Brza baza robota za prijenosno računalo: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Kao saradnja između TeleToylanda i RoboRealma, izgradili smo brzu bazu za robota zasnovanog na prijenosnom računaru koristeći Parallax motor Mount & Wheel Kit. Za ovaj projekt željeli smo ga održati brzim i jednostavnim, a htjeli smo ostaviti vrh robota potpuno jasnim za prijenosno računalo. Nadajmo se da će ovo pokazati koliko je jednostavno postavljanje i inspirirati kreativnije robote! Kao i kod svake dobre baze robota, imamo sve važne prekidače za napajanje motora i ručku!

Korak 1: Materijali

Za motore smo koristili komplet nosača motora i kotača s kontrolerom položaja iz Parallaxa (www.parallax.com) (artikl #27971). Oni pružaju lijep sklop motora, optičkog kodera i kontrolera položaja. U našem prvom izdanju zapravo ne koristimo kontroler položaja, ali za većinu robota to je vrlo lijepa značajka. Koristili smo i komplet kotača iz Parallaxa (stavka #28971). Snažnije preferiramo robote s dva pogonska kotača i kotačem u odnosu na robote sa kliznim upravljačem! Prema našem iskustvu, roboti sa kliznim upravljanjem (s 4 pogona na točkovima) imaju problema s uključivanjem nekih prostirača i terasa. Za kontrole motora koristili smo dva kontrolera motora Parallax HB-25. (stavka #29144) Za Servo kontroler koristili smo Parallax Servo kontroler (USB). (stavka #28823) Za ostatak smo koristili komad šperploče od 12 "x10" 1/2 ", 8" od 1x3 bora, te neke vijke i vijke. Glavni su bili 2,5 "vijci s ravnom glavom 1/4" x20. Vijci s ravnom glavom korišteni su cijelo vrijeme kako bi površina robota bila ravna.

Korak 2: Izgradnja baze

Bazu je bilo vrlo lako napraviti. Sastavili smo komplete kotača i motora i odlučili ih koristiti s motorima iznad osovine za najbolji zazor. Pa su nam trebali neki zastoji da očistimo motore. Da bismo to učinili, upotrijebili smo komad bora od 4 "od 1x3 bora s dvije rupe od 1/4" izbušene 2 "međusobno kako bi odgovarali otvorima za pričvršćivanje na kotačima i motornim kompletima. Upotrijebili smo bušilicu kako bismo te rupe izravnali, pa ako imate samo ručnu bušilicu, koju možete označiti i izbušiti s obje strane kako bi se sreli u sredini, ili izbušiti veću rupu kako bi se omogućilo malo prostora za micanje. Ravni dio baze izrađen je od šperploče 1/2 " - koristili smo 12 "široka i 10" dugačka da stane u naše mini bilježnice, ali veličina ovdje zaista može biti bilo što. Izbušili smo rupe od 1/4 "kako bi odgovarale stajalištu i kompletima točkova - 1/2" sa strane i 2 "odvojeno kao i ranije. Prednja ivica je odgovarala zastoju, pa gume samo malo strše. To smo učinili da neka udaraju o zid prije podnožja, ali to nije preveliki problem. Na vrhu ploče koristili smo bit za sudoper kako bismo napravili mjesta za ravnu glavu vijaka 1/4 "x20 (2,5" duga Vijci moraju biti zapravo nešto kraći od 2,5 "kako bi odgovarali kako treba, pa smo samo odrezali oko 1/4" vrhova pomoću Dremel alata. Ako koristite šperploču od 3/4 ", mogli bi stati odsječeni. Nakon što je to završeno, pričvrstili smo komplete kotača i motora na podnožje.

Korak 3: Dodavanje kotača

Montirali smo komplet kotača na sredini stražnje strane robota - centrirali jednu od tri rupe na nosaču na podnožju otprilike 1/2 "od ruba ploče, a zatim koristili kvadrat kako bismo napravili druge dvije rupe paralelno sa stražnjom stranom ploče. U ovoj konfiguraciji kotač se može proširiti izvan baze kada se robot kreće prema naprijed. Za to smo koristili #6 vijke i matice s ravnom glavom - korišteni podlošci za pokrivanje rupa u utičnici - opet kako gornje prepreke ne bi bile zaostale. Jedina promjena u kompletu bila je ta što smo produžili osovinu kako bismo postigli osnovni nivo. Za naše postavljanje napravili smo novu osovinu od 1/4 "aluminijske šipke koja je bila 1 3/4" Koristili smo Dremel alat da napravimo zarez u našoj novijoj dužoj osovini koja odgovara onoj u kompletu.

Korak 4: Kontroleri motora, baterije i prekidači

Za kontrolu motora, HB-25 smo montirali iza motora kako bismo ostavili mjesta za baterije. Opet smo koristili vijke s ravnom glavom br. 6. Za montiranje motora na HB-25s, prerezali smo žice motora po dužini i upotrijebili presovane konektore. Ostavili smo malo opuštenosti u žicama motora, ali ne toliko da su nam bile potrebne patentne zatvarače za njihovo držanje. Nakon što smo prešali konektore, zalemimo ih i mi - mrzim što tamo nema labave veze!:-) Zbog baterija smo bili u žurbi i koristili smo NiMH C ćelije. Zaista sve što vas vodi do 12V je u redu. Koristili smo ćelije sa olovnom kiselinom, ali čini se da one propadaju nakon nekoliko godina budući da s njima ne upravljamo onako kako bismo mogle, a standardne ćelije nam omogućuju da koristimo lužine kao rezervu prije događaja i demonstracija! Da, postoje bolji držači C ćelija - šta možemo reći? Bili smo zauzeti, a Radio Shack je bio blizu.:-) Dodali smo osvijetljeni prekidač za napajanje. Opet, montirani ispod podnožja kako bi vrh ostao čist, a produžili smo ga odmah iza leđa kako bismo lakše došli do njega. Dodati ćemo ručicu, pa je stvaranje sigurnosnih kopija i pritiskanje prekidača manje vjerojatno. Dodali smo drugi prekidač i bateriju za servo upravljačku ploču, ali USB napajanje može biti dovoljno za HB-25s jer ne crtaju velike snage na signalnoj strani. Nosači prekidača su samo napravljeni od aluminijuma pod nekim uglom koji smo imali oko sebe.

Korak 5: Servo kontrola i ručka

Upravljanje HB-25-ima može se izvršiti na mnogo načina, ali budući da RoboRealm podržava Parallax Servo kontroler (USB), a mi smo ga imali u blizini, to smo i koristili. Imajte na umu da za sada ne koristimo kontrolere motora na kotaču i motorni kompleti. Kontroleri su jako lijepi, ali za RoboRealm trenutno koristimo viziju za upravljanje robotom i ne trebaju nam. Tu mogućnost možemo dodati u budućnosti, a za bilo koju drugu vrstu kontrole upotreba kontrolera olakšala bi vožnju robota po pravoj liniji itd. Svakom robotu je potrebna ručka! Za naše smo savili malo starog aluminija i zašrafio ga na stražnju stranu. Izbušili smo pilot rupe jer je zavrtanje sa strane 1/2 šperploče obično u neredu. Sigurni smo da se to može učiniti bolje!:-)

Korak 6: Računanje

Ispred baze robota dvije kamere Creative Notebook montirane su jedna na drugu kako bi pružile sličnu sliku u obje kamere. Ove kamere se koriste za traženje prepreka koje mu se mogu naći ispred robota. Dvije kamere su povezane s ugrađenim računarom putem USB -a i napajaju se direktno u RoboRealm. Prijenosni računar koji se koristi je MSI-Winbook koji se vrlo lijepo uklapa na robotsku osnovu. Ovaj laptop smo odabrali zbog njegove male veličine i niske cijene (~ 350 USD) Laptop sa RoboRealmom povezan je sa Parallax Servo kontrolerom putem USB -a za kontrolu kretanja motora. Srećom, MSI ima 3 USB priključka pa USB hub nije potreban na ovoj platformi. Imajte na umu da MSI struja radi na vlastitoj bateriji. Bilo bi moguće spojiti dva elektroenergetska sistema zajedno, ali zbog praktičnosti i prenosivosti ostali su odvojeni.

Korak 7: Softver

MSI laptop koristi RoboRealm softver za mašinski vid. Svrha demonstracije je bila upotreba fokusa kako bi se naznačilo postojanje prepreke ispred robota. Obje kamere su ručno fokusirane na različite žižne daljine. Jedan je fokusiran tako da su bliski objekti u fokusu, a udaljeni objekti van fokusa. Druga kamera (odmah iznad) je fokusirana unazad. Usporedbom dviju slika možemo zaključiti je li nešto blizu ili daleko ovisno o tome koja je slika fokusiranija od druge. "Detektor fokusa" može biti filter koji određuje koja slika ima više detalja od druge u datom području. Iako ova tehnika funkcionira, nije previše precizna s obzirom na udaljenost objekta, ali je vrlo brza tehnika u smislu izračunavanja procesora. Slike u nastavku prikazuju dvije slike kamera dok gledaju prema kokainari i kanti DrPepper. Možete vidjeti žižnu razliku između dvije slike, kao i vertikalnu razliku između dviju kamera, iako su postavljene vrlo blizu jedna drugoj. Ova se razlika može smanjiti korištenjem prizme za podjelu jednog prikaza na dva prikaza za dvije kamere, ali smo utvrdili da je brza metoda korištenja dvije web kamere blizu jedna drugoj dovoljna. nije u fokusu, a udaljena limenka DrPepper je u fokusu. Na slici sa desne strane situacija je obrnuta. Ako pogledate rubove ove slike, možete vidjeti da jačine rubova odražavaju fokus objekta. Bijele linije signaliziraju veći prijelaz ruba, što znači da je objekt više fokusiran. Plavije linije signaliziraju slabiji odziv. Svaka slika je podijeljena u 3 okomita dijela. Lijevo, srednje i desno. Koristimo ta područja kako bismo utvrdili postoji li prepreka u tim područjima i ako je tako, usmjerili smo robota. Ove trake su istaknute na jednu stranu izvorne slike kako bismo mogli provjeriti njihovu ispravnost. Svjetlija područja na ovim slikama signaliziraju da je objekt blizu. Ovo govori robotu da se udalji od tog smjera. Nedostatak ove tehnike je da objektima treba tekstura. Na sljedećoj slici možemo vidjeti dva crvena bloka koji su postavljeni u isti položaj kao i limenke, ali ne reagiraju na ovu tehniku. Problem je u tome što crveni blokovi nemaju nikakvu unutrašnju teksturu. Ovaj zahtjev je sličan zahtjevu za tehnike stereo i optičkog protoka.

Korak 8: Hvala

Nadajmo se da vam ovaj Instructable daje neke ideje o tome kako koristiti komplet nosača motora i kotača s kontrolerom položaja iz Parallaxa. Utvrdili smo da je vrlo jednostavno postaviti i prilagoditi našim potrebama, čineći vrlo jednostavnog robota upravljanog prijenosnim računarom. Možete preuzeti RoboRealm i pokušati eksperimentirati s Machine Visionom tako što ćete otići na RoboRealm. Želim vam ugodan dan! RoboRealm Team. Vision za strojeve i TeleToyland - kontrolirajte prave robote s weba.