Жарыкка багытталган робот баш. Кайра иштетилген жана кайра колдонулган материалдардан: 11 кадам

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

Эгерде кимдир бирөө робототехника бош чөнтөк менен келе алабы деп ойлонсо, балким, бул үйрөтүүчү жооп бере алат. Эски принтерден кайра иштетилген тепкич моторлор, колдонулган теннис топтору, шамдар, колдонулган бальза, эски илгичтин зымы, колдонулган эмаль зым мен бул робот башты жасоодо колдонгон материалдардын бири болчу. Мен дагы төрт серво моторун, бир адафрут мотор калканчын жана arduino UNO колдондум. Мунун баары башка долбоорлордон кайра колдонулду, алар жырткычтык менен! Акчаны үнөмдөө үчүн бул сөзсүз экенин бардык жаратуучулар билишет.

Айлана менен өз ара аракеттенбеген робот жок болгондуктан, ал бурулуп, айланадагы эң жаркыраган жерди карайт. Бул эң арзан датчиктерден жасалган: фотоэлементтер. Алар эң ишенимдүү эмес, бирок татыктуу нерсени жасоо үчүн жетишерлик ишенимдүү.

1 -кадам: Колдонулган материалдар

1. Arduino UNO
2. Adafruit мотор калканы V2
3. servo SG90 X 3
4. моюн буруу үчүн бир MV995 серво
5. тепкичтүү мотор, мен 20 жашта болчумун, бул жогорку моменттүү мотор болбошу керек
6. нан 400 жана секирүүчү кабелдер
7. үч фотоэлемент жана үч 1K, 1/4W резистору
8. DC трансформатору 6V нан платасы аркылуу серволорду иштетүү үчүн
9. 3 пинг -понг шарлары
10. көбүк тактасы
11. бальза жыгач
12. катуу зым
13. диаметри пластикалык жана жез түтүкчөлөрү бири -бирине туура келет, узундугу 20см жетиштүү
14. 15X15 см жыгач негиз катары
15. ашкана кагазынан эки карт тактасы
16. каршы салмак үчүн кичинекей темир торлор

2 -кадам: Көз алмасын жасоо

1. Стол тенниси боюнча топту эки жарым шарга бөлүү керек
2. Кесилген топтун үстүнө шам күйгүзүп, аны иш жүзүндө мом кылсаңыз болот. Бул майлуу көрүнүштү талап кылат. Мен сүрөтчү эмесмин, бирок бул табигый окшойт деп ойлойм.
3. Андан кийин калыңдыгы 1 см болгон бальза жыгачынан диск жасашыңыз керек, ал кесилген топко (жарым шарга) туура келиши керек.
4. Акыры көздүн линзасы үчүн корпусту (тайыз тешикти) бургулаңыз. Анан ошол жерге койсоңуз болот, көздүн линзасына окшош.

3 -кадам: Көз кыймылынын механизмин жасоо

Бул механизмди долбоорлоонун негизги идеясы - көздүн бир эле учурда эки огунун айланасында айлануусу керек. Бири тик жана бири горизонталдуу. Бул айлануу огу көздүн шарынын ортосуна өтүшү үчүн орнотулушу керек, антпесе кыймыл табигый көрүнбөйт. Ошентип, аталган борбор пинг -понг жарым шарында чапталган бальза дискинин ортосуна жайгаштырылган.

Аракет кылыш үчүн, муну ишке ашыруу үчүн майда материалдарды башкарууга туура келди. Кийинки сүрөттөр сериясы жолду көрсөтөт.

Сүрөттөрдө бири -бирине жакшы дал келген ак жана темир түтүктү көрө аласыз. Ак кичинекей желектин түркүгү болгон, ал эми металл жез түтүк. Мен аларды тандадым, анткени алар бири -бирине жакшы дал келет жана диаметри бир нече мм. Чыныгы өлчөм маанилүү эмес. Сиз бул ишти аткара турган башка колдоно аласыз!

4 -кадам: Кыймылдарды текшерүү

Эч кандай симуляциялык программалар колдонулбагандыктан, серводон келген кыймылдардын чегин табуунун бирден бир жолу - бул чыныгы физикалык тестирлөө. Бул жол сүрөттөрдө көздү өйдө жана ылдый кароо үчүн көрсөтүлгөн. Чектөөлөрдү табуу зарыл, анткени серволордун айланышы мүмкүн болушунча табигый көрүнүшү үчүн көздүн кыймылынын чектерине жана күтүүлөрүнө ээ.

Көрсөтүлгөн сүрөттөргө байланыштуу процедураны аныктоо үчүн мен мындай деп айта алам:

1. зым менен servo менен көздү туташтыруу
2. Серво рычагын колуңуз менен буруңуз, ошондо көз максималдуу абалга келет (алдыга жана артка)
3. көздүн бул позицияларды ээлеши үчүн сервонун абалын текшериңиз
4. сервонун бекем позицияны ээлеши үчүн жерди (кесип же окшош) жасоо
5. Сервону жайгаштыргандан кийин, көздүн максималдуу позицияларынын дагы деле мүмкүн экендигин дагы бир жолу текшериңиз.

5 -кадам: Көздүн кабагын жасоо

1. Чыныгы көздөрдүн ортосундагы аралыкты өлчөө.
2. Диаметри көздөргө барабар болгон эки жарым тегеректи пландап, 1 -кадамда өлчөнгөн борборлордун ортосундагы аралык менен көбүктөнгөн тактага тартыңыз.
3. Сиз тарткан нерсени кесип алыңыз.
4. Стол тенниси боюнча топту төрткө бөлүңүз.
5. Пинг-понгдун ар бир кесилген кесимин эки эле кесип алган жарым тегерекчеге чаптаңыз.
6. Түтүктөрдүн кичинекей бөлүктөрүн акыркы сүрөттө көрүнгөндөй кесип, тизиле тургандай кылып чаптаңыз. Каалаган аяктоо үчүн акыркы сүрөттү караңыз

6 -кадам: Көздүн жана кабактын механизмдеринин акыркы көрүнүшү

Кээ бир ачык -айкын так эместиктер бар, бирок өтө арзан бааны жана мен колдонгон "жумшак" материалдарды эске алганда, мен үчүн канааттандырарлык окшойт!

Сүрөттөн көрүнүп тургандай, кабакты бурган servo чындыгында бир тарапка жылат жана ишти экинчи булакка калтырат!

7 -кадам: Моюн механизмин жасоо

Баш солго же оңго бурула алгыдай болушу керек, 90degs эки жакка, ошондой эле горизонталдык айлануу эмес, 30degs өйдө жана ылдый деп.

Мен башымды туурасынан айландыруучу тепкичти колдондум. Картондун кичинекей бөлүгү миск (бет) сыяктуу механизм үчүн төмөн сүрүлүү платформасы катары кызмат кылат. Биринчи сүрөттө механиктер көрсөтүлгөн. Степпер горизонталдык айланууну кеңейтет, көздүн горизонталдык айлануусу анын жогорку сол же оң чегине жеткенден кийин. Андан кийин степперлердин ротациясына чектөө бар.

Экинчи сүрөттө көрүнүп тургандай өйдө жана ылдый баштардын айлануусу үчүн мен сервону колдондум. Сервонун колу ийкемдүү параллелограммдын бир тарабы катары иштейт, мында анын параллель жагы тепкич үчүн негиз катары кызмат кылат. Ошентип, servo бурулганда, степпердин негизи бирдей айланат. Ошол параллелограммдын башка эки тарабы - тигинен багытталган жана өйдө -ылдый жылып баратканда бири -бирине параллель болуп турган эки катуу кабель.

8 -кадам: Моюн механизми 2 -чечим

Бул кадамда сиз башыңызды туурасынан жана тигинен буруунун дагы бир мүмкүн болгон чечимин көрө аласыз. Бир кадам тепкич горизонталдуу айланууну, экинчиси вертикалды айландырат. Муну ишке ашыруу үчүн тепкичтерди сүрөттөрдө көрүнгөндөй чапташ керек. Үстүнкү тепкичтин үстүнө көз механизмин миск менен бекитүү керек.

Бул ыкманын кемчилиги катары мен төмөнкү тепкичтин жыгач вертикалдуу тегиздикке бекитилгенин көрсөтө алам. Бул бир аз колдонуудан кийин туруксуз болуп калышы мүмкүн.

9 -кадам: Жарык булагынын жайгашуу сенсорлор системасын түзүү

Жарык булагын үч өлчөмдө табуу үчүн, жок дегенде үч жарык сенсору керек. Бул учурда үч LDR.

Алардын экөөсү (баштын ылдыйкы бөлүгүнө бирдей горизонталдык сызыкта жайгаштырылган) жарык энергиясынын тыгыздыгынын айырмасын горизонталдуу түрдө айтышы керек, үчүнчүсү (баштын жогору жагына коюлган) бизге салыштырмалуу көрсөтүшү керек. жарыктын тыгыздыгынын тигинен тигил же бул эки орточо өлчөө.

Коштоочу pdf файлы сизге LDRлерди камтыган түтүктөрдүн эң жакшы ийилүүсүн табуунун жолун көрсөтөт, бул үчүн жарык булагына ишенимдүү маалыматты алуу үчүн.

Берилген код менен сиз үч LDR менен жарык сезүүнү текшере аласыз. Ар бир LDR келген энергиянын көлөмүнө карата сызыктуу күйүүчү тиешелүү LEDди иштетет.

Дагы татаалыраак чечимдерди каалагандар үчүн, мен эксперименталдык аппараттын сүрөтүн берем, ал LDR түтүктөрү үчүн эң жакшы жантыкты (бурч φ) кантип табууну көрсөтөт, ошондо кирүүчү жарыктын бир бурчунда you эң чоң айырмачылыкка ээ болосуң. LDRs өлчөө. Мен бурчтарды түшүндүрүү үчүн план киргиздим. Менимче, бул көбүрөөк илимий маалымат алуу үчүн ылайыктуу жер эмес. Натыйжада, мен 30дегс эңкейүүнү колдонууга келдим (45 болсо да жакшы)!

10 -кадам: Жана… Электроника үчүн кээ бир кеңештер

4 сервонун болушу аларды ардуинодон түздөн -түз иштетүүгө мүмкүн эмес. Ошентип, мен аларды 6В менен тышкы электр булагынан (тривиалдуу транформаторду колдондум) иштеттим.

Степпер Adafruit Motorshield V2 аркылуу иштейт жана башкарылат.

Фотоэлемент arduino uno аркылуу башкарылган. Тиркелген PDF бул үчүн жетиштүү маалыматты камтыйт. LDR схемасында мен 1K каршылыгын колдондум.

11 -кадам: Код үчүн бир нече сөз

Кодекстин архитектурасында боштук циклинин бир нече гана саптары бар стратегиясы бар жана ар бир тапшырма үчүн бир нече тартип бар.

Бир нерсе кылардан мурун башы баштапкы абалын алат жана күтөт. Баштапкы абал кабактын жабылганын, көздүн кирпиктердин астында түз караганын жана баштын вертикалдуу огу колдоо базасынын горизонталдык тегиздигине перпендикуляр экенин билдирет.

Алгач робот ойгонушу керек. Ошентип, кыймылдабай туруп, күтүлбөгөн жерден жана чоң өсүштү күтүп турган жарык өлчөөлөрдү алат (сиз канча экенин өзүңүз чече аласыз).

Андан кийин биринчи көздү туура жакка бурат жана эгер алар эң жарык чекитке жете албаса, баш кыймылдай баштайт. Механизмдердин физикалык чектеринен келген ар бир айлануунун чеги бар. Ошентип, башка курулуш конструкциялардын (геометриянын) механикасына жараша башка чектерге ээ болушу мүмкүн.

Кошумча кеңеш роботтун реакция ылдамдыгына байланыштуу. Видеодо робот атайылап жай иштеп жатат. Кечигүүнү өчүрүү менен муну тездете аласыз (500); коддун боштук циклине () жайгаштырылган!

Жасоодо ийгилик!