Heathkit Hero Jr роботыг орчин үеийн тоног төхөөрөмжөөр шинэчлэх: 4 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:01

Энэ бол дууссан төслөөс илүү хийгдэж буй ажил бөгөөд уншихдаа үүнийг санаж байгаарай. Баярлалаа

Энэ роботын тухай, түүнийг хаанаас олж авсан, түүний төлөвлөгөөний талаар товчхон өгүүлье. (2015 оны Оддын дайны өдрийн төслийн зураг)

Энэ нь магадгүй 2005 онд манай эхнэр бид хоёр орон нутгийн бүүргийн зах дээр байсан, бид зүгээр л эргэн тойрноо хараад юу ч хайсангүй. Гадна талд тохиргоо хийсэн хөгшин тариачин байсан, тэр арын ойролцоо байсан бөгөөд олон хүн түүний барааг харах гэж байсангүй. Би очоод харсан хүн болсондоо баяртай байна.

Түүнд энэ бяцхан робот байсан, мэдээж би юу болохыг нь мэдэж байсан. Би түүнээс хичнээн их хүсч байгааг нь асуусан бөгөөд цочирдсон, цочирдсон гэж хэллээ - Тэр бүхэлдээ 20.00 доллар хүсч байсан. Энэ нь тэр надад хэлэхдээ, энэ нь бараг 20 гаруй жил амбаарт байсан бөгөөд ойроос харвал үслэг эдлэл бүтээгчид амьдардаг байжээ. Утас зажилж, гол самбарыг ихэвчлэн устгасан байв. Батерейг ашиглах боломжгүй байсан. Энэ явдал эмх замбараагүй байсан бөгөөд энэ нь миний хувьд байж болох юм шиг сайхан байна.

Тэр ч байтугай бүх хайрцагнуудтай байсан бөгөөд үүнийг харгалзан үзвэл тэд үнэхээр сайхан харагдаж байв.

Хэдий гадаад төрхтэй байсан ч би багаасаа хүсч байсан зүйлээ олж харсан. Би тариачинд 20 доллар өгч, түүнд баярлалаа. Шагналаа буцааж машин руу авч явна.

Цахилгаан хэрэгслийг харж эхлэхээс өмнө юу хийснийг, юу нь болохгүй байгааг олж харахын тулд цэвэрлэхэд нэг сар орчим хугацаа шаардагджээ. Эцэст нь би хүч чадлыг нь авч чадсан нь гайхмаар зүйл бөгөөд энэ нь өөрөө шалгагдаж чадсан юм. Би үүнийг цэвэрлэхийн тулд ямар нэгэн ажил хийх шаардлагатай байсан ч энэ үнэхээр гайхалтай байсан гэж бодсон. За, энэ нь нэг удаа өөрийгөө шалгах шалгалт өгсөн, тийм байсан, би үүнийг дахин дамжуулж чадаагүй.

Би үндсэн самбарыг татаж, зарсан.

Жолоодлогын мотор болон stepper моторыг шалгасан (stepper нь зэврүүлж эхэлсэн утаснуудтай байсан бөгөөд хамгийн сайн биш байсан), гэхдээ хоёулаа ажиллаж байсан тул би хадгалдаг.

Би юу хийхийг хүсч байгаагаа сайн мэдэхгүй байсан тул би роботыг дэлгэцийн нэг хэсэг болгон байрлуулсан.

2015 оны сүүлээр миний нэгдсэн групп үйлдвэрлэгчид, оюутан залуусаас манай нутгийн номын санд зориулж "Оддын дайн" -т зориулж ямар нэгэн зүйл хийхийг хүсч байна уу гэж асуухад бид бодож, "Hero Jr" -ийг буцааж авчрах юм бол би хэллээ. Arduino микро контроллер ашиглан амьдрал. Энэ бол миний хийсэн зүйл юм - би түүнд нэмэлт гэрэл өгч, үүнд 7 Arduino -ийг ашигласан. Тэгээд би үүнийг "олон даалгавартай" хийхийг хүсч байсан, гэхдээ тэр үед өөр аргаар яаж хийхээ мэдэхгүй байсан. Би тэр төслийг энд баримтжуулсан:

За, энэ бол 2015 он байсан, гэрэл гэгээг арилгаж, тэр төсөлд зориулагдсан ихэнх Arduino -г хассан. Ихэнх тохиолдолд, хэрэв та ямар нэгэн онцгой зүйл хийхийг хүсэхгүй байвал Arduino үүнийг ажиллуулж болно. Робот харуулах хэсэг болгон орон зай руугаа буцав. Замдаа би хэдэн зүйлийг сурч мэдсэн, тэр ч байтугай тэр үед түүний цахилгаан хангамжийг сайжруулах гэж байсан. Цаг надад хамгийн сайнаар нөлөөлсөн бөгөөд би зөвхөн 12 в -оос 5 в хүртэлх 4 порт бүхий USB 8 өсгөгч хавтанг захиалсан. Харамсалтай нь одоо би тэр самбарыг хаанаас ч олж чадахгүй байна, тэд үүнийг хийхээ больсон уу, үгүй юу бүү мэд. Гэхдээ тэр самбар хүртэл өнөөг хүртэл хайрцагт сууж байсан.

Анхны төслийн нэг зорилго бол түүнийг аль болох хувцасны чимэг шиг байлгах, гэхдээ ихэнх техник хэрэгслийг орчин үеийн зүйлээр солих явдал байв. 2020 онд би түүний LED -ийг дараа нь RGB (неопиксел) болгон сайжруулахаар шийдсэн. Зорилго нь хувцасны чимэг хийх хэв маягийг хадгалж үлдэх хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь таныг улаанаас өөр өнгийг ашиглах хүртэл хийх болно гэж бодож байна.

Энэхүү төсөл нь нэг Arduino Mega 2560 мини (клон хавтан, надад таалагдахгүй байна), Raspberry Pi 3+, Google-ийн анхны AIY самбар/чанга яригч/микрофоныг ашиглаж байгаа бөгөөд stepper моторыг ASMC-04 servo мотороор сольж, 36v LIPO батерей нь эвдэрсэн самбараас гарав. Надад 36V-аас 12V 5amp DC-DC хөрвүүлэгч, 4V 12V-аас 5V 8amp USB төхөөрөмж байна. Хямд хэт авианы болон LDR, нэлээд 3D хэвлэсэн бэхэлгээ. 8 жижиг ws2812 LED (неопиксел гэгддэг), хос cat5 түлхүүр чулуу, богино cat5 кабель. (2015 оны төслөөс хүчдэл хуваагч үлдсэн, гэхдээ энэ нь 36v биш 12v/24v байсан тул энэ нь зөв биш юм. Үүнийг засах шаардлагатай), мөн би L298 мотор драйвер ашиглаж байна (мөн 2015 оны төслөөс үлдсэн)

Анхны 1984 роботоос үлдсэн 12 вольтын тогтмол гүйдлийн хөтөч мотор, анхны товчлуур нь хэвээр байгаа бөгөөд анхны "ногоон хүч" удирддаг. Бүрхүүл, хүрээ нь хэвээрээ байна. Гэхдээ энэ л байна. Бусад бүх зүйлийг сольсон.

Энэ нь одоогоор хийгдэж байгаа ажил хэвээр байгаа - Би Raspberry PI -д зориулж зарим python програм хангамж хийхээр ажиллаж байгаа бөгөөд Arduino -ийн ноорог дээрээс олсон хэд хэдэн жижиг асуудлыг засах шаардлагатай байна (ихэвчлэн ажилладаг). Энэ бол хэзээ ч дуусашгүй төслүүдийн нэг гэж би хошигнон хэллээ. Энэ үед LED нь бүгд ажилладаг, Ultrasonic ажиллаж байна, LDR ажиллаж байна, Servo мотор ажиллаж байна, Drive мотор урагшаа явдаг, урвуу биш (миний хайх шаардлагатай утас). 36v -аас 12v хүртэл ажилладаг, 12v -аас 5v хүртэл ажилладаг, Raspberry Pi хүчийг нэмэгдүүлж, Arduino нь PI -ийг унтраана. Ихэвчлэн тоног төхөөрөмж нь утастай, ажилладаг. Одоо энэ бүхэн програм хангамж юм.

Алхам 1: LED ба сайжруулалт

Анхны 1984 оны загвар нь LED -ийг гагнаж байсан бөгөөд хэрэв та надаас асуувал самбараас гарах шаардлагатай байсан ч гагнуур нь LED -тэй ижил талд байв. 2015 онд эдгээр LED -ийн зарим нь ажиллаж байсан, заримыг нь би ажиллахгүй байсан ч сольж чадаагүй, гэхдээ энэ нь тэдний заримыг нь бүдэгрүүлэхэд хүргэсэн, зарим нь огт ажиллаагүй. Самбарыг ойроос харахад цөөн хэдэн гагнуурын дэвсгэр өргөгдөж, хугарсан болохыг та харж магадгүй юм.

Тэд бүгд ижил 5V эерэг хуваалцсан тул асаах эсвэл унтраахын тулд та суурийг сольж болно. Миний мэддэг зүйл бол зүйл, гэхдээ би үүнд дургүй байсан. Ардуиногийн ноорог дээр "HIGH" нь ихэвчлэн асдаг, "LOW" нь ихэвчлэн унтраалттай байдаг - энэ тохиолдолд "HIGH" нь LED -ийг унтрааж байсан бөгөөд "LOW" асаалттай байна. LED дээрх урвуу логик.

2015 онд би энэ слайдыг зөвшөөрсөн, учир нь тэр үед санаа зовох зүйл надад илүү чухал байсан.

Энэ жил WS2812 RGB LED -ийн санаа надад таалагдсан гэж би шийдсэн, тэдгээр нь хямд, ашиглахад хялбар, нэг өгөгдлийн шугам ашигладаг бөгөөд зөвхөн 5V ба газардуулга хэрэгтэй. Эдгээр нь 5 мм диаметртэй LED тул стандарт LED -ийн тохирох бүх зүйлд маш сайн нийцдэг. Би eBay дээрээс олсон, эдгээр төрлийн LED -ийн төлбөрийг ердийнхөөсөө арай илүү байсан, гэхдээ би мужуудаас захиалахаар сонгосон. Энэ удаад Хятадаас тээвэрлэлт маш удаан үргэлжилж байгаа юм. Тиймээс бага зэрэг илүү төлж, илүү хурдан аваарай. 10 LED нь надад 10.00 долларын үнэтэй гэж бодож байна.

Эдгээрийг холбох нь маш хялбар бөгөөд шууд урагшлахад үндэс, эерэг (5v), өгөгдөл оруулах, гаргах боломжтой байдаг. Би хуучин холбох аргыг ашиглаж, эдгээрийг утсаар боож өгнө. Миний бодлоор хэрэв би гагнах юм бол өгөгдөл болон өгөгдлийг дараалалд оруулах нь илүү хэцүү байх болно, хэрэв би утаснуудаа хэт хол таславал тэдгээр нь аль хэдийн орсон нүхэнд таарахгүй байх болно. баатар Ж. Утсан боолтоор би тэднийг бага зэрэг хөдөлгөж, арай илүү хэлбэржүүлж чадна.

Тэднийг утастай болгосны дараа би тэднийг Arduino UNO -д холбож, шинэ пикселийн хувьд Адафрутын жишээнүүдийн нэгийг ашигласан. Бүх зүйл ажилласандаа баяртай байна. Би тэднийг роботын толгой дээр байрлуулж, хоёуланг нь хэлхээний самбараас хамгаалахын тулд давхар арын соронзон хальс тавьж, арай дээр байрлуул.

Дараа нь би тэднийг Arduino руу холбож, утсыг мөргөөгүй гэдэгт итгэлтэй байхын тулд эсвэл жаахан богино холбоогүй байгаа эсэхийг шалгахын тулд жишээг дахин ажиллууллаа. Бүх зүйл ажилласан. Бүх зүйлийг утастай болгоход бага зэрэг хугацаа шаардагджээ, гэхдээ үнэндээ та утсыг боож эхэлмэгц маш хурдан хөдөлж чадна.

Дээрх зургууд дээр анхны УЛААН LED, самбар, би эвдэрсэн ул мөр, утсыг янз бүрийн үе шатанд шинэ LED -ийг харуулахыг хичээсэн. Эцэст нь тэд толгой дээрээ ажилладаг.

Надад бас Hero Jr "амны" видео бичлэгүүд байдаг бөгөөд үүнийг ярихдаа LED нь "ам" -ийг хөдөлгөж, Adafruit -ийн жишээг харуулсан пикселүүд байдаг. Би тэдгээрийг хараахан байршуулаагүй байна, гэхдээ удахгүй болно.

Алхам 2: Raspberry PI Google AIY ба Arduino Mega 2560 Mini

2015 он, өөр цаг үе, өөр төсөл байсан. Би 7 өөр Arduino ашигладаг байсан, ихэнх нь UNOs эсвэл Nanos, хос MEGAs байсан. Надад MP3 бамбай ашиглан MP3 тоглуулах зориулалттай нэг төхөөрөмж байсан, би EMIC 2 ярианы синтезаторыг хянах зориулалттай, нэг гэрэл гэгээнд зориулагдсан. Мотор жолооч, stepper мотор -товчлуур, жагсаалт үргэлжилсээр байна. 2015 оноос хойш би маш их зүйлийг сурч мэдсэн гэж хэлэх нь илүүц биз, 2015 оны хувилбар нь яг ийм сайн ажилласан нь үнэхээр гайхалтай (би юу ч мэдэхгүй, сурч, таамаглаж байсан).

2020 он - "Оддын дайны өдөр" хувилбар үргэлж нэг удаа ашиглагддаг байсан тул миний төлөвлөгөө бүх зүйлийг эхнээс нь хялбарчлах зорилготой байсан. 2015 онд би Raspberry PI ашиглах санаатай тоглоом хийсэн боловч тэр үед үүнийг хийх хангалттай мэдлэггүй байсан. Би Arduino Mega 2560 mini нь оролт/гаралтын шаардлагатай бүх зүйлийг хийх болно гэж шийдсэн, IE: моторыг асаах/унтраах, stepper/servo -ийг эргүүлэх, LDR унших, хэт авиаг унших, хүчдэл хуваагчийг унших. Энэ тохиолдолд Мега бол үндсэндээ "дамми" төхөөрөмж бөгөөд үүнийг хийх ёстой хэдхэн зүйл байдаг, гэхдээ Мега нь бас товчлуурыг уншихад ашиглагддаг тул надад Мега хоёр талын харилцааны арга үнэхээр хэрэгтэй байсан. ба Raspberry PI. Би MQTT протоколыг ашиглахаар сонгосон боловч үүнийг цуваа портоор хэрхэн яаж авах вэ гэсэн өөр нэг асуудал гарч ирэв үү? Аз болоход би энэ төслийг github "serial2mqtt" дээрээс олж харлаа https://github.com/vortex314/serial2mqtt Энэ бол үнэхээр гарцын нэг төрөл бөгөөд програм хангамж нь Raspberry PI дээр ажилладаг - Arduino зүгээр л зөв хэллэгтэй цуваа мессеж илгээдэг. дараа нь MQTT брокерт шилжүүлсэн. Үүнийг зөв ажиллуулахын тулд бага зэрэг хугацаа шаардагдсан боловч энэ нь маш сайн ажилласан бөгөөд надад хэрэгтэй зүйлийг хийх шиг боллоо. Arduino Mega нь онлайнаар, хэт авианы уншлага, ldr уншилт, хүчдэлийн уншилт зэргийг нийтлэх болно. Энэ нь команд, моторын хөдөлгөөн, servo хөдөлгөөн, LED -тэй юу хийх талаар сонсох болно. Энэ бүхэн маш их мэт санагдаж байгаа ч нэмэлт зардал нь маш бага бөгөөд энэ нь нэлээд сайн ажилладаг.

Raspberry PI нь python, C ++ - тэй, цуваа портыг ашиглаж болох бүх зүйл дээр програмчлах боломжтой бөгөөд MQTT -ийг ашиглах боломжтой болно. Би Google -ийг AIY -тэй ашиглахгүй байсан тул драйверуудыг суулгаж, ажилласан эсэхийг нь шалгах шаардлагатай болсон. Өөр нэг аз нь Github -ийг үлдэж, Shivasiddharth GassistPI хийж, энэ ажлыг гүйцэтгэхийн тулд яг юу суулгах шаардлагатайг олж мэдсэн болно.

PI нь шаардлагатай бол MQTT брокер, яриа, бусад програм хангамжийг зохион байгуулдаг. Үүнд нэвтрэхийн тулд би одоогоор SSH ашиглаж байна, надад вэб интерфэйс бий болгох төлөвлөгөө байгаа боловч энэ нь хийгдээгүй байна. Би энэ төсөлд зориулж питон сурах замаар "тоглож" байсан ч одоо болтол олон програм бэлэн болоогүй байна.

Зарим тусгай тэмдэглэл энд байна:

Надад байсан анхны Mega 2560 Mini нь ижил Ardiino Mega 2560 -ийн жижиг клон байсан бөгөөд харилцаа холбооны хувьд ижил цуваа чип ашигладаг байсан тул тест хийхдээ би ажлын вандан дээр бүрэн хэмжээний Мега ашигласан. Харамсалтай нь би товчлуурын утсыг тэр самбар дээр гагнаж байсан (толгойн голыг гагнахгүй, би юу бодож байсан юм бэ, би үүнийг 2015 онд буруутгахыг хүсч байна, гэхдээ би чадахгүй) унтраасан, мөн би дахин гагнах цэвэр нүх олж чадаагүй. Би клоны клон руу орж дууслаа, энэ нь Arduino Mega 2560 хэвээр байгаа боловч хямд хувилбар бөгөөд хямд цуваа порт чиптэй. Энэ нь надад 10% орчим пакет унасантай холбоотой зарим асуудал үүсгэж байгаа тул бүгдийг буцааж аваад өөр самбараар дахин оролдох нь хангалтгүй юм. Гэхдээ энэ нь намайг жаахан галзууруулахад л хангалттай. "Шинэ" (2-р хувилбар) дээр би утсаар боож, толгойн зүүг орхисон (хөөе магадгүй ирээдүйн өргөтгөл, би яг одоо 12 эсвэл 13 тээглүүр ашиглаж байна)

Би бас Raspberry PI болон Mega Mini -ийг 3D хэлбэрээр хэвлэсэн (мөн зарим бүтэлгүй хэвлэмэл материалыг дахин ашигласан). Хэрэв хэн нэгэн хүсвэл дизайны файлуудыг хайх хэрэгтэй болно. Би хэд хэдэн нүх хайчилж эсвэл бага зэрэг хэлбэржүүлэхдээ эргэлдэгч багаж ашигласан тул тэд тийм ч сайн биш, гэхдээ хэрэв хэн нэгэн хүсвэл би хайж олох болно.

Дээрх зургууд: Raspberry PI 3+ нь Google AIY Hat -тэй, захиалгаар хийсэн, анхны Mega 2560 -ийг ашиглахыг хүссэн боловч үнэхээр заваарсан, орлуулах Mega 2560 (v2) миний сэтгэл хангалуун бус байгаа боловч утас ороох утас, захиалгаар 3D хэвлэсэн бэхэлгээтэй ажилладаг

Алхам 3: Stepper -аас Servo хүртэл

Харамсалтай нь би энэ талаар тийм ч их зураг аваагүй, хуучин хуучны моторын зураг надад байхгүй.

1984 он - stepper мотор нь 1984 оны том servo -оос хямд байж магадгүй юм. Төгсгөлийн зогсоолууд байсан бөгөөд алхам бүр асах тусам бие даан амьдрах ёстой байв. 3D принтер, тэд хэрхэн гэртээ амьдардаг талаар бодож үзээрэй.

2015 он - Юу хийж байгаагаа мэдэхгүй байгаа өөр нэг алхам бол би зогсоолуудаа арилгаж, алдаж эхлэв. Жижигхэн бүтээгчид stepper дээрх зарим утсыг идсэн гэж би өмнө нь хэлсэн. Энэ нь 2015 онд ажилласан боловч ажилласан нь гайхаж байна.

2020 он - Stepper ажиллахаа больсон тул би өөр хүн хайж эхлэв. Би ASMC-04 том servo мотортой таарлаа, энэ бол хамгийн хямд сонголт биш, гэхдээ миний олж мэдсэн хамгийн сайн хөдөлгүүрүүдийн нэг байсан. Stepper нь Хятадаас авсан $ 50+ доллар байсан бөгөөд эвэр бэхэлгээ нь өөр 13 эсвэл 14 доллар байв. Миний хувьд ашиг тус нь зардлыг үнэлсэн.

Servo драйвер нь 12 эсвэл 24 вольт, эргэх өнцөг нь 0-300 градус (миний Arduino -ийн тоймд 0 -ээс 180 хүртэл хязгаарлагдмал), би үүнийг arduino -аас 1 утсаар хянах боломжтой (хэрэв та газардуулгын утсыг тоолвол 2). Энэ бол өндөр эргэлтийн мотортой RC servo, гэхдээ энэ нь тийм ч хурдан эргэдэггүй.

Үүний урам хугарсан зүйл бол таны өгсөн техникийн үзүүлэлтүүд нь яг л stepper -тай ижил нүхэнд бэхлэгдэх мэт харагдаж байсан, энэ нь таарахгүй байсан тул би шинэ цооног өрөмдөх шаардлагатай болсон. Серво эвэрний бэхэлгээ нь анхны stepper мотороос хамаагүй том тул илүү нүх өрөмдөх шаардлагатай байв.

Миний хувьд энэ нь надад stepper -ийн хурдыг маш их санагдуулдаг, тиймээс сайн солих, анзаарахгүй байх зүйл нь роботыг харахгүй л бол өөрчлөгдсөн.

Зураг:

Би энэ талаар олон зураг аваагүй, өөр хэдэн газар байж магадгүй, гэхдээ тэд иймэрхүү харагдах болно.

Алхам 4: Өөр хэдэн зураг

Би энэ робот дээр ажиллаж байгаа болохоор (ихэнхдээ энэ үед програм хангамж) хэдхэн зураг хуваалцах гэж бодлоо

Зураг:

4 порт USB 12v-аас 5v 8 amper DC-DC хөрвүүлэгч, би үүнийг дахиж олж чадахгүй байгаа бөгөөд хэдийг нь худалдаж авсан ч болоосой.

36в LiPo батерейг эвдэрсэн самбараас салгасан

Роботын дотор талын зураг, утас, экт. LED солих хэд хэдэн зураг, утас ороосон Arduino Mega-ийн цөөн хэдэн зураг, хэт авианы зураг, дээрээс нь бүрхүүлтэй (үнэндээ 2015 онд ийм байсан)

Бүрхүүлгүй биений зураг, MQTT дээр тест хийхийн тулд консол ашиглаж байгаа зураг.

Энэ талаар одоохондоо, Хариулсанд баярлалаа, хэрэв танд таалагдаж байвал надад саналаа өгөөрэй:-) Би LOL төслүүдэд өөр хэсгүүдийг ашиглаж болно - Өдрийг сайхан өнгөрүүлээрэй, бүгдээрээ аюулгүй байхыг хичээгээрэй.