Прима - фортепианода ойнайтын робот: 13 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Аспапта ойнайтын робот идеясы мені үнемі баурап алатын, мен әрқашан оны өзім жасағым келетін. Алайда, мен ешқашан музыка мен музыкалық аспаптар туралы көп білмедім, сондықтан мен неден бастайтынымды ешқашан түсінбедім. Соңғы уақытқа дейін мен музыка шығаруға қызығушылық таныттым, музыкалық шығармаларды үйрене бастадым, және MIDI пернетақтасын алғаннан кейін мен оны ойнау қиын құрал емес екенін түсіндім, мен оны ойнай алатын робот жасай аламын. Сонымен, Prima жасау осылай басталды.

Мен бұл жобаның сәтті екеніне сенімді емес едім, сондықтан оны құжаттауға қиналмадым. Бірақ бұл жақсы жұмыс істегендіктен, мен Instructables қауымдастығымен егжей -тегжейлі бөлісуді шештім. Бұл біртіндеп құрастыру журналы болмайды, керісінше сізді бастау үшін нұсқаулық болады. Мен бұл роботтың әр бөлігі қалай жұмыс істейтінін түсіндіремін, олардың суреттері мен Arduino кодын бөлісемін. Егер сіз бұл жобаны қайталағыңыз келсе, бұл жеткілікті болады деп үміттенемін.

Дизайн осы нұсқаулықтардан шабыттанған, JimRD -ге айтыңыз!

Сонымен, бастайық

1 -қадам: Тұтас жобаға шолу

Прима-бұл пернетақтада/фортепианода немесе кез келген ұқсас пернеге негізделген аспапта ойнай алатын робот. Оның миы Arduino Uno, визуалды шығуға арналған СКД экраны және сенсорсыз іске қосуға арналған ультрадыбыстық сенсоры бар. 5 вольтты 2 ампер беретін кез келген қуат адаптері оны қуаттай алуы керек.

Оның келесі ерекшеліктері бар -

• Бағдарламаланатын - Октавада шектеулі кез келген композицияны ойнауға бағдарламалануы мүмкін.
• Реттелетін жылдамдық - аспапта ойнаған кезде орындалатын темпті кодта орнатуға болады.
• Сенсорлық емес іске қосу - Қолданушы сенсорға қолын сипау арқылы ойнауды бастай алады, егер пайдаланушы басқа аспапта ойнап, Приманың белгілі бір уақыттан кейін онымен бірге ойнағанын қаласа, бұл өте пайдалы болады. Адам ойыншысы робот ойыншысына кедергі жасайды - бұл мүмкіндіктің көмегімен де бұған қол жеткізуге болады.

2 -қадам: бейне

Сіз оны бейнеден пернетақтада көре аласыз.

3 -қадам: 3D моделін жасау

Ол не істей алатынын анықтағаннан кейін мен денені TinkerCAD -те жасадым, сондықтан мен оны не істеп жатқаным туралы нақты түсінікпен құруға кірісе аламын.

Бұл тәсіл маған ұқыпты көрінетін роботты таңдауға көмектесті. Мен оны құрастыру кезінде түпнұсқалық дизайнды өзгертуге тура келгенімен, 3D моделі маған көп уақыт пен күш үнемдеді. Сіз мұнда 3D моделін толығырақ көре аласыз.

4 -қадам: Бөлшектер мен құралдар

Электрондық бөлік үшін сізге қажет -

• Arduino Uno (саны - 1)
• 16x2 СКД экраны (Саны - 1)
• СКД экранына арналған I2C адаптері (Саны - 1)
• TowerPro SG90 микросерво (саны - 2)
• HC -SR04 ультрадыбыстық сенсор (саны - 1)
• Түймешікті ауыстыру (саны - 1)
• Дабыл сигналы (саны - 1)
• Vero board/ Dot Board/ Perf Board
• Еркектен еркекке және еркектен әйелге секіргіш сымдар

Денені жасау үшін -

• ПВХ 5 мм парағы
• Цикл сөйледі (саны - 2)
• Бұрандалар
• Қалам толтырғыш ұстағыш түтік
• Бүріккіш бояу (егер сіз оны бояғыңыз келсе)

Сізге қажет құралдар -

• Супер желім
• Ыстық желім мылтығы
• Пісіру темірі
• Кескішке қарсы (A. K. A Қағаз кескіш)

5 -қадам: Электр тізбегі

Схема бөлігі өте оңай болды. Мен оның әр сегментін қалай орындағанымды түсіндіремін -

СКД сегменті - Мен LCD -ге I2C адаптерін қолдандым, сондықтан Arduino оған I2C арқылы хабарласа алады, бұл қажет емес, бірақ тізбекті жеңілдетіп, сымдар санын азайтты. Кодты сәл өзгерту арқылы стандартты СКД қолдануға болады.

Қуат сегменті - мен вертолеттің қарапайым тізбегін құрдым, ол қосқышты, дыбыстық сигналды, жарық диодты (кейін қолданбаймын деп шештім) және 5В жалпы қуат шинасынан тұрады. Қуат шинасы, 5В және жерсеріктік түйреуіштер, дыбыс сенсоры, СКД және Arduino сәйкесінше бір -біріне қосылған. Итергіш қосқыштың бір түйрегіші 5В+ желісіне қосылады, ал екінші істік қуат көзінің VCC түйреуішіне қосылады. Жерге қосу желісі электрмен жабдықтаудың жерге тұйықтауышына тікелей қосылады. Сонымен, Prima қосқышы арқылы қосуға/өшіруге болады. Дыбыстық сигнал мен светодиод параллель жалғанған, ал олардың VCC түйрегіші Arduino -ның 13 -ші істігіне өтеді. Олардың жері жалпы электр автобусының жеріне қосылған.

Серво қосқышының модификациясы - Өткізгіш сымдар көбінесе серво коннекторынан ажыратылатындықтан, мен ВКС пен жерге қосылатын сымды екі серводан ажыратып, оларды тікелей қуат шинасына дәнекерледім. Сигнал түйреуіштері үшін мен оларды Arduino -ға қосу үшін секіргіш сымдарды қолдандым.

Sonar датчигі - жалпы қуат шинасына баратын VCC және sonar датчигінің жерге қосқышына сәйкесінше екі сым дәнекерленген және Arduino -ға триггер мен эхо -түйреуішті жалғау үшін қосқыш сымдар қолданылған.

Arduino - баррель ұясы қосқышы арқылы жұмыс істейді.

Қайсысы қайсысына барады -

Sonar Sensor триггері -> A2 түйреуіші

Сонар сенсорының жаңғырық түйреуіші -> Arduino A3 түйреуіші

I2C адаптерінің SDA түйрегіші -> Arduino A4 түйреуіші

I2C адаптерінің SCL түйреуіші -> Arduino A5 түйреуіші

Buzzer VCC -> Arduino D13 түйреуіші

Түймешікті басу серво сигналының түйреуіші -> Arduino D9 түйреуіші

X осі серво сигналының түйреуіші -> Arduino D8 түйреуіші

Барлық VCC және жерге түйреуіштер жалпы қуат шинасына қосылған.

6 -қадам: Sonar датчигі

Сурет өзінше түсінікті, тек «қабырғаға» L пішінді сөрені супер-желіммен жабыстырады және сөреде дыбыс датчигін ыстық желіммен жабыстырады.

7 -қадам: X осьтік рельсті жасау

Мен X осьтік рельс тұжырымдамасын CNC станоктарынан алдым. Бұл бір -біріне параллель орналасқан екі цикл спиці, ал «қабырғаларда» цикл спицалары өтетін тесіктер бар. Қабырғалардың басқа ұштарында циклдық спицалар қабырғаларға ыстық желіммен жабыстырылады, сондықтан олар қозғалмайды. Цикл спикерлері X осі платформасын қолдау үшін жеткілікті күшті.

8 -қадам: X осі платформасы

Бұл белгілі бір пернелерге жету үшін бүйірге қарай жылжитын бөлігі және пернеге басатын қолы бар серво бар.

Оның астына ыстықта желімделген екі қалам толтырғыш ұстағыш түтікшесі бар, ол арқылы цикл дөңгелектері сырғып кетуге мүмкіндік береді. Мен бұл түтікті қаламнан алдым, сіз сабан ішу сияқты спицке сәйкес келетін нәрсені қолдана аласыз.

Содан кейін, төменгі ПВХ парағының ортасында тағы бір ПВХ парағы түзу тұрады. Оның төменгі бөлігінде серво корпусына сәйкес келетін тесік бар және ол арқылы серво енгізілген. Серво ыстық желім көмегімен бекітілген.

Сервода оған қосылған қол бар. Робот пернені басу керек болғанда, серво қолды төмен қаратып, пернені басады, содан кейін оны бұрынғы орнына бұрады.

9 -қадам: X осі платформасын жылжыту

«X осі қозғаушы» серво роботтың сол жағында орналасқан жоғары платформаға бекітілген. X осі платформасының жоғарғы жағында сөре бар, онда бұранда көмегімен қол біріктіріледі. Қолдың екінші шетінде бұранданың көмегімен басқа қол біріктіріледі және ол серво мүйізіне қосылады. Барлық буындар қозғалмалы, ал серво X осі платформасын X осінің рельстерінде мүйізді солға/оңға бұру арқылы басқара алады, бұл қолды рельстерге итеруге/тартуға мәжбүр етеді.

Буындар бұранда көмегімен жасалады.

10 -қадам: код

Корпус пен схеманы құруды аяқтағаннан кейін кодты Arduino -ға жүктеңіз. Роботты пернетақтаға/фортепианоға параллель қойыңыз x осі платформасы алдымен солға қарай жылжи бастайды және белгілі бір нүктеде тоқтайды. Роботты пианиноның С пернесі осы нүктеге сәйкес келгенше жылжытыңыз. Бұл шешуші қадам, себебі роботты осылай орналастырмаса, ол әуенді дұрыс ойнай алмайды. Содан кейін роботты қосыңыз, ол бірнеше секунд ішінде әуен ойнай бастайды.

Код өте қарапайым және оны жақсартуға мүмкіндік бар. Егер сіз роботтың өз әуенін ойнағанын қаласаңыз, оны кодқа енгізу өте оңай.

11 -қадам: оны бояу

Егер сіз оны менікіндей бояғыңыз келсе (мен мұны ұсынар едім, ол жақсы боялған көрінеді), алдымен дененің барлық бөліктерін жасаңыз, олардың дұрыс кесілгеніне көз жеткізіңіз. Содан кейін оларды май мен кірден тазарту үшін сабынмен жуыңыз. Адамдар, әдетте, бетін бояудан бұрын құммен сүртеді, бірақ мұнда сізге қажет емес. Алдымен оларға қабат жағыңыз, кептіруге жеткілікті уақыт беріңіз (бірнеше сағат), содан кейін басқа қабатты бояңыз. Бояу құрғағаннан кейін бөлшектерді жинап, желімдей бастауға болады.

Мен бояуды бояу үшін спрей бояуын қолдандым

12 -қадам: электрониканы орналастыру және ұйымдастыру

Мен Arduino-ны ПВХ негізіндегі параққа бұрап, қуат тақтасын да, тақтадағы СКД-ны да ыстық желіммен жаптым. Сымдарды ыстық желіммен ұйымдастырды.

13 -қадам: Қорытынды: нұсқауларды оқығаныңыз үшін рахмет

Сонымен, мен Приманы осылай салдым. Құрылыс журналы түсінікті және түсінікті болды деп үміттенемін. Егер сізде сұрақтар туындаса, оларды түсініктеме бөлімінде қалдырыңыз, мен мүмкіндігінше ертерек жауап беруге тырысамын.

Бұл жобаның болашақ жоспарлары -

• Prima бағдарламалауға арналған бағдарламалық жасақтаманы жасау.
• Жылдамдықты түрту мүмкіндігін қосу үшін сіз жылдамдықты реттеу үшін түймені түртуге болады.
• Серваларды жылдамырақ және жылдамырақ ауыстыру

Егер сіз мұны жасасаңыз, суреттерді түсініктемеде қалдырыңыз, мен сіздердің суреттеріңізді көргім келеді!:)