Basis Robot PC Notebook Cepat: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:59

Sebagai kolaborasi antara TeleToyland dan RoboRealm, kami membangun basis cepat untuk robot berbasis PC notebook menggunakan Parallax Motor Mount & Wheel Kit. Untuk proyek ini, kami ingin membuatnya tetap cepat dan sederhana, dan kami ingin membiarkan bagian atas robot benar-benar bersih untuk PC notebook. Mudah-mudahan ini akan menunjukkan betapa mudahnya mengatur, dan menginspirasi robot yang lebih kreatif! Seperti halnya basis robot yang bagus, kami memiliki sakelar dan pegangan daya motor yang sangat penting!

Langkah 1: Bahan

Untuk motor, kami menggunakan Motor Mount & Wheel Kit dengan Position Controller dari Parallax (www.parallax.com) (item #27971). Ini menyediakan perakitan motor, encoder optik, dan pengontrol posisi yang bagus. Dalam putaran pertama kami, kami sebenarnya tidak menggunakan pengontrol posisi, tetapi untuk sebagian besar robot, ini adalah fitur yang sangat bagus. Kami juga menggunakan Kit Roda Kastor dari Parallax (item #28971). Kami sangat menyukai robot dengan dua roda penggerak dan kastor daripada robot kemudi selip! Berdasarkan pengalaman kami, robot skid steering (4 powered wheel) mengalami kesulitan menyalakan beberapa karpet dan teras. Untuk kontrol motor, kami menggunakan dua Pengendali Motor Parallax HB-25. (item #29144)Untuk pengontrol Servo, kami menggunakan Parallax Servo Controller (USB). (item #28823) Selebihnya, kami menggunakan kayu lapis berukuran 12"x10" berukuran 1/2", 8" dari kayu pinus 1x3, dan beberapa sekrup dan baut. Yang utama adalah baut 2.5" Flat Head 1/4"x20. Baut kepala datar digunakan untuk menjaga permukaan robot tetap rata.

Langkah 2: Membangun Basis

Basisnya sangat mudah dibuat. Kami merakit Roda dan Kit Motor dan memutuskan untuk menggunakannya dengan motor di atas gandar untuk jarak bebas terbaik. Jadi kami membutuhkan beberapa kebuntuan untuk membersihkan motor. Untuk melakukan ini, kami menggunakan kayu pinus berukuran 4" berukuran 1x3 dengan dua lubang berukuran 1/4" yang dibor 2" terpisah untuk mencocokkan lubang pemasangan pada Roda dan Kit Motor. Kami menggunakan mesin bor untuk membuat lubang tersebut lurus, jadi jika Anda hanya memiliki bor tangan, Anda dapat menandai dan mengebor dari kedua sisi untuk bertemu di tengah, atau mengebor lubang yang lebih besar untuk memungkinkan beberapa ruang gerak. Bagian datar alasnya terbuat dari kayu lapis 1/2" - kami menggunakan 12 " lebar dan panjang 10" agar sesuai dengan mini-notebook kami, tetapi ukurannya benar-benar bisa apa saja di sini. Kami mengebor lubang 1/4" untuk mencocokkan standoff dan Wheel Kits - 1/2" dari samping dan 2" terpisah seperti sebelumnya. Tepi depan cocok dengan standoff, sehingga ban sedikit menonjol. Kami melakukannya untuk minta mereka membentur dinding sebelum alasnya, tapi itu bukan masalah besar. Di bagian atas papan, kami menggunakan bit counter-sink untuk memberi ruang bagi kepala datar baut 1/4"x20 (panjang 2,5"). Baut harus benar-benar sedikit lebih pendek dari 2,5" agar pas, jadi kami hanya memotong sekitar 1/4" dari ujungnya dengan alat Dremel. Jika Anda menggunakan kayu lapis 3/4", mereka mungkin cocok tanpa dipotong. Setelah selesai, kami mengunci Roda dan Kit Motor ke pangkalan.

Langkah 3: Menambahkan Roda Kastor

Kami memasang Kit Roda Kastor di tengah bagian belakang robot - berpusat pada salah satu dari tiga lubang pada dudukan di alas sekitar 1/2" dari tepi papan, kemudian menggunakan persegi untuk membuat dua lubang lainnya. sejajar dengan bagian belakang papan. Dalam konfigurasi ini, roda kastor dapat melampaui alas saat robot bergerak maju. Kami menggunakan baut dan mur kepala datar #6 untuk ini - ring bekas untuk menutup lubang soket pada kit kastor - lagi untuk menjaga halangan atas bebas. Satu-satunya perubahan pada kit adalah bahwa kami memperpanjang poros untuk membuat tingkat dasar. Untuk pengaturan kami, kami membuat poros baru dari batang aluminium 1/4" yang berukuran 1 3/4" lebih panjang dari yang memiliki kit. Kami menggunakan alat Dremel untuk membuat takik di poros baru kami yang lebih panjang agar sesuai dengan yang ada di kit.

Langkah 4: Pengendali Motor, Baterai, dan Sakelar

Untuk kontrol Motor, kami memasang HB-25 di belakang motor untuk memberi ruang bagi baterai. Sekali lagi, kami menggunakan baut kepala datar #6. Untuk memasang motor ke HB-25, kami memotong kabel motor menjadi panjang dan menggunakan konektor berkerut. Kami meninggalkan beberapa kendur di kabel motor, tetapi tidak terlalu banyak sehingga kami membutuhkan ikatan zip untuk menahannya. Setelah kami mengencangkan konektor, kami juga menyoldernya - sayang sekali koneksinya longgar di sana!:-)Untuk baterai, kami terburu-buru, dan menggunakan sel NiMH C. Benar-benar apa pun untuk membawa Anda ke 12v baik-baik saja. Kami telah menggunakan sel Lead Acid Gel, tetapi sel tersebut tampaknya gagal setelah beberapa tahun karena kami tidak mengelolanya sebaik mungkin, dan memiliki sel standar memungkinkan kami untuk menggunakan basa sebagai cadangan sebelum acara dan demo! Ya, ada pemegang sel C yang lebih baik - apa yang bisa kita katakan? Kami sibuk, dan Radio Shack sudah dekat.:-)Kami menambahkan sakelar daya yang menyala. Sekali lagi, dipasang di bawah alas untuk menjaga agar bagian atas tetap bersih, dan kami memperpanjangnya melewati bagian belakang agar lebih mudah dijangkau. Kami akan menambahkan pegangan, jadi mundur dan menekan sakelar lebih kecil kemungkinannya. Kami menambahkan sakelar kedua dan paket baterai untuk papan kontrol servo, tetapi daya USB mungkin cukup untuk HB-25 karena tidak menarik banyak daya di sisi sinyal. Braket sakelar hanya terbuat dari beberapa aluminium sudut yang kami miliki.

Langkah 5: Kontrol dan Pegangan Servo

Mengontrol HB-25 dapat dilakukan dengan banyak cara, tetapi karena RoboRealm mendukung Parallax Servo Controller (USB), dan kami memilikinya, kami menggunakannya. Perhatikan bahwa untuk saat ini, kami tidak menggunakan pengontrol motor di Roda dan Kit Motor. Kontrolernya sangat bagus, tetapi untuk RoboRealm, kami menggunakan visi untuk menggerakkan robot saat ini dan tidak membutuhkannya. Kami dapat menambahkan kemampuan itu di masa depan, dan untuk jenis kontrol lainnya, menggunakan pengontrol akan memudahkan penggerak robot dalam garis lurus, dll. Setiap robot membutuhkan pegangan! Untuk milik kami, kami membengkokkan beberapa aluminium bekas dan disekrup ke belakang. Kami mengebor lubang percontohan karena memasang ke sisi 1/2 kayu lapis biasanya berantakan. Kami yakin ini bisa dilakukan dengan lebih baik!:-)

Langkah 6: Komputasi

Di depan basis robot, dua kamera Notebook Kreatif dipasang di atas satu sama lain untuk memberikan gambar yang serupa di kedua kamera. Kamera ini digunakan untuk melihat ke depan robot untuk mencari rintangan yang mungkin menghadangnya. Kedua kamera terhubung ke PC onboard melalui USB dan diumpankan langsung ke RoboRealm. PC notebook yang digunakan adalah MSI-Winbook yang sangat cocok dengan basis robot. Kami memilih laptop ini karena ukurannya yang kecil dan biaya rendah (~$350) Laptop yang menjalankan RoboRealm terhubung ke Parallax Servo Controller melalui USB untuk mengontrol pergerakan motor. Untungnya MSI memiliki 3 port USB sehingga hub USB tidak diperlukan di platform ini. Perhatikan bahwa arus MSI berjalan dengan baterainya sendiri. Dimungkinkan untuk menggabungkan dua sistem tenaga bersama-sama tetapi untuk kenyamanan dan portabilitas mereka dibiarkan terpisah.

Langkah 7: Perangkat Lunak

Laptop MSI menjalankan perangkat lunak visi mesin RoboRealm. Tujuan dari demonstrasi adalah menggunakan fokus untuk menunjukkan adanya rintangan di depan robot. Kedua kamera secara manual difokuskan pada panjang fokus yang berbeda. Satu difokuskan sedemikian rupa sehingga objek dekat berada dalam fokus dan objek jauh tidak fokus. Kamera lainnya (tepat di atas) difokuskan secara terbalik. Dengan membandingkan dua gambar, kita dapat mengetahui apakah ada sesuatu yang dekat atau jauh tergantung pada gambar mana yang lebih fokus daripada yang lain. "Detektor fokus" dapat berupa filter yang menentukan gambar mana yang memiliki lebih banyak detail daripada yang lain di area tertentu. Meskipun teknik ini bekerja, teknik ini tidak terlalu tepat dalam hal jarak objek tetapi merupakan teknik yang sangat cepat dalam hal komputasi CPU. Gambar di bawah menunjukkan dua gambar kamera saat mereka melihat ke arah kaleng coke dan kaleng DrPepper. Anda dapat melihat perbedaan fokus antara kedua gambar dan juga perbedaan vertikal antara kedua kamera meskipun dipasang sangat dekat satu sama lain. Perbedaan ini dapat dikurangi dengan menggunakan prisma untuk membagi satu tampilan menjadi dua tampilan untuk dua kamera, tetapi kami menemukan metode cepat menggunakan dua webcam yang berdekatan sudah cukup. Perhatikan di sisi kiri gambar, tutup Coke dapat tidak fokus dan kaleng DrPepper jauh berada dalam fokus. Pada gambar sebelah kanan situasinya terbalik. Jika Anda melihat tepi gambar ini Anda dapat melihat kekuatan tepi mencerminkan fokus objek. Garis putih menandakan transisi tepi yang lebih tinggi yang berarti objek lebih fokus. Garis yang lebih biru menandakan respons yang lebih lemah. Setiap gambar dipecah menjadi 3 bagian vertikal. Kiri, tengah dan kanan. Kami menggunakan area ini untuk menentukan apakah ada halangan di area tersebut dan jika demikian, arahkan robot menjauh. Pita ini disorot kembali ke satu sisi gambar asli sehingga kami dapat memverifikasi kebenarannya. Area yang lebih terang dalam gambar ini menandakan bahwa objek sudah dekat. Ini memberitahu robot untuk menjauh dari arah itu. Kelemahan dari teknik ini adalah objek membutuhkan tekstur. Dari gambar berikutnya kita dapat melihat dua balok merah yang ditempatkan pada posisi yang sama dengan kaleng-kaleng tersebut tetapi tidak merespon terhadap teknik ini. Masalahnya adalah bahwa blok merah tidak memiliki tekstur internal. Persyaratan fitur ini serupa dengan yang dibutuhkan untuk teknik aliran stereo dan optik.

Langkah 8: Terima kasih

Semoga Instructable ini memberi Anda beberapa ide tentang cara menggunakan Motor Mount & Wheel Kit dengan Position Controller dari Parallax. Kami merasa sangat mudah untuk mengatur dan menyesuaikan untuk kebutuhan kami, membuat robot yang dikendalikan notebook yang sangat sederhana. Anda dapat mengunduh RoboRealm dan mencoba bereksperimen dengan Machine Vision dengan membuka RoboRealm. Semoga harimu menyenangkan!Tim RoboRealm. Vision untuk Mesindan TeleToyland - Kontrol robot sungguhan dari web.