Sparky - DIY вэб дээр суурилсан Telepresence робот: 15 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:06

Спарки гэдэг нэр нь 90 -ээд оны эхээр эхэлсэн урлагийн төслийн эвгүй нэр болох Self Portrait Artifact Roving Chassis I гэсэн товчлол дээр үндэслэсэн болно. Тэр цагаас хойш Спарки нь нялх хүүхдийн дэлгэцийн видео камер бүхий том хэмжээтэй RC тоглоомоос бүрэн вэбэд суурилагдсан бие даасан телепренс робот болон хөгжжээ. Олон жилийн туршид олон янзын технологи, шийдлүүдийг ашиглаж байсан олон янзын хувилбарууд гарч ирсэн боловч үргэлж нэг зорилготойгоор шууд видео телепренаж хийх, алсын зайнаас бие даан жолоодлого хийх боломжийг олгодог. Энэхүү төсөлд шаардагдах ихэнх хэрэгслүүд бэлэн байгаа бөгөөд миний ашиглаж байсан зүйлүүдийн ихэнх нь өмнөх төслүүдээс аль хэдийн манай дэлгүүрт байсан бөгөөд танд ижил төстэй хэрэгсэл байх болно гэж найдаж байна. Sparky нь Skype-ийг видео чат хийх үндэс болгон ашигладаг бөгөөд дугуйг жолоодох үндсэн servo удирдлагад зориулагдсан зарим тусгай програм хангамж (мөн эх код) -ыг ашигладаг. Та энэ кодыг өөрчилж, роботын үйл ажиллагааг нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд үүнд илүү олон servo, gripper гар, мэдрэгч багтсан болно. Та зөвхөн таны төсөөлөл, овсгоогаар хязгаарлагддаг. Робот бүр өөр өөр байх болно гэдгийг санаарай, тиймээс энэ гарын авлага нь бүрэн заавар биш юм. Үүнийг өөрийн өвөрмөц Sparky бүтээлийг зохиож, бүтээх эхлэл, үндэс суурь гэж бодоорой.

Алхам 1: эд анги - явах эд анги ба хөтөч галт тэрэг

Явах эд анги ба хөтөч галт тэрэг: Vex бол алдартай боловсролын робот хэрэгсэл юм. Энэ нь нарийн төвөгтэй servo мотор, дугуй, араа зэргийг багтаасан уламжлалт Erector иж бүрдэлтэй маш төстэй юм (VEX нь өөрийн програмчлалын хэл, иж бүрэн робот бүтээх компьютерийн самбарыг агуулдаг боловч бид үүнийг Sparky -д ашигладаггүй).

Алхам 2: эд анги - хүч

Эрчим хүч: 12V, 7Ah хэмжээтэй авсаархан батерей. Үйлдвэрийн гүйдэл, DC-ээс AC хүртэл цахилгаан хувиргагчтай хослуулан нэг удаагийн цэнэглэлтээр роботыг хэдэн цагийн турш ажиллуулах хангалттай хэмжээний шүүсийг өгдөг.

Алхам 3: эд анги - тархи

Тархи: Анхны үеийн Mac Mini нь хямд бөгөөд WiFi, Bluetooth, бүх зүйлийг холбох хангалттай порт (USB, Ethernet, FireWire, аудио) зэрэг жижигхэн багцад маш сайн хүч чадал, функцийг санал болгодог.

Алхам 4: эд анги - мэдрэлийн систем

Мэдрэлийн систем: Компьютер ба servo моторуудын хоорондын ялгааг арилгахын тулд Sparky нь MAKE Controller самбарыг ашигладаг.

Алхам 5: Програм хангамж

Програм хангамж: Sparky нь түгээмэл хэрэглэгддэг үнэгүй VoIP болон видео чат програм хангамж болох Skype-ийг одоогийн телепрессын тохиргооны үндэс болгон ашигладаг боловч бид түүний чат функцийг сервомоторын хяналтыг нэмдэг тусгай програм хангамжаар нэмэгдүүлсэн. Эдгээр файлуудыг өөрчилж болох тул та мэдрэгч, бариул гар гэх мэт нэмэлт функцүүдийг нэмж болно.

Алхам 6: Бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд

Бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд: LCD дэлгэц, хулгана, гар Вэбкам кабель - USB, Firewire, Ethernet, цахилгаан, видео, аудио Сервогийн хүчийг нэмэгдүүлэх зориулалттай цахилгаан хангамж Кастер дугуй

Алхам 7: Багаж хэрэгсэл

Хэрэгсэл: Vex халив Snips төрөл бүрийн зип зангианы Аллен түлхүүр

Алхам 8: CHASSIS & DRAIN TRAIN -1

Sparky -ийн явах эд ангиудын өмнөх хувилбарууд нь гагнасан ган, легос гэх мэт өөр өөр материал дээр суурилсан болно. Sparky-ийн одоогийн хувилбар нь VEX робот дизайны системийн давуу талыг ашигладаг бөгөөд Erector Set шиг ган дам нуруу, хавтан, самар/боолт, түүнчлэн араа, дугуй, тэнхлэг зэргийг ашигладаг. Энэ иж бүрдэл нь таны ботын хэмжээг нарийн тодорхойлоход маш их цаг хэмнэдэг. Хэд хэдэн ерөнхий кастер дугуй нь хатуу эргэлт хийхэд уян хатан байдлыг өгдөг. Та ижил төстэй тоглоомон материалаар барьж болно, эсвэл анхны Sparky шиг гагнасан гангаар илүү бат бөх хүрээ хийх боломжтой.

Алхам 9: CHASSIS & DRIVE train - 2

VEX иж бүрдэл нь 180* хязгаарлагдмал хөдөлгөөнтэй стандарт серво, мөн DC хөдөлгүүр шиг бүрэн эргэлддэг хоёр эргэлтэт мотортой олон гайхалтай эд ангиудыг агуулдаг. Бүрэн эргүүлэх дугуйны хөдөлгөөнийг бий болгох шаардлагыг хялбаршуулдаг тул эдгээр нь тохиромжтой байдаг. (Анхны Sparky робот нь хязгаарлагдмал хүрээтэй 2 servo-той байсан боловч эдгээр нь роботын дугуйг шууд жолооддоггүй байв. Үүний оронд анхны тэргэнцэртэй холбогдсон потенциометрийг хөдөлгөж, олон жилийн турш гайхалтай сайн ажиллаж байсан Rube Goldberg-тэй төстэй шийдлийг хянадаг. гэхдээ ихэнх инженерүүдийг сандаргадаг хэвээр байна!).

Алхам 10: CHASSIS & DRIVE train - 3

VEX серво нь тийм ч хүчирхэг биш боловч хаалттай арааг ашигласнаар хурдны золиос болж байгаа ч дугуйнд хангалттай эргүүлэх хүчийг өгч чадна. Энэ нь хатуу гадаргуу дээр хангалттай сайн ажилладаг боловч хивсэн дээр эсвэл бүр жижиг овойлт дээр тэмцдэг. Дараагийн алхам бол илүү хүчирхэг бүрэн эргүүлэх серво нэмэх эсвэл DC мотор руу үсрэх явдал байж болох ч энэ нь нэмэлт програмчлал шаарддаг.

Алхам 11: CHASSIS & DRIVE TRAIN - 4

VEX явах эд ангиудыг аль болох хөнгөн байлгахын тулд бүх эд ангиудыг нь тааруулахын тулд дахин боловсруулахад нэлээд хугацаа зарцуулсан. Ялангуяа монитор сонгох нь маш хэцүү байсан. Эхэндээ би хөнгөн жинтэй 7 LCD дэлгэц ашиглаж байсан боловч маш бага нарийвчлалтай байсан тул сайн харах боломжгүй байв. Эцсийн эцэст хуучин 17 LCD нь энэ жинг хийжээ, гэхдээ жин нь нэлээд их байсан. Өөр нэг асуудал бол жингийн хуваарилалт юм. Батерей, инвертер, тэжээлийн хангамжийг жин нь дугуйны хооронд төвлөрч, аль алинд нь хэт их ачаалал өгөхгүй байхаар байрлуулсан байх ёстой. Эдгээр бүх асуудлыг нэгтгэж, нягт савласан бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон зип холбосон кабелийн хүнд хэцүү тааврыг бүтээдэг.

Алхам 12: КОМПЬЮТЕР & ДҮҮРЭГ

Одоогийн Sparky маш жижиг байгаагийн нэг шалтгаан нь Mac Mini -ийн урам зоригтой хэмжээ юм. Энэ төслийг хэрэгжүүлэхэд шаардагдах тооцоолох хүчин чадал бага зэрэг буурч байгааг гайхалтай ухаарсан юм. Өмнөх хүчин чармайлт нь G4-ийн бүрэн хэмжээний ширээний компьютер, Luxo Lamp iMac, тэр ч байтугай ховор харагддаг Mac Cube байв. Би iPhone Sparky -ийн талаар санаа зовж эхлэв, гэхдээ энэ нь өөрийн гэсэн асуудалтай бөгөөд компьютерийн техник хангамжийг холбох нь энгийн зүйл юм. Mac -ийн ар талыг L -ээс R хүртэл харвал цахилгаан кабель, Ethernet (to MAKE Controller), Firewire (iSight), монитор кабель, USB (MAKE Controller), өөр USB (гар ба хулгана) байна. Бүх илүүдэл кабель, цахилгаан тоосго гэх мэтийг цахилгаан товчоор холбож, явах эд анги руу бэхлэв. Mac, LCD дэлгэц, MAKE самбар бүхий гурван хувьсах гүйдлийн цахилгаан утаснууд байдаг бөгөөд эдгээр нь бүгд 12 в-ийн батерейны хажууд эвтэйхэн DC-AC хувьсагч руу залгагдсан 3 талын хуваагуурт ордог. Ethernet болон USB кабель нь MAKE Controller-д холбогддог бөгөөд нэг нь өгөгдөлд, нөгөө нь тэжээлд зориулагдсан бөгөөд энэ үед WiFi-ээр ажилладаг, батерейгаар ажилладаг, MAKE самбарт холбогдсон, дугуй дээр суудаг (гэхдээ жолоодож амжаагүй байгаа)). Аливаа зүйлийг туршиж үзэх сайхан цаг бол одоо байна. Үүнийг асааж, аудио, видео, WiFi гэх мэт аливаа асуудлыг шийдэж, Skype -г татаж аваад видео дуудлага хийх боломжтой. Дараагийн шатанд шилжихээсээ өмнө эдгээр бүх бэрхшээлийг арилгахаа мартуузай.

Алхам 13: Хянагч хийх

Mac болон servo моторуудын хооронд физик холболт хийхийн тулд хянагч самбар шаардлагатай. Самбар нь компьютерээс тушаалуудыг хүлээн авч, хөдөлгүүрийг эргүүлдэг цахилгаан импульс болгон хувиргадаг. Энэ нь мэдрэгчээс (хэт улаан туяа, мэдрэгч, гэрэл) дохио авч, өгөгдлийг компьютерт буцааж илгээх боломжтой. Олон янзын хянагч байдаг. Хамгийн алдартай нь магадгүй хямд үнэтэй, нээлттэй эх сурвалжтай хянагч самбар болох Arduino юм. Би хэдэн жилийн өмнө загвар зохион бүтээх шатнаас арай дөнгөж гарч байхдаа MAKE самбар авсан. Самбарын шинэ хувилбарууд ижил төстэй боловч тохируулахад арай хялбар байх болов уу. MakingThings сайтад зочлохыг зөвлөж байна. MAKE хянагчийн нэг сайн тал бол оролт, гаралтын олон тооны аналог болон дижитал портууд юм. Sparky-ийн хувьд хамгийн сайн нь 4 залгах ба тоглох servo үүр юм. VEX servos нь 0 ба 1 үүрэнд шууд холбогддог бөгөөд эхнээс нь холболт үүсгэхэд маш их цаг хугацаа, хүчин чармайлт хэмнэдэг. MAKE самбар нь servo тэжээлийн тохиромжтой унтраалгатай бөгөөд үүнийг 5v -ээр MAKE самбараас шууд унагаах эсвэл шүүсийг 9в хүртэл нэмэгдүүлэхийн тулд гадны тэжээлийн эх үүсвэрийг холбож болно. Sparky s VEX моторууд нь тогтоосон хэмжээнээс илүү жинтэй байдаг тул нэмэлт хүч нь дугуйг эргүүлэхэд тусалдаг. Хэрэв та Arduino эсвэл бусад хяналтын самбар ашиглаж байгаа бол servo жолоодоход хэрэгтэй мэдээллийг онлайнаар хайж үзээрэй. Үүнийг олоход маш хялбар байх ёстой.

Алхам 14: ПРОГРАММ

Sparky-ийг ашиглахын тулд Mac компьютер дээрх хоёр компьютер, вэб идэвхжүүлсэн, видео чаттай бусад компьютер шаардлагатай болно. Энэ хоёр дахь компьютерийг Sparky -ийн хяналтын лангуу гэж бодоорой. Би хуучин цахилгаан товч, iSight камер ашигладаг. Хоёр компьютерт Skype шаардлагатай. Sparky төсөл нь видео чат хийхэд ашигладаг боловч текст чат функцийг ашиглан Skype холболтоор дамжуулан моторын удирдлагын командуудыг ажиллуулдаг тул хэрэв Skype холбогдож байгаа бол роботыг хооронд нь холбох шаардлагагүй болно. Skype-д Sparky нь тусгай залгах програм хангамж шаарддаг. Хяналтын бүхээгний залгуур нь видео тоглоомын хэлбэртэй бөгөөд WASD хяналтыг гар дээр байрлуулсан болно. Тасалгааны товчлууруудыг Skype доторх текст мессеж хэлбэрээр Sparky-ийн Mac Mini дээр илгээдэг бөгөөд энэ залгуурын өөр нэг хуулбар нь текст мессежийг хүлээн авч, MAKE хянагч руу илгээсэн хөдөлгөөний команд болгон хөрвүүлдэг. Энд програм хангамжийн заавар байна

Алхам 15: ОНЦГОЙ БАЙХ

Sparky жолоодох нь өвөрмөц туршлага бөгөөд Ангараг гаригийн ровер сим болон нийгмийн сүлжээнүүдийн холимог бөгөөд техникийн галын сургуулилтыг байнга хийдэг. Энэ нь хүмүүсийг айдас, хүний машины эрлийз гэсэн санаанд татагдах тухай бодоход хүргэдэг. Хүмүүс хагас машинтай киборгтой ярилцаж байгаагаа хэдхэн минутын дотор мартдаг бололтой гайхалтай бөгөөд гайхалтай юм. галлерейн аяллын хөтөч, жазз дуучин, хамтлагийн удирдагч, үдэшлэгийн хөтлөгч, виртуал Burning Man -ийн оролцогч. Гэхдээ Sparky -ийн боломж эдгээр жишээнээс хамаагүй илүү юм. Та Спаркийг юу хийж чадах вэ? Та үүнийг хааш нь авч явах байсан бэ? Дэлхийтэй харилцах арга барилд телепрезидент роботууд хэрхэн нөлөөлж байгааг та харж байна уу?