Forfatteren af Instructables under kaldenavnet droiddexter lavede en temmelig kompliceret selvkørende modellen. Det er det robotensom kan styres fra en bærbar computer. For at kontrollere platformens bevægelse bruges et tastatur, og operatøren kan give kommandoer til manipulatorarmen fra en joystick, der er tilsluttet den samme bærbare computer. Joysticket bruges som Logitech Attack 3, men en anden lignende vil gøre. Brødbrædeborde og springere af brødbræt-type med DuPont-stik (selvom andre virksomheder nu producerer dem) giver dig mulighed for hurtigt at konfigurere og ændre robottens design såvel som dets sammensætning.
En applikation, der kører på en bærbar computer, gentages på skærmen i tredimensionel form fra den aktuelle position af manipulatorarmen, og viser også oplysninger om alle dens bevægelser i tekstkonsollen. Programmet er skrevet i C ++ og har en enkel hændelsesarkitektur.
Som droiddexter anvendt i hjemmelavet produkt en masse detaljer fra en metalkonstruktør (Meccano eller hans klon), han vedhæftede en illustration med en liste over disse dele og deres alfanumeriske betegnelser. På fotografierne af robotknudepunkterne bragte han med detaljerne fra designeren de tilsvarende betegnelser fra denne liste.
Enheden bruger to tavler på én gang Arduino: en Uno (i roboten) og en Nano (forbundet til den bærbare computer). Hvert af disse kort er forbundet via et 2,4 GHz NRF24L01-modul gennem standardadaptere med indbyggede 3,3 volt stabilisatorer og blokerende kondensatorer. Der er generelt fem strømkilder: to 12-volt-batterier, to 9-volt-batterier og et 8,8-volt lithium-polymerbatteri. På en sådan mærkelig måde huskede droiddexter BigTrak, der er kendt her elektronik MI-11. Det er sandt, at der kun er to strømkilder. Jumper type DuPont master tog 120 - 40 stykker af hver af de tre typer. Servoer - to typer: TowerPro MG995 - fire stykker, TowerPro SG90 - et stykke. Stadig nødvendigt: en 5-volt stabilisator (hvilken som helst, endda 7805, men bedre puls) og to kollektormotorer ved 500 o / min med gear.
Efter droiddexter fortsættes til valg af mekaniske komponenter. Han tager to træstænger, 540 mm lange, 60 mm dybe og 25 mm brede, glasfiberplader (kræver beskyttelse af hænder og åndedrætsorganer under behandling), den ovennævnte metalkonstruktør (det tog to sæt), fire hjul med en diameter på 100 mm og en tykkelse på 20 mm, beregnet på en 6 mm skaft,to holdere med lejer og aksler til de hjul, der roterer frit og ikke drives af elektriske motorer, seks servoholdere og to motorholdere med gear til de resterende to hjul.
Designet af robotten droiddexter opdelt i store moduler. Enhver af dem kan fjernes og derefter konfigureres, repareres (hvilket er meget praktisk - du behøver ikke at lægge hele modellen på bordet) eller erstatte den med en anden, der udfører en anden funktion.
I øjeblikket er der fire moduler i roboten, de er vist i figur A. De tredje og fjerde moduler understøtter for- og baghjulene samt styreanlægsenheden. Det første og andet modul forbinder det tredje og det fjerde med hinanden, det andet modul bærer også to 12-volt-batterier, der foder hjuldrevsmotorer og servomotorer. Batterierne limes med trælim.
En anden funktion ved det første modul er yderligere at understøtte styreanlægsenheden. Ellers deformeres under påvirkning af temmelig stærke belastninger. Derfor inkluderer det første modul en fremspringende træblok, mens det andet er løst forbundet med styretøjet - med to fjedre og et hængsel.
For at øge styrken anvender droiddexter rationelt anvendte dele af glasfiber og stål i styremekanismen.
Figur A1 viser et stort billede set ovenfra af modul 4. Knude A1: 1 bærer den elektroniske del af roboten. Et prototype og Arduino er fastgjort på et stykke glasfiber, mens resten af elektronikdroiddexter er fastgjort direkte til A1: 1. For at gøre dette tog han den L-formede klemme og to dele AB-7, fastgjort på den med bolte og møtrikker.
Knude A1: 2 holder baghjulstræk.
Noden A1: 3 består af to træblokke, som droiddexteret limede på rammen med trælim, så moduler 1 og 2 bærer alle robotdelene.
Node A1: 4 bærer yderligere elektronik til at kontrollere robotens bevægelsesmotorer.
Lad os nu se på modul 4 nedenunder - fig. A2. Node A2: 1 er den vigtigste styreservo. To af de tre servoer på roboten er ansvarlige for taxa. Deres droiddexter placerede det på et ark hårdt pap og fastgjorde det nedenunder til fronten af modulerne 3 og 4 og søm det fast på rammen.
Node A2: 2 er en af de dele af styremekanismen, som droiddexter er forbundet til servoer, såvel som til modul 4. Robots forhjul er også placeret på den.
Figur A3 til A6 viser henholdsvis knudepunktet A1: 3, modul 4, knudepunkt A1: 1 og knudepunkt A2: 2, henholdsvis styretøjet.
Denne mekanisme består til gengæld af tre hovedkomponenter: selve den mekaniske del, der ændrer forhjulets position, selve servoerne samt fjedrene, der understøtter alt dette i en lodret position under servos handling. Figur B0 viser dette fjedersystem. Oprindeligt byggede droiddexter et styretøj uden en glasfiberbærer. Det viste sig at være skrøbeligt. Ved kørsel med hurtig hastighed brød mekanismen sammen, og metallet bøjede sig. Med fiberglas er styrken steget, og fjedrene giver designet fleksibilitet, idet de påtager sig de kræfter, der ellers kunne ødelægge det. Taxa bliver glattere, og i en kollision er der ingen overførsel af destruktiv kraft til servoerne. Ved at tilføje fjederholdere til B0: 1-enheden besluttede droiddexter, at hængslerne kunne fastgøres på samme måde.
I fig. B1 vises det samme, men fra en anden vinkel. Yderligere glasfibermonteringer blev tilføjet efter de første test, der førte til sammenbrud. Til detaljerne i A-11, A-7, A-5 tilføjede droiddexter ligheder til afstivere. Node B1: 3 er en hjulholder med en aksel og leje forbundet til en L-formet klemme; disse hjul taxier. B1: 2 - et af hjulene, de er meget holdbare og giver tilstrækkelig afstand.
Knude B2: 1 er del A-5 forbundet til servodrevet med to bolte og møtrikker. Vaskemaskiner kræves. B2: 2 og B2: 3 - metalbånd forstærket med afstivende ribber. B2: 4 - hængsel, hvortil skiver og dele TW-1 tilføjes for pålidelighed.
Fra de følgende figurer B3 til B14:
B5: 1 - en åbning, der er lavet således, at styremekanismen ikke hviler mod en blok, når der svinger i store vinkler. Som B5: 3 kan kun L-klemmer af høj kvalitet bruges. I dem lavede droiddexter to huller til fastgørelse til et træ.Han satte klemmerne nøjagtigt parallelt med resten af detaljerne. B5: 2 er en stabel af fiberglas-firkanter på hver side af den L-formede klemme.
Komponenternes rækkefølge er som følger. Hvis du tæller ovenfra: R-8, en lille fjeder, PY-2 med en T-1 fastgjort til den, tre lag glasfiber, en L-formet klemme, tre flere lag, endnu en PY-2, en plastholder, en anden PY-2 med T- 1, derefter styretøjet, derefter R-8.
I samling B7: 1 forhindrer del AUB-5, at skrueforbindelsen løsnes. Knud B7: 2 til B7: 6 er flerlags glasfiberstakke, som vi allerede kender. Ved knudepunkt B7: 7 påførte droiddexter korte bolte, så de ikke ville ramme de roterende dele. B7: 8, B7: 9 - huller i glasfiber til dele SH-2 (80 mm) og R-8. Knude B7: 10 forhindrer, at metalstrimlen bøjes, da dele SQ-25 og A-11 sammen danner et hængsel.
Den leddelede arm kan bevæge slutforbindelsen op, ned, til venstre og højre, selvom platformen er stille. For at bevæge sig langs Y-aksen blev SH-4-delen, 127 mm lang, ført gennem en træblok. For at bevæge sig langs X-aksen er en del SQ-25 fastgjort direkte til servodrevet (fig. C0 til C9).
For at kontrollere motorhastigheden brugte droiddexter en sammensat transistor TIP122, hvis PWM-signal kommer fra Arduino. For at ændre motorens omdrejningsretning lavede droiddexter en original mekanisk perpolator fra et lille servo-drev. Før det havde han prøvet H-broen, men det viste sig at være for svagt. Hvad der forhindrede brugen af et enkelt relæ er ikke klart. Motorer drives af to 12-volt batterier, der er forbundet parallelt.
Fra billedet er det meget tydeligt, hvordan polaritetsomskifteren er arrangeret og fungerer, men oversætteren forbinder de bevægelige kontakter ikke med direkte, men med spiraltråde.
For hurtig rekonfiguration foretages alle forbindelser på en brødbræt af brættebordtype. Droiddexter-antennen er placeret på siden og høj nok. Robotbevægelsesmotorer, som angivet ovenfor, drives af to 12-volt-batterier, da lithium-polymerbatterier, der er egnede til parametrene, viste sig at være for dyre for masteren. Betjeningsenheden for polaritetsvendeindretningen drives af dem, men gennem en 5-volt stabilisator. Otte volt lithiumpolymerbatterier med mindre kapacitet viste sig at være mere overkommelige for masteren, han fodrede alle servoer fra dem - både dem, der bruges til taxa, og dem, der er installeret i manipulatoren. Disse drev begynder at svigte, hvis strømkildens belastningskapacitet er for lille, eller mange andre belastninger er forbundet til den.
Arduino drives af et separat 9-volt batteri gennem en stabilisator, der er installeret på kortet nominelt.
Naturligvis er "zoologisk have" af strømkilder, hvoraf nogle skal ændres, andre til at oplade, være ubelejligt, men det vil gøre for prototypen.
Som beskrevet ovenfor drives 2,4 GHz-modulet af Arduino via en specielt designet adapter med stabilisator. Så det fungerer mere stabilt end når det drives af selve Arduino-stabilisatoren.
Arduino-konklusioner bruges som følger: 6 og 7 - servostyring til styring, 2 og 3 - manipulator, 5 - polaritetsvendeanordning, 8 - PWM til forskydningsopsamlingsmotorer, 2, samt fra 9 til 13 - informationsudveksling med 2,4-gigahertz modul.
Alle sammen ser sådan ud:
Fra siden af den bærbare computer er alt ganske enkelt: Arduino Nano, den samme adapter med en stabilisator og det samme 2,4 GHz-modul. Drives af et 9-volt batteri. Kroppen er lavet af glasfiber- og metaldele.
Softwaren er ikke klar endnu, forfatteren vil dele den, når både software og hardwaredele forlader prototypetrinet. Det er skrevet i C ++ ved hjælp af SDL og giver en tredimensionel visning af manipulatorens aktuelle position, bevægelse af platformen med kommandoer fra piletasterne, og manipulatoren med kommandoer fra joysticket, ændring af hastigheden ved kommandoer fra hjulet på joysticket. Så at reaktionen på kommandoer fra joysticken ikke er for hård, implementeres softwareglaskning. Joysticket transmitterer data om aksenes placering i området 0 - 32767, de konverteres programmeret til området 0 - 180 - i dette format accepterer de servokommandoer. Information overføres i pakker, der hver består af fem heltal med data om de krævede positioner for alle aktuatorer.
Ved at kontrollere roboten kan brugeren samtidig beundre en sådan smuk ting:
Efter afslutning af prototypetrinet overføres alt fra brødbræt til printkort. Sammensatte transistorer varmer ret meget op, de kræver et trykt printkort og god kølelegeme i første omgang.
Det faktum, at når behandling af fiberglas er nødvendigt for at beskytte hænder og åndedrætsorganer, var droiddexter overbevist om sin egen erfaring og vil ikke længere arbejde med dette materiale uden personligt beskyttelsesudstyr nogensinde!
At hamre negle er bedre med et stort antal svage slagtilfælde end omvendt. Vælg borens kraft afhængigt af diameteren på hullet og materialet - ja, du har brug for to eller tre bor, men flere nerver gemmes. For at forhindre, at hullet bevæger sig, skal du først presse boret kraftigt mod borepunktet og først derefter tænde boret og gradvist øge hastigheden. Bær handsker, når du arbejder med værktøj. Når du anvender kraft på skruetrækkeren, skal du sørge for, at hendes brod ikke glider på den anden hånd. Skær ikke noget med en kniv mod dig, kun væk fra dig. Kortslut ikke strømforsyninger.
Og så vil du bruge ethvert af dine hjemmelavede produkter uden bandager, klæbemidler og gips!