Гэрэл рүү чиглэсэн робот толгой. Дахин боловсруулсан болон дахин ашигласан материалаас: 11 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Хэрэв хэн нэгэн робот техник хоосон халаасны хамт ирж чадах эсэхийг гайхаж байвал энэ зааварчилгаа нь хариулт өгч магадгүй юм. Хуучин хэвлэгчээс дахин боловсруулсан stepper мотор, ширээний теннисний бөмбөг, лаа, бальса, хуучин өлгүүрээс авсан утас, пааландсан утас зэрэг нь миний энэ робот толгойг бүтээхэд ашиглаж байсан материалуудын нэг юм. Би бас дөрвөн servo мотор, нэг adafruit мотор бамбай, arduino UNO ашиглаж байсан. Энэ бүгдийг бусад төслүүдээс дахин ашигласан бөгөөд тэдгээр нь зэрлэг байсан! Мөнгө хэмнэхийн тулд үүнийг хийх боломжгүй гэдгийг бүх үйлдвэрлэгчид мэддэг.

Хүрээлэн буй орчинтой харьцдаггүй робот байдаггүй тул энэ нь эргэн тойрон дахь хамгийн тод цэг рүү эргэх хандлагатай байдаг. Үүнийг хамгийн хямд мэдрэгчээр хийсэн: фото эсүүд. Тэд хамгийн найдвартай хүмүүс биш боловч зохистой зүйлийг хийх хангалттай найдвартай хүмүүс юм.

Алхам 1: Ашигласан материал

1. Ардуино НҮБ
2. Adafruit хөдөлгүүрийн бамбай V2
3. servo SG90 X 3
4. хүзүүгээ эргүүлэх зориулалттай нэг servo MG995
5. stepper мотор, би 20 жилийн настай нэг машин ашигласан, энэ нь өндөр эргэлтийн мотор байх шаардлагагүй
6. талхны самбар 400 ба холбогч кабель
7. гурван фотоэлемент, гурван 1K, 1/4W эсэргүүцэл
8. 6V DC трансформатор
9. Ширээний теннисний 3 бөмбөг
10. хөөс хавтан
11. бальза мод
12. хатуу утас
13. 20 см урттай, бие биендээ багтах диаметртэй хуванцар, зэс хоолой нь хангалттай хэмжээнээс илүү юм
14. Суурь болгон 15X15 см хэмжээтэй мод
15. гал тогооны цааснаас хоёр картны хавтан
16. эсрэг жинд зориулсан жижиг төмөр баар

Алхам 2: Нүдний алим хийх

1. Ширээний теннисний бөмбөгийг хоёр хагас бөмбөрцөгт хуваах ёстой
2. Зүссэн бөмбөг дээр лаа асаагаад та лав лав хийж болно. Ийм байдлаар тослог харагддаг. Би зураач биш, гэхдээ энэ нь илүү байгалийн харагддаг гэж би боддог.
3. Дараа нь та 1 см зузаантай бальса модоор зүсэгдсэн бөмбөлөгт (хагас бөмбөрцөг) таарах диск хийх хэрэгтэй.
4. Эцэст нь нүдний линзний хайрцгийг (гүехэн нүх) өрөмд. Дараа нь та нүдний линз шиг харагдах ёстой зүйлийг байрлуулж болно.

Алхам 3: Нүдний хөдөлгөөний механизм хийх

Энэхүү механизмыг зохион бүтээх гол санаа бол нүд нь хоёр тэнхлэгээ нэгэн зэрэг эргүүлэх чадвартай байх явдал юм. Нэг босоо, нэг хэвтээ. Эдгээр эргэлтийн тэнхлэгийг нүдний бөмбөгний төв рүү оруулахаар тохируулах ёстой, эс тэгвээс хөдөлгөөн нь байгалийн харагдахгүй болно. Тиймээс дурдсан энэ төвийг ширээний теннисний бөмбөрцөгт наасан бальза дискний төв хэсэгт байрлуулсан болно.

Үүнийг хийхийн тулд өчүүхэн материалыг зохицуулах шаардлагатай байв. Дараагийн цуврал гэрэл зургууд замыг харуулав.

Зураг дээр та цагаан ба төмөр хоолойг харж болно. Цагаан нь жижиг тугны туйл байсан бөгөөд төмөр нь зэс хоолой байв. Тэд бие биендээ маш сайн таарч, диаметр нь хэдхэн мм байдаг тул би тэднийг сонгосон. Бодит хэмжээ нь чухал биш юм. Та энэ ажлыг хийж чадах өөр ямар ч зүйлийг ашиглаж болно!

Алхам 4: Хөдөлгөөнийг шалгах

Симуляцийн програм хангамж ашиглаагүй тул servo -оос ирсэн хөдөлгөөний хязгаарыг олох цорын ганц арга бол бодит физик туршилт юм. Энэ аргыг нүдний дээш, доош эргүүлэхийн тулд зурган дээр харуулав. Хил хязгаарыг олох нь зайлшгүй шаардлагатай бөгөөд учир нь servo -ийн эргэлт нь аль болох байгалийн харагдахын тулд нүдний хөдөлгөөний хязгаарлалт, хүлээлттэй байдаг.

Үзүүлсэн зургуудтай холбоотой процедурыг тодорхойлохын тулд би дараахь зүйлийг хэлж чадна.

1. нүдийг серво ашиглан утсаар холбоно уу
2. Серво хөшүүргийг гараараа эргүүлээрэй, ингэснээр нүд хамгийн дээд байрлалаа эзлэнэ (нааш цааш)
3. Нүд эдгээр байрлалыг авах боломжтой байхын тулд servo -ийн байрлалыг шалгана уу
4. servo -ийн хатуу байр суурийг эзлэх газрыг хийх (тайрах эсвэл түүнтэй адилтгах)
5. servo байрлуулсны дараа нүдний хамгийн дээд байрлал боломжтой эсэхийг дахин шалгаарай.

Алхам 5: Нүдний зовхи хийх

1. Бодит нүдний хоорондох зайг хэмжинэ.
2. Нүдтэй тэнцүү диаметртэй хоёр хагас тойрог төлөвлөж, 1 -р алхамаар хэмжсэн төвүүдийн хоорондох зайтай хөөсөнцөр хавтан дээр зур.
3. Зурсан зүйлээ хайчилж ав.
4. Ширээний теннисний бөмбөгийг дөрвөлжин хайчилж ав.
5. Ширээний теннисний бөмбөгийг хайчилж авсан хэсэг бүрийг хоёр зүссэн хагас тойргийн аль нэгэнд нь наа.
6. Сүүлийн зураг дээр үзүүлсэн шиг хоолойн жижиг хэсгүүдийг хайчилж, эгнээнд байрлуулахын тулд наа. Хүссэн төгсгөлийн хэсгийг хамгийн сүүлийн зургийг үзнэ үү

Алхам 6: Нүд, зовхины механизмын эцсийн харагдац

Илүү тодорхой бус алдаанууд байгаа боловч маш бага өртөг, миний ашигласан "зөөлөн" материалыг харгалзан үзсэн нь надад сэтгэл хангалуун байгаа юм шиг санагдаж байна!

Зурган дээрээс харахад зовхи эргэдэг servo нь үнэндээ нэг чиглэлд хөдөлж, нөгөө ажлыг хавар болгож орхидог болохыг харж болно.

Алхам 7: Хүзүүний механизм хийх

Толгой нь зүүн эсвэл баруун тийш эргэх чадвартай байх ёстой, аль аль чиглэлд 90 градус, хэвтээ эргэлт гэхээсээ дээш дээш доош, 30 градус дээш, доош гэж хэлэх ёстой.

Би толгойгоо хэвтээ эргүүлдэг stepper ашигласан. Жижиг картон цаас нь заар (нүүр) гэх мэт механизмын үрэлт багатай платформ болдог. Эхний зураг дээр механикчдыг харуулав. Нүдний хэвтээ эргэлт нь зүүн эсвэл баруун дээд хязгаарт хүрсний дараа stepper нь хэвтээ эргэлтийг сунгадаг. Дараа нь stepper -ийн ээлжийг дагаж мөрдөх хязгаарлалт байдаг.

Дээш, доош толгой эргүүлэхийн тулд би servo ашигласан бөгөөд үүнийг хоёр дахь зураг дээр харж болно. Сервогийн гар нь уян хатан параллелограмын хажуугийн үүргийг гүйцэтгэдэг бөгөөд түүний зэрэгцээ тал нь гишгүүрийн суурь болдог. Тиймээс servo эргэхэд stepper -ийн суурь тэнцүү эргэдэг. Параллелограммын нөгөө хоёр тал нь босоо чиглэлтэй, дээш, доош хөдөлж байхдаа бие биентэйгээ зэрэгцэн оршдог хоёр ширхэг хатуу кабель юм.

Алхам 8: Хүзүүний механизм 2 -р шийдэл

Энэ алхам дээр та толгойгоо хэвтээ ба босоо эргүүлэх өөр боломжит шийдлийг харж болно. Нэг алхам алхам нь хэвтээ эргэлтийг, хоёр дахь нь босоо эргэлтийг хийдэг. Үүнийг хийхийн тулд зурган дээрх шиг steppers -ийг наасан байх ёстой. Дээд талын дээд талд нүдний механизмыг заараар бэхлэх хэрэгтэй.

Энэхүү аргын давуу тал болохын хувьд би доод шатыг модон босоо хавтгайд бэхлэх аргыг зааж өгч болно. Энэ нь хэсэг хугацааны дараа тогтворгүй болж магадгүй юм.

Алхам 9: Гэрлийн эх үүсвэрийн байршлын мэдрэгчийн системийг бий болгох

Гэрлийн эх үүсвэрийг гурван хэмжээсээр олохын тулд дор хаяж гурван гэрэл мэдрэгч хэрэгтэй. Энэ тохиолдолд гурван LDR.

Тэдгээрийн хоёр нь (толгойны доод хэсэгт ижил хэвтээ шугам дээр байрлуулсан) гэрлийн энергийн нягтын ялгааг хэвтээ байдлаар хэлж чаддаг байх ёстой бөгөөд гурав дахь нь (толгойны дээд хэсэгт байрлуулсан) нь бидэнтэй харьцуулахад бидэнд харуулах ёстой. хоёр доод хэсгийн дундаж хэмжилт нь гэрлийн энергийн нягтралын зөрүүг босоо байдлаар.

Дагалдсан pdf файл нь гэрлийн эх үүсвэрт байршлын талаархи илүү найдвартай мэдээллийг авахын тулд LDR агуулсан хоолой (сүрэл) -ийн хамгийн сайн хазайлтыг олох аргыг танд харуулав.

Өгөгдсөн кодын тусламжтайгаар та гурван LDR ашиглан гэрэл мэдрэх чадварыг туршиж үзэх боломжтой. LDR бүр нь ирж буй гэрлийн энергийн хэмжээтэй холбоотой шугаман асдаг харгалзах LED -ийг идэвхжүүлдэг.

Илүү боловсронгуй шийдлийг хүсч буй хүмүүст зориулж би LDR хоолойнуудын хамгийн сайн хазайлтыг (өнцөг φ) хэрхэн олохыг харуулсан туршилтын төхөөрөмжийн зургийг өгч байна. LDR -ийн хэмжилт. Би өнцгүүдийг тайлбарлах төлөвлөгөөг оруулсан. Энэ бол шинжлэх ухааны мэдээлэл авахад тохиромжтой газар биш гэж би бодож байна. Үүний үр дүнд би 30 градусын налууг ашиглахаар ирлээ (45 нь дээр).

Алхам 10: Цахилгаан хэрэгсэлд зориулсан хэдэн зөвлөгөө

4 servo -той байх нь тэднийг шууд arduino -ээс тэжээх боломжгүй болгодог. Тиймээс би тэднийг 6V -тэй гадаад цахилгаан тэжээлээс (би өчүүхэн трансформатор ашигласан) тэжээсэн.

Алхагчийг Adafruit Motorshield V2 -ээр тэжээж, хянадаг байв.

Фотоэлементийг arduino uno -оос удирддаг байв. Хавсаргасан pdf нь үүнд хангалттай мэдээлэл агуулдаг. LDR хэлхээнд би 1K резистор ашигласан.

Алхам 11: Кодын талаар цөөн хэдэн үгс

Кодын архитектур нь хоосон давталтын горим нь хэдхэн мөрийг агуулдаг бөгөөд ажил тус бүрт зориулагдсан хэд хэдэн горим байдаг.

Аливаа зүйлийг хийхээс өмнө толгой анхны байрлалаа аваад хүлээдэг. Анхны байрлал гэдэг нь зовхи хаагдсан, нүд нь зовхины доор урагш харсан, толгойны босоо тэнхлэг нь тулгуур суурийн хэвтээ хавтгайд перпендикуляр байна гэсэн үг юм.

Эхлээд робот сэрэх ёстой. Тиймээс хөдөлгөөнгүй хэвтэж байхдаа хөдөлж эхлэхийн тулд гэрэл хэмжилтийг гэнэт, их хэмжээгээр хүлээж авах болно (хэр их болохыг та өөрөө шийдэх боломжтой).

Дараа нь тэр эхлээд нүдийг зөв чиглэлд эргүүлж, хэрэв тэд хамгийн тод цэг рүү хүрч чадахгүй бол толгой хөдөлж эхэлдэг. Механизмын физик хязгаараас үүдэлтэй эргэлт бүрт хязгаар бий. Тиймээс өөр барилга нь барилгын (геометрийн) механикаас хамаарч өөр хязгаартай байж болно.

Нэмэлт зөвлөмж нь роботын хариу урвалын хурдтай холбоотой юм. Видео бичлэг дээр робот санаатайгаар удааширч байна. Та саатлыг (500) идэвхгүй болгосноор үүнийг хурдасгах боломжтой. кодын void давталтад () байрлуулсан байна!

Бүтээх ажилд амжилт хүсье!