Robot Telepresence: Platform Dasar (Bagian 1): 23 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Oleh randofo@madeineuphoria di Instagram! Ikuti Selengkapnya oleh penulis:

Tentang: Nama saya Randy dan saya adalah Manajer Komunitas di bagian ini. Dalam kehidupan sebelumnya saya telah mendirikan dan menjalankan Instructables Design Studio (RIP) @ Pusat Teknologi Pier 9 Autodesk. Saya juga penulis… Selengkapnya Tentang randofo »

Robot telepresence adalah jenis robot yang dapat dikendalikan dari jarak jauh melalui internet dan berfungsi sebagai pengganti seseorang di tempat lain. Misalnya, jika Anda berada di New York, tetapi ingin berinteraksi secara fisik dengan sekelompok orang di California, Anda dapat memanggil robot telepresence di California dan menjadikan robot tersebut sebagai pengganti Anda. Ini adalah bagian pertama dari tujuh -bagian seri instruksi. Selama dua instruksi berikutnya kita akan membangun platform robot elektromekanis dasar. Platform ini nantinya akan ditingkatkan dengan sensor dan kontrol elektronik tambahan. Basis ini dipusatkan di sekitar kotak plastik yang keduanya menyediakan struktur, dan menawarkan ruang internal untuk menyimpan elektronik. Desainnya menggunakan dua roda penggerak tengah yang terpasang pada servos kontinu yang memungkinkannya bergerak maju, mundur, dan berputar di tempatnya. Agar tidak terbalik, ia menggabungkan dua glider kursi logam. Semuanya dikendalikan oleh Arduino. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang topik yang dibahas dalam rangkaian proyek ini, lihat Kelas Robot, Kelas Elektronik, dan Kelas Arduino.

Langkah 1: Bahan

Karena ini adalah proyek dua bagian, saya telah memasukkan semua bagian dalam satu daftar. Bagian-bagian untuk babak kedua akan diulangi dalam pelajaran itu. Anda akan membutuhkan:(x2) Servo rotasi berkelanjutan(x1) Servo standar(x1) Arduino(x1) 4 x dudukan baterai AA(x1) 2 x dudukan baterai AA(x6) Baterai AA (x1) Steker listrik tipe-M (x2) Roda kastor (x1) Kotak plastik (x1) Tongkat selfie (x1) 1/2 "flange pelat langit-langit (x1) Gantungan baju logam (x2) 1/4-20 x 7/8 "kali 1-1/4" penggeser dasar (x4) 1/4-20 mur (x1) Berbagai macam tabung menyusut (x1) Berbagai macam ikatan zip

Langkah 2: Bor Tanduk Servo

Perluas lubang terluar dari dua servos rotasi kontinu dengan mata bor 1/8.

Langkah 3: Tandai dan Bor

Pusatkan tanduk servo pada salah satu hub roda 3" dan tandai lubang pemasangan servo. Bor tanda ini dengan mata bor 1/8". Ulangi untuk roda kedua.

Langkah 4: Lampirkan

Ikat ritsleting roda ke tanduk servo masing-masing dan rapikan sisa ekor pengikat ritsleting.

Langkah 5: Hubungkan Motor

Dengan menggunakan lubang pemasangan motor, kencangkan ritsleting kedua servos terus menerus bersama-sama kembali ke belakang sehingga mereka dicerminkan. Konfigurasi ini mungkin tampak sederhana, tetapi sebenarnya drivetrain yang cukup kuat untuk robot.

Langkah 6: Tandai Bukaan Roda

Kita perlu memotong dua persegi panjang di tengah tutupnya untuk melewati roda. Temukan bagian tengah tutup tupperware dengan menggambar X dari sudut ke sudut. Tempat di mana X ini berpotongan adalah titik pusatnya. Dari tengah, ukur 1-1/4" ke dalam menuju salah satu tepi terpanjang dan buat tanda. Cermin ini di sisi yang berlawanan. Selanjutnya ukur 1-1/2" ke atas dan ke bawah dari tanda tengah dan tandai pengukuran ini sebagai nah. Akhirnya, ukur 1-1/2" ke arah luar menuju tepi panjang dari masing-masing tanda bagian dalam, dan buat tiga tanda luar untuk menipiskan tepi luar garis potong. Harap dicatat bahwa saya tidak repot-repot menandai pengukuran ini karena mereka berbaris sempurna dengan palung di tutup untuk tepi kotak. Anda harus dibiarkan dengan garis besar dua kotak 1-1/2 "x 3". Ini akan untuk roda.

Langkah 7: Potong Bukaan

Dengan menggunakan tanda sebagai panduan, potong dua bukaan roda persegi berukuran 1-1/2" x 3" menggunakan pemotong kotak, atau bilah serupa.

Langkah 8: Tandai dan Bor

Tempatkan unit motor di tengah tutupnya sehingga roda berada di tengah di dalam dua lubang persegi panjang dan tidak menyentuh salah satu tepinya. Setelah Anda yakin telah mencapai posisi roda yang benar, buat tanda di setiap sisi masing-masing motor. Ini akan berfungsi sebagai panduan bor untuk lubang yang akan digunakan untuk mengikat ritsleting motor ke tutupnya. Setelah tanda dibuat, bor masing-masing lubang ini dengan mata bor 3/16.

Langkah 9: Pasang Roda Penggerak

Ikat ritsleting motor servo dengan kuat ke tutupnya menggunakan lubang pemasangan yang sesuai. Potong sisa ekor pengikat ritsleting. Dengan memasang motor di tengah robot, kami telah membuat rakitan penggerak yang kuat. Robot kita tidak hanya bisa maju mundur, tapi juga bisa berputar dua arah. Faktanya, robot tidak hanya dapat membelok ke kiri atau ke kanan dengan membedakan kecepatan motor saat mengemudi, tetapi juga dapat berputar di tempat. Hal ini dicapai dengan memutar motor pada kecepatan yang sama dalam arah yang berlawanan. Karena kemampuan ini, robot dapat menavigasi ruang sempit.

Langkah 10: Siapkan Slider

Siapkan penggeser dengan memasang ulir 1/4-20 mur sekitar setengah dari kancing berulir. Penggeser ini digunakan untuk meratakan robot, dan mungkin perlu disesuaikan nanti agar robot dapat mengemudi dengan lancar tanpa terbalik.

Langkah 11: Bor dan Pasang Slider

Sekitar 1-1/2" ke dalam dari masing-masing tepi pendek kotak, buat tanda di tengah. Bor melalui tanda ini dengan mata bor 1/4". Masukkan penggeser melalui lubang dan kencangkan dengan 1/4 -20 mur. Ini digunakan untuk menjaga keseimbangan robot. Mereka tidak boleh terlalu tinggi sehingga roda penggerak mengalami kesulitan melakukan kontak dengan permukaan tanah, atau terlalu rendah sehingga robot bergoyang-goyang. Anda mungkin perlu menyesuaikan ketinggian ini saat Anda mulai melihat bagaimana robot Anda beroperasi.

Langkah 12: Sirkuit

Sirkuit ini cukup sederhana. Ini terdiri dari dua servos rotasi terus menerus, servo standar, Arduino, dan catu daya 9V. Satu bagian rumit dari rangkaian ini sebenarnya adalah catu daya 9V. Alih-alih menjadi satu dudukan baterai, itu sebenarnya adalah dudukan baterai 6V dan 3V secara seri untuk membuat yang 9V. Alasan ini dilakukan adalah karena servo membutuhkan sumber daya 6V, dan Arduino membutuhkan sumber daya 9V. Untuk memberikan daya ke keduanya, kami menghubungkan kabel ke tempat di mana pasokan 6V dan 3V disolder bersama. Kabel ini akan memberikan 6V ke motor, sedangkan kabel merah yang keluar dari suplai 3V, sebenarnya adalah suplai 9V yang dibutuhkan Arduino. Mereka semua berbagi tanah yang sama. Ini mungkin tampak sangat membingungkan, tetapi jika Anda perhatikan dengan seksama, Anda akan melihatnya sebenarnya cukup sederhana.

Langkah 13: Kabel Listrik dan Ground

Di sirkuit kami, koneksi daya 6V perlu dipisah tiga cara dan koneksi ground harus dibagi empat cara. Untuk melakukan ini, kami akan menyolder tiga kabel merah inti padat ke satu kabel merah inti padat. Kami juga akan menyolder solid kabel hitam inti ke empat kabel hitam inti padat.

Kami menggunakan kawat inti padat karena sebagian besar perlu dicolokkan ke soket servo.

Untuk memulai, potong jumlah kabel yang sesuai, dan lepaskan sedikit isolasi dari masing-masing ujungnya.

Putar bersama-sama ujung kabel.

Solder sambungan ini.

Akhirnya, selipkan sepotong tabung susut di atas sambungan dan lelehkan ke tempatnya untuk mengisolasinya.

Anda sekarang telah menyolder dua kabel harness.

Langkah 14: Menghubungkan Wiring Harness

Solder bersama-sama kabel merah dari dudukan baterai 4 X AA, kabel hitam dari dudukan baterai 2 X AA, dan satu kabel merah dari harnes kabel listrik. Isolasi sambungan ini dengan tabung susut. Ini akan berfungsi sebagai sambungan daya 6V untuk servos. Selanjutnya, solder kabel hitam dari dudukan baterai 4 X AA ke kabel hitam tunggal dari harnes kabel ground. Isolasi ini dengan tabung menyusut juga. Ini akan menyediakan koneksi ground untuk seluruh rangkaian.

Langkah 15: Pasang Steker Listrik

Pisahkan penutup pelindung dari steker dan geser penutup ke salah satu kabel hitam dari harnes kabel sehingga dapat dipilin kembali nanti. Solder kabel hitam ke terminal luar steker. Solder a 6 kabel inti padat merah ke terminal tengah steker. Putar penutup kembali ke steker untuk mengisolasi koneksi Anda.

Langkah 16: Buat Koneksi 9V

Solder ujung lain dari kabel merah yang terpasang ke steker listrik ke kabel merah dari baterai, dan isolasi dengan tabung menyusut.

Langkah 17: Pasang Dudukan Baterai

Tempatkan dudukan baterai di satu sisi tutup kotak, dan tandai lubang pemasangannya menggunakan spidol permanen. Bor tanda ini dengan mata bor 1/8 . Terakhir, kencangkan dudukan baterai ke tutup menggunakan 4-40 baut flathead dan gila.

Langkah 18: Program Arduino

Kode uji Arduino berikut akan memungkinkan robot untuk bergerak maju, mundur, kiri, dan kanan. Ini hanya dirancang untuk memeriksa fungsionalitas motor servo kontinu. Kami akan terus memodifikasi dan memperluas kode ini seiring kemajuan robot.

/*

Robot Telepresence - Kode Kode Uji Roda Penggerak yang menguji fungsionalitas maju, mundur, kanan dan kiri dari basis robot telepresence. */ // Sertakan perpustakaan servo #include // Beri tahu Arduino bahwa ada servos kontinu Servo ContinuousServo1; Servo BerkelanjutanServo2; void setup() { // Pasang continuous servos ke pin 6 dan 7 ContinuousServo1.attach(6); ContinuousServo2.attach(7); // Mulai servos kontinu dalam posisi jeda // jika terus berputar sedikit, // ubah angka ini hingga berhenti ContinuousServo1.write(94); ContinuousServo2.write(94); } void loop() { // Pilih angka acak antara 0 dan 3 int range = random(4); // Beralih rutinitas berdasarkan nomor acak yang baru saja dipilih sakelar (rentang) { //Jika 0 dipilih, belok kanan dan jeda untuk kasus kedua 0: kanan(); penundaan (500); berhenti Mengemudi(); penundaan (1000); merusak; //Jika 1 dipilih, belok kiri dan jeda untuk kasus kedua 1: kiri(); penundaan (500); berhenti Mengemudi(); penundaan (1000); merusak; //Jika 2 dipilih maju dan jeda untuk kasus kedua 2: maju(); penundaan (500); berhenti Mengemudi(); penundaan (1000); merusak; //Jika 3 dipilih mundur dan jeda untuk kasus kedua 3: mundur(); penundaan (500); berhenti Mengemudi(); penundaan (1000); merusak; } // Jeda selama satu milidetik untuk stabilitas penundaan kode(1); } // Fungsi untuk berhenti mengemudi void stopDriving() { ContinuousServo1.write(94); ContinuousServo2.write(94); } // Fungsi untuk drive forward void forward(){ ContinuousServo1.write(84); ContinuousServo2.write(104); } // Berfungsi untuk mendorong mundur void backward(){ ContinuousServo1.write(104); ContinuousServo2.write(84); } // Fungsi untuk drive kanan batal kanan(){ ContinuousServo1.write(104); ContinuousServo2.write(104); } // Fungsi untuk drive kiri kosong ke kiri(){ ContinuousServo1.write(84); ContinuousServo2.write(84); }

Langkah 19: Pasang Arduino

Tempatkan Arduino di mana saja, di bagian bawah kotak. Tandai kedua lubang pemasangan Arduino dan buat tanda lain tepat di luar tepi papan yang berdekatan dengan masing-masing lubang pemasangan. Pada dasarnya, Anda membuat dua lubang untuk mengikat ritsleting papan Arduino ke kotak plastik. Bor semua tanda ini. Gunakan lubang untuk mengikat ritsleting Arduino ke bagian dalam kotak. Seperti biasa, potong sisa ekor dasi zip yang berlebih.

Langkah 20: Colokkan Kabel

Sekarang saatnya untuk menghubungkan semuanya bersama-sama. Colokkan kabel merah 6V ke soket motor servo yang sesuai dengan kabel merahnya. Colokkan kabel ground ke soket kabel hitam yang sesuai. Hubungkan kabel inti padat hijau 6 ke soket yang sejajar dengan kabel putih. Hubungkan ujung lain dari salah satu kabel hijau ke Pin 6, dan yang lainnya ke pin 7. Terakhir, pasang steker listrik 9v ke jack barel Arduino.

Langkah 21: Masukkan Baterai

Masukkan baterai ke dalam tempat baterai. Ingatlah bahwa roda akan mulai berputar saat Anda melakukan ini.

Langkah 22: Kencangkan Tutupnya

Pasang tutupnya dan kencangkan. Anda sekarang harus memiliki platform robot yang sangat sederhana yang bergerak ke depan, belakang, kiri dan kanan. Kami akan memperluasnya lebih lanjut dalam pelajaran mendatang.

Langkah 23: Pemecahan Masalah

Jika tidak berfungsi, periksa kabel Anda terhadap skema. Jika masih tidak berfungsi, unggah ulang kodenya. Jika ini tidak berhasil, periksa apakah lampu hijau pada Arduino menyala. Jika tidak, dapatkan baterai baru. Jika sebagian besar berfungsi, tetapi tidak berhenti total di antara gerakan, maka Anda perlu menyesuaikan trim. Dengan kata lain, titik nol pada motor tidak dikonfigurasi dengan sempurna, sehingga tidak akan pernah ada posisi netral yang akan menjedanya. Untuk memperbaikinya, haluskan terminal sekrup kecil di bagian belakang servo dan atur dengan sangat hati-hati sampai motor berhenti berputar (saat dalam keadaan berhenti). Ini mungkin membutuhkan beberapa saat untuk menjadi sempurna. Dalam instruksi berikutnya dalam seri ini, kita akan memasang dudukan telepon yang dapat disesuaikan servo.