Forfatteren av Instructables under kallenavnet droiddexter gjorde en ganske komplisert selvgående modellen. Det er det robotensom kan styres fra en bærbar datamaskin. For å kontrollere bevegelsen til plattformen brukes et tastatur, og operatøren kan gi kommandoer til manipulatorarmen fra en joystick koblet til den samme bærbare datamaskinen. Styrespaken brukes som Logitech Attack 3, men en annen lignende vil gjøre. Brødbrett-type hopper og hoppere med DuPont-kontakter (selv om andre selskaper nå produserer dem) lar deg raskt konfigurere og endre designen til roboten, så vel som komposisjonen.
En applikasjon som kjører på en bærbar datamaskin gjentar seg på skjermen i tredimensjonal form fra den nåværende posisjonen til manipulatorarmen, og viser også informasjon om alle bevegelser i tekstkonsollen. Programmet er skrevet i C ++ og har en enkel hendelsesarkitektur.
Som droiddexter brukt i hjemmelaget produkt mange detaljer fra en metallkonstruktør (Meccano eller klonen hans), han festet en illustrasjon med en liste over disse delene og deres alfanumeriske betegnelser. På fotografiene av robotnodene hadde han med seg detaljene fra designeren de tilhørende betegnelsene fra denne listen.
Enheten bruker to brett samtidig Arduino: en Uno (i roboten) og en Nano (koblet til den bærbare datamaskinen). Hvert av disse kortene er koblet via en 2,4 GHz NRF24L01-modul gjennom standardadaptere med innebygde 3,3 volt stabilisatorer og blokkeringskondensatorer. Det er vanligvis fem kraftkilder: to 12-volts batterier, to 9-volts batterier og et 8,8-volts litium-polymerbatteri. På en så underlig måte husket droiddexter BigTrak, kjent her elektronikk MI-11. Det er sant bare to kraftkilder. Hoppertype DuPont-master tok 120 - 40 stykker av hver av de tre typene. Servos - to typer: TowerPro MG995 - fire stykker, TowerPro SG90 - ett stykke. Fortsatt nødvendig: en fem-volt stabilisator (hvilken som helst, til og med 7805, men bedre puls) og to kollektormotorer ved 500 o / min med girkasser.
Etter at droiddexter fortsetter til valg av mekaniske komponenter. Han tar to trebarrer 540 mm lange, 60 mm dype og 25 mm brede, glassfiberplater (krever beskyttelse av hender og åndedrettsorganer under prosessering), den ovennevnte metallkonstruktøren (det tok to sett), fire hjul med en diameter på 100 mm og en tykkelse på 20 mm, beregnet på en 6 mm skaft,to holdere med kulelager og aksler for de hjulene som roterer fritt frem for å bli drevet av elektriske motorer, seks servoholdere og to motorholdere med gir for de resterende to hjulene.
Utformingen av roboten droiddexter delt inn i store moduler. Noen av dem kan fjernes, og deretter konfigureres, repareres (som er veldig praktisk - ikke legg hele modellen på bordet) eller erstatt den med en annen som utfører en annen funksjon.
For øyeblikket er det fire moduler i roboten, de er vist i figur A. Den tredje og fjerde modulen støtter forhjulene og bakhjulene, så vel som styresammenstillingen. Den første og andre modulen kobler den tredje og fjerde til hverandre, den andre modulen har også to 12-volts batterier som mater hjuldrevsmotorene og servomotorene. Batteriene er limt med trelim.
En annen funksjon av den første modulen er å i tillegg støtte styreenheten. Ellers, under påvirkning av ganske sterke belastninger, er den deformert. Derfor inkluderer den første modulen en fremoverstående treblokk, mens den andre er løst koblet til styreutstyret - med to fjærer og et hengsel.
For å øke styrken har droiddexter rasjonelt påførte deler laget av glassfiber og stål i styringsmekanismen.
Figur A1 viser et stort toppriss av modulen 4. Knutepunkt A1: 1 har den elektroniske delen av roboten. Et prototypebrett og Arduino er festet på et stykke glassfiber, resten av elektronikkdroiddexter festes direkte på A1: 1. For å gjøre dette tok han den L-formede klemmen og to deler AB-7, festet på den med bolter og muttere.
Knutepunkt A1: 2 holder bakhjulsdrift.
A1: 3-noden består av to treklosser som droiddexter limt på rammen med trelim, slik at modulene 1 og 2 bærer alle deler av roboten.
Node A1: 4 har ekstra elektronikk for å kontrollere robotens bevegelsesmotorer.
La oss se på modul 4 nedenfra - fig. A2. Node A2: 1 er hovedstyreservo. To av de tre servoene til roboten er ansvarlig for drosje. De ble plassert av droiddexter på et ark med hard papp og festet fra bunnen til fronten av modulene 3 og 4, spikret til rammen.
Node A2: 2 er en av delene av styremekanismen som droiddexter koblet til servoer, så vel som til modul 4. Den har også forhjulene til roboten.
Fig. A3 til A6 viser henholdsvis knutepunktet A1: 3, modul 4, knutepunkt A1: 1 og knutepunkt A2: 2, styreapparatet.
Denne mekanismen består på sin side av tre hovedkomponenter: selve den mekaniske delen, som endrer posisjonen til forhjulene, selve servoene, samt fjærene, som støtter alt dette i en vertikal stilling under servos. Figur B0 viser dette vårsystemet. Opprinnelig bygde droiddexter et styreutstyr uten glassfiberbærer. Det viste seg å være skjørt. Når du kjørte i rask hastighet, brøt mekanismen sammen, og metallet bøyde seg. Med glassfiber har styrken økt, og fjærene gir designen fleksibilitet, og tar på seg kreftene som ellers kan ødelegge den. Drosje blir jevnere, og i en kollisjon er det ingen overføring av ødeleggende kraft til servoene. Ved å legge fjærholdere til B0: 1-enheten, bestemte droiddexter at hengslene kunne festes på samme måte.
I fig. B1 vises det samme, men fra en annen vinkel. Ytterligere glassfiberfester ble lagt til etter de første testene som førte til sammenbrudd. I detaljene til A-11, A-7, A-5, la droiddexter likheter til avstivere. Node B1: 3 er en hjulholder med en aksel og lager koblet til en L-formet klemme; disse hjulene drosjer. B1: 2 - ett av hjulene, de er veldig holdbare og gir tilstrekkelig avstand.
Node B2: 1 er del A-5 koblet til servostasjonen med to bolter og muttere. Vaskemaskiner kreves. B2: 2 og B2: 3 - metallstrimler forsterket med avstivende ribber. B2: 4 - hengsel som skiver og deler TW-1 legges til for pålitelighet.
Fra følgende figurer B3 til B14:
B5: 1 - en spalte som er laget slik at styremekanismen ikke hviler mot en blokk når den svinger i store vinkler. Som B5: 3 kan bare høykvalitets L-klemmer brukes. I dem laget droiddexter to hull for feste til et tre.Han satte klemmene nøyaktig parallelt med resten av detaljene. B5: 2 er en stabel med glassfiberruter på hver side av den L-formede klemmen.
Rekkefølgen på komponentene er som følger. Hvis du teller ovenfra: R-8, en liten fjær, PY-2 med en T-1 festet til den, tre lag glassfiber, en L-formet klemme, tre lag til, en annen PY-2, en plastholder, en annen PY-2 med T- 1, deretter rattet, deretter R-8.
I montering B7: 1 forhindrer del AUB-5 løsring av skrueforbindelsen. Knutene B7: 2 til B7: 6 er flerlags glassfiberbunker som vi allerede har kjent. Ved node B7: 7 påførte droiddexter korte bolter slik at de ikke ville treffe de roterende delene. B7: 8, B7: 9 - hull i glassfiber for delene SH-2 (80 mm) og R-8. Node B7: 10 forhindrer at metallstripen bøyes, da delene SQ-25 og A-11 sammen danner et hengsel.
Den leddet arm kan flytte endeleddet opp, ned, til venstre og høyre, selv om plattformen er stasjonær. For å bevege seg langs Y-aksen ble SH-4-delen, 127 mm lang, ført gjennom en trekloss. For å bevege deg langs X-aksen er del SQ-25 festet direkte på servodrevet (Fig. C0 til C9).
For å kontrollere motorhastigheten brukte droiddexter en sammensatt transistor TIP122, PWM-signalet kommer fra Arduino. For å endre rotasjonsretningen til motoren laget droiddexter en original mekanisk perpolator fra en liten servostasjon. Før det hadde han prøvd H-broen, men den viste seg å være for svak. Hva som hindret bruk av et enkelt stafett, er ikke klart. Motorer drives av to 12-volts batterier som er koblet parallelt.
Fra bildet er det veldig tydelig hvordan polaritets reverseren er ordnet og fungerer, men oversetteren ville koble de bevegelige kontaktene ikke med direkte, men med spiraltråder.
For hurtig rekonfigurasjon er alle tilkoblinger utført på en brødbrett av brødtype. Droiddexter-antennen er plassert på siden og høy nok. Robotbevegelsesmotorene, som beskrevet ovenfor, drives av to 12-volts batterier, siden litium-polymerbatterier egnet for parametrene viste seg å være for dyre for masteren. Servomotoren til polaritets reverseringsenheten drives av dem, men gjennom en fem-volts stabilisator. Åtte volt litiumpolymerbatterier med mindre kapasitet viste seg å være mer overkommelig for masteren, han matet alle servoer fra dem - både de som brukes til drosje og de som er installert i manipulatoren. Disse stasjonene begynner å mislykkes hvis lastekapasiteten til strømkilden er for liten, eller hvis mange andre belastninger er koblet til den.
Arduino drives av et eget 9-volts batteri gjennom en stabilisator som er montert på brettet.
Naturligvis er "dyrehagen" av kraftkilder, noen av dem må endres, andre å lade, upraktisk, men det vil gjøre for prototypen.
2,4 GHz-modulen, som beskrevet over, drives av Arduino via en spesialdesignet adapter med stabilisator. Så det fungerer mer stabilt enn når det drives av selve Arduino-stabilisatoren.
Konklusjoner fra Arduino brukes som følger: 6 og 7 - kontroll av servomotorer i styremekanismen, 2 og 3 - av manipulatoren, 5 - enhet for polaritet reversering, 8 - PWM for kollektor forskyvningsmotorer, 2, så vel som fra 9 til 13 - informasjonsutveksling med 2,4 GHz modul.
Alt sammen ser slik ut:
Fra siden av den bærbare datamaskinen er alt ganske enkelt: Arduino Nano, den samme adapteren med en stabilisator og den samme 2,4 GHz-modulen. Drevet av et 9-volts batteri. Kroppen er laget av glassfiber og metalldeler.
Programvaren er ikke klar ennå, forfatteren vil dele den når både programvare- og maskinvaredeler forlater prototypetrinnet. Det er skrevet i C ++ ved bruk av SDL og gir en tredimensjonal visning av manipulatorens nåværende posisjon, beveger plattformen med kommandoer fra piltastene, og manipulatoren med kommandoer fra joysticken, og endrer hastigheten med kommandoer fra hjulet på joysticken. Slik at reaksjonen på kommandoene fra joysticken ikke er for hard, implementeres programvareutjevning. Styrespaken overfører data om aksenes plassering i området 0 - 32767, de blir programmert gjenfortalt i området 0 - 180 - i dette formatet aksepterer de servokommandoer. Informasjon overføres i pakker, som hver består av fem heltall med data om de nødvendige posisjonene til alle aktuatorer.
Ved å kontrollere roboten kan brukeren samtidig beundre en så vakker ting:
Etter å ha gått ut av prototypetrinnet, vil alt overføres fra brødbordet til kretskortet. Sammensatte transistorer varmer ganske mye opp, de krever et trykt kretskort og god kjøleribbe i utgangspunktet.
Det faktum at når behandling av glassfiber er nødvendig for å beskytte hender og åndedrettsorganer, var droiddexter overbevist om sin egen erfaring og vil ikke lenger jobbe med dette materialet uten personlig verneutstyr noensinne!
Å hamre negler er bedre med mange svake slag enn omvendt. Velg borens kraft avhengig av diameteren på hullet og materialet - ja, du trenger to eller tre øvelser, men flere nerver blir lagret. For å forhindre at hullet beveger seg, må du først trykke boret kraftig mot borepunktet, og først deretter slå på boret og øke hastigheten gradvis. Bruk hansker når du arbeider med verktøy. Når du bruker makt på skrutrekkeren, må du forsikre deg om at brodden hennes ikke sklir på den andre hånden. Ikke kutt noe med en kniv mot deg, bare vekk fra deg. Ikke kortslut strømforsyninger.
Og så vil du bruke noen av dine hjemmelagde produkter uten bandasjer, lim og gips!