Kannettavan tietokoneen nopea robottipohja: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

TeleToylandin ja RoboRealmin yhteistyönä rakensimme nopean tukikohdan kannettavalle PC -pohjaiselle robotille käyttämällä Parallax Motor Mount & Wheel Kit -sarjaa. Tässä projektissa halusimme pitää sen nopeana ja yksinkertaisena, ja halusimme jättää robotin yläosan täysin selväksi kannettavalle tietokoneelle. Toivottavasti tämä osoittaa, kuinka helppo asennus on, ja inspiroi luovampia robotteja! Kuten kaikissa muissa robottikannissa, meillä on kaikki tärkeät moottorin virtakytkimet ja kahva!

Vaihe 1: Materiaalit

Käytimme moottoreissa Parallaxin (www.parallax.com) moottorikiinnitys- ja pyöräsarjaa asennonsäätimellä (tuote #27971). Nämä tarjoavat hyvän kokoonpanon moottoria, optista enkooderia ja asennonohjainta. Ensimmäisessä kierroksessa emme oikeastaan käytä paikannussäädintä, mutta useimmille roboteille se on erittäin mukava ominaisuus. Suosimme voimakkaasti kahta vetopyörää ja pyörää sisältäviä robotteja liukuohjausrobotteihin verrattuna! Kokemuksemme mukaan liukuohjausrobotilla (4 moottoripyörällä) on ongelmia joidenkin mattojen ja terassien käynnistämisessä. (tuote #29144) Servo -ohjaimessa käytimme Parallax Servo -ohjainta (USB). (tuote #28823) Muussa tapauksessa käytimme 12 "x 10" kappaletta 1/2 "vaneria, 8" 1x3 mäntyä ja joitakin ruuveja ja pultteja. Tärkeimmät olivat 2,5 "litteä pää 1/4" x20 pultit. Litteitä pultteja käytettiin kaikkialla pitämään robotin pinta tasaisena.

Vaihe 2: Pohjan rakentaminen

Pohja oli erittäin helppo valmistaa. Kokosimme pyörät ja moottorisarjat ja päätimme käyttää niitä akselin yläpuolella olevien moottoreiden kanssa parhaan välyksen saavuttamiseksi. Joten tarvitsimme joitakin pysäytyksiä moottorien puhdistamiseksi. Tätä varten käytimme 4 "kappaletta 1x3 mäntyä, jossa oli kaksi 1/4" reikää, jotka oli porattu 2 "välein pyörän ja moottorisarjojen kiinnitysreikien mukaan. Teimme reiät suoriksi porapuristimella, joten jos sinulla on vain käsipora, voit merkitä ja porata molemmilta puolilta kohdataksesi keskelle tai porata suuremman reiän, jotta saat jonkin verran heiluttavaa tilaa. Pohjan litteä osa on valmistettu 1/2 "vanerista - käytimme 12 "leveä ja 10" pitkä, jotta se mahtuu mini-muistikirjoihimme, mutta koko voi olla mitä tahansa. Porasimme 1/4 "reiät vastaamaan seisokkia ja pyöräsarjoja - 1/2" sivulta ja 2 "toisistaan kuten ennenkin. Etureuna vastasi vastusta, joten renkaat pysyvät hieman ulos. Teimme sen anna niiden osua seinään ennen jalustaa, mutta se ei ole liian iso juttu. Levyn päällä käytimme upotuspesää tehdäksemme tilaa 1/4 "x 20 -pultin (2,5") litteälle kannalle Ruuvien on oltava itse asiassa hieman lyhyempiä kuin 2,5 tuumaa, jotta ne sopivat juuri oikeaan, joten leikkaamme vain noin 1/4 tuuman päät Dremel -työkalulla. Jos käytät 3/4 tuuman vaneria, ne saattavat sopia ilman Kun se oli valmis, kiinnitimme pyörän ja moottorisarjat pohjaan.

Vaihe 3: Pyörän lisääminen

Asensimme Caster Wheel Kit -sarjan robotin takaosan keskelle - keskelle yhden kolmesta reiästä alustassa noin 1/2 "levyn reunasta, ja teimme sitten neliön avulla kaksi muuta reikää Tässä kokoonpanossa pyöräpyörä voi ulottua alustan ulkopuolelle, kun robotti liikkuu eteenpäin. Käytimme tätä varten #6 litteäpäisiä ruuveja ja muttereita - käytimme aluslevyjä pyöräsarjan reikien peittämiseen - jälleen pitääkseen esteen vapaana. Ainoa muutos sarjaan oli, että pidennimme akselia, jotta saatiin pohja taso. Asennuksemme varten teimme uuden akselin 1/4 "alumiinitanosta, joka oli 1 3/4" pidempi kuin sarja. Käytimme Dremel -työkalua uudemman pidemmän akselimme loveen, joka vastaa sarjassa olevaa.

Vaihe 4: Moottorin ohjaimet, paristot ja kytkimet

Moottorinohjausta varten asensimme HB-25: t moottorien taakse, jotta paristoille jää tilaa. Käytimme jälleen #6 litteäpäisiä ruuveja. Moottorien kiinnittämiseksi HB-25: een katkaisimme moottorin johdot pituuteen ja käytimme puristettuja liittimiä. Jätimme hieman löysää moottorin johtoihin, mutta ei niin paljon, että tarvitsimme vetoketjuja niiden pitämiseksi. Kun puristimme liittimet päälle, juotimme ne myös - inhoa löysää yhteyttä siellä!:-) Akkujen suhteen meillä oli kiire ja käytimme NiMH C-kennoja. Oikeastaan kaikki mikä saa sinut 12 volttiin, on kunnossa. Olemme käyttäneet lyijyhappogeelisoluja, mutta ne näyttävät epäonnistuvan muutaman vuoden kuluttua, koska emme hallitse niitä niin hyvin kuin voisimme, ja vakiokennojen avulla voimme käyttää emäksiä varmuuskopiona ennen tapahtumia ja esittelyjä! on parempia C -solujen haltijoita - mitä voimme sanoa? Olimme kiireisiä, ja Radio Shack oli lähellä.:-) Lisäsimme valaistun virtakytkimen. Jälleen kerran, asennettu pohjan alle pitämään yläosa kirkkaana, ja jatkoimme sitä vain selän ohi, jotta pääsy olisi helpompaa. Lisäämme kahvan, joten varmuuskopiointi ja kytkimen osuminen on epätodennäköisempää. Lisäsimme toisen kytkimen ja akun servo-ohjauskortille, mutta USB-teho voi riittää HB-25-laitteille, koska ne eivät vetä paljon virtaa signaalipuolella.

Vaihe 5: Servo -ohjaus ja kahva

HB-25: n ohjaus voidaan tehdä monella tavalla, mutta koska RoboRealm tukee Parallax Servo Controlleria (USB) ja meillä oli sellainen, käytimme sitä. ja moottorisarjat. Ohjaimet ovat erittäin mukavia, mutta RoboRealmissa käytämme visioa ajaaksemme robottia juuri nyt, emmekä tarvitse niitä. Voimme lisätä tämän ominaisuuden tulevaisuudessa, ja minkä tahansa muun ohjauksen osalta ohjaimien käyttäminen helpottaisi robotin ajamista suorassa linjassa jne. Jokainen robotti tarvitsee kahvan! ruuvaa sen taakse. Porasimme pilottireikiä, koska 1/2 vanerin sivulle ruuvaaminen on yleensä sotkua. Olemme varmoja, että tämä voidaan tehdä paremmin!:-)

Vaihe 6: Tietojenkäsittely

Robottipohjan eteen kaksi Creative Notebook -kameraa on asennettu päällekkäin, jotta molemmissa kameroissa saadaan samanlainen kuva. Näitä kameroita käytetään etsimään robotin edestä esteitä, jotka saattavat olla sen tiellä. Kaksi kameraa on liitetty sisäiseen tietokoneeseen USB: n kautta ja syötetään suoraan RoboRealmiin. Käytetty kannettava tietokone on MSI-Winbook, joka sopii hyvin robottipohjan päälle. Valitsimme tämän kannettavan tietokoneen sen pienen koon ja edullisen hinnan (~ 350 dollaria) vuoksi. RoboRealmia käyttävä kannettava tietokone on kytketty Parallax Servo Controller -ohjaimeen USB: n kautta moottorin liikkeiden ohjaamiseksi. Onneksi MSI: ssä on 3 USB -porttia, joten USB -keskitintä ei tarvita tällä alustalla. Huomaa, että MSI -virta kulkee omalla akullaan. Olisi mahdollista yhdistää kaksi sähköjärjestelmää yhteen, mutta mukavuuden ja siirrettävyyden vuoksi ne jätettiin erillään.

Vaihe 7: Ohjelmisto

MSI -kannettavassa on käytössä RoboRealm -konenäköohjelmisto. Esittelyn tarkoituksena oli käyttää tarkennusta osoittamaan esteen robotin edessä. Molemmat kamerat tarkennettiin manuaalisesti eri polttoväleille. Yksi on tarkennettu siten, että lähellä olevat kohteet ovat tarkennettuja ja kaukana olevat kohteet epätarkkoja. Toinen kamera (juuri edellä) on tarkennettu taaksepäin. Vertaamalla kahta kuvaa voimme tietää, onko jokin asia lähellä tai kaukana, riippuen siitä, mikä kuva on tarkempi kuin toinen. "Tarkennustunnistin" voi olla suodattimen avulla, joka määrittää, missä kuvassa on tarkempia tietoja toisella alueella. Vaikka tämä tekniikka toimii, se ei ole kovin tarkka kohteen etäisyyden suhteen, mutta se on erittäin nopea tekniikka suorittimen laskennassa. Näet kahden kuvan välisen polttovälin eron ja kahden kameran välisen pystysuuntaisen erot, vaikka ne on asennettu hyvin lähelle toisiaan. Tätä eroa voidaan pienentää käyttämällä prismaa jakamalla yksi näkymä kahteen näkymään kahdelle kameralle, mutta havaitsimme nopean tavan käyttää kahta toisiaan lähellä olevaa verkkokameraa riittävästi. on epätarkka ja kaukana oleva DrPepper -tölkki on tarkennettu. Oikeanpuoleisessa kuvassa tilanne on päinvastainen. Jos katsot tämän kuvan reunoja, näet reunojen vahvuudet heijastavan kohteen tarkennusta. Valkoiset viivat osoittavat korkeamman reunan siirtymän, mikä tarkoittaa, että kohde on enemmän tarkennettuna. Sinisemmät viivat osoittavat heikompaa vastetta. Jokainen kuva on jaettu kolmeen pystysuoraan osaan. Vasen, keskellä ja oikealla. Käytämme näitä alueita selvittääksemme, onko kyseisillä alueilla este, ja ohjata robotti pois. Nämä nauhat on korostettu takaisin alkuperäisen kuvan toiselle puolelle, jotta voimme tarkistaa niiden oikeellisuuden. Näiden kuvien vaaleammat alueet osoittavat kohteen olevan lähellä. Tämä kertoo robotille, että se siirtyy pois tästä suunnasta. Tämän tekniikan haittapuoli on, että esineet tarvitsevat tekstuuria. Seuraavasta kuvasta näemme kaksi punaista lohkoa, jotka on sijoitettu samaan asentoon kuin tölkit, mutta ne eivät reagoi tähän tekniikkaan. Ongelmana on, että punaisissa lohkoissa ei ole sisäistä rakennetta. Tämä ominaisuusvaatimus on samanlainen kuin vaaditaan stereo- ja optisen virtauksen tekniikoille.

Vaihe 8: Kiitos

Toivottavasti tämä opas antaa sinulle ideoita siitä, miten voit käyttää Parallaxin moottorin kiinnitys- ja pyöräsarjaa asennonohjaimen kanssa. Huomasimme, että meidän oli erittäin helppo asentaa ja muokata tarpeitamme ja tehdä erittäin yksinkertainen muistikirjaohjattu robotti. Voit ladata RoboRealmin ja kokeilla Machine Visionia siirtymällä RoboRealmiin. Hyvää päivää! RoboRealm -tiimi. - hallita todellisia robotteja verkosta.