Autor Instructables pod prezývkou droiddexter robil dosť komplikovaný s vlastným pohonom model, Je to tak robotktoré je možné ovládať z prenosného počítača. Na ovládanie pohybu plošiny sa používa klávesnica a operátor môže dávať ramená manipulátora príkazy z pákového ovládača pripojeného k rovnakému notebooku. Pákový ovládač sa používa ako Logitech Attack 3, ale urobí to ďalšie podobné. Nepájivá doska a prepojky s hríbikom s konektormi typu DuPont (aj keď ich teraz vyrábajú iné spoločnosti) vám umožňujú rýchlo prekonfigurovať a upraviť vzhľad robota, ako aj jeho zloženie.
Aplikácia bežiaca na prenosnom počítači opakuje na obrazovke v trojrozmernej podobe aktuálnu polohu ramena manipulátora a zobrazuje aj informácie o všetkých jeho pohyboch v textovej konzole. Program je napísaný v jazyku C ++ a má jednoduchú architektúru udalostí.
Ako droiddexter použitý v domáci produkt veľa detailov od kovového konštruktéra (Meccana alebo jeho klon), pripojil ilustráciu so zoznamom týchto častí a ich alfanumerických označení. Na fotografiách robotických uzlov priniesol spolu s podrobnosťami od projektanta príslušné označenia z tohto zoznamu.
Prístroj používa dve dosky súčasne Arduino: jedno Uno (v robote) a jedno Nano (pripojené k notebooku). Každá z týchto dosiek je pripojená cez modul 2,4 GHz NRF24L01 cez štandardné adaptéry so zabudovanými stabilizátormi 3,3 V a blokovacími kondenzátormi. Všeobecne existuje päť zdrojov energie: dve 12-voltové batérie, dve 9-voltové batérie a jedna 8,8-voltová lítium-polymérová batéria. Týmto zvláštnym spôsobom si droiddexter pripomenul BigTrak, tu známy ako elektronika MI-11. Je pravda, že existujú iba dva zdroje energie. Jumper typu DuPont master odobral 120 - 40 kusov každého z týchto troch typov. Servá - dva typy: TowerPro MG995 - štyri kusy, TowerPro SG90 - jeden kus. Stále potrebné: päťvoltový stabilizátor (akýkoľvek, dokonca 7805, ale lepší impulz) a dva kolektorové motory pri 500 ot./min. S prevodmi.
Po droiddexteri pokračuje výber mechanických komponentov. Zoberie dve drevené tyče s dĺžkou 540 mm, hĺbkou 60 mm a šírkou 25 mm, zo sklenených vlákien (pri spracovaní sa vyžaduje ochrana rúk a dýchacích orgánov), uvedený kovový konštruktér (zabral dve sady), štyri kolesá s priemerom 100 mm a hrúbka 20 mm, počítané na hriadeli 6 mm,dva držiaky s ložiskami a hriadeľmi pre kolesá, ktoré sa voľne otáčajú a nie poháňajú elektrickými motormi, šesť držiakov servo a dva držiaky motorov s prevodmi pre zostávajúce dve kolesá.
Konštrukcia robota droiddexter rozdelená do veľkých modulov. Ktorýkoľvek z nich môže byť odstránený a potom rekonfigurovaný, opravený (čo je veľmi výhodné - nedávajte celý model na stôl) alebo ho nahraďte iným, ktorý vykonáva inú funkciu.
V súčasnosti sú v robote štyri moduly, ktoré sú zobrazené na obrázku A. Tretí a štvrtý modul nesie predné a zadné kolesá, ako aj zostavu riadenia. Prvý a druhý modul spájajú tretí a štvrtý k sebe, druhý modul tiež nesie dve 12-voltové batérie, ktoré napájajú motory a servomotory pohonu kolies. Batérie sú zlepené lepidlom na drevo.
Ďalšou funkciou prvého modulu je dodatočná podpora zostavy kormidlového zariadenia. Inak je deformovaná pod vplyvom pomerne silného zaťaženia. Preto prvý modul obsahuje drevený blok, ktorý vyčnieva dopredu, zatiaľ čo druhý je voľne spojený s kormidlovým zariadením - dvoma pružinami a pántom.
Aby sa zvýšila pevnosť, droiddexter racionálne aplikoval časti vyrobené zo sklenených vlákien a ocele v riadiacom mechanizme.
Obrázok A1 zobrazuje veľký pohľad zhora na modul 4. Uzol A1: 1 nesie elektronickú časť robota. Prototypová doska a Arduino sú pripevnené k kusu skleneného vlákna, zvyšok elektronického droiddexteru je pripevnený priamo na A1: 1. Za týmto účelom vzal svorku v tvare písmena L a dve časti AB-7, pripevnené k nemu pomocou skrutiek a matíc.
Uzol A1: 2 drží pohon zadných kolies.
Zostava A1: 3 pozostáva z dvoch drevených blokov, ktoré droiddexter prilepil k rámu pomocou lepidla na drevo, takže moduly 1 a 2 nesú všetky časti robota.
Uzol A1: 4 nesie dodatočnú elektroniku na riadenie pohybových motorov robota.
Teraz sa pozrime na modul 4 zdola - obr. A2. Uzol A2: 1 je hlavné servo riadenie. Za rolovanie sú zodpovedné dve z troch serv robotov. Droiddexter ich umiestnil na vrstvu tvrdej lepenky a pripevnil zdola k prednej časti modulov 3 a 4 pribitý k rámu.
Uzol A2: 2 je jednou z častí mechanizmu riadenia, na ktorých je pripevnený droiddexter na servá, ako aj na modul 4. Predné kolesá robota sú na ňom tiež umiestnené.
Obrázky A3 až A6 zobrazujú uzol A1: 3, modul 4, uzol A1: 1 a uzol A2: 2, resp.
Tento mechanizmus sa ďalej skladá z troch hlavných komponentov: samotnej mechanickej časti, ktorá mení polohu predných kolies, samotných serv, ako aj pružín, ktoré toto všetko podopierajú vo vertikálnej polohe pôsobením serv. Obrázok B0 zobrazuje tento pružinový systém. Droiddexter spočiatku staval kormidlové zariadenie bez nosiča zo sklenených vlákien. Ukázalo sa, že je krehký. Pri jazde vysokou rýchlosťou sa mechanizmus pokazil a kov sa zohol. So sklolaminátom sa pevnosť zvýšila a pružiny dávajú konštrukčnej flexibilite tým, že prevzali sily, ktoré by ju inak mohli zničiť. Rolovanie je plynulejšie a pri zrážke nedochádza k prenosu deštruktívnej sily na servá. Pridaním držiakov pružín do zostavy B0: 1 sa droiddexter rozhodol, že pánty sa dajú pripevniť rovnakým spôsobom.
Na obr. B1 je rovnaký, ale z iného uhla. Po prvých testoch vedúcich k poruchám sa pridali ďalšie držiaky zo sklenených vlákien. K detailom A-11, A-7, A-5 pridal droiddexter podobnosti výstuh. Uzol B1: 3 je držiak kolesa s nápravou a ložiskom spojený so zvierkou tvaru L; tieto kolesá sú pojazdné. B1: 2 - jedno z kolies je veľmi odolné a poskytuje dostatočný voľný priestor.
Uzol B2: 1 je časť A-5 pripojená k servopohonu dvoma skrutkami a maticami. Podložky sú potrebné. B2: 2 a B2: 3 - kovové pásy vystužené výstužnými rebrami. B2: 4 - pánt, ku ktorému sú kvôli spoľahlivosti pridané podložky a časti TW-1.
Z nasledujúcich obrázkov B3 až B14:
B5: 1 - štrbina vyrobená tak, aby pri zatáčaní pod veľkými uhlami riadiaci mechanizmus nespočíval proti bloku. Ako B5: 3 sa môžu použiť iba kvalitné svorky L. V nich droiddexter urobil dva otvory na prichytenie k stromu.Nastavil svorky presne rovnobežne so zvyškom detailov. B5: 2 je zväzok štvorcov zo sklenených vlákien na každej strane svorky v tvare L.
Poradie komponentov je nasledujúce. Ak počítate zhora: R-8, malá pružina, PY-2 s pripevneným T-1, tri vrstvy zo skleneného vlákna, svorka v tvare L, ďalšie tri vrstvy, ďalší PY-2, plastový držiak, ďalší PY-2 s T- 1, potom riadiaci mechanizmus, potom R-8.
V zostave B7: 1 časť AUB-5 zabraňuje uvoľneniu skrutkového spojenia. Uzly B7: 2 až B7: 6 sú viacvrstvové komíny zo sklenených vlákien, ktoré sú nám už známe. V uzle B7: 7 droiddexter aplikoval krátke svorníky, aby nenarazili na rotujúce časti. B7: 8, B7: 9 - otvory zo sklenených vlákien pre časti SH-2 (80 mm) a R-8. Uzol B7: 10 bráni ohnutiu kovového pásu, pretože časti SQ-25 a A-11 spolu tvoria pánt.
Kĺbové rameno môže posúvať koncový článok nahor, nadol, doľava a doprava, aj keď je plošina nehybná. Na pohyb po osi Y prešla časť SH-4 dlhá 127 mm cez drevený blok. Na pohyb po osi X je časť SQ-25 pripevnená priamo na servopohon (obr. C0 až C9).
Na reguláciu otáčok motora použil droiddexter zložený tranzistor TIP122, signál PWM, ku ktorému pochádza Arduino. Aby sa zmenil smer otáčania motora, droiddexter vyrobil pôvodný mechanický perpilátor z malého servopohonu. Predtým vyskúšal mostík H. Ukázalo sa však, že je príliš slabý. To, čo zabránilo použitiu jednoduchého relé, nie je jasné. Motory sú napájané dvoma 12 V batériami zapojenými paralelne.
Z fotografie je zrejmé, ako je usporiadaný a funkčný prepínač polarity, ale prekladač by spojil pohyblivé kontakty nie s priamymi, ale so špirálovými drôtmi.
Pre rýchlu rekonfiguráciu sú všetky pripojenia vykonané na doštičke na doštičku. Anténa droiddexteru je umiestnená na boku a dostatočne vysoko. Motory na pohyb robotov, ako sú opísané vyššie, sú napájané dvoma 12-voltovými batériami, pretože lítium-polymérové batérie vhodné pre parametre sa ukázali byť príliš drahé pre master. Servomotor zariadenia na prepínanie polarity je napájaný z nich, ale prostredníctvom päť-voltového stabilizátora. Ukázalo sa, že osemvoltové lítium-polymérové batérie s menšou kapacitou sú pre pána dostupnejšie, napájal z nich všetky servá - tie, ktoré sa používajú na pojazd, ako aj tie, ktoré sú nainštalované v manipulátore. Tieto jednotky začínajú zlyhávať, ak je záťaž zdroja napájania príliš nízka alebo je k nemu pripojených veľa iných záťaží.
Arduino je napájaný samostatnou 9-voltovou batériou prostredníctvom nominálneho stabilizátora nainštalovaného na doske.
„ZOO“ zdrojov energie, z ktorých niektoré je potrebné zmeniť, iné sa musia nabíjať, je samozrejme nepohodlná, ale bude to robiť pre prototyp.
Modul 2,4 GHz, ako je opísaný vyššie, je napájaný Arduino prostredníctvom špeciálne navrhnutého adaptéra so stabilizátorom. Funguje teda stabilnejšie ako pri použití samotného stabilizátora Arduino.
Závery Arduino sa používajú nasledovne: 6 a 7 - riadenie servopohonov mechanizmu riadenia, 2 a 3 - manipulátora, 5 - zariadenie na zmenu polarity, 8 - PWM pre motory s posunom kolektora, 2, ako aj od 9 do 13 - výmena informácií s 2,4 GHz. modul.
Celkovo to vyzerá takto:
Zo strany prenosného počítača je všetko celkom jednoduché: Arduino Nano, rovnaký adaptér so stabilizátorom a rovnaký modul 2,4 GHz. Napájané 9-voltovou batériou. Teleso je vyrobené zo sklenených vlákien a kovových častí.
Softvér ešte nie je pripravený, autor ho bude zdieľať, keď softvérová aj hardvérová časť opustia prototypovú fázu. Je napísaný v C ++ pomocou SDL a poskytuje trojrozmerné zobrazenie aktuálnej polohy manipulátora, pohybovanie plošinou pomocou príkazov zo šípok a manipulátor pomocou príkazov z joysticku, zmena rýchlosti pomocou príkazov z kolieska na joysticku. Aby reakcia na príkazy z joysticku nebola príliš tvrdá, implementuje sa vyhladzovanie softvéru. Pákový ovládač prenáša údaje o polohe osí v rozsahu 0 - 32767, programovo sa prevádza na rozsah 0 - 180 - v tomto formáte prijímajú servo príkazy. Informácie sa prenášajú v paketoch, z ktorých každý pozostáva z piatich celých čísel s údajmi o požadovaných polohách všetkých akčných členov.
Ovládaním robota môže užívateľ súčasne obdivovať také krásne veci:
Po opustení prototypovej fázy sa všetko prevedie z doštičky na dosku s plošnými spojmi. Kompozitné tranzistory sa dosť zahrievajú, vyžadujú dosku plošných spojov a predovšetkým dobré chladiče.
Skutočnosť, že pri spracovaní sklenených vlákien je nevyhnutná ochrana rúk a dýchacích orgánov, bol droiddexter presvedčený o vlastnej skúsenosti a s týmto materiálom už nebude pracovať bez osobných ochranných prostriedkov!
Kladivo nechtov je lepšie s veľkým počtom slabých ťahov ako naopak. Vyberte si silu vŕtačky v závislosti od priemeru otvoru a materiálu - áno, budete potrebovať dve alebo tri vŕtačky, ale ušetrí sa viac nervov. Aby ste zabránili pohybu otvoru, vŕtačku najprv silno pritlačte k bodu vŕtania a až potom vrták zapnite a postupne zvyšujte rýchlosť. Pri práci s akýmkoľvek náradím noste rukavice. Pri pôsobení sily na skrutkovač sa uistite, že jej žihadlo nekĺzalo na druhú stranu. Nerežte nič nožom smerom k sebe, len od seba. Neskratujte napájacie zdroje.
A potom budete používať ktorýkoľvek z vašich domácich výrobkov bez bandáží, lepidiel a sadry!