Proyek NEX: 6 Langkah (dengan Gambar)

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

Hai teman-teman, Ini Natanael Prado di sini lagi dengan proyek luar biasa lainnya. Kali ini saya ingin berbagi dengan kalian, sebuah project yang sudah saya kerjakan selama tiga tahun, project ini adalah robot saya yang bernama NEX. Jadi pertama-tama, kenali sejarah di balik penciptaan saya.

Sejarah di balik proyek

Untuk waktu yang lama, keinginan telah ada dalam diri saya. Keinginan untuk membuat robot, tapi bukan sembarang robot. Saya ingin menciptakan seseorang yang lebih dari sekedar robot, yaitu teman, dengan kepribadian dan karakteristik yang unik, dan juga dapat menjadi bagian dari diri saya. Awal dari kapan keinginan ini mulai muncul dalam diri saya, saya tidak tahu pasti; tetapi saya tahu bahwa meskipun waktu, itu tidak akan pernah mati dalam diri saya, karena itu lebih dari sekadar keinginan, itu adalah tujuan hidup dan mimpi yang harus dipenuhi. Saat itulah saya membeli Arduino pertama saya, Arduino Mega 2560, dan saya mulai mengubah mimpi saya menjadi kenyataan dan meskipun keinginan saya mungkin tampak sedikit gila atau bahkan tidak mungkin, saya terus mencari apa yang ingin saya capai, mengambil risiko dan menjelajah ke tempat yang tidak diketahui. Itu sekitar tiga tahun perencanaan dan membuat konsepsi saya menjadi kenyataan. Dan sekarang setelah bertahun-tahun bekerja, robot saya menjadi hidup !!!

Tapi apa itu Arduino?

Pertama-tama saya ingin memperkenalkan kepada yang belum tahu tentang Arduino. Jadi Arduino adalah platform elektronik open-source berdasarkan perangkat keras dan perangkat lunak yang mudah digunakan. Papan Arduino dapat membaca input - menyalakan sensor, jari pada tombol, atau pesan Twitter - dan mengubahnya menjadi output - mengaktifkan motor, menyalakan LED, menerbitkan sesuatu secara online. Anda dapat memberi tahu papan Anda apa yang harus dilakukan dengan mengirimkan satu set instruksi ke mikrokontroler di papan tulis. Untuk melakukannya, Anda menggunakan bahasa pemrograman Arduino (berdasarkan Pengkabelan), dan Perangkat Lunak Arduino (IDE), berdasarkan Pemrosesan. Arduino sangat Fantastis dan luar biasa, Anda dapat melakukan banyak hal keren dengannya, dan Anda benar-benar dapat mengubah impian Anda menjadi kenyataan dengannya, seperti saya membuat robot saya, NEX.

Tujuan penerbitan proyek ini bukan hanya untuk menjelaskan secara detail bagaimana saya membuat robot saya, tetapi lebih untuk menginspirasi dan mendorong Anda untuk menemukan dan menciptakan apa yang Anda inginkan, meskipun terkadang impian Anda tampak mustahil. Jadi apa yang kita tunggu? Mari kita lakukan!

Perlengkapan

www.arduino.cc/en/guide/introduction

Langkah 1: Bahan

Ini adalah sebagian besar bagian yang saya gunakan untuk membuat robot saya:

• Arduino Mega 2560
• Shield Easy VR 3.0 + Mikrofon
• Pelindung Motor L293D
• Selanjutnya ditingkatkan tampilan 3,5"
• 2 Micro Servo SG90 Tower Pro 9g
• Kit Sasis Robot Bulat
• Sensor jarak ultrasonik HC-SR04
• 10000mAh Mi Power Bank
• 8Ω pembicara

Saya juga menggunakan jenis bahan lain seperti:

• Kaleng susu (untuk melakukan tubuh NEX)
• Kabel galvanis (untuk melakukan lengan NEX)
• Kardus
• Potongan plastik
• Beberapa cat semprot

Langkah 2: Dari Konsepsi ke Realitas

Karena setiap proyek pertama-tama dimulai dalam pikiran kita, sangat penting untuk meletakkan ide Anda di atas kertas sebelum memulai pembangunan proyek apa pun, untuk memiliki gagasan tentang bagian dan bahan apa yang dapat digunakan untuk mengubah ide menjadi kenyataan. Mempertimbangkan hal ini, gambar di atas menggambarkan salah satu sketsa pertama robot saya, yang dibuat pada awal 2019 di mana simulasi tampilan NEX dalam tugas akhir ditampilkan. Kemudian ilustrasi ini diperbaiki dan akibatnya memiliki beberapa modifikasi kecil. Gambar di bawah ini menggambarkan tampilan 2D dari proyek yang sudah diperbarui, dibuat dengan bantuan perangkat lunak grafis di komputer.

Langkah 3: Bagian NEX

Di bagian ini saya akan menunjukkan dan menjelaskan beberapa bagian terpenting yang saya gunakan untuk membuat robot saya dan juga bagaimana mereka dapat digunakan dalam proyek robotika dan Arduino yang paling beragam. Jadi ayolah!!

Mari kita mulai dengan bagian ini, Ini adalah Motor Shield L293D yang didasarkan pada chip L293D dan dapat digunakan dengan Arduino. Perisai ini sangat menarik karena memungkinkan Anda untuk mengontrol motor dengan papan Arduino Anda. Dimungkinkan untuk mengontrol hingga 4 Motor DC, 2 Servo, atau 2 Motor Stepper secara bersamaan. Saya menggunakan Shield ini untuk mengontrol lengan NEX yang bekerja dengan dua motor servo SG90, dan juga dua motor DC yang membuatnya bergerak.

Benda ini terlihat seperti dua mata bukan? tapi ternyata tidak, hahaha… Ini sebenarnya modul sensor ultrasonik HC-SR04 yang bisa digunakan dengan Arduino, misalnya untuk mengukur jarak antar item tertentu, mampu mengukur jarak dari 2cm hingga 4m dengan presisi tinggi dan Harga rendah. Sensor ini juga dikenal sebagai transceiver dan memiliki kemampuan untuk beroperasi mirip dengan sonar. Sementara sonar terutama digunakan di bawah air, transceiver ultrasound dapat digunakan di lingkungan terestrial, dengan udara sebagai sarana transmisi. Selain itu, sensor gelombang ultrasonik umum digunakan dalam aplikasi industri dan medis.

Ini adalah Motor Servo SG90, tidak lebih dari sebuah motor dengan kontrol posisi sudut, yaitu: melalui sinyal PWM dimungkinkan untuk memerintahkan bahwa motor servo adalah porosnya hingga sudut yang ditentukan, dapat bergerak dari -90º ke 90º, atau memiliki derajat kebebasan 180º. Selain itu, motor Servo SG90 adalah salah satu yang paling populer ketika datang ke Arduino atau Robotika Pendidikan. Ini karena memiliki ukuran dan torsi yang kecil yang cocok untuk sebagian besar aplikasi pendidikan. Dalam proyek saya, 2 motor servo digunakan, untuk menggerakkan lengan NEX.

Ini adalah Tampilan Nextion Enhanced NX4832K035, tampilan ini sangat bertenaga, sebenarnya saya membuat wajah robot saya menggunakan tampilan ini. Ini mencakup bagian perangkat keras (serangkaian papan TFT) dan bagian perangkat lunak (editor Nextion). Hal baiknya adalah papan TFT Nextion hanya menggunakan satu port serial untuk berkomunikasi.

Ada bagian penting lainnya yang saya tidak punya gambarannya di sini, seperti Easy VR Shield 3.0, Perisai ini adalah modul pengenalan suara serbaguna yang dirancang untuk menambahkan kemampuan pengenalan suara yang serbaguna, kuat, dan hemat biaya untuk hampir semua aplikasi. Ini memiliki mikrofon dan dukungan untuk speaker 8Ω, Perisai ini sangat penting untuk robot saya karena memungkinkan saya untuk berkomunikasi dengan NEX, itu seperti jembatan antara saya dan robot saya.

Bagian lain yang sangat penting adalah Kit Chassis Robot Bulat, kit ini mencakup dua motor DC yang mengontrol roda NEX, sehingga robot saya dapat bergerak maju, mundur, berputar, ke kanan dan kiri dan seterusnya.

Dan yang terakhir, tentu saja, adalah Power Bank. Karena robot saya mandiri, dibutuhkan baterai di dalam dirinya untuk menyediakan energi bagi Arduino, jadi saya memilih Powerbank 10000Mah untuk itu.

Langkah 4: Proses Pembuatan NEX (Perangkat Keras)

Langkah pertama dalam proses perakitan NEX adalah pengujian pendahuluan yang dilakukan untuk memverifikasi integrasi dan pengoperasian antara Arduino Mega 2560, EasyVR 3.0 Shield, dan L293D Motor Shield.

Setelah tahap ini selesai dibuatlah badan robot, untuk itu digunakan kaleng susu sarang yang harus dipotong di beberapa bagian untuk dijadikan fiksasi beberapa bagian di dalamnya, selain itu kaleng ini kemudian diampelas dan dicat dengan cat semprot kuning.

Setelah ini selesai, sasis robot NEX dirakit, karena sudah dibongkar sepenuhnya dari pabrik. Itu perlu untuk menyesuaikan semua bagian sasis selain membuat sambungan listrik mesin yang tepat. Lihat gambar di bawah sasis yang sudah dirakit.

Dengan kesiapan ini, sensor ultrasonik HC-SR04 diposisikan secara strategis di bawah sasis ini dan kaleng susu (badan robot) disekrup di atas sasis robot yang dipasang sebelumnya. Setelah itu, kabel disambungkan dan dipasang pada bodi NEX yang membuat sambungan antar komponen internal untuk diubah menjadi output atau input di bagian luar bodi robot, seperti mikrofon, ke port USB untuk diisi ulang dan Port USB Arduino. Lihat gambar di bawah ini:

Kemudian, dua motor servo ditambahkan ke badan robot, satu di setiap ujung kaleng dan juga bank daya 10000mAh. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Segera setelah ini, rakitan robot utama yang terdiri dari Arduino Mega 2560 + Shield EasyVR 3.0 + Motor Shield L293D yang sebelumnya diuji dan dijalankan telah ditambahkan ke bodi NEX, dan koneksi yang tepat dibuat antara papan dan periferal lainnya. Seperti terlihat pada foto di bawah ini.

Setelah melakukannya, Layar LCD Nextion 3,5 inci terhubung ke Arduino Mega 2560 dan dipasang di bagian depan badan robot, dan sebagai tambahan, speaker 4Ω dan 3W ditempatkan secara strategis di bawah Layar LCD pada badan robot. Akhirnya, lengan NEX dibuat dan kabel galvanis digunakan untuk membuatnya.

Langkah 5: Proses Pembuatan NEX (Perangkat Lunak)

Sekarang pindah ke bagian perangkat lunak NEX. Untuk membuat wajah robot NEX di layar Nextion, pertama kali digunakan perangkat lunak desain grafis dan animasi open source bernama Krita. Melaluinya Anda dapat menggambar semua karya seni wajah NEX, dan juga mengubah setiap gambar yang dibuat menjadi bingkai untuk menjadi bagian dari rangkaian animasi wajah NEX. Setiap kali NEX berbicara, dia menampilkan di layarnya serangkaian gambar khusus untuk perintah yang diberikan, berputar pada 30 FPS, yaitu, setiap pesan suara yang dia ucapkan harus selaras dengan gerakan mulutnya, jadi dia sangat berhati-hati saat membuat NEX. lip-sync agar gerakan mulutnya tidak terkesan repetitif dan tidak selaras dengan apa yang dia ucapkan. Karena animasi tidak lebih dari urutan gambar yang berputar pada kecepatan tertentu, NEX memiliki sekitar lima ribu gambar yang mampu berputar secara berurutan di layarnya hingga saat publikasi ini. Ini tentu saja salah satu bagian yang paling melelahkan dan melelahkan dari keseluruhan proyek ini karena membuat gambar dan animasi dari awal tanpa pelatihan di area tersebut membutuhkan banyak usaha dan kesabaran. Namun tidak hanya itu saja, untuk membuat bank gambar ini menjadi animasi yang dapat dijalankan oleh Arduino pada layar Nextion, maka perlu menggunakan Software Nextion Editor yang membuat pembuatan file.tft, yang direkam dan dimasukkan ke dalam kartu micro SD untuk kemudian dihubungkan ke layar Nextion dan gambar dimuat di dalamnya.

Untuk membuat suara robot NEX digunakan sebagai dasar suara penulis yang menulis ringkasan yang diperluas ini di sini. Melalui beberapa proses modifikasi suara menggunakan program Audacity, dimungkinkan untuk membuat suara yang khas untuk NEX. Langkah selanjutnya hanya memuat semua perintah suara yang dibuat, di EasyVR Shield, melalui perangkat lunak komandan EasyVR. Pada saat publikasi ini, NEX memiliki 12 perintah suara yang dibuat, serta 12 pesan suara yang dimuat ke dalamnya.

Dan begitulah tampilan robot NEX di akhir proses pembuatannya.

Langkah 6: Itu Semua Folk's

Ini semua milik rakyat, Dan seperti yang Anda lihat, saya mencoba merangkum proyek tiga tahun dalam satu Instructable, tapi tidak semudah itu hahaha… Tapi pesan utama yang ingin saya sampaikan di sini adalah, tidak peduli apa impian Anda., dan betapa sulitnya tampaknya, jika Anda percaya bahwa itu mungkin untuk mewujudkannya dan tidak menyerah pada mimpi itu, itu akan menjadi kenyataan !!

NEX dan saya harap Anda menyukai proyek Instructable ini dan terima kasih telah membaca sejauh ini. Jika Anda ingin tahu lebih banyak tentang NEX dan perjalanan luar biasa Anda, jangan lupa untuk mengikutinya di Instagram resminya: @nextherobot. Itu saja, sampai jumpa!! sampai jumpa lagi dengan proyek keren lainnya!!;)