Sparky - DIY Интернетке негизделген Telepresence роботу: 15 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:43

Спарки аты 90 -жылдардын башында башталган искусство долбоорунун ыңгайсыз аталышына ээ болгон Автопортрет Артефакт Ровинг Шасси деген кыскартууга негизделген. Ошол убактан бери Спарки чоңойгон RC оюнчугунан, бир нече бала монитордук видеокамералар менен, толугу менен желе иштетилген автономдуу теле репрессияга айланды. Бир нече жылдар бою көптөгөн технологиялар жана чечимдерди колдонуп, бирок бир эле максатта жандуу видео телепрезентация жана алыскы автономдуу ровинг үчүн платформа берүү болгон. Бул долбоорго керектүү шаймандардын көбү сатыкта жана мен колдонгондордун көбү мурунку долбоорлордо менин дүкөнүмдө болгон деп үмүттөнөбүз, бирок сизде окшош шаймандар болот, бирок импровизацияга, таштанды чумкууга же дайынсыз жоголгондугу үчүн Craigslistке урунууга даяр болуңуз. parts. Sparky Skypeты видео баарлашуунун негизи катары колдонот, ошондой эле кээ бир ыңгайлаштырылган программалык камсыздоону (жана баштапкы кодду) биз негизги дөңгөлөктүү айдоочу серво көзөмөлдөрүн камсыздайбыз. Сиз бул кодду роботуңузга функцияларды кошуу үчүн ыңгайлаштыра аласыз - анын ичинде сервоприёмниктер, кармагычтар жана сенсорлор жана сиз фантазияңыз жана тапкычтыгыңыз менен гана чектелгенсиз. Ар бир робот башкача болорун унутпаңыз, андыктан бул колдонмо толук көрсөтмө эмес. Муну өзүңүздүн уникалдуу Sparky чыгармаңызды долбоорлоо жана куруу үчүн башталгыч пункт, пайдубал катары ойлонуп көрүңүз.

1 -кадам: Бөлүктөр - Шасси жана Drive Train

Chassis and Drive Train: Vex - популярдуу билим берүүчү робот комплект. Бул кадимки Erector топтомуна окшош, ага татаал серво моторлору, дөңгөлөктөр жана редукторлор кошулган (VEX ошондой эле толук роботторду даярдоо үчүн өзүнүн программалоо тилин жана компьютердик тактасын камтыйт, бирок биз аларды Sparky үчүн колдонбойбуз).

2 -кадам: Бөлүктөр - Кубат

Кубат: Ыкчам 12v, 7Ah хобби батареясы. Жөнөкөй фабриканын, DCдин AC кубаттуулугуна инвертору менен бирдикте, роботту бир зарядда бир нече саат иштетүү үчүн жетиштүү шире берет.

3 -кадам: Бөлүктөр - Мээ

Мээ: Биринчи муундагы Mac Mini арзан жана WiFi, Bluetooth жана бардыгын туташтыруу үчүн жетиштүү портторду камтыган кичинекей пакетте чоң күч менен функционалды сунуштайт (USB, Ethernet, FireWire, аудио).

4 -кадам: Бөлүктөр - Нерв системасы

Нерв системасы: Компьютер менен серво кыймылдаткычтарынын ортосундагы ажырымды жоюу үчүн Sparky MAKE Controller тактасын колдонот.

5 -кадам: Программалык камсыздоо

Программалык камсыздоо: Sparky учурдагы телепрезиденцияны орнотуу үчүн Skype, популярдуу бекер VoIP жана видеочат программасын колдонот, бирок биз сервомоторлук башкарууну кошо ала турган ыңгайлаштырылган программалык камсыздоо менен анын чат функциясын күчөттүк. Бул файлдарды өзгөртүүгө болот, андыктан сенсорлор, кармагычтар жана башка кошумча функцияларды кошо аласыз.

6 -кадам: Башка компоненттер

Башка компоненттер: LCD монитор, чычкан, клавиатура Веб -камера кабели - USB, Firewire, Ethernet, кубат, видео, аудио Серванын күчүн жогорулатуу үчүн жөнгө салынуучу кубаттоочу дөңгөлөктөр

7 -кадам: Куралдар

Куралдар: Vex Screwdriver Snips Ассорти ZIP галстуктары үчүн Аллен ачкычы

8 -кадам: CHASSIS & DRIVE TRAIN -1

Sparky шассиинин мурунку версиялары ар кандай материалдарга негизделген, анын ичинде ширетилген болот, лего жана башкалар. Учурдагы Sparky версиясы VEX роботтук дизайн тутумунун артыкчылыктарын колдонот, Erector Set сыяктуу болоттон жасалган курчоолорду, плиталарды жана гайкаларды/болтторду, ошондой эле камтылган тиштерди, дөңгөлөктөрдү жана окторду колдонот. Бул комплект көп убакытты үнөмдөйт, сиз боттун так өлчөмдөрүн аныктайсыз. Бир нече жалпы дөңгөлөктүү дөңгөлөктөр катуу бурулуштарда шамдагайлыкты камсыз кылат. Сиз окшош оюнчук масштабдуу материалдар менен кура аласыз, же оригиналдуу Sparky сыяктуу ширетилген болоттон бышыкыраак алкак чыгарууну тандай аласыз.

Step 9: CHASSIS & DRIVE TRAIN - 2

VEX комплектинде көптөгөн чоң бөлүктөр камтылган, анын ичинде чектелген 180* кыймыл диапазону бар стандарттык серволор, ошондой эле толугу менен айлануучу DC моторлору сыяктуу эки толук айлануучу моторлор бар. Бул ыңгайлуу, анткени алар толук айлануу дөңгөлөгүнүн кыймылын түзүү талаптарын жөнөкөйлөштүрөт. (Оригиналдуу Sparky роботунда чектелген диапазондун 2 сервосу бар болчу, бирок алар роботтун дөңгөлөктөрүн түз айдашкан эмес. Анын ордуна, алар коляскага туташтырылган потенциометрлерди физикалык жактан которушту, бул бир топ жылдар бою таң калыштуу жакшы иштеген Рубе Голдбергге окшош татаал чечимди башкарат. бирок дагы эле көпчүлүк инженерлерди нервтендирет!).

10 -кадам: CHASSIS & DRIVE TRAIN - 3

VEX сервопроводдору анча күчтүү эмес, бирок жабык тетиктерди колдонуу менен алар ылдамдык курмандыгына карабай дөңгөлөктөргө жетиштүү моментти бере алышат. Бул катуу беттерде жакшы иштейт, бирок килемде же ал тургай кичинекей бүдүрлөрдүн үстүндө күрөшөт. Кийинки кадам толук айлануу сервосун кошуу, же DC моторуна секирүү болушу мүмкүн, бирок бул кошумча программалоону талап кылат.

Step 11: CHASSIS & DRIVE TRAIN - 4

VEX шасси аны мүмкүн болушунча жарык кылып, бардык бөлүктөрү дал келиши үчүн аны кайра иштеп чыгууга бир аз убакыт кетти. Монитор тандоо өзгөчө кыйынга турду. Башында мен жеңил 7 ЖК экранын колдондум, бирок анын чечилиши ушунчалык начар болгондуктан, аны жакшы көрүү мүмкүн эмес эле. Акыр -аягы, эски 17 ЖК кошумча фунтту камтыйт, бирок бул фокусту кылды. Дагы бир көйгөй - салмак бөлүштүрүү. Батарея, инвертор жана энергия булактары алардын салмагы дөңгөлөктөрдүн ортосунда жайгашып, экөөнө тең оорчулук келтирбеши үчүн жайгаштырылышы керек. Бул маселелердин бардыгы биригип, тыгыз топтолгон компоненттерди жана zip-байланган кабелдерди табышмак кылып чыгарат.

12 -кадам: КОМПЬЮТЕР ЖАНА ПЕРИФЕРАЛДАР

Учурдагы Sparky ушунчалык кичинекей болушунун бир себеби - бул Mac Miniдин шыктандыруучу өлчөмү. Бул долбоорду ишке ашыруу үчүн керектүү эсептөө күчү азая баштаганы таң калыштуу ишке ашты. Мурунку аракеттерге толук көлөмдөгү G4 үстөлү, Luxo Lamp iMac, ал тургай сейрек кездешүүчү Mac Cube да кирген. Мен iPhone Sparky идеясын ойлоно баштадым, бирок анын өз көйгөйлөрү бар жана компьютердин жабдууларын туташтыруу оңой. Macтын арт жагын L -ден R -ге карасак, электр кабели, Ethernet (MAKE Controller), Firewire (iSight), монитор кабели, USB (MAKE Controller), дагы бир USB (клавиатура жана чычкан) бар. Бардык ашыкча кабелдер, күч кирпичтери ж. Б. Байланган жана шассиге бекитилген. Mac, LCD монитор жана MAKE тактасында үч AC электр зымдары бар, алар DC-to-AC инверторуна туташтырылган 3 тараптуу бөлүштүргүчкө кирип, 12 в батареясынын жанына тыгыз салынган. Ethernet жана USB кабели MAKE контроллерине туташат, бири маалымат үчүн, экинчиси кубат үчүн. Бул учурда ал батарея менен иштеген, MAKE тактасына туташкан жана дөңгөлөктөргө отурган (бирок азырынча айдала элек) WiFi менен иштеген компьютерде иштейт.). Азыр нерселерди сыноо үчүн жакшы убакыт. Аны күйгүзүңүз жана аудио, видео, WiFi жана башкалар менен болгон көйгөйлөрдү чечиңиз жана Skype аркылуу видео чалууларды жасаңыз. Кийинки баскычка өтүүдөн мурун бул мүмкүн болгон кыйынчылыктардын бардыгын тазалоону унутпаңыз.

13 -кадам: КОНТРОЛЛЕР КЫЛЫҢЫЗ

Контроллер тактасы Mac менен servo моторлорунун ортосунда физикалык байланыш түзүү үчүн талап кылынат. Такта компьютерден буйруктарды алат жана моторлорду айландыруучу электрдик импульстарга айланат. Ал ошондой эле сенсорлордон сигналдарды кабыл алат (инфракызыл, тийүү, жарык) жана ошол маалыматтарды кайра компьютерге жөнөтө алат. Жеткиликтүү көптөгөн түрдүү контроллерлер бар. Эң популярдуулардын бири, балким, Arduino, арзан, ачык булактардан турган контролдоочу тактасы, көптөгөн адамдар жактырышат. Мен MAKE тактасын бир нече жыл мурун ал прототип стадиясынан араң чыкканда алдым. Тактанын жаңы версиялары окшош, бирок, балким, орнотуу бир аз жөнөкөй. Мен MakingThings сайтына кирүүнү жана чыгууну аналогдук жана санариптик порттордун көп болушу сыяктуу эле, MAKE контролерунун дагы бир жакшы жери - бул түздөн -түз орнотулган бардык ыңгайлуулуктар. Sparky үчүн баарынан жакшысы 4 плагин-ойнотуучу servo уячалары. VEX сервопроводдору 0 жана 1 уячаларына туташып, нөлдөн баштап байланыштарды түзүүгө көп убакытты жана күчтү үнөмдөйт. MAKE тактасында серво кубаты үчүн ыңгайлуу которгуч бар, ал MAKE тактасынан 5v түз чыгып кетиши мүмкүн, же ширени 9в чейин көтөрүү үчүн тышкы электр менен камсыздоо кошулушу мүмкүн. Sparky s VEX моторлору бааланганына караганда көбүрөөк жүктөлөт, ошондуктан кошумча кубаттуулук дөңгөлөктөрдү айлантууга жардам берет (Моторлордун ички өчүрүү схемасы бар окшойт, эгерде өтө көп күч колдонулса күйүп кетишине жол бербейт). Эгерде сиз Arduino же башка контроллер тактасын колдонуп жатсаңыз, серверлерди айдоо үчүн керектүү маалыматты табуу үчүн интернеттен караңыз. Бул табуу үчүн абдан жеңил болушу керек.

14 -кадам: ПРОГРАММА

Sparky чындыгында эки компьютерди талап кылат-борттогу Mac Mini жана веб иштетилген жана видео чатка даяр башка компьютер. Бул экинчи компьютерди Sparky башкаруу стенди деп ойлонуп көрүңүз. Мен эски Powerbook жана iSight камерасын колдоном. Эки компьютер тең Skypeты талап кылат. Sparky долбоору аны видео баарлашуу үчүн колдонот, бирок анын тексттик чат функциясын моторду башкаруу буйруктарын Skype туташуусу аркылуу иштетет- ошондуктан, эгер Skype туташып турган болсо, анда робот алардын ортосунда эч кандай кошумча байланышты талап кылбайт. Skype үчүн, Sparky колдонуучунун плагин программасын талап кылат. Башкаруу стендинин плагини видео оюн стили менен коштолот, WASD контролдору клавиатурага түшүрүлгөн. Стенддеги баскычтар Skype ичиндеги тексттик билдирүүлөр катары Sparky'дин Mac Mini бортуна жөнөтүлөт, мында плагиндин дагы бир көчүрмөсү текст кабарларын алат жана аларды MAKE контроллерине жөнөтүлгөн кыймыл буйруктарына которот, ал серволорго күч жөнөтөт. Бул жерде программалоо көрсөтмөлөрү бар

15 -кадам: АЧЫК БОЛУУ

Айдоочу Sparky - бул уникалдуу тажрыйба, Marsian rover симинин жана социалдык тармактын аралашмасы, тез -тез техникалык өрт машыгуулары. Бул адамдарды коркуу жана адам-машина гибридинин идеясына тартуу жөнүндө ойлонууга мажбурлайт. Бирок таң калаарлык нерсе, адамдар жарым машиналуу киборг менен сүйлөшүп жатышканын унутуп калышкан окшойт, жана Sparky катышуучулардын ортосунда чыныгы, адамдык байланышты түзө алат. галерея экскурсоводу, джаз ырчысы жана топтун жетекчиси, кеченин алып баруучусу жана виртуалдуу Burning Man катышуучусу. Бирок Sparky үчүн потенциал бул мисалдардан алда канча чоң. Сиз Sparkyге эмне кыла аласыз? Кайда алып бармак элеңиз? Дүйнө менен болгон мамилеңизге таасир эткен телепрезентация роботторун кантип көрөсүз?