Proyek BOTUS: 8 Langkah

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

Instruksi ini akan menjelaskan robot BOTUS, yang dibangun sebagai proyek jangka untuk tahun pertama teknik kami di Universite de Sherbrooke, di Sherbrooke, Quebec, Kanada. BOTUS singkatan dari roBOT Universite de Sherbrooke atau, seperti yang kami suka menyebutnya, roBOT Under Skirt:)Proyek yang diusulkan kepada kami terdiri dari menemukan aplikasi yang menarik untuk kontrol suara. Dengan salah satu anggota kami menjadi penggemar robotika, dan mengikuti jejak proyek kami sebelumnya*, kami memutuskan untuk membuat robot yang dikendalikan dari jarak jauh yang akan menggunakan perintah suara sebagai fitur tambahan untuk orang-orang yang tidak terbiasa memanipulasi remote yang rumit dengan beberapa tombol (dengan kata lain, non-gamer;)). Tim yang bertanggung jawab atas pencapaian robot terdiri dari (dalam urutan abjad):- Alexandre Bolduc, Teknik Komputer- Louis-Philippe Brault, Teknik Elektro- Vincent Chouinard, Teknik Elektro- JFDuval, Teknik Elektro- Sebastien Gagnon, Teknik Elektro- Simon Marcoux, Teknik Elektro- Eugene Morin, Teknik Komputer- Guillaume Plourde, Teknik Komputer- Simon St-Hilaire, Teknik ElektroSebagai mahasiswa, kami tidak memiliki anggaran yang tidak terbatas. Hal ini memaksa kami untuk menggunakan kembali banyak bahan, dari polikarbonat hingga baterai hingga komponen elektronik. Bagaimanapun, saya akan berhenti mengoceh sekarang dan menunjukkan kepada Anda apa yang terbuat dari binatang ini! Catatan: Untuk menjaga semangat berbagi, semua skema untuk PCB serta kode yang menggerakkan robot akan diberikan dalam instruksi ini… Selamat menikmati!*Lihat Cameleo, robot pengubah warna. Proyek ini tidak selesai pada tenggat waktu, perhatikan gerakan yang tidak seimbang, tetapi kami masih berhasil menerima sebutan untuk inovasi untuk fitur "Pencocokan Warna" kami.

Langkah 1: Evolusi Cepat Robot

Seperti banyak proyek lainnya, BOTUS melewati beberapa tahap evolusi sebelum menjadi seperti sekarang ini. Pertama, model 3D dibuat untuk memberikan ide yang lebih baik tentang desain akhir kepada semua orang yang terlibat. Setelah itu, prototyping dimulai, dengan pembuatan platform uji. Setelah memvalidasi bahwa semuanya bekerja dengan baik, kami memulai konstruksi robot akhir, yang harus dimodifikasi beberapa kali. Bentuk dasarnya tidak dimodifikasi. Kami menggunakan polikarbonat untuk mendukung semua kartu elektronik, MDF sebagai dasar, dan tabung ABS sebagai menara pusat yang mendukung sensor jarak inframerah dan perakitan kamera kami.

Langkah 2: Gerakan

Awalnya, robot itu dilengkapi dengan dua motor Maxon yang menggerakkan dua roda rollerblade. Meskipun robot dapat bergerak, torsi yang disuplai oleh motor terlalu kecil, dan harus digerakkan secara maksimal setiap saat, yang mengurangi keakuratan gerakan robot. Untuk mengatasi masalah ini, kami menggunakan kembali dua Keluarkan motor P42 dari upaya Eurobot 2008 JFDuval. Mereka harus dipasang pada dua kotak persneling yang dibuat khusus dan roda kami diubah menjadi dua roda skuter. Penopang ketiga pada robot terdiri dari roda bebas sederhana (sebenarnya hanya bantalan bola logam dalam hal ini).

Langkah 3: Grippers

Grippers juga merupakan hasil dari penyembuhan. Mereka awalnya bagian dari rakitan lengan robot yang digunakan sebagai alat pengajaran. Sebuah servo ditambahkan untuk memungkinkannya berputar, selain kemampuannya untuk meraih. Kami cukup beruntung, karena gripper memiliki perangkat fisik yang mencegah mereka membuka terlalu jauh atau menutup terlalu kencang (walaupun setelah "uji jari", kami menyadari bahwa gripnya cukup bagus…).

Langkah 4: Kamera & Sensor

Fitur utama robot, setidaknya untuk proyek yang diberikan kepada kami, adalah kamera, yang harus dapat melihat sekeliling dan memungkinkan kontrol yang tepat atas gerakannya. Solusi yang kami selesaikan adalah perakitan Pan & Tilt sederhana, yang terdiri dari dua servo yang direkatkan secara artistik (hmmm) di atasnya terdapat kamera definisi tinggi yang tersedia di eBay dengan harga sekitar $ 20 (heh…). Kontrol suara kami memungkinkan kami untuk menggerakkan kamera dengan dua sumbu yang disediakan oleh servos. Rakitan itu sendiri dipasang di atas "menara" pusat kami, dikombinasikan dengan satu servo yang dipasang sedikit di luar pusat, memungkinkan kamera untuk melihat ke bawah dan melihat gripper, membantu operator dengan manuvernya. Kami juga melengkapi BOTUS dengan 5 inframerah sensor jarak, dipasang di sisi menara pusat, memungkinkan mereka "melihat" bagian depan dan samping robot dengan baik. Jangkauan sensor depan adalah 150cm, sensor di samping memiliki jangkauan 30cm dan diagonal memiliki jangkauan hingga 80cm.

Langkah 5: Tapi Bagaimana dengan Otak?

Seperti setiap robot yang baik, kita membutuhkan otak. Papan kontrol khusus dirancang untuk melakukan hal itu. Dijuluki "Colibri 101" (yang merupakan singkatan dari Hummingbird 101 karena kecil dan efisien, tentu saja), papan ini mencakup lebih dari cukup input analog/digital, beberapa modul daya untuk roda, layar LCD, dan modul XBee yang digunakan untuk komunikasi nirkabel. Semua modul ini dikendalikan oleh Microchip PIC18F8722. Papan ini secara sukarela dirancang agar sangat kompak, baik untuk menghemat ruang di robot maupun untuk menghemat bahan PCB. Sebagian besar komponen di papan kami sampel, yang memungkinkan kami untuk mengurangi biaya keseluruhan PCB. Papan itu sendiri dibuat secara gratis oleh AdvancedCircuits, jadi terima kasih banyak kepada mereka atas sponsornya. Catatan: Untuk menjaga semangat berbagi, Anda akan menemukan skema, file Cadsoft Eagle untuk desain papan dan kode C18 untuk mikrokontroler di sini dan di sini.

Langkah 6: Kekuatan

Sekarang, semua hal ini cukup rapi, tetapi perlu beberapa jus untuk dijalankan. Untuk itu, kami sekali lagi beralih ke robot Eurobot 2008, melepaskan baterainya, yang kebetulan adalah Dewalt 36V Lithium-Ion Nano Phosphate dengan 10 sel A123. Ini awalnya kami disumbangkan oleh DeWALT Canada. Selama presentasi terakhir kami, baterai bertahan selama sekitar 2,5 jam, yang sangat terhormat.

Langkah 7: Tapi… Bagaimana Kita Mengendalikan Benda itu?

Di sinilah bagian "resmi" dari istilah proyek dimulai. Sayangnya, karena berbagai modul yang kami gunakan untuk menyaring suara kami dan mengubahnya menjadi perintah suara dirancang oleh Universite de Sherbrooke, saya tidak akan dapat menjelaskannya dengan banyak detail. Namun, saya dapat memberi tahu Anda bahwa kami memperlakukan suara melalui serangkaian filter, yang memungkinkan FPGA mengenali, tergantung pada status setiap keluaran yang diberikan filter kami, fonem mana yang diucapkan oleh operator. Sejak saat itu, mahasiswa teknik komputer kami merancang antarmuka grafis yang menunjukkan semua informasi yang dikumpulkan oleh robot, termasuk umpan video langsung. (Sayangnya kode ini tidak disertakan) Informasi ini ditransmisikan melalui modul XBee pada Colibri 101, yang kemudian diterima oleh modul XBee lain, yang kemudian melalui konverter Serial-ke-USB (rencana untuk papan ini juga disertakan dalam file.rar) dan kemudian diterima oleh program. Operator menggunakan Gamepad biasa untuk mengirimkan perintah gerakan/gripper ke robot, dan headset untuk mengontrol kamera. Berikut adalah contoh aksi robot:

Langkah 8: Kesimpulan

Nah, itu saja. Meskipun instruksi ini tidak menjelaskan secara rinci bagaimana kami membangun robot kami, yang mungkin tidak akan membantu kalian karena bahan yang agak "unik" yang kami gunakan, saya sangat menyarankan Anda untuk menggunakan skema dan kode yang kami sediakan untuk menginspirasi Anda dalam membangun robot Anda sendiri! Jika Anda memiliki pertanyaan, atau akhirnya membuat robot dengan bantuan barang-barang kami, kami akan senang mengetahuinya! Terima kasih telah membaca! PS: Jika Anda tidak ingin memilih saya, lihat proyek Jerome Demers di sini atau bahkan di proyek JFDuval yang tersedia melalui halaman pribadinya di sini. Jika salah satu dari mereka menang, saya mungkin bisa mencetak beberapa potongan laser;)