NEX төсөл: 6 алхам (зурагтай)

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

Хөөе залуусаа, энэ бол Натанаэль Прадо, бас нэг гайхалтай төсөлтэй энд байна. Энэ удаад би та бүхэнтэй гурван жилийн турш хийж байгаа төслөө хуваалцахыг хүсч байна, энэ төсөл бол миний NEX нэртэй робот юм. Тиймээс эхлээд миний бүтээлийн түүхийг мэдэж аваарай.

Төслийн ард байсан түүх

Удаан хугацааны туршид нэг хүсэл миний дотор байсаар ирсэн. Робот бүтээх хүсэл, гэхдээ ямар ч робот биш. Би робот гэхээсээ илүү найз, өвөрмөц зан чанар, онцлогтой, бас миний хэн нэгний нэг хэсэг байж чадах хүнийг бүтээхийг хүсч байсан. Энэ хүсэл миний дотор төрж эхлэх эхлэлийг би сайн мэдэхгүй байна; гэхдээ цаг хугацаа хэдий ч энэ нь миний хувьд хэзээ ч үхэхгүй гэдгийг би мэднэ, учир нь энэ бол энгийн хүсэлээс илүү, энэ бол амьдралын зорилго, биелүүлэх мөрөөдөл байсан. Тэр үед би анхны Arduino An Arduino Mega 2560 -ийг худалдаж аваад мөрөөдлөө бодит болгож эхлүүлсэн бөгөөд миний хүсэл жаахан галзуу эсвэл бүр боломжгүй мэт санагдаж байсан ч гэсэн би эрсдэлээ дагаад амжилтанд хүрэхийг хүсч байсан зүйлээ хайж эхлэв. мөн үл мэдэгдэх зүйл рүү тэмүүлж байна. Гурван жил орчим төлөвлөж, миний төсөөллийг бодит болгосон. Тэгээд одоо олон жил ажилласны дараа миний робот амьдрал дээр гарч ирлээ !!!

Гэхдээ Arduino гэж юу вэ?

Юуны өмнө мэдэхгүй хүмүүст Arduino -г танилцуулахыг хүсч байна. Тиймээс Arduino бол ашиглахад хялбар техник хангамж, програм хангамж дээр суурилсан нээлттэй эх сурвалж бүхий электроникийн платформ юм. Arduino самбар нь мэдрэгч дээрх гэрэл, товчлуур дээрх хуруу эсвэл твиттер мессежийг оруулан уншиж, гаралт болгон хувиргах - моторыг идэвхжүүлэх, LED -ийг асаах, онлайнаар ямар нэгэн зүйл нийтлэх боломжтой. Та самбар дээрх микроконтроллер руу зааварчилгаа илгээж юу хийхээ самбартаа хэлж болно. Үүнийг хийхийн тулд та Arduino програмчлалын хэлийг (утас холболт дээр суурилсан), мөн боловсруулалтад суурилсан Arduino програм хангамжийг (IDE) ашигладаг. Arduino бол үнэхээр гайхалтай, гайхалтай зүйл бөгөөд та түүнтэй хамт олон гайхалтай зүйлийг хийж чадна, мөн миний робот болох NEX -ийг бүтээсэн шиг та өөрийн мөрөөдлөө бодит болгож чадна.

Энэхүү төслийг нийтлэх зорилго нь миний роботыг хэрхэн бүтээсэн талаар дэлгэрэнгүй тайлбарлах биш харин заримдаа таны мөрөөдөл боломжгүй мэт санагдаж байсан ч хүссэн зүйлээ бүтээх, бүтээхэд тань урам зориг өгч, урамшуулах зорилготой юм. Тэгэхээр бид юу хүлээж байна вэ? Үүнийг авцгаая!

Хангамж

www.arduino.cc/en/guide/introduction

Алхам 1: Материал

Энэ бол миний роботыг хийхэд ашиглаж байсан ихэнх хэсэг юм.

• Arduino Mega 2560
• Shield Easy VR 3.0 + микрофон
• Мотор бамбай L293D
• Nextion сайжруулсан 3.5 инчийн дэлгэцтэй
• 2 Micro Servo SG90 Tower Pro 9g
• Дугуй робот явах эд анги
• HC-SR04 хэт авианы зайн мэдрэгч
• 10000mAh Mi Power Bank
• 8Ω чанга яригч

Би бас өөр төрлийн материалыг ашигласан, тухайлбал:

• Сүү лааз (NEX -ийн биеийг хийх)
• Цайрдсан утас (NEX -ийн гарыг хийх)
• Картон
• Хуванцар ширхэг
• Зарим шүршигч будаг

Алхам 2: Үзэл баримтлалаас бодит байдал руу

Төсөл бүхэн юуны түрүүнд бидний оюун санаанд эхэлдэг тул аливаа төслийг эхлүүлэхийн өмнө санаагаа цаасан дээр буулгах, санаагаа бодит болгохын тулд ямар эд анги, материалыг ашиглаж болох талаар аль хэдийн ойлголттой болох нь маш чухал юм. Үүнийг харгалзан үзэхэд дээрх зураг нь 2019 оны эхээр хийсэн роботынхоо анхны зургуудын нэг бөгөөд NEX -ийн эцсийн төсөлд хэрхэн харагддагийг харуулсан болно. Хожим нь энэ дүрслэл сайжирч, улмаар бага зэрэг өөрчлөгдсөн. Доорх зураг нь компьютер дээрх график програм хангамжийн тусламжтайгаар аль хэдийн шинэчлэгдсэн төслийн 2D дүр төрхийг харуулж байна.

Алхам 3: NEX -ийн эд ангиуд

Энэ хэсэгт би роботыг бүтээхэд ашиглаж байсан хамгийн чухал хэсгүүдийг, мөн тэдгээрийг хамгийн олон төрлийн робот техник, Arduino төслүүдэд хэрхэн ашиглах талаар тайлбарлаж өгөх болно. За ирээрэй !!

Энэ хэсгээс эхэлье, Энэ бол Motor Shield L293D бөгөөд L293D чип дээр суурилсан бөгөөд Arduino -той хамт ашиглах боломжтой. Энэхүү бамбай нь Arduino хавтангаар мотор удирдах боломжийг олгодог тул маш сонирхолтой юм. Үүнтэй зэрэгцэн 4 DC мотор, 2 сервос эсвэл 2 Stepper моторыг нэгэн зэрэг удирдах боломжтой. Би энэ бамбайг ашиглан SG90 гэсэн хоёр servo мотортой ажилладаг NEX -ийн гарыг, мөн түүнийг тойрон хөдөлдөг хоёр тогтмол гүйдлийн хөдөлгүүрийг удирдаж байсан.

Энэ зүйл хоёр нүд шиг харагдаж байна, тийм үү? гэхдээ эдгээр нь тийм биш, хахаха … Энэ бол үнэндээ HC-SR04 хэт авианы мэдрэгч модуль бөгөөд үүнийг Arduino-тэй ашиглаж болно, жишээлбэл, зарим зүйлийн хоорондын зайг хэмжихдээ 2см-ээс 4м хүртэлх зайг маш нарийвчлалтай хэмжих чадвартай. бага үнэ. Эдгээр мэдрэгчийг бас дамжуулагч гэж нэрлэдэг бөгөөд sonar -тай төстэй ажиллах чадвартай байдаг. Сонарыг ихэвчлэн усан доор ашигладаг бол хэт авиан дамжуулагчийг хуурай газрын орчинд, агаарыг дамжуулах хэрэгсэл болгон ашиглаж болно. Нэмж дурдахад хэт авианы долгионы мэдрэгч нь үйлдвэрлэлийн болон эмнэлгийн зориулалтаар түгээмэл байдаг.

Энэ бол Servo Motor SG90 бөгөөд энэ нь өнцгийн байрлалыг хянадаг мотороос өөр зүйл биш юм: ХОУХШ -ийн дохиогоор servo мотор нь тэнхлэгээ тогтоосон өнцөг хүртэл байлгаж, -90º -аас -3 градус хүртэл явах боломжтой болно. 90º, өөрөөр хэлбэл 180 градусын эрх чөлөөний зэрэгтэй. Нэмж дурдахад SG90 Servo мотор нь Arduino эсвэл боловсролын роботын хувьд хамгийн алдартай машинуудын нэг юм. Учир нь энэ нь ихэнх боловсролын хэрэглээнд тохирох жижиг хэмжээтэй, эргүүлэх моменттэй байдаг. Миний төсөлд NEX -ийн гарыг хөдөлгөхөд 2 servo мотор ашигласан.

Энэ бол Display Nextion Enhanced NX4832K035, энэ дэлгэц нь маш хүчирхэг, үнэндээ би энэ дэлгэцийг ашиглан роботынхоо нүүрийг бүтээсэн. Үүнд техник хангамжийн хэсэг (TFT цуврал самбар) ба програм хангамжийн хэсэг (Nextion редактор) орно. Сайн тал бол Nextion TFT самбар нь зөвхөн нэг цуваа порт ашиглан харилцдаг.

Easy VR Shield 3.0, Энэ бамбай нь олон талт, бат бөх, хэмнэлттэй яриа таних чадварыг нэмэгдүүлэх зорилготой олон талт яриа таних модуль гэх мэт өөр өөр чухал хэсгүүд энд надад байхгүй. бараг ямар ч програм. Энэ нь микрофонтой бөгөөд 8 инчийн чанга яригчийн дэмжлэгтэй, энэ бамбай нь миний роботод маш чухал юм, учир нь энэ нь NEX -тэй харилцах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь миний болон миний робот хоёрын хоорондох гүүр юм.

Өөр нэг чухал хэсэг бол дугуй робот явах эд анги юм. Энэ хэрэгсэлд NEX -ийн дугуйг хянадаг тогтмол гүйдлийн хоёр хөдөлгүүр багтсан тул миний робот урагш, хойш, эргэх, баруун, зүүн тийш явах боломжтой.

Хамгийн сүүлчийн боловч хамгийн бага нь мэдээж Power Bank юм. Миний робот бие даасан тул Arduino -г эрчим хүчээр хангахын тулд дотор нь зай хэрэгтэй тул би 10000Mah Powerbank -ийг сонгоно.

Алхам 4: NEX үүсгэх процесс (техник хангамж)

NEX -ийг угсрах процессын эхний алхам бол Arduino Mega 2560, EasyVR 3.0 Shield, L293D мотор бамбай хоорондын интеграцчлал, ажиллагааг шалгах зорилгоор хийсэн урьдчилсан туршилтууд байв.

Энэ үе шат дууссаны дараа роботын биеийг хийсэн бөгөөд үүний тулд лаазтай үүрний сүүг ашиглаж, зарим хэсгийг нь бэхлэхийн тулд хэсэг хэсгээр нь хайчилж, дараа нь лаазыг зүлгэж, будгаар буджээ. шар шүршигч будаг.

Үүнийг хийсний дараа NEX робот явах эд ангиудыг угсарсан бөгөөд энэ нь үйлдвэрээс бүрэн задардаг. Хөдөлгүүрийн цахилгаан холболтыг зөв хийхээс гадна явах эд ангиудын бүх хэсгүүдийг тааруулах шаардлагатай байв. Аль хэдийн угсарсан явах эд ангиудын доорх зургийг үзнэ үү.

Үүнийг бэлэн болгосноор HC-SR04 хэт авианы мэдрэгчийг энэхүү явах эд анги дор стратегийн дагуу байрлуулсан бөгөөд сүүний савыг (роботын бие) өмнө нь суурилуулсан робот явах эд анги дээр шургуулжээ. Үүний дараа кабелийг NEX биед холбож, дотоод бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд холболт хийж, микрофон гэх мэт роботын биеийн гадна талын гаралт, оролт болгон хувиргаж, USB порт руу цэнэглэж, Arduino USB порт. Доорх зургийг үзнэ үү:

Дараа нь роботын биед хоёр мотор servo нэмсэн бөгөөд лаазны үзүүр бүрт нэг ширхэг, мөн 10000mAh чадалтай цахилгаан банк суурилуулжээ. Доорх зурган дээр үзүүлсэн шиг.

Үүний дараахан Arduino Mega 2560 + Shield EasyVR 3.0 + Motor Shield L293D -ээс бүрдсэн үндсэн робот угсралтыг NEX биед нэмж, самбар болон бусад дагалдах төхөөрөмжүүдийн хооронд зохих холболтыг хийжээ. Доорх зурган дээр үзүүлсэн шиг.

Үүнийг хийсний дараа 3.5 инчийн Nextion LCD дэлгэцийг Arduino Mega 2560-тай холбож, роботын биеийн урд талд бэхэлсэн бөгөөд үүнээс гадна 4Ω ба 3W чанга яригчийг роботын биеийн LCD дэлгэцийн доор стратегийн дагуу байрлуулсан байв. Эцэст нь NEX гарыг хийж, цайрдсан утсыг ашиглан хийжээ.

Алхам 5: NEX үүсгэх процесс (програм хангамж)

Одоо NEX програм хангамжийн хэсэг рүү шилжиж байна. Nextion дэлгэц дээр NEX роботын нүүрийг бүтээхийн тулд Крита хэмээх нээлттэй эхийн график дизайн, анимацийн програмыг анх ашигласан. Түүгээр дамжуулан та NEX нүүрний бүх уран зургийг зурж, бүтээсэн дүрс бүрийг NEX -ийн нүүрний анимацийн нэг хэсэг болгон хүрээ болгон хувиргаж болно. NEX ярих бүрдээ дэлгэцэн дээр өгөгдсөн тушаалд зориулагдсан багц зургуудыг 30 FPS -ээр эргүүлж харуулдаг, өөрөөр хэлбэл түүний ярьж буй дуут мессеж бүр амныхаа хөдөлгөөнтэй уялдаатай байх ёстой. уруулын синхрончлол, ингэснээр түүний амны хөдөлгөөн давтагдахгүй, ярьж буй зүйлтэйгээ зохицохгүй юм шиг санагддаг. Хөдөлгөөнт дүрс нь тодорхой хурдаар эргэлдэж буй зургийн дарааллаас өөр зүйл биш тул NEX нь хэвлэгдэх хүртэл дэлгэцэн дээрээ дараалан эргүүлэх чадвартай таван мянга орчим зурагтай. Мэдээжийн хэрэг, энэ төслийн хамгийн хэцүү, ядаргаатай хэсгүүдийн нэг байсан, учир нь энэ чиглэлээр ямар ч сургалтгүйгээр эхнээс нь зураг, анимац хийх нь маш их хүчин чармайлт, тэвчээр шаарддаг. Гэхдээ энэ нь зөвхөн зургийн банкинд Nextion дэлгэцэн дээр Arduino програмыг ажиллуулах боломжтой болгохын тулд.tft файлыг үүсгэж, оруулдаг Nextion Editor програм хангамжийг ашиглах шаардлагатай байв. дараа нь Nextion дэлгэц болон түүн дээр ачаалагдсан зургуудыг холбох микро SD карт.

Энэхүү өргөтгөсөн хураангуйг энд бичсэн зохиогчийн дуу хоолойны үндэс болгон NEX роботын дуу хоолойг бүтээжээ. Audacity програмыг ашиглан дуу хоолойг өөрчлөх хэд хэдэн процессыг хийснээр NEX -ийн онцлог дуу хоолойг бий болгох боломжтой болсон. Дараагийн алхам бол EasyVR Shield -д үүсгэсэн бүх дуут командуудыг EasyVR командлагч програмаар дамжуулан ачаалах явдал байв. Энэхүү нийтлэлийг хэвлэн нийтлэх үед NEX нь 12 дуут команд үүсгэсэн бөгөөд үүнд 12 дуут мессежийг ачаалсан болно.

NEX робот бүтээх явцынхаа төгсгөлд ингэж харсан юм.

Алхам 6: Энэ бол бүх ард түмнийх

Энэ бол бүх ард түмнийх юм, Таны харж байгаагаар би гурван жилийн төслийг ганцхан зааварчилгаанд нэгтгэн дүгнэхийг оролдсон боловч энэ тийм ч амар биш ээ хахаха … Гэхдээ миний хэлэх гэсэн гол захиас бол таны мөрөөдөл юу ч байсан хамаагүй., хэрвээ та үүнийг мөрөөдөлдөө бууж өгөхгүй байж бодит ажил болгох боломжтой гэдэгт итгэж байвал энэ нь биелэх болно.

NEX болон энэхүү зааварчилгааны төсөл танд таалагдсан гэж найдаж байна, одоо хүртэл уншсан танд баярлалаа. Хэрэв та NEX болон таны гайхалтай аялалын талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсч байвал түүнийг албан ёсны Instagram: @nextherobot дээр дагахаа бүү мартаарай. Ингээд л боллоо, баяртай !! удахгүй өөр гоё төслүүдтэй уулзацгаая !!;)