BOTUS projektas: 8 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:50

Šiose instrukcijose bus aprašytas robotas BOTUS, kuris buvo sukurtas kaip termino projektas pirmaisiais mūsų inžinerijos metais Universitete de Sherbrooke, Sherbrooke, Kvebeke, Kanadoje. BOTUS reiškia „roBOT Universite de Sherbrooke“arba, kaip mes mėgstame tai vadinti, „roBOT Under Skirt“:) Mums pasiūlytas projektas buvo surasti įdomią balso valdymo programą. Kadangi vienas iš mūsų narių buvo robotikos gerbėjas ir sekė ankstesnio projekto*pėdomis, nusprendėme sukurti nuotoliniu būdu valdomą robotą, kuris naudotų balso komandą kaip papildomą funkciją žmonėms, kurie nėra įpratę manipuliuoti sudėtingais nuotolinio valdymo pultais su keliais mygtukais (kitaip tariant, ne žaidėjams;)). Komanda, atsakinga už roboto atlikimą, yra sudaryta (abėcėlės tvarka):- Alexandre Bolduc, kompiuterių inžinerija- Louis-Philippe Brault, elektrotechnika- Vincent Chouinard, Elektros inžinerija- JFDuval, Elektros inžinerija- Sebastienas Gagnonas, Elektros inžinerija- Simonas Marcouxas, Elektros inžinerija- Eugenijus Morinas, Kompiuterių inžinerija- Guillaume Plourde, Kompiuterių inžinerija- Simonas St-Hilaire, Elektros inžinerija Kaip studentai, mes neturime tiksliai neriboto biudžeto. Tai privertė mus pakartotinai panaudoti daug medžiagos, pradedant polikarbonatu, baigiant baterijomis ir baigiant elektroniniais komponentais. Bet kokiu atveju, dabar nustosiu klajoti ir parodysiu, iš ko šis žvėris pagamintas! Pastaba: kad išlaikytumėte bendrinimo dvasią, visos PCB, taip pat kodas, kuriuo varomas robotas, bus pateiktas šioje instrukcijoje … Mėgaukitės!*Žiūrėkite Cameleo, spalvų keitimo robotą. Šis projektas nebuvo baigtas per nustatytą terminą, atkreipkite dėmesį į nevienodus judesius, tačiau vis tiek pavyko gauti paminėjimą už naujovę dėl mūsų „Spalvų derinimo“funkcijos.

1 žingsnis: greita roboto evoliucija

Kaip ir daugelis projektų, „BOTUS“išgyveno kelis evoliucijos etapus, kol tapo tokia, kokia yra dabar. Pirmiausia buvo sukurtas 3D modelis, kad visi dalyviai galėtų geriau suprasti galutinį dizainą. Vėliau prasidėjo prototipų kūrimas, sukuriant bandomąją platformą. Patvirtinę, kad viskas veikia gerai, pradėjome statyti galutinį robotą, kuris turėjo būti keletą kartų pakeistas. Pagrindinė forma nebuvo pakeista. Mes naudojome polikarbonatą, kad palaikytume visas elektronines korteles, MDF kaip pagrindą ir ABS vamzdžius kaip centrinį bokštą, kuris palaiko mūsų infraraudonųjų spindulių atstumo jutiklius ir fotoaparatą.

2 žingsnis: judesiai

Iš pradžių robotas buvo aprūpintas dviem „Maxon“varikliais, varomais dviem ratukais. Nors robotas galėjo judėti, variklių sukamasis sukimo momentas buvo per mažas, todėl juos visą laiką reikėjo varyti maksimaliai, o tai sumažino roboto judesių tikslumą. Norėdami išspręsti šią problemą, pakartotinai panaudojome du „Escap P42“varikliai iš „JFDuval“„Eurobot 2008“pastangų. Jie turėjo būti sumontuoti ant dviejų pagal užsakymą pagamintų pavarų dėžių, o ratai pakeisti į du motorolerio ratus. Trečioji roboto atrama susideda iš paprasto laisvo rato (šiuo atveju tai tik metalinis rutulinis guolis)).

3 žingsnis: griebtuvai

Griebtuvai taip pat yra atsigavimo rezultatas. Iš pradžių jie buvo robotinės rankos, naudojamos kaip mokymo priemonė, dalis. Be to, kad buvo galima sugriebti, buvo pridėtas servo, kad jis galėtų suktis. Mums labai pasisekė, nes griebtuvai turėjo fizinį įtaisą, kuris neleido jiems per daug atsidaryti ar užsidaryti (nors po „piršto bandymo“supratome, kad jis turi gana gerą sukibimą …).

4 žingsnis: fotoaparatas ir jutikliai

Pagrindinis roboto bruožas, bent jau projektui, kurį mums davė, buvo fotoaparatas, kuris turėjo mokėti apsidairyti ir leido tiksliai kontroliuoti jo judėjimą. Sprendimas, kurį mes nusprendėme, buvo paprastas „Pan & Tilt“mazgas, kurį sudaro dvi meniškai sujungtos servo dalys (hmmm), ant kurių yra labai aukštos raiškos kamera, kurią galima įsigyti „eBay“už maždaug 20 USD (heh …). Mūsų balso valdymas leido mums perkelti kamerą dviem ašimis, kurias teikia servo. Pats agregatas yra sumontuotas mūsų centrinio „bokšto“viršuje, kartu su viena servo sistema, sumontuota šiek tiek ne centre, leido fotoaparatui pažvelgti žemyn ir pamatyti griebtuvus, padedančius operatoriui atlikti manevrus. Taip pat įrengėme „BOTUS“su 5 infraraudonųjų spindulių atstumo jutikliai, sumontuoti centrinio bokšto šone, leidžiantys jiems gerai „matyti“roboto priekį ir šonus. Priekinio jutiklio diapazonas yra 150 cm, šonuose esančių jutiklių diapazonas yra 30 cm, o įstrižainės - iki 80 cm.

5 žingsnis: O kaip su smegenimis?

Kaip ir kiekvienam geram robotui, mūsiškiams reikėjo smegenų. Individualizuota valdymo plokštė buvo sukurta būtent tai padaryti. Pavadinta „Colibri 101“(kuri, žinoma, reiškia „Hummingbird 101“, nes ji yra maža ir efektyvi), plokštėje yra daugiau nei pakankamai analoginių/skaitmeninių įėjimų, kai kurie ratų galios moduliai, LCD ekranas ir naudojamas „XBee“modulis. belaidžiam ryšiui. Visus šiuos modulius valdo mikroschema PIC18F8722. Plokštė buvo savanoriškai sukurta labai kompaktiška, kad būtų galima sutaupyti vietos robote ir sutaupyti PCB medžiagos. Dauguma plokštės komponentų yra mūsų pavyzdžiai, o tai leido mums sumažinti bendrą PCB kainą. Pačias plokštes nemokamai padarė „AdvancedCircuits“, todėl didelis ačiū jiems už rėmimą. Pastaba: kad išlaikytumėte bendrinimo dvasią, rasite schemas, lentos dizaino „Cadsoft Eagle“failus ir C18 kodą mikrovaldiklis čia ir čia.

6 žingsnis: galia

Dabar visa tai yra gana tvarkinga, tačiau tam reikia šiek tiek sulčių. Norėdami tai padaryti, mes vėl kreipėmės į „Eurobot 2008“robotą, atimdami iš jo baterijas, kurios yra „Dewalt 36V“ličio jonų nanofosfatas su 10 A123 elementų. Iš pradžių juos dovanojo „DeWALT Canada“. Mūsų paskutinio pristatymo metu baterija truko apie 2,5 valandos, o tai yra labai garbinga.

7 žingsnis: Bet … Kaip mes kontroliuojame dalyką?

Čia prasideda „oficialioji“termino projekto dalis. Deja, kadangi įvairius modulius, kuriuos naudojome filtruodami savo balsą ir paversdami juos balso komandomis, sukūrė Universitas de Sherbrooke, aš negalėsiu jų apibūdinti Tačiau galiu pasakyti, kad mes apdorojame balsą per keletą filtrų, kurie leidžia FPGA atpažinti, priklausomai nuo kiekvieno mūsų filtrų išvesties būsenos, kurią fonemą tarė operatorius. Nuo tada mūsų kompiuterių inžinerijos studentai sukūrė grafinę sąsają, kurioje rodoma visa roboto surinkta informacija, įskaitant tiesioginį vaizdo įrašą. (Deja, šis kodas neįtrauktas) Ši informacija perduodama per „Colibri 101“esantį „XBee“modulį, kurį vėliau gauna kitas „XBee“modulis, kuris vėliau eina per serijinį į USB keitiklį (šios plokštės planai taip pat yra įtrauktas į.rar failą), o tada juos gauna programa. Operatorius naudoja įprastą „Gamepad“, kad perduotų judesio/griebtuvo komandas robotui, ir laisvų rankų įrangą, skirtą valdyti fotoaparatą. Štai roboto veikimo pavyzdys:

8 žingsnis: Išvada

Na, tiek to. Nors šiose instrukcijose nėra išsamiai aprašyta, kaip mes sukūrėme savo robotą, o tai tikriausiai nepadės jums, vaikinai, dėl gana „unikalių“medžiagų, kurias naudojome, primygtinai raginu jus panaudoti pateiktas schemas ir kodą Jūs kuriate savo robotą! Jei turite kokių nors klausimų arba galiausiai pasigaminsite robotą, padedant mūsų medžiagai, mums bus malonu žinoti! Dėkojame, kad perskaitėte! PS: Jei nenorite balsuoti už mane, pažiūrėkite į Jerome'o Demerso projektą čia ar net į JFDuval projektą, kurį galima rasti per jo asmeninį puslapį čia. Jei kuris nors iš jų laimės, galbūt galėsiu surinkti keletą lazeriu supjaustytų gabalų;)