Дуут удирдлагатай робот гар: 8 алхам (зурагтай)

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

Энэхүү зааварчилгаа нь Arduino Uno R3, HC-06 Bluetooth модуль, таван шатлалт мотор ашиглан дуут удирдлагатай робот гарыг хэрхэн бүтээх талаар тайлбарласан болно. [1]

Bluetooth дуут командуудыг таны Андройд гар утаснаас гараа хянадаг Arduino Uno R3 орчуулагч руу илгээдэг.

MIT AppInventor 2 нь Google-Speech-To-Text-ийн хүчийг ашигладаг Андройд апп бичихэд ашиглагджээ. [2]

20 мм х 3 мм хэмжээтэй хөнгөн цагаан шахмал, утсан өлгүүрээс хийсэн гарыг зарим санааг туршиж үзэх зорилгоор бүтээжээ. Барилгын техник, код нь бусдад сонирхолтой байж магадгүй юм.

Онцлог шинж чанарууд нь:

• Хийхэд хялбар
• Бие даасан хурууны хөдөлгөөн
• Бүлгийн хурууны хөдөлгөөн
• Төрөл бүрийн даалгаварт зориулагдсан програмчлагдах гар хэлбэрүүд
• Хөнгөн жинтэй
• Хуруу бүр кабелиар ажилладаг …
• Шаардлагатай бол усан дор ажилладаг (богино мотор байхгүй)

Таны гар утсыг оролцуулалгүйгээр энэ төслийг барих тооцоолсон зардал 100 доллараас бага байна

Зураг

1 -р зураг механик гарыг харуулав.

Фото 2-т мотор угсрах хэсэгт бэхлэгдсэн гарыг харуулав.

Зураг 3-т Bluetooth (гар утас) дуут хянагчийг харуулав

Фото 4 бол ердийн харилцах цонхыг харуулсан дэлгэцийн зураг юм

Видео бичлэг нь дуу хоолойгоор удирддаг гарыг харуулж байна

Тэмдэглэл

[1]

Мотор нь өнгөрсөн төслүүд юм. Серво мотор хэд хэдэн кодын өөрчлөлтөөр адил сайн ажиллах ёстой.

[2]

MIT AppInventor 2 -ийг https://appinventor.mit.edu/ хаягаар үнэгүй үзэх боломжтой.

VTT.apk програм (Voice To Text) болон VTT.aia кодыг энэхүү төслийн зааварт оруулсан болно.

Алхам 1: эд ангиудын жагсаалт

Дараах хэсгүүдийг https://www.aliexpress.com/ дээрээс авсан болно.

• USB кабель бүхий зөвхөн 1 Arduino UNO R3
• 1 зөвхөн Arduino UNO R3 -д зориулсан ПХБ -ийн прототипийн самбар
• Зөвхөн 1 HC-06 Bluetooth модуль
• 5 зөвхөн 17HS3430 Nema17 12 вольтын Stepper Motors
• Зөвхөн 5 Big Easy Driver v1.2 A4988 Stepper Motor Driver жолоодлогын самбар
• 5 зөвхөн GT2 20 шүд Хөнгөн цагаан цагны дамар 5мм өргөн 6мм шурагтай
• GT2 Хугацааны бүс 6 мм 20 шүдтэй холхивчтой 4 мм -ийн зөвхөн GT2 сул зогсолтын цооног
• 5 зөвхөн GT2 хаалттай гогцооны цагны бүс резин 6мм 160мм
• Зөвхөн 1 pkt 120pcs 10см эрэгтэй эрэгтэй + эрэгтэй эмэгтэй, эмэгтэй эмэгтэй холбогч утас Dupont кабель Arduino DIY иж бүрдэл

Дараахь хэсгүүдийг орон нутгаас авсан болно.

• 1 урт нь 20 мм х 3 мм хэмжээтэй хөнгөн цагаан шахмал
• 1 ширхэг л 120 мм х 120 мм хэмжээтэй хөнгөн цагаан хаягдал
• Зөвхөн 200мм x 100мм х 6мм хэмжээтэй самбар (гар ба бугуйны сунгалтанд зориулагдсан)
• 1 зөвхөн 500мм х 500мм х 6мм хэмжээтэй хавтан (суурь хавтангийн хувьд)
• 1 богино урттай (ойролцоогоор 520 мм) 18мм х 65мм хэмжээтэй модны хаягдал (суурь хавтангийн хөлний хувьд)
• 1 ширхэг зөвхөн утас өлгүүр (диаметр нь ойролцоогоор 2.4 мм)
• Зөвхөн 1 урт хөшигний утас
• 1 зөвхөн хөшигний нүд
• 1 ганхах 30 фунт нейлон загас барих шугам
• 1 богино малгайтай уян хатан
• Зөвхөн 1 pkt кабелийн холболт
• 1 зөвхөн 1200 ом 1/8 ваттын эсэргүүцэл
• 1 зөвхөн 2200 ом 1/8 ваттын эсэргүүцэл
• 1 зөвхөн 1N5408 3 ампер цахилгаан диод
• 1 SPST (ганц туйлтай ганц шидэлт) унтраалга
• 1 зөвхөн 2-зүү ПХБ-ийн терминал блок
• 15 ширхэг зөвхөн M3 x 9мм-ийн урсгалтай Nylon stand-offs
• 30 ширхэг зөвхөн M3 x 5мм боолт (нейлон бэхэлгээний хувьд)
• Зөвхөн 30 M3 x 10 мм боолт (хуруу болон моторт бэхэлгээний хувьд)
• 2 ширхэг зөвхөн M4 x 15mm боолт (бугуйны өргөтгөлийн хувьд)
• 5 ширхэг зөвхөн M4 x 30 мм боолт (сул зогсолтын хувьд)
• 17 ширхэг зөвхөн М4 самар (сул зогсолтын хувьд)
• Зөвхөн 12 модон эрэг (суурь хавтангийн хөлний хувьд)

Эдгээр эд ангиудын тооцоолсон өртөг нь 100 доллараас бага байна

Алхам 2: Хэлхээ диаграм

Роботын гарын схемийг 1 -р зурагт үзүүлэв

Тохирох мотор / Bluetooth бамбайг 2 -р зурагт үзүүлэв

Том хялбар жолооч нарыг 3 -р зурагт үзүүлэв.

Big Easy Driver мотор хянагч нь гинжин хэлхээний холболтыг дэмждэг

Мотор утас

Big Easy Driver v1.2 A4988 шатлалт моторын жолоочийн самбар нь ороомог ороомог тус бүрээс утас зэргэлдээ байхыг хүлээж байгаа тул 17HS3430 Nema17 12 вольтын шатлалт мотор тус бүрээс хоёр төвийн утсыг буцаах шаардлагатай байж магадгүй юм.

Үүнийг хийхийн тулд мотор тус бүрээс хоёр төвийн утсыг солих шаардлагатай (зураг 4).

17HS3430 кабелийн үндсэн өнгөний дараалал нь (миний моторын хувьд) улаан, цэнхэр, ногоон, хар юм. Өөрчлөлтийн дараах өнгөний дараалал нь улаан, ногоон, цэнхэр, хар юм.

Улаан, ногоон ороомог нь Big Easy Driver -ийн "A" терминалуудтай холбогддог.

Цэнхэр, хар ороомог нь Big Easy Driver -ийн "B" терминал дээр залгагдсан байдаг.

Том хялбар жолоочийн одоогийн хязгаарлалтууд

Big Easy Drivers тус бүрийн одоогийн хязгаарыг 400mA (милли-ампер) байх ёстой.

Үүнд хүрэхийн тулд:

1. Цахилгаан тэжээлийг унтраах [1]
2. Arduino -г салга
3. Мотор кабель бүрийг салга
4. A4988 Big Easy Driver Board дээрх одоогийн хязгаарлагдмал потенциометр тус бүрийг цагийн зүүний дагуу бүрэн эргүүлнэ
5. Big Easy Drivers -д 12 вольт хэрэглэ … та 90mA -аас 100mA хүртэлх гүйдлийн утгыг авах ёстой. Энэ бол LED -ээр дамжуулж буй гүйдэл юм.
6. 12 вольтын тэжээлийг унтраах [1]
7. "Эрхий хуруу" моторыг залгаж, хүчдэлийг өгч, тэжээлийн урсгалыг 490mA болгон тохируулна уу
8. 12 вольтын тэжээлийг унтраах [1]
9. Эрхий хурууны моторыг салга.
10. Үлдсэн мотор бүрийн хувьд 6, 7, 8, 9 алхамуудыг давтана

Моторын бүх кабелийг холбогдох хянагч руу залгаарай.

Нийт тэжээлийн гүйдэл нь хүчдэлийг ашиглах үед ердөө 2 ампераас илүү байх болно

Тэмдэглэл

[1]

Хүчтэй цахилгаан шаттай шаталсан моторыг хэзээ ч бүү залгаарай. Индуктив "өшиглөлт" (хүчдэлийн огцом өсөлт) нь хянагчийг гэмтээх магадлалтай.

Алхам 3: Гар… Үзэл баримтлал

Https://www.instructables.com/id/Robot-Hand-2/ -д тайлбарласан миний анхны робот гар олон жижиг хэсгүүдтэй бөгөөд үе мөчний наалдамхай туузыг ашигладаг.

Энэхүү ээлжит гар нь илүү бат бөх, цөөн хэсгүүдтэй, хийхэд илүү хялбар байдаг.

Дээрх зургууд нь үндсэн ойлголтыг харуулж байна … хэрэв та боолтыг пантографаас салгавал "үе" нь хамгийн багадаа 90 градус эргэдэг. [1]

Тэмдэглэл

[1]

Би пантографийн гарыг https://www.instructables.com/id/CNC-Actuator-Plo… идэвхжүүлэгч плоттер дээрээ ашиглахыг зорьсон боловч олон тооны үе мөчний улмаас хүсээгүй хөдөлгөөн их байсан тул санаагаа орхисон.

Алхам 4: Гар… Прототип

Дээрх гэрэл зургууд нь хөнгөн цагаан шахмал болон төмөр утсан өлгүүрээс хэрхэн "хуруу" үүсгэж болохыг харуулжээ.

Хамтарсан хэсэг нь гөлгөр үйлдэлтэй бөгөөд гайхалтай бат бөх байдаг.

Самар, боолт хийх шаардлагагүй … утас бүрийн төгсгөлд гагнуур хийх нь тэдгээрийг бэхлэнэ.

Алхам 5: Гар… Барилга

Энэ гарыг бүтээхийн тулд цөөн хэдэн багаж хэрэгсэл шаардлагатай болно … зүгээр л хөрөө, хэдэн өрөм, файл.

1-р алхам

• Гарныхаа тоймыг цаасан дээр зур. (зураг 1)
• "Хурууны үе" ба гол "хурууны үе" -ийг тэмдэглээрэй.
• Хурууны үзүүрийг үл тоомсорлоорой … тэд ихэвчлэн тийм ч нугалдаггүй … налуу нь хангалттай. Хэрэв бага зэрэг нугалах шаардлагатай бол үүнийг дараа нь нэмж болно.

Алхам 2

• Хөнгөн цагаан шахмалаас хурууны уртыг хайчилж ав (зураг 2)
• Хөнгөн цагаан шахалтын булан бүрт нэг бүрээсний диаметртэй дөрвөн нүх өрөмдөнө. (зураг 4)
• Эхний нүх бүрийн ард жижиг диаметртэй нүх өрөмдөнө. Эдгээр нь малгайны уян харимхай болон нейлон шөрмөсний зориулалтаар ашиглагддаг. (зураг 4)
• Дээлний өлгүүрээс уртыг хайчилж, үзүүр бүрийг 90 градусаар нугална
• Хөнгөн цагаан хурууны хэсгүүдийг холбохдоо утас хөндлөн гарна. Утасыг эсрэг талаас нь оруулна.
• Утасны төгсгөл бүрт гагнуур тавих замаар утсыг бэхлээрэй. Хөнгөн цагаан дээр гагнуур наалдана гэж бүү санаа зов.
• Ашигт малтмалын turpentine (эсвэл үүнтэй төстэй) ашиглан үе мөчний бүх гагнуурын урсгалыг арилгаад дараа нь оёдлын машины тос түрхэнэ. Илүүдэл тосыг цаасан алчуураар арчина.

Алхам 3

• Хөнгөн цагааны хаягдлаар хийсэн "L" хэлбэрийн хөнгөн цагаан хаалт ашиглан хуруу бүрийг гараар хийсэн модон хэлбэртэй бэхлээрэй.
• Бүрэн сунгахад хуруунууд нь шулуун байхаар арын тавиуруудыг файл болгоно. (зураг 4)

Алхам 4

Эрхий хуруугаа хавсаргана уу (зураг 2). Эрхий хурууны хаалт нь төвөгтэй мэт боловч зүгээр л өнцөгт нь зүссэн хөнгөн цагаан “L” хэлбэртэй хэсэг юм. Дараа нь 90 градусын нугалаасыг огтолж, үзүүрийг нь цацна

Алхам 5

• Үлдсэн дээд нүхний хооронд малгай уян харимхай хэсгийг уя (зураг 4).
• Хуруугаа сунгах хүртэл хурцадмал байдлыг тохируулна уу.

Алхам 6

• Доод хурууны нүхэнд Nylon шөрмөс (загас барих шугам) хавсаргана.
• Nylon шөрмөс бүрийг 2 мм диаметртэй модоор өрөмдсөн цооногоор дамжуулна. Эдгээр нүхнүүд нь хөшигний нүд шиг ажилладаг. (зураг 2)

Алхам 7:

Нилон эрхий хурууны шөрмөсний чиглэлийг өөрчлөхөд хөшигний нүдийг ашигладаг. Хөшигний нүдийг гарны нөгөө талд байрлах M3 урсгалтай нейлон бэхэлгээнд шургуулдаг

Алхам 6: Програм хангамж … Android

Зураг 1-т миний VTT (Voice-to-Text) програмын MIT AppInventor 2 "Дизайн" дэлгэцийг харуулав.

Зураг 2 -т энэ програмд ашигласан "Блокууд" -ыг харуулав.

3, 4 -р зураг бол миний ашиглаж байсан жижиг-p.webp

Кодыг уншиж байна

• Зүүн дээд талын хоёр "блок" нь "Bluetooth" товчлуурыг дарахад таны утсыг Arduino руу холбоно.
• Зүүн дунд талын хоёр "блок" нь "микрофон" товчийг дарахад таны дуут тушаалыг arduino руу илгээдэг. Текстийг Google Speech_To_Text ашиглан бүтээсэн болно.
• Бүх дуут командууд "микрофон" дүрс дээр текст хэлбэрээр гарч ирдэг.
• Зүүн доод хоёр "блок" нь тест хийхдээ командыг давтахыг хүсвэл энэ текстийг "өөрчлөн тохируулах" товчлуур руу шилжүүлнэ.
• Баруун доод талын хоёр блок нь "нээлттэй", "ойрхон" гэсэн үгийг гар руу илгээдэг. Туршилт хийхэд эдгээр нь ашигтай байх болно гэж би бодсон.
• Баруун дээд гурван "блок" нь цагийг хянадаг.

VTT.apk

Хавсаргасан VTT.apk файл нь Андройд утасны жинхэнэ програм юм.

VTT.apk -ийг суулгахын тулд:

• VTT.apk -ийг утсандаа хуулах (эсвэл хавсралт болгон өөртөө имэйлээр илгээх)
• Гуравдагч талын програмуудыг суулгахыг зөвшөөрөхийн тулд утасныхаа тохиргоог өөрчилнө үү
• Https://play.google.com/store дээрээс apk суулгагчийг татаж аваарай
• Суулгагчийг ажиллуулна уу.

VTT.aia

Кодыг суулгах өөр нэг арга бол:

• MIT AppInventor данс үүсгэх
• MIT AppInventor 2 -ийг https://appinventor.mit.edu/ дээрээс татаж суулгаарай.
• Https://play.google.com/store дээрээс "MIT AI2 Companion" програмыг татаж аваад утсандаа суулгаарай.
• Мимик Фото 1 таны "Дизайн" дэлгэц дээр
• Зураг 2 -т үзүүлсэн блокуудыг давтана уу
• "MIT AI2 Companion" утсан дээрээ ажиллуулна уу
• "Бүтээх | Апп (.apk -ийн QR кодыг оруулна уу)"
• QR код гарч ирэх үед утсан дээрх QR сонголтыг дарна уу
• Зааврыг дагана уу.

Алхам 7: Arduino програм хангамж

Суулгах заавар

"VTT_voice_to_text_7.ino" хавсаргасан файлыг татаж авах

Файлын агуулгыг шинэ Arduino ноорог болгон хуулж хадгална уу.

Ноорог зургийг Arduino дээрээ байршуулна уу.

Дизайн тэмдэглэл

Англи хэл бол маш нарийн төвөгтэй хэл юм.

Ихэнхдээ ижил зүйлийг хэлэх олон арга байдаг. Дараах жишээн дээр "гар" ба хуруу "гэсэн утгатай байна.

• "Гараа нээ" …………………………………… гэдэг нь таны гарыг хэлнэ
• "Хуруугаа нээ" ………………………………………

Гэхдээ түлхүүр үгс өөр өөр утгатай байж болно.

• "Хуруугаа нээ" …………………………….. таны гарыг хэлнэ
• "Долоовор болон дунд хуруугаа нээ" ………… гэдэг нь тодорхой хурууг хэлдэг

Утга учиртай командууд дор хаяж хоёр түлхүүр үг шаарддаг. Дараах командууд нь зөвхөн нэг түлхүүр үгтэй тул гар үйлдэл хийхэд хүргэхгүй.

• "Нээлттэй" ……………………………………………………… "түлхүүр үг" [1]
• "Надад гараа өг" ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
• "Надад түлхүүр гардуул" …………………………………

Эдгээр тушаалуудыг тайлбарлахын тулд ижил төстэй утгатай түлхүүр үгсийг дараах байдлаар бүлэглэв.

• Олон хуруу: "гар", "хуруу", "нээлттэй", "хаах", "суллах" [1]
• Тодорхой хуруу: "эрхий хуруу", "индекс", "дунд", "бөгж", "бяцхан"
• Нээлттэй хуруу: "нээх", "өргөх", "сунгах", "суллах" [1]
• Хуруугаа хаах: "хаах", "доод" [1]
• Даалгавар: "зөөх", "барих", "сонгох", "демо", "тохируулах"

Түлхүүр үг бүлэг бүр нь "туг" -тай холбоотой байдаг. Байгалийн яриаг тайлбарлахын тулд түлхүүр үг олдох бүрт туг эсвэл тугны бүлгийг идэвхжүүлдэг. Ярианы орчуулагч нь ямар үйлдэл хийх шаардлагатайг тодорхойлохын тулд тугны хослолыг л харах хэрэгтэй.

Рекурци

Комур өөрөө нэг эсвэл хэд хэдэн удаа дуудсан тохиолдолд рекурс үүсдэг.

Таны зарим хурууг сунгаж, заримыг нь хаасан гэж бодъё. Та ямар нэгэн зүйл авч явахдаа хуруугаа сунгаж, хуруугаа хаахыг хүсч байна гэж бодъё.

Арга 1

Дараах хоёр дуут тушаалууд үүнийг биелүүлэх болно.

• "Гараа нээ"
• "Долоовор хуруу, жижиг хуруугаа хаа."

Арга 2

Хоёр тусдаа тушаалыг өгөхийн оронд та "carry ()" даалгавар үүсгэж болно.

Үүнийг надад авч яваарай

Энэ тушаал нь "carry ()" функцийг идэвхжүүлдэг бөгөөд дараа нь дараахь зүйлийг гаргадаг.

• үйл явц ("гараа нээх");
• процесс ("индексийн дунд цагираг, жижиг хуруугаа хаах")

Энэхүү рекурсив үйлдэл нь нарийн төвөгтэй гар хэлбэрүүдийг бий болгох боломжийг олгодог.

Тэмдэглэл

[1]

Тохиромжтой болгох үүднээс би орчуулагчийг "нээх", хаах, "суллах" -ыг нэг үгийн команд болгон хүлээн авахаар програмчилсан.

Алхам 8: Дүгнэлт

Энэхүү зааварчилгаа нь роботын гарыг богино урттай хөнгөн цагаан шахмал болон утсан өлгүүрээс хэрхэн бүтээж болохыг харуулжээ.

Гарыг зарим санааг туршиж үзэх зорилгоор бүтээсэн. Бариулыг сайжруулахын тулд чихний бөглөө хурууны үзүүрт наалддаг.

Онцлог шинж чанарууд нь:

• Хийхэд хялбар
• Хуруу бүр кабелиар ажилладаг.
• Бие даасан хурууны хөдөлгөөн
• Бүлгийн хурууны хөдөлгөөн
• Төрөл бүрийн даалгаварт зориулж програмчлагдах гар хэлбэрүүд
• Бага зардал
• Хөнгөн жинтэй
• Шаардлагатай бол усан дор ажилладаг (богино мотор байхгүй)

Хуруу бүр кабелиар ажилладаг. Нейлон загас барих шугамыг уян хатан хөшигний утсаар тэжээдэг шөрмөсийг ашигладаг.

Танилцуулга хэсгийн 2 -р зурагт хоёр кабелийг харуулав … нэг нь 2 шөрмөс, нөгөө нь гурван утас. Хэрэв гулзайлтын радиус том бол энэ нь зүгээр, эс тэгвээс кабелийг уян хатан болгоход хуруунууд наалддаг. Үүнийг видеон дээрх таван тусдаа кабель ашиглан даван туулсан

Нейлон загас барих шугам ажиллаж байх үед сунах хандлагатай байдаг. Зэвэрдэггүй гангаар хийсэн загасны ул мөр нь илүү сайн сонголт байх болно … Би захиалгаар ганхах болно.

Хөдөлгүүрийг гишгүүрийн мотор болон төгсгөлгүй бүсээс бүтээжээ. Шөрмөс нь кабелийн бэхэлгээний тусламжтайгаар хөтөчийн бүсэд бэхлэгддэг.

Энэ төсөл нь servo мотортой адил сайн ажиллах ёстой. Хэрэв та servo ашиглахаар шийдсэн бол кодын багахан өөрчлөлт шаардлагатай болно.

Bluetooth дуут командыг Андройд гар утасны програмаас таны Arduino руу илгээдэг.

Гар утасны програмын кодыг MIT AppInventor 2 ашиглан боловсруулсан бөгөөд энэхүү зааварт нийтлэгдсэн болно.

Arduino дуут орчуулагч нь маш найдвартай. Энэхүү зааварт багтсан код нь бусад төслүүдэд ашиглагдаж магадгүй юм.

Таны гар утсыг оролцуулалгүйгээр энэ төслийг барих тооцоолсон зардал 100 доллараас бага байна

Миний бусад зааварчилгааг үзэх бол энд дарна уу.