Жарыққа бағытталған робот басы. Қайта өңделген және қайта қолданылатын материалдардан: 11 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Егер біреу робототехника бос қалтамен келе ала ма деп ойласа, мүмкін бұл нұсқаулық жауап бере алады. Ескі принтердің қайта өңделген қадамдық қозғалтқыштары, теннис шарлары, шам, қолданылған бальза, ескі ілгіштен сым, эмальданған сым - мен осы робот басын жасау үшін қолданған материалдардың бірі. Мен сондай -ақ төрт сервоқозғалтқышты қолдандым, бір адафрут мотор қалқаны мен arduino UNO. Мұның бәрі басқа жобалардан қайта қолданылды, олар жабайы болды! Барлық өндірушілер ақшаны үнемдеу үшін бұл мүмкін емес екенін біледі.

Қоршаған ортамен байланыссыз робот жоқ болғандықтан, ол айналуға және айналадағы ең жарқын жерге қарауға бейім. Бұл ең арзан датчиктерден жасалған: фотоэлементтер. Олар ең сенімді емес, бірақ лайықты нәрсе жасау үшін жеткілікті сенімді.

1 -қадам: Қолданылатын материалдар

1. Arduino UNO
2. Adafruit моторлы қалқаны V2
3. SG90 X 3 серво
4. мойын бұруға арналған бір серво MG995
5. қадамдық қозғалтқыш, мен 20 жасты қолдандым, ол жоғары моментті қозғалтқышты қажет етпейді
6. нан тақтасы 400 және қосқыш кабельдері
7. үш фотоэлементтер және үш 1K, 1/4W резисторлары
8. 6В тұрақты ток трансформаторы нан тақтасы арқылы сервоға қуат береді
9. 3 теннис добы
10. көбік тақтасы
11. бальзам ағашы
12. қатты сым
13. диаметрі пластикалық және мыс түтік бір -біріне сыйып кетуі мүмкін, ұзындығы 20 см
14. 15X15 см ағаш негіз ретінде
15. ас үй қағазынан екі картоннан жасалған түтік
16. қарсы салмаққа арналған шағын темір торлар

2 -қадам: көз алмасын жасау

1. Пинг -понгты екі жарты шарда кесу керек
2. Кесілген доптың үстіне шам жағып, оны шынымен балауызға болады. Бұл майлы көріністі қажет етеді. Мен суретші емеспін, бірақ менің ойымша, бұл табиғи түрде көрінеді.
3. Содан кейін қалыңдығы 1 см бальзам ағашынан кесілген шарға (жарты шарға) сәйкес келетін дискіні жасау керек.
4. Ақырында көздің линзасына арналған корпусты (таяз тесік) бұрғылаңыз. Содан кейін сіз көздің линзасына ұқсайтын нәрсені қоюға болады.

3 -қадам: Көз қозғалысының механизмін жасау

Бұл механизмді құрудың негізгі идеясы - көз бір мезгілде екі осьті айналдыра алатындай болуы керек. Бір тік және бір көлденең. Бұл айналу осі көз шарының ортасына түсетін етіп орнатылуы керек, әйтпесе қозғалыс табиғи болып көрінбейді. Осылайша, бұл орталық теннис теннисінің жарты шарында желімделген бальза дискісінің ортасына орналастырылған.

Мұны істеу үшін маңызды емес материалдарды басқаруға тырысу қажет болды. Фотосуреттер сериясы жолды көрсетеді.

Суреттерде сіз бір -біріне жақсы сәйкес келетін ақ және металл түтікті көре аласыз. Ақ түс бұрын кіші жалаудың тірегі болған, ал металл - мыс құбыр. Мен оларды таңдадым, себебі олар бір -біріне жақсы сәйкес келеді және диаметрі бірнеше мм ғана. Нақты өлшем маңызды емес. Сіз бұл жұмысты жасай алатын кез келген басқа әдісті қолдана аласыз!

4 -қадам: қозғалыстарды тексеру

Ешқандай имитациялық бағдарламалық қамтамасыз ету қолданылмағандықтан, серводардан келетін қозғалыстардың шектерін табудың жалғыз жолы - нақты физикалық тестілеу. Бұл суретте көзді жоғары және төмен бұру үшін көрсетілген. Шектерді табу қажет, өйткені сервалардың айналуында көздің қозғалысының шектеулері мен күтуі бар, олар мүмкіндігінше табиғи болып көрінуі үшін шектеулер де бар.

Көрсетілген суреттерге байланысты процедураны анықтау үшін мен мынаны айта аламын:

1. көзді серво арқылы сыммен қосыңыз
2. Серво тұтқасын қолыңызбен айналдырыңыз, сонда көз максималды орналасады (алға және артқа)
3. көздің осы позицияларды қабылдауы үшін серво позициясын тексеріңіз
4. серво берік позиция алатын орын жасаңыз (кесіңіз немесе соған ұқсас)
5. Серваны орналастырғаннан кейін, көздің максималды орналасуы әлі де мүмкін екенін қайтадан тексеріңіз.

5 -қадам: қабақтарды жасау

1. Нағыз көздер арасындағы қашықтықты өлшеңіз.
2. Диаметрі көзге тең екі жартылай шеңберді жоспарлап, оларды 1 -қадамда өлшенгендей центрлер арасындағы қашықтықпен көбік тақтасына салыңыз.
3. Сіз салған нәрсені кесіңіз.
4. Пинг -понг шарын төртке бөліңіз.
5. Пинг-понг допының әрбір кесілген бөлігін екі кесілген жартылай шеңбердің біріне жабыстырыңыз.
6. Түтіктердің кішкене бөліктерін соңғы суретте көрсетілгендей кесіп, оларды желімдейтін етіп желімдеңіз. Қажетті соңғы бөлікті соңғы фотосуреттен қараңыз

6 -қадам: Көздер мен қабақтар механизмдерінің соңғы көрінісі

Бірқатар дәлсіздіктер бар, бірақ мен қолданған «жұмсақ» материалдардың өте төмен бағасы мен нәтижесін қанағаттандырады!

Фотосуретте көздің қабағын айналдыратын серво шын мәнінде бір бағытқа жылжытатынын және жұмысты екінші жаққа серіппені қалдыратынын көруге болады!

7 -қадам: мойын механизмін жасау

Басы солға немесе оңға бұрылуы керек, айталық, екі бағытта 90 градус, сонымен қатар көлденең айналу сияқты емес, 30 градус жоғары және төмен.

Мен басымды көлденең айналдыратын қадамды қолдандым. Картонның кішкене бөлігі мускус (бет) сияқты механизм үшін төмен үйкелетін платформа ретінде қызмет етеді. Бірінші суретте механиктер көрсетілген. Степпер көлденең айналуды көздің көлденең айналуы жоғарғы сол немесе оң шегіне жеткеннен кейін созады. Сонымен қатар, қадамдықтардың ауысуына шектеу бар.

Жоғары және төмен бастарды айналдыру үшін мен екінші суретте көрсетілгендей серво қолдандым. Серво қолы икемді параллелограммның жағы ретінде әрекет етеді, оның параллель жағы қадамға негіз болады. Серво айналған кезде, қадамның негізі бірдей айналады. Бұл параллелограммның басқа екі жағы - тік бағытта және жоғары және төмен жылжу кезінде бір -біріне параллель орналасқан екі қатты кабель.

8 -қадам: мойын механизмі 2 -ші шешім

Бұл қадамда сіз басыңызды көлденең және тігінен бұрудың басқа мүмкін шешімін көре аласыз. Бір қадамдық қадам көлденең айналуды жасайды, екіншісі - тік. Мұны істеу үшін суретте көрсетілгендей степперлерді желімдеу керек. Жоғарғы баспалдақтың жоғарғы жағында көз механизмін мускуспен бекіту керек.

Бұл тәсілдің кемшілігі ретінде мен төменгі баспалдақтың ағаш тік жазықтыққа қалай бекітілетінін көрсете аламын. Бұл біраз қолданудан кейін тұрақсыз болып қалуы мүмкін.

9 -қадам: жарық көзінің орналасу сенсорлары жүйесін жасау

Жарық көзін үш өлшемде табу үшін сізге кемінде үш жарық сенсоры қажет. Бұл жағдайда үш LDR.

Олардың екеуі (бастың төменгі жағына бір көлденең сызықта орналастырылған) жарық энергиясының тығыздығының көлденеңінен айырмашылығын айта алуы керек, ал үшіншісі (бастың жоғарғы бөлігіне орналастырылған) бізбен салыстырғанда жарықтың энергия тығыздығының тігінен екі төменгі бөлігін орташа өлшеу.

Қосымша pdf файлы LDR бар түтіктердің (сабақтардың) ең жақсы бейімділігін табу жолын көрсетеді, бұл жарық көзіне орналасу орны туралы неғұрлым сенімді ақпаратты алу үшін.

Берілген кодпен үш LDR көмегімен жарық сезгіштігін тексеруге болады. Әрбір LDR сәйкес келетін жарықдиодты қосады, ол жарық энергиясының кіріс мөлшеріне қатысты сызықты түрде жанады.

Біршама күрделі шешімдерді алғысы келетіндер үшін мен экспериментальды құрылғының фотосуретін ұсынамын, ол LDR түтіктерінің ең жақсы бейімділігін (бұрышын φ) қалай табуға болатынын көрсетеді, осылайша түсетін жарықтың θ дәл сол бұрышында сіз ең үлкен айырмашылықты аласыз. LDRs өлшемдері. Мен бұрыштарды түсіндіру үшін жоспар енгіздім. Менің ойымша, бұл ғылыми ақпарат алу үшін дұрыс орын емес. Нәтижесінде мен 30 градустық бейімділікті қолдануға келдім (45 болса да жақсы)!

10 -қадам: Электроникаға арналған бірнеше кеңестер

4 сервистің болуы оларды тікелей arduino -дан қуаттандыруға мүмкіндік бермейді. Мен оларды 6В кернеуі бар сыртқы қуат көзінен (тривиальды транформаторды қолдандым) қуаттадым.

Степпер Adafruit Motorshield V2 арқылы қуатталды және басқарылды.

Фотоэлемент arduino uno арқылы басқарылады. Қосылған PDF файлында бұл үшін жеткілікті ақпарат бар. LDR схемасында мен 1K резисторларды қолдандым.

11 -қадам: Код үшін бірнеше сөз

Код архитектурасында бос орындар циклі бірнеше жолдарды қамтитын стратегия бар және әр тапсырма үшін бірнеше тәртіп бар.

Бірдеңе жасамас бұрын бас өзінің бастапқы орнын алады және күтеді. Бастапқы позиция қабақтың жабылғанын, көздің қабақтың астына тік қарайтынын және бастың тік осі тірек негізінің көлденең жазықтығына перпендикуляр екенін білдіреді.

Алдымен робот оянуы керек. Қозғалмай тұрып, ол қозғалысты бастау үшін кенеттен және үлкен ұлғаюды (сіз қанша болатынын шеше аласыз) күтетін жеңіл өлшемдерді алады.

Содан кейін ол алдымен көзді дұрыс бағытқа бұрады, егер олар ең жарқын нүктеге жете алмаса, бас қозғала бастайды. Механизмдердің физикалық шектерінен туындайтын әрбір айналымның шегі бар. Сонымен, басқа құрылыс конструкциялар (геометрия) механикасына байланысты басқа шектеулерге ие болуы мүмкін.

Қосымша кеңес роботтың реакция жылдамдығына байланысты. Видеода робот әдейі баяу. Кешіктіруді өшіру арқылы мұны тездетуге болады (500); ол кодтың void циклына () орналастырылған!

Жасауға сәттілік!