Hexabot: Хүнд даацын зургаан хөлтэй робот бүтээ! 26 алхам (зурагтай)

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

Энэхүү зааварчилгаа нь хүний зорчигч тээвэрлэх чадвартай зургаан хөлтэй робот платформ болох Hexabot-ийг хэрхэн бүтээхийг танд үзүүлэх болно. Энэхүү роботыг хэд хэдэн мэдрэгч нэмж, бага зэрэг дахин програмчлах замаар бүрэн бие даасан болгох боломжтой. Карнеги Меллон Их Сургуульд санал болгодог Making Things Interactive -ийн эцсийн төсөл болгон энэхүү роботыг бүтээсэн. Ерөнхийдөө миний хийсэн робот техникийн төслүүдийн ихэнх нь жижиг хэмжээтэй байсан бөгөөд хамгийн том хэмжээнээсээ хэтрэхгүй байв. Саяхан CMU роботын клубт цахилгаан тэргэнцэр хандивласнаар тэргэнцэртэй моторыг ямар нэгэн том төсөлд ашиглах тухай бодох нь надад их сонирхолтой санагдсан. Making Things Interactive-ийг заадаг CMU-ийн профессор Марк Гросс-той том хэмжээний зүйл хийх санааг би гаргаж ирэхэд түүний нүд Христийн Мэндэлсний Баярын өглөө хүүхэд шиг гэрэлтэв. Түүний хариулт нь "Үүний төлөө яв!" Түүний зөвшөөрлөөр би эдгээр мотороор бүтээх ямар нэг зүйлийг бодож олох хэрэгтэй болсон. Тэргэнцэртэй мотор маш хүчирхэг байсан болохоор би унаж болох зүйлийг хийхийг үнэхээр хүсч байсан. Дугуйтай тээврийн хэрэгслийн тухай санаа нь уйтгартай санагдсан тул алхах механизмын талаар бодож эхлэв. Миний мэдэлд зөвхөн хоёр мотор байсан бөгөөд урагш, хойшоо ч эргүүлэх биш эргүүлэх чадвартай зүйлийг бүтээхийг хүсч байсан болохоор энэ нь нэлээд хэцүү байсан. Урам хугарсан прототип хийх оролдлогын дараа би санаа олж авахын тулд интернетээс тоглоом хайж эхлэв. Би санамсаргүйгээр Тамия шавьжийг олсон. Энэ нь төгс байсан! Энэхүү урам зоригоор би роботын CAD загварыг бүтээж, барилгын ажлыг эхлүүлж чадсан бөгөөд энэ төслийг бүтээх явцад би тэнэг байж, барилгын ажлын явцад ямар ч зураг аваагүй. Тиймээс, энэхүү зааварчилгааг бүтээхийн тулд би роботыг салгаж, угсралтын явцыг алхам алхамаар зурсан. Тиймээс, намайг өрөмдөх тухай ярихаас өмнө нүхнүүд гарч ирснийг анзаарч магадгүй, хэрэв би үүнийг зөв хийсэн бол байхгүй байсан бусад жижиг зөрүүтэй зүйлүүд! 10 -р алхам нь 4 -р алхамтай яг ижил тексттэй байсан. Энэ зөрүүг зассан болно. 10 -р алхам нь одоо моторын холболтыг хэрхэн дахин боловсруулах талаар хэлэхийн оронд моторыг хэрхэн яаж холбохыг хэлж өгнө. Түүнчлэн, засварлах түүхийг хадгалсан Instructables -ийн ачаар би зөв тексттэй анхны хувилбарыг олж аваад хуулж буулгах боломжтой боллоо!

Алхам 1: CAD загвар

SolidWorks -ийг ашиглан би роботын CAD загварыг бүтээсэн бөгөөд ингэснээр би бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хялбархан байрлуулж, роботын хөл, холболтыг хүрээтэй холбосон боолтны нүхний байршлыг тодорхойлох боломжтой болсон. Би цаг хэмнэхийн тулд боолтыг өөрөө загварчлаагүй. Хүрээг 1 "x 1" ба 2 "x 1" ган хоолойгоор хийсэн бөгөөд роботын эд анги, угсралт, зургийн файлыг доороос татаж авах боломжтой. Төрөл бүрийн файлуудыг нээхийн тулд танд SolidWorks хэрэгтэй болно. Фолдерт хэд хэдэн.pdf зураг байгаа бөгөөд эдгээр тайлангийн дараагийн үе шатанд татаж авах боломжтой.

Алхам 2: Материал

Роботыг бүтээхэд шаардлагатай материалуудын жагсаалтыг энд оруулав: -41 фут 1 "дөрвөлжин ган хоолой, 0.065" хана-14 фут 2 "x 1" дөрвөлжин тэгш өнцөгт ган хоолой, 0.065 "хана- A 1" x 2 "x 12" хөнгөн цагаан баар-4 5 "3/4-10 боолт-2 3" 3/4-10 боолт-6 2 1/2 "1/2-13 боолт-6 1 1/2" 1/2 -13 боолт-2 4 1/2 "1/2-13 боолт-4 3/4-10 стандарт самар-6 3/4-10 нейлон оруулах цоож самар-18 1/2-13 нейлон оруулах цоож самар-2 3 1/2 "ID 1/2-13 U боолт- Боолтын жижиг боолт (1/4-20 сайн ажилладаг)- 3/4" боолт угаагч- 1/2 "боолт угаагч- 2 цахилгаан тэргэнцэртэй мотор (эдгээр нь ebay дээрээс олж болно, тус бүр нь 50-300 долларын үнэтэй байж болно)- Зарим хаягдал мод, металл- Микроконтроллер (би Arduino ашигласан)- Зарим перфрон самбар (хэрэв та Arduino ашиглаж байгаа бол прото бамбай сайн)- 4 Өндөр гүйдэл SPDT реле (би эдгээр автомашины релейг ашигласан)- 4 NPN транзистор нь батерейгаас гарсан хүчдэлийг зохицуулж чаддаг (TIP 120 нь сайн ажиллах ёстой)- 1 өндөр гүйдэл асаах/унтраах унтраалга- 30 ампер гал хамгаалагч- Inline гал хамгаалагч эзэмшигч-14 хэмжигч утас- Төрөл бүрийн цахилгаан бараа (резистор, диод, утас, терминал, унтраалга, товчлуур) Таны робот руу (ингэснээр та унаж болно!)- Роботыг удирдах зориулалттай joystick

Алхам 3: Металлыг хайчилж, өрөмдөх

Металл худалдаж авсны дараа та янз бүрийн эд ангиудыг хайчилж, өрөмдөж эхлэх боломжтой бөгөөд энэ нь нэлээд цаг хугацаа шаардсан ажил юм. Төмөр хоолойн хэмжээ, уртыг дараах байдлаар хайчилж эхэл: 1 "x 1" - Хүрээний төмөр зам: 4 ширхэг 40 "урт - Хөлийн холбоос: 6 ширхэг 24 "урт - Төв хөндлөн гишүүн: 1 ширхэг 20" урт - Хөндлөн гишүүд: 8 ширхэг 18 "урт - Моторын тулгуур: 2 ширхэг 8" урт2 "x 1" - Хөл: 6 ширхэг 24 "урт - Хөл дэмждэг: 4 ширхэг 6 "урттай Ган хоолойг хайчилж авсны дараа энэ алхамд заасан зургийн дагуу нүхийг тэмдэглэж, өрөмдөнө (зураг нь 1 -р алхам дахь CAD файлуудын хамт байдаг). Эхний зураг нь нүхний байршил, хэмжээг харуулна. Хөлийн тулгуур ба моторын дэмжлэг. Хоёрдахь зураг нь хөл ба хөлний холболтын нүхний хэмжээ, байршлыг харуулдаг.* Тэмдэглэл* Эдгээр зургуудын нүхний хэмжээ нь 3/4 "ба 1/2" боолттой ойролцоо хэмжээтэй, 49/ 64 "ба 33/64" тус тус. 3/4 "ба 1/2" өрөмдлөгийн тусламжтайгаар илүү сайн нүх гаргадаг болохыг олж мэдсэн. боолтыг хялбархан оруулах хангалттай сул хэвээр байгаа боловч үе мөчний налууг арилгахад хангалттай нягт байгаа нь маш тогтвортой роботыг бий болгож байна.

Алхам 4: Мотор холболтыг машинаар хийх

Металл хайчилж, өрөмдсөний дараа та мотортой холбосон холболтыг боловсруулж, хөл рүү хүчийг шилжүүлэхийг хүсч байна. Олон тооны нүхнүүд нь роботын алхам хэмжээг өөрчлөх боломжийг олгодог (хэдийгээр та үүнийг минийх дээр хийж чадахгүй ч гэсэн би үүнийг дараагийн алхамд тайлбарлах болно.) 12 инчийн хөнгөн цагаан блокыг 2 ~ 5 "хэсэг болгон хайчилж эхэл. нүх, нүхийг өрөмдөж, тээрэмдэх. Нүх нь моторыг холболттой холбосон газар бөгөөд түүний хэмжээ нь таны байгаа хөдөлгүүрийн босоо амнаас хамаарна. Блокийг боловсруулсны дараа үүрэнд перпендикуляр хоёр нүх өрөмдөж, боолтыг нь тогтооно (үзнэ үү) хоёр дахь зураг). Миний моторууд босоо аманд хоёр хавтгай байрлуулсан тул эрэг шургийг холбосноор холбоосыг маш хатуу бэхлэх боломжтой бөгөөд хэрэв танд эдгээр холболтыг хийх ур чадвар, тоног төхөөрөмж байхгүй бол та машины дэлгүүрт зураг зурах боломжтой. Энэ бол машинд хийх маш энгийн хэсэг тул танд маш их зардал гарах ёсгүй. Би холболтоо хавтгай ёроолтой үүрээр зохион бүтээсэн (ингэснээр би үүнийг хөдөлгүүрийн босоо аманд байгаа боолтоор бэхэлж, босоо амны давуу талыг ашиглах боломжтой болсон), тиймээс энэ нь юуны түрүүнд боловсруулах шаардлагатай байв. Гэсэн хэдий ч энэ холболтыг нүхгүйгээр хийх боломжтой, гэхдээ том нүхтэй тул бүх ажлыг онолын хувьд өрмийн машин дээр хийж болно. Машин боловсруулахад ашигласан зургийг доороос татаж авах боломжтой. Энэ зурагт 3/4 "гэж тэмдэглэсэн үүрний гүний хэмжээ байхгүй байна.

Алхам 5: Хүрээг гагнах

Харамсалтай нь би каркасыг гагнах явцдаа зураг аваагүй тул бэлэн бүтээгдэхүүний зураг л байгаа. Гагнуур хийх нь энэ зааварчилгааны хувьд маш гүнзгийрүүлсэн сэдэв тул би энд нарийн ширийн зүйлийг нарийвчлан авч үзэхгүй. I MIG нь гагнуурыг жигд болгохын тулд бүх зүйлийг гагнаж, нунтаглагч ашиглан хийсэн бөгөөд хүрээ, хөл, хөлний холбоосыг эс тооцвол 3 -р алхамд зүссэн бүх ган хэсгүүдийг ашигладаг. Миний хүрээ дээр хэд хэдэн нэмэлт метал хэсгүүд байгааг та анзаарч магадгүй ч эдгээр нь бүтцийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг биш юм. Тэд роботын ихэнх хэсгийг угсарч, нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэмж оруулахаар шийдсэн үед нэмж оруулсан. Хоёр өөр металл хэсэг хүрч байгаа газар гагнуурын ирмэг байх ёстой, тэр ч байтугай хоолойны ирмэг нь нөгөөгийн хананд таардаг. Энэхүү роботын алхалт нь хүрээг маш их мушгихад хүргэдэг тул хүрээ аль болох хатуу байх ёстой. Үе мөч бүрийг бүрэн гагнах нь үүнийг хийх болно, голд байгаа хоёр хөндлөн гишүүний байрлал арай өөр байгааг та анзаарч магадгүй юм. Би гагнуурын зориулалтаар хүрээний доод талыг тавихдаа хоолойн буруу талаас нь хэмжсэн тул эдгээр хоёр хөндлөн гишүүний байрлал 1 инчээр унасан байна. Аз болоход, энэ нь хүрээний хатуу чанарт бараг л нөлөөлөхгүй тул намайг бүхэлд нь дахин засварлахыг шаардсангүй. Энд танилцуулсан pdf файлууд нь хүрээний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн байрлалыг харуулсан хэмжээс бүхий зургууд юм. Эдгээр файлууд нь 1 -р алхам дахь CAD файлуудтай фолдерт байдаг.

Алхам 6: Мотор бэхэлгээний нүхийг нэмнэ үү

Хүрээг гагнасны дараа моторыг найдвартай бэхлэхийн тулд нэмэлт нүх гаргах шаардлагатай болно. Нэгдүгээрт, нэг моторыг хүрээ рүү оруулаад урд талын бэхэлгээний тэнхлэг ба хүрээ дээрх моторын дэмжлэгээр боолт оруулна уу. Хөдөлгүүрийн босоо ам нь хүрээнээс гадагш гарч байгаа бөгөөд мотор нь төвийн хөндлөвчний дээгүүр байгаа эсэхийг шалгаарай. U-боолтоо мотор дээр тавиад хөндлөвч дээр байрлуул. U-боолтны хоёр үзүүрийг хүрээ дээр байрлуулсан газрыг тэмдэглэ. Эдгээр байршил нь нүх өрөмдөх ёстой газар юм. Моторыг салга. Одоо өрөмдлөг хийхэд саад болох дээд хөндлөн гишүүн байгаа тул хүрээг эргүүлэх шаардлагатай байна. Хүрээг эргүүлэхээс өмнө хүрээний хажуу талаас эдгээр нүхний байршлыг хэмжиж, дараа нь хүрээг эргүүлээд нүхийг тэмдэглээрэй. Нүхийг эхлээд төв рүү ойртуул. Одоо хүрээний төмөр замтай ойрхон байгаа хоёр дахь нүхний хувьд бага зэрэг анхаарал тавих хэрэгтэй. Моторын хэмжээнээс хамааран нүхийг хөндлөн гишүүнийг хүрээний төмөр замтай холбосон гагнуурын дээгүүр байрлуулж болно. Миний хувьд ийм байсан. Энэ нь нүхийг хүрээ төмөр замын хажуу хананы дээгүүр тавьж, өрөмдлөгийг ихээхэн хүндрүүлдэг. Хэрэв та энэ нүхийг ердийн өрөмдлөгөөр өрөмдөх гэж байгаа бол хайчлах үзүүрийн геометр, уян хатан байдал нь хажуугийн ханыг огтлохыг зөвшөөрөхгүй, харин хананаас хазайж хазайлгахад хүргэдэг. Энэ асуудлыг шийдэх хоёр шийдэл байдаг: 1. Хажуугийн ханыг зайлуулахын тулд хавтгай зүсэх үзүүртэй тээрэм ба төгсгөлийн нүхийг өрөмдөх (хүрээг өрмийн машин эсвэл тээрэм дээр хавчих шаардлагатай) 2. Нүхийг өрөмдлөгөөр өрөмдөж, дараа нь дугуй файл ашиглан нүхийг зөв байрлалд оруулна (маш их хүчин чармайлт, цаг хугацаа шаардагддаг) Хоёр нүхийг хэмжиж байрлуулсны дараа уг процедурыг хүрээний нөгөө талд байгаа мотор дээр давтана..

Алхам 7: Моторыг холбоход бэлтгэх

Мотор бэхэлгээний цооног өрөмдсөний дараа моторыг угсрахад бэлтгэх шаардлагатай. Хөнгөн цагаан хөдөлгүүрийн холбоос, 5 3/4-10 боолт, 5 м-ийн боолтыг хөтчийн босоо амны үүрэнд хамгийн ойр байрлах нүхэнд байрлуулж, нэг моторыг олоорой. боолт, ингэснээр холболтыг мотортой холбох үед хөдөлгүүрээс холдох болно. Дараа нь холболт/боолтны угсралтыг хөтчийн босоо аманд байрлуулна. Босоо амны төгсгөлд самар нэмнэ (миний мотор хөтлөгч босоо амны самартай ирдэг), боолтыг гараар холбоно. Эцэст нь хөтөчийн босоо амны самар, түүнчлэн боолтыг чангална. Энэ алхамыг бусад хөдөлгүүрт давтана уу.

Алхам 8: Хөлөө дуугарахад бэлтгэ

3 -р алхамд зүсэгдсэн хөлийг холбохоос өмнө эцсийн бэлтгэл хийх шаардлагатай. Газартай харьцах хөлний төгсгөлд роботыг шалнаас гэмтэхээс хамгаалахын тулд "хөл" нэмэх шаардлагатай бөгөөд хөлний газар дээрх үрэлтийг хянах боломжтой. Хөлийн доод хэсэг нь нүхтэй төгсгөл юм 1 3/ 8 "ирмэгээс. Хөлийн дотор багтах модны хэсгийг хайчилж, хоолойны үзүүрээс ойролцоогоор 1/2" гадагш гаргахын тулд модон блокны нүхийг өрөмдөнө. 1 1/2 "1/2-13 боолт, Nylon түгжээ бүхий боолтоор боолт хий. Үлдсэн таван хөлийг давтана.

Алхам 9: Чуулганыг эхлүүлнэ үү

Өмнөх алхмуудыг хийж дууссаны дараа роботын угсралт дуусахад бэлэн боллоо! Та роботыг угсрахдаа ямар нэгэн зүйл дээр хүрээ бэхлэхийг хүсэх болно. Сүүний хайрцаг нь энэ даалгаврыг биелүүлэх хамгийн тохиромжтой өндөр юм

Алхам 10: Моторыг холбоно уу

Нэг мотор аваад хүрээ рүү оруулна уу (U боолтны бэхэлгээний нүхийг тэмдэглэхтэй адил). 4 1/2 12-13 боолт, түгжээтэй самар нэмж, бүх зүйлийг чангалж, моторыг хүрээ рүү татна, гэхдээ та моторыг боолтоор эргүүлэх боломжтой хэвээр байна. t төгс өрөмдсөн (минийх биш байсан), дараа нь хөтчийн боолтны толгой нь төвийн хөндлөн гишүүнийг цохих болно. Энэ асуудлын шийдлийг хэлэлцэхийн өмнө би 4 -р алхам руу буцахыг хүсч байна. Миний роботын гишгүүрийн хэмжээг өөрчилж чадсангүй. Ийм учраас. Хэрэв та боолтыг өөр нүхэнд хийсэн бол боолтны толгой нь төвийн хөндлөвч эсвэл хүрээний төмөр замыг онох болно. Энэ бол CAD загвар хийхдээ боолтны толгойны хэмжээг үл тоомсорлосноос үүдэлтэй дизайны алдаа юм. Хэрэв та роботыг хийхээр шийдсэн бол үүнийг санаарай. Моторын торхны доор жижиг өргөгч нэмж оруулснаар боолтны толгойн цэвэрлэгээний асуудлыг шийдэх боломжтой. Росс гишүүн. Хөдөлгүүр нь гол бэхэлгээний боолтыг эргүүлж чаддаг тул моторын торхыг дээш өргөх нь хөтчийн босоо амыг дээшлүүлдэг тул бид шаардлагатай цэвэрлэгээг авах боломжтой болно. Моторыг хангалттай өндөрт өргөдөг мод, төмрийн жижиг хэсгийг хайчилж ав. Дараа нь U боолтыг нэмж түгжээний самараар бэхлээрэй. Гол бэхэлгээний боолт дээр самар бэхлээрэй, нөгөө хөдөлгүүрийн хувьд энэ алхамыг давт.

Алхам 11: Хөлийн тэнхлэгийг нэмнэ үү

Хөдөлгүүр суурилуулснаар хөлний тэнхлэгийг нэмж болно. Эхлээд урд тэнхлэгээ нэмнэ үү. Доорх эхний зурган дээр миний роботыг урд талд нь харуулжээ. 5 "3/4-10 боолтыг аваад хүрээ рүү наалдахаар оруулна уу. Дараа нь хоёр угаагч, 2 ширхэг 3/4-10 стандарт зургаан өнцөгт самар нэмнэ. Самрыг чангална уу. Энэ үйлдлийг бусад урд тэнхлэгт давтана уу.. Дараагийн тэнхлэгээ нэмнэ. Хүрээнээс гадагш чиглэсэн 3 "боолт оруулна уу. 3 угаагч нэмнэ. Нөгөө хойд тэнхлэгийг давтана. Эцэст нь хөдөлгүүрийн холболт дээр хөтөчийн боолт бүрт гурван угаагч нэмж оруулаарай.

Алхам 12: Арын хөл ба холбоосыг нэмнэ үү

Дараагийн гурван алхамыг роботын нэг талд хийх болно. Хөлөө хойд боолт дээр байрлуулж, 3/4-10 нейлон түгжээтэй самар нэмнэ. Үүнийг хараахан чангалж болохгүй. Модон хөлийг шал руу чиглүүлж байгаа эсэхийг шалгаарай, эхлээд хөтөчийн боолт дээр холбоосыг холбоно уу. Дараа нь 2 1/2 12-13 боолт ашиглан холболтын нөгөө үзүүрийг хөлний дээд хэсэгт холбож, угаагчийг хоёрын хооронд байрлуулна. Нейлон цоожны самар нэмж оруулаарай, гэхдээ бүү чангал.

Алхам 13: Дунд хөл ба холбоосыг нэмнэ үү

Өөр хөл ба холбоосыг олоорой. Модны хөлийг газар руу чиглүүлж, эхний холбоос дээр хөтөчийн боолт руу хөлөө нэмнэ. Эхний тэнхлэгийг урд тэнхлэгт нэмж, дараа нь хөлийн холбоосыг 12 -р алхамтай адил холбоно. Боолтыг бүү чангал.

Алхам 14: Урд хөл ба холбоосыг нэмнэ үү

Гурав дахь хөл ба холбоосыг олоорой. Хөлөө урд тэнхлэг дээр нэмж, модон хөлийг газар руу чиглүүлнэ. Хөдөлгүүрийн боолтыг холбож, дараа нь 12-р алхамд заасан шиг хөлний дээд хэсэгт холбоно.

Алхам 15: Боолтыг чангалж, өмнөх 3 алхамыг давт

Одоо бүх зүйл бэхлэгдсэн тул та боолтыг чангалж болно! Боолтыг гараар эргүүлэхгүйн тулд чангал, гэхдээ тэд түлхүүрээр амархан эргэлддэг. Бид цоожны самар ашигладаг байсан тул үе мөчний байнгын хөдөлгөөнийг үл харгалзан тэд байрандаа байх болно. Боолтыг чангалахад роботын хагасыг нь хийчихсэн байж магадгүй. Өмнөх гурван алхамыг роботын нөгөө хагаст хийж гүйцэтгээрэй. Үүнийг хийсний дараа хүнд даацын барилгын ажил дуусч, бидэнд робот шиг харагдах зүйл байна!

Алхам 16: Электроникийн цаг

Хүнд даацын барилга байгууламж байхгүй болсноор электроникийн асуудалд анхаарлаа хандуулах цаг болжээ. Надад мотор хянагчийн төсөв байхгүй тул моторыг удирдахын тулд реле ашиглахаар шийдсэн. Реле нь моторыг зөвхөн нэг хурдаар ажиллуулах боломжийг олгодог боловч энэ нь хямд хянагчийн хэлхээнд төлөх үнэ юм (ямар ч утгагүй). Роботын тархины хувьд би Arduino микроконтроллер ашигласан бөгөөд энэ нь хямд, нээлттэй эхийн микроконтроллер юм. Энэхүү хянагчийн хувьд олон тонн баримт бичиг байдаг бөгөөд үүнийг ашиглахад тун хялбар байдаг (өнгөрсөн хагас жилийн өмнө микроконтроллерийн туршлагагүй байсан механик инженерийн оюутны хувьд ярьж байгаа болно). Ашиглаж буй реле нь 12 В хүчдэлтэй тул тэдгээрийг хянах боломжгүй. Arduino -аас шууд гаралттай (хамгийн их хүчдэл нь 5 В). Ардуиногийн тээглүүрт холбогдсон транзисторыг 12 вольт (хар тугалганы хүчлийн батерейгаас сугалж авах) реле рүү илгээхийн тулд та моторын хяналтын схемийг доороос татаж авах боломжтой. Энэхүү схемийг CadSoft -ийн EAGLE зохион байгуулалтын програмыг ашиглан хийсэн болно. Үүнийг үнэгүй програм хэлбэрээр авах боломжтой. Джойстик болон унтраалга/товчлуурын утас нь маш энгийн тул оруулаагүй болно (джойстик нь ердөө дөрвөн унтраалгыг ажиллуулдаг; маш энгийн загвар). Хэрэв та шилжүүлэгч эсвэл товчлуурыг микроконтроллерт хэрхэн зөв холбохыг сурахыг хүсч байвал энд транзистор бүрийн сууринд холбогдсон резистор байгааг анзаарах болно. Энэ эсэргүүцэл ямар утгатай болохыг тодорхойлохын тулд та зарим тооцоо хийх хэрэгтэй болно. Энэхүү вэбсайт нь эсэргүүцлийн утгыг тодорхойлох сайн эх сурвалж юм.* Татгалзах хуудас* Би цахилгааны инженер биш. Би электроникийн талаар бага зэрэг ойлголттой байдаг тул энэ алхам дээр нарийн ширийн зүйлийг тодруулах хэрэгтэй болно. Би ангиасаа олон зүйлийг сурч, интерактив болгохоос гадна Arduino вэбсайтаас ийм хичээл заах болно. Миний зурсан мотор схемийг CMU роботын клубын дэд ерөнхийлөгч Остин Бухан зохион бүтээсэн бөгөөд энэ төслийн бүх цахилгаан тал дээр надад маш их тусалсан.

Алхам 17: Бүгдийг утсаар холбоно уу

Би Adafruit Industries -ийн Proto Shield ашиглан бүх зүйлийг Arduino -той холбосон. Та бас перфбоард ашиглаж болно, гэхдээ бамбай нь сайн, учир нь та үүнийг Arduino дээр шууд унагаж, тээглүүрийг шууд холбож болно, гэхдээ та утас хийж эхлэхээсээ өмнө эд ангиудыг холбох зүйлийг хайж олох хэрэгтэй. Хашааны дотор байгаа зай нь аливаа зүйлийг хэрхэн зохион байгуулахыг зааж өгөх болно. Би CMU роботын клубээс олсон цэнхэр төслийн хашаа ашигласан бөгөөд та мөн Arduino -г хаалт онгойлгохгүйгээр дахин програмчлахад хялбар болгохыг хүсч байна. Миний хашаа жижиг, ирмэг хүртэл баглаа боодолтой тул би USB кабелийг Arduino -д залгах боломжгүй байсан, эс бөгөөс батерей авах зай байхгүй болно. Тиймээс, би USB кабелийг Arduino руу шууд утаснуудыг хэвлэмэл хэлхээний самбарын доод талд холбосон. Би хангалттай том хайрцаг ашиглахыг зөвлөж байна, ингэснээр үүнийг хийх шаардлагагүй болно. Та Arduino -аас байнга тестийн кодыг ажиллуулж, бүх зүйл зөв холбогдсон эсэхийг шалгахыг хүсч болно. Шилжүүлэгч, товчлууруудаа нэмж оруулаад нүхэнд өрөмдөхөө бүү мартаарай. Би маш олон тооны холбогч нэмж өгсөн тул бүхэл бүтэн электрон багцыг явах эд ангиас хялбархан салгаж авах боломжтой, гэхдээ энэ нь танд хамаарна. Та үүнийг хийхийг хүсч байна уу, үгүй юу. Бүх зүйлд шууд холболт хийх нь туйлын хүлээн зөвшөөрөгдөхүйц зүйл юм.

Алхам 18: Электроникийн хашлага суурилуулах

Утас дууссаны дараа та бэхэлгээг хүрээ рүү холбож болно. Би хашаандаа хоёр цооног өрөмдөж, дараа нь хаалтыг робот дээр байрлуулж, цоолтуурын тусламжтайгаар нүхний байрлалыг хүрээ рүү шилжүүлэв. Дараа нь би хүрээ дээр бэхэлгээг бэхэлсэн хоёр хуудас металл эрэгний нүх өрөмдсөн. Arduino батерейг нэмээд хаах хэрэгтэй. Үүнийг хөдөлгүүрийн хооронд холбох нь хамгийн тохиромжтой гэж би үзсэн.

Алхам 19: Батерей ба аюулгүй байдлын онцлогуудыг нэмнэ үү

Дараагийн алхам бол хар тугалганы хүчлийн батерейг нэмэх явдал юм. Та батерейг ямар нэгэн байдлаар холбох хэрэгтэй болно. Би зайны тавиур үүсгэхийн тулд хүрээ рүү зарим өнцөгт төмөр гагнаж байсан боловч модон тавцан яг адилхан ажиллах болно. Батерейг ямар нэгэн оосороор бэхлээрэй. Би зайны бүх холболтыг 14 хэмжигч утсаар холбосон. Би мотороо 12 В хүчдэлд ажиллуулдаг тул (реле нь зөвхөн 12 В хүртэл хүчдэлтэй байдаг) би зайгаа зэрэгцээ холбосон. Би 24 вольтын мотороо хүчдэл багатай байлгаж байгаа тул энэ нь бас чухал юм. Нэг батерей нь хоёр моторыг эргүүлэх хангалттай гүйдлийг гаргаж чадахгүй. Аюулгүй байдлын онцлог: Бид өндөр гүйдлийн батерей, том роботтой ажилладаг тул аюулгүй байдлын зарим онцлог шинж чанарыг хэрэгжүүлэх шаардлагатай байна. Нэгдүгээрт, +12 В терминалын зай ба реле хооронд гал хамгаалагч нэмэх шаардлагатай. Мотор хэт их гүйдэл авах гэж байгаа тохиолдолд гал хамгаалагч нь таныг болон батерейг хамгаалах болно. 30 ампер гал хамгаалагч хангалттай байх ёстой. Гал хамгаалагч нэмэх хялбар арга бол гал хамгаалагч залгуур худалдаж авах явдал юм. Миний ашигладаг батерейнууд (CMU роботын клубт өгсөн Segway -ийн дуураймал байдлаас авагдсан) би гал хамгаалагчийн залгууртай байсан бөгөөд үүнийг робот дээрээ дахин ашигласан. Яаралтай зогсоох Энэ нь магадгүй роботын хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Ийм том, хүчирхэг робот нь хяналтаас гарсан тохиолдолд ноцтой хохирол учруулах чадвартай юм. Онцгой байдлын зогсолт хийхийн тулд гал хамгаалагч ба релений хоорондох +12 В терминалаас утас гарч ирэх үед өндөр гүйдэл асаах/унтраах түлхүүрийг нэмж оруулна уу. Энэхүү унтраалгыг байрлуулснаар робот хяналтаас гарсан тохиолдолд та моторын хүчийг шууд бууруулж чадна. Үүнийг нэг гараараа амархан унтрааж болох байрлалд робот дээр суурилуулаарай - та роботын хөлний дээд талаас дор хаяж 1 фут дээш өргөгдсөн хүрээ дээр бэхэлсэн зүйл дээр бэхлэх хэрэгтэй. Та ямар ч тохиолдолд яаралтай зогсоол суурилуулалгүйгээр роботыг ажиллуулж болохгүй.

Алхам 20: Утас дамжуулах

Батерей, гал хамгаалагч, яаралтай зогсоолыг байрлуулсны дараа бүх утсыг чиглүүлнэ. Цэвэр байдал чухал! Утасыг хүрээний дагуу гүйж, бэхлэхийн тулд цахилгаан товч ашиглана уу.

Алхам 21: Та рок хийхэд бэлэн байна

Энэ үед робот хөдлөхөд бэлэн боллоо! Микроконтроллерт код оруулах нь хангалттай бөгөөд та үүнийг ашиглахад бэлэн байна. Хэрэв та анх удаа тэжээлээ асааж байгаа бол хөлөө газраас хөндийрүүлэхийн тулд роботыг сүүний хайрцаг/тулгуур дээр үлдээгээрэй. Анх эхлүүлэхэд ямар нэг зүйл буруу болох нь гарцаагүй бөгөөд роботыг газар дээр нь хөдөлгөөнд оруулах нь нөхцөл байдлыг улам дордуулж, аюулгүй байдлыг хангах найдвартай арга юм. Алдааг олж засварлах, шаардлагатай бол тохируулга хийх.

Миний роботын хяналтын кодыг доорх.txt файлд татаж авах боломжтой. Мэдээжийн хэрэг, робот одоо дажгүй байгаа ч хэрэв та үүнийг унаж чадвал илүү сэрүүн байх болов уу?

Алхам 22: Сандал нэмнэ үү

Роботыг илүү унах боломжтой болгохын тулд сандал нэмээрэй! Би хуванцар суудлыг сандал дээр л олох боломжтой байсан тул түүнд хүрээ гагнах шаардлагатай болсон. Хэрэв суудал дээр аль хэдийн бэхлэгдсэн байвал та өөрөө хүрээ хийх шаардлагагүй болно. Би сандлаа хялбархан зөөж авахыг хүсч байсан бөгөөд хэрэв би үүнийг том объект зөөхөд ашиглахыг хүсвэл роботыг илүү ашиглах боломжтой болно. Үүнд хүрэхийн тулд би хөнгөн цагаан цилиндр ашиглан 1 "х 1" хэмжээтэй ган хоолойд бэхэлсэн бэхэлгээний системийг бий болгосон. Хоёр бэхэлгээг хүрээ рүү, хоёрыг нь сандал дээр бэхлэв. Тэд сандал ба хүрээ дээрх харгалзах хөндлөн огтлолыг оруулна. Үүнийг асаах, унтраахад бага зэрэг гүйлгэх шаардлагатай боловч найдвартай бэхэлдэг бөгөөд энэ нь роботын хөдөлгөөн бага зэрэг барзгар тул чухал ач холбогдолтой юм.

Алхам 23: Жойстик нэмнэ үү

Та робот дээрээ сууж байхдаа удирдах зарим хэрэгслийг ашиглахыг хүсч магадгүй юм. Жойстик нь энэ зорилгоор маш сайн ажилладаг бөгөөд би өөрийн джойстикийг хуудас металл болон хуванцар хавтангаар хийсэн жижиг хайрцагт суулгасан. Яаралтай зогсоох унтраагуурыг мөн энэ хайрцагт суулгасан болно. Суух операторын хувьд тав тухтай өндөрт джойстикийг бэхлэхийн тулд би дөрвөлжин хөнгөн цагаан хоолой ашигласан. Хоолойг хүрээн дээр боолттой байлгаж, джойстик болон яаралтай зогсолтын утсыг хоолойны дотор талаас тэжээнэ. Жойстик хайрцгийг хөнгөн цагаан хоолойн дээд талд хэд хэдэн боолтоор бэхэлсэн байна.

Алхам 24: Дэлхийн ноёрхол

Чи дууссан! Hexabot -оо дэлхийд гаргаарай!

Алхам 25: Эпилог

Энэ роботыг бүтээх (баримтжуулах) явцад би маш их зүйлийг сурсан. Энэ бол миний робот бүтээх карьерын хамгийн бахархууштай амжилт юм. Hexabot машиныг унаж, ажиллуулсны дараа хийсэн зарим тэмдэглэл: -Хоёр моторын хоорондох эргэлтийн үе нь роботын эргэн тойронд хөдлөх чадварт нөлөөлдөг. Хөдөлгүүрт кодлогч оруулснаар алхалтыг илүү сайн хянах боломжтой болох юм шиг байна.-Модон хөл нь шалыг хамгаалдаг боловч төгс биш юм. Миний туршиж үзсэн гадаргуу дээр маш их хэмжээний гулсах хандлагатай байдаг (модон шал, гөлгөр бетон шал, хулдаас шал).- Роботод өвс/шороон дээр алхахад илүү том гадаргуутай хөл хэрэгтэй байж магадгүй юм. гадаргуу. Хэдийгээр би үүнийг эдгээр гадаргуу дээр туршиж үзээгүй байгаа ч жингийнхээ улмаас хөлний жижиг талбайгаас болж газарт живэх хандлагатай байгаа юм шиг байна.- Надад байгаа батерейнуудын хамт (2 12V 17Ah Роботыг ажиллуулах хугацаа нь ойролцоогоор 2.5 ~ 3 цаг завсарлагаатай байх шиг байна.- Надад байгаа мотороор би роботын хүчин чадлыг ойролцоогоор 200 фунт гэж тооцдог.

Алхам 26: Зээл

Дараахь хувь хүмүүс, байгууллагуудын туслалцаагүйгээр энэ төсөл хэрэгжих боломжгүй байсан: Марк Гросс CMU -ийн архитектурын сургуулийн тооцооллын дизайны профессор Марк надад програмчлал, электроник, бусад бүх зүйлийг зааж өгсөнд талархаж, энэ төслийг хийхэд намайг урамшуулсан. Бен Картер, CMU -ийн Драмын тэнхимийн тайзны дэлгүүрийн ахлагч Бен бол өнгөрсөн (намар 2008) семестрийн гагнуурын ангийн багш байсан. Тэр бас надад хэрэгтэй бүх ган хоолойг үнэгүй авч өгч чадсан! Остин Бучан CMU роботын клуб 2008-2009 Дэд ерөнхийлөгч Остин бол CMU роботын клубын цахилгаан инженерийн гуру юм. Тэрээр h-bridge хөдөлгүүрийн хяналтын хэлхээг зохион бүтээсэн бөгөөд миний цахилгаантай холбоотой асуултуудад хариулахад үргэлж бэлэн байсан Карнеги Меллон их сургуулийн роботын клуб Роботын клуб бол оюутны хотхон дахь оюутны төслийн хамгийн чухал эх сурвалж юм. Тэд зөвхөн бүрэн тоноглогдсон машины дэлгүүр, электроникийн вандан сандал, хөргөгчтэй байхаас гадна програмчлал эсвэл машины эд ангиудын дизайн гэх мэт сэдвээр мэдлэг чадвараа хуваалцах хүсэлтэй олон тооны гишүүдтэй. Би төслийн ихэнх хэсгийг роботын клубт хийсэн. Hexabot -ийн мотор, батерей (хоёулаа үнэтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүд) нь Клубын санамсаргүй олон тооны төслийн эд ангиудыг зөвшөөрсөн юм.

Ирээдүйн гар урчуудын семинарт хоёрдугаар байр эзэлсэн