбоору: 6 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Эй балдар, бул дагы бир сонун долбоор менен бул жерде Натанаэль Прадо. Бул жолу мен сиздер менен бөлүшкүм келет, мен үч жылдан бери жасап келе жаткан долбоор, бул долбоор менин NEX аттуу роботум. Ошентип, биринчиден, менин жаратуумдун тарыхы менен таанышып алыңыз.

Долбоордун артындагы тарых

Көптөн бери менде бир каалоо бар болчу. Роботту түзүү каалоосу, бирок кандайдыр бир робот эмес. Мен жөн гана робот эмес, дос болгон, уникалдуу мүнөзгө жана өзгөчөлүктөргө ээ болгон, ошондой эле менин ким экенимди камтыган адамды түзгүм келди. Бул каалоо менде төрөлө баштаганда, мен так билбейм; бирок мен билем, убакыттын өтүшүнө карабай, бул менин ичимде эч качан өлбөйт, анткени бул жөнөкөй каалоодон тышкары, бул жашоо максаты жана аткарыла турган кыял болчу. Мына ошондо мен биринчи Arduino An Arduino Mega 2560ти сатып алдым, мен кыялымды чындыкка айланта баштадым жана менин каалоом бир аз жинди же мүмкүн эместей сезилиши мүмкүн, бирок мен тобокелге салып, аткаргым келген нерсени издеп жүрдүм. жана белгисиз тарапка барат. Бул болжол менен планымды ишке ашыруу үчүн үч жыл болду. Ал эми көп жылдык жумуштан кийин менин роботум жанданды !!!

Бирок Arduino деген эмне?

Биринчи кезекте билбегендерге Arduino менен тааныштыргым келет. Ошентип, Arduino-бул колдонууга оңой аппараттык жана программалык камсыздоого негизделген ачык булак электроника платформасы. Arduino такталары кирүүлөрдү окуй алат - сенсордогу жарык, баскычтын манжасы же Twitter билдирүүсү - жана аны чыгууга айландыруу - моторду иштетүү, LEDди күйгүзүү, интернетте бир нерсе жарыялоо. Тактадагы микроконтроллерге көрсөтмөлөрдүн топтомун жөнөтүү менен тактаңызга эмне кылуу керек экенин айта аласыз. Бул үчүн сиз Arduino программалоо тилин (зымга негизделген) жана кайра иштетүүгө негизделген Arduino программасын (IDE) колдоносуз. Arduino ушунчалык фантастикалык жана укмуштуудай, анын жардамы менен сиз көптөгөн сонун нерселерди жасай аласыз жана сиз өз кыялыңызды чындыкка айландыра аласыз, мен роботумду NEX жасагандай.

Бул долбоорду жарыялоонун максаты жөн эле менин роботумду кантип жасаганымды майда -чүйдөсүнө чейин түшүндүрүп берүү эмес, тескерисинче, кээде сиздин кыялыңыз мүмкүн эмес болуп көрүнгөнүнө карабай, сизге каалооңузду ойлоп табууга шыктандыруу жана үндөө. Ошентип, биз эмнени күтүп жатабыз? Келгиле, ага жетели!

Жабдуулар

www.arduino.cc/en/guide/introduction

1 -кадам: материалдар

Бул роботту жасоо үчүн колдонулган бөлүктөрдүн көпчүлүгү:

• Мэга 2560
• Shield Easy VR 3.0 + Микрофон
• Motor Shield L293D
• Nextion жакшыртылган 3,5 "дисплей
• 2 Micro Servo SG90 Tower Pro 9g
• Тегерек робот шасси комплект
• HC-SR04 УЗИ аралык сенсор
• 10000mAh Mi Power Bank
• 8Ω спикер

Мен дагы башка материалдарды колдондум, мисалы:

• Сүт болот (NEXтин денесин жасоо үчүн)
• Гальванизацияланган зымдар (NEXтин колун жасоо үчүн)
• Картон
• Пластмассадан жасалган бөлүктөр
• Кээ бир спрей боектор

2 -кадам: Концепциядан реалдуулукка

Ар бир долбоор баарынан мурда биздин мээбизде башталып жаткандыктан, кандайдыр бир долбоордун курулушун баштоодон мурун, идеяңызды кагазга түшүрүү, идеяны реалдуулукка айландыруу үчүн кайсы бөлүктөр менен материалдарды колдонсо болоорун түшүнүү абдан маанилүү. Муну эске алганда, жогорудагы сүрөттө 2019 -жылдын башында жасалган менин роботумдун биринчи эскиздеринин бири көрсөтүлгөн, анда NEXтин акыркы долбоордо кандайча окшош экени көрсөтүлгөн. Кийинчерээк бул иллюстрация жакшыртылып, натыйжада кичине өзгөртүүлөр киргизилген. Төмөндөгү сүрөт компьютердин графикалык программасынын жардамы менен жаңыртылган долбоордун 2D көрүнүшүн көрсөтөт.

3 -кадам: NEXтин бөлүктөрү

Бул бөлүмдө мен сизге роботту түзүүдө колдонулган эң маанилүү бөлүктөрдү көрсөтөм жана аларды ар түрдүү робототехника жана Arduino долбоорлорунда кантип колдонсо болорун түшүндүрөм. Андыктан кел !!

Бул бөлүктөн баштайлы, бул Motor Shield L293D, ал L293D чипине негизделген жана Arduino менен колдонсо болот. Бул Shield абдан кызыктуу, анткени ал моторлорду Arduino тактаңыз менен башкарууга мүмкүндүк берет. Аны менен бир убакта 4 DC DC, 2 Servos же 2 Stepper моторлорун башкарууга болот. Мен бул Shieldди SG90 эки серво мотору менен иштеген NEXтин куралдарын, ошондой эле аны айланып өтүүчү эки DC моторун башкаруу үчүн колдондум.

Бул нерсе эки көзгө окшош, туурабы? бирок алар андай эмес, хахаха… Бул чындыгында Arduino менен колдонула турган HC-SR04 ультрадыбыштуу модулу, мисалы, кээ бир нерселердин ортосундагы аралыкты өлчөө үчүн, ал 2смден 4мге чейинки аралыкты чоң тактык менен өлчөй алат жана төмөн баа. Бул сенсорлор transceivers деп да аталат жана sonarга окшош иштөө жөндөмүнө ээ. Сонар негизинен суу астында колдонулса, УЗИ өткөргүчтөрү аба чөйрөсүндө, аба аркылуу берүү каражаты катары колдонулушу мүмкүн. Мындан тышкары, УЗИ толкун сенсорлор өнөр жай жана медициналык колдонмолордо таралган.

Бул Servo Motor SG90, бул бурчтук абалды көзөмөлдөгөн мотордон башка эч нерсе эмес, ал: PWM сигналдары аркылуу servo мотору -90º дан баштап бара турган бурчка чейин анын огу экенин буйрук кылса болот. 90º, же башкача айтканда, 180º эркиндик даражасына ээ. Мындан тышкары, SG90 Servo мотору Arduino же Educational Roboticsке келгенде эң популярдуусу болуп саналат. Бул кичинекей өлчөмгө жана көпчүлүк билим берүү колдонмолоруна ылайыктуу моментке ээ болгондуктан. Менин долбоорумда NEXтин колдорун жылдыруу үчүн 2 servo мотор колдонулган.

Бул Display Nextion Enhanced NX4832K035, бул дисплей абдан күчтүү, чындыгында мен бул дисплейди колдонуп роботумдун жүзүн жасадым. Ал аппараттык бөлүктү (TFT такталарынын сериясы) жана программалык бөлүктү (Nextion редактору) камтыйт. Жакшы жери Nextion TFT тактасы байланыш үчүн бир гана сериялык портту колдонот.

Менде бул жерде сүрөтүм жок башка маанилүү бөлүктөр бар, мисалы Easy VR Shield 3.0, Бул Shield-бул көп багыттуу, күчтүү жана үнөмдүү сүйлөө таануу мүмкүнчүлүктөрүн кошуу үчүн иштелип чыккан сүйлөө таануу модулу. дээрлик бардык колдонмо. Анын микрофону жана 8Ω динамиктин колдоосу бар, бул Shield менин роботум үчүн абдан маанилүү, анткени ал мага NEX менен байланышууга мүмкүндүк берет, бул менин жана роботумдун ортосундагы көпүрө сыяктуу.

Дагы бир маанилүү бөлүгү - бул тегерек робот шасси комплект, бул комплект NEXтин дөңгөлөктөрүн башкаруучу эки DC моторун камтыйт, андыктан менин роботум алдыга, артка, айлана алат, оңго жана солго ж.б.

Жана акыркысы, албетте, Power Bank. Менин роботум өзүнчө болгондуктан, анын ичине батарейка керек, бул Arduino үчүн энергия менен камсыз кылат, ошондуктан мен ал үчүн 10000Mah Powerbankти тандайм.

4 -кадам: NEX түзүү процесси (жабдык)

NEXти чогултуу процессиндеги биринчи кадам Arduino Mega 2560, EasyVR 3.0 Shield жана L293D Motor Shield ортосундагы интеграцияны жана иштөөнү текшерүү үчүн жүргүзүлгөн алдын ала тесттер болду.

Бул этап аяктагандан кийин, роботтун денеси жасалды, ал үчүн уя сүттөн турган банканы колдонушту, аны кээ бир бөлүктөргө бекитүү үчүн кээ бир бөлүктөрүндө кесүү керек болчу, андан кийин бул банка кум менен боёлгон. сары боектор.

Муну жасагандан кийин, NEX робот шасси чогултулду, анткени ал заводдон толугу менен ажыратылган. Кыймылдаткычтын туура электрдик туташууларын жасоодон тышкары, шассинин бардык бөлүктөрүнө туура келиши керек болчу. Төмөндөгү сүрөттү караңыз, мурунтан эле чогулган.

Бул даяр болгондо, HC-SR04 УЗИ сенсору стратегиялык жактан бул шассиге жайгаштырылган жана сүт банкы (робот корпусу) мурда орнотулган роботтук шассинин үстүнө сайылган. Андан кийин, кабелдер NEX корпусуна туташып, тиркелди, бул ички компоненттердин ортосундагы байланышты роботтун корпусунун сыртына, мисалы микрофонго, USB портуна кайра заряддоого жана USB порту Arduino. Төмөндөгү сүрөттү караңыз:

Андан кийин, роботтун корпусуна эки мотор сервосу кошулган, ал банканын ар бир учунда, ошондой эле 10000mAh кубат банкында. Төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөндөй.

Көп өтпөй, NEX корпусуна Arduino Mega 2560 + Shield EasyVR 3.0 + Motor Shield L293Dден турган негизги робот чогултуу кошулду жана такталар менен башка перифериялык түзүлүштөрдүн ортосунда тийиштүү байланыштар түзүлдү. Төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөндөй.

Ушундай кылгандан кийин, 3,5 дюймдук Nextion LCD экраны Arduino Mega 2560 менен туташып, роботтун корпусунун маңдайына тиркелген, жана мындан тышкары, 4Ω жана 3W динамиги роботтун корпусундагы ЖК экрандын астына стратегиялык түрдө жайгаштырылган. Акыр -аягы, NEX колдору жасалып, аны жасоо үчүн мырышталган зымдар колдонулган.

5 -кадам: NEX түзүү процесси (программалык камсыздоо)

Эми NEX программалык камсыздоо бөлүгүнө өтүү. Nextion экранында NEX роботунун жүзүн түзүү үчүн биринчи жолу ачык булактуу графикалык дизайн жана анимация программасы Крита деп аталды. Ал аркылуу сиз NEXтин бардык көркөм сүрөтүн тарта аласыз, ошондой эле жаратылган ар бир сүрөттү NEXтин бет анимацияларынын бир бөлүгү болуу үчүн кадрга айландыра аласыз. NEX сүйлөгөн сайын, ал экранда берилген буйрукка тиешелүү сүрөттөрдүн топтомун 30 FPSте айландырат, башкача айтканда, ал айткан ар бир үн билдирүүсү оозунун кыймылы менен шайкеш келиши керек, андыктан ал NEXти жасоодо абдан этият болгон. эрин синхрондоштуруу, ошондуктан анын ооз кыймылдары кайталанбайт жана сүйлөп жаткан нерсеге шайкеш келбейт. Анимация белгилүү бир ылдамдыкта айлануучу сүрөттөрдүн тизмегинен башка эч нерсе болбогондуктан, NEX бул жарыяланганга чейин экранда кезеги менен айланууга жөндөмдүү беш миңге жакын сүрөттөлүшкө ээ. Бул, албетте, бул долбоордун эң түйшүктүү жана чарчоочу бөлүктөрүнүн бири болчу, анткени бул аймакта эч кандай даярдыгы жок эле чиймелерди жана анимацияларды түзүү көп күчтү жана чыдамкайлыкты талап кылат. Бирок бул гана эмес, бул сүрөт банкынын анимациясын Arduino Nextion экранында аткарууга мүмкүндүк берүү үчүн,.tft файлын жаздырган жана киргизилген Nextion Editor программасын колдонуу зарыл болгон. Кийинки Nextion экранына туташтырыла турган микро SD карта жана ага жүктөлгөн сүрөттөр.

NEX роботунун үнүн түзүү үчүн бул кеңири мазмунду бул жерге жазган автордун үнүнүн негизи катары колдонулган. Audacity программасын колдонуу менен бир нече үн өзгөртүү процесстери аркылуу NEX үчүн мүнөздүү үндү түзүү мүмкүн болду. Кийинки кадам EasyVR Shield программасында EasyVR командири программасы аркылуу түзүлгөн бардык үн буйруктарын жүктөө эле. Бул жарыяланган убакта NEXте 12 үн буйругу, ошондой эле ага жүктөлгөн 12 үн билдирүүсү бар.

Жана NEX роботу жаратуу процессинин аягына кандай караган.

6 -кадам: Бул фольк

Мунун баары элдики, Көрүп турганыңыздай, мен үч жылдык долбоорду бир Инструкциялуу түрдө жалпылоого аракет кылдым, бирок бул оңой эмес хахаха … Бирок бул жерде айткым келген негизги кабар-бул сиздин кыялыңыз кандай болбосун., жана бул кыялдануудан баш тартпоо үчүн аны ишке ашыруу мүмкүн экенине ишенсеңиз, ал ишке ашат !!

NEX жана бул Instructable долбоору сизге жакты деп үмүттөнөм жана ушул убакка чейин окуганыңыз үчүн баарыңыздарга рахмат. Эгерде сиз NEX жана укмуштуу саякатыңыз тууралуу көбүрөөк билгиңиз келсе, анын расмий Instagram: @nextherobot баракчасына жазылууну унутпаңыз. Болду, кош !! жакында дагы бир сонун долбоорлор менен көрүшөбүз !!;)