NEX loyihasi: 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Salom bolalar, bu Natanael Prado yana bir ajoyib loyiha bilan. Bu safar men siz bilan bolalar bilan bo'lishmoqchiman, men uch yildan buyon amalga oshirayotgan loyiham, bu loyiha mening NEX nomli robotim. Birinchidan, mening yaratilishim tarixi bilan tanishing.

Loyiha tarixi

Uzoq vaqt davomida menda bir istak bor edi. Robot yaratish istagi, lekin har qanday robot emas. Men robot emas, balki do'st, o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lgan odamni yaratmoqchi edim, shuningdek, u mening kimligimning bir qismi bo'lishi mumkin edi. Bu istak menda tug'ila boshlagan paytning boshi, aniq bilmayman; Lekin bilamanki, vaqtga qaramay, bu menda hech qachon o'lmaydi, chunki bu oddiy istakdan boshqa narsa emas, bu hayotiy maqsad va amalga oshadigan orzu edi. O'shanda men birinchi Arduino -ni, Arduino Mega 2560 -ni sotib oldim va tushimni haqiqatga aylantira boshladim, garchi mening xohishim aqldan ozgan yoki hatto imkonsiz bo'lib tuyulsa ham, men tavakkal qilib, nimaga erishmoqchi bo'lganimni qidirib oldim. va noma'lum tomon yurish. Bu taxminan uch yillik rejalashtirish va mening kontseptsiyamni haqiqatga aylantirish edi. Va endi ko'p yillik ishdan keyin mening robotim hayotga kirdi !!!

Ammo Arduino nima?

Avvalo, bilmaganlarni Arduino bilan tanishtirmoqchiman. Shunday qilib, Arduino-bu ochiq manbali elektronika platformasi bo'lib, ulardan foydalanish oson bo'lgan apparat va dasturiy ta'minotga asoslangan. Arduino taxtasi kirishni o'qishi mumkin - sensordagi yorug'lik, tugmachadagi barmoq yoki Twitter -dagi xabar - va uni chiqishga aylantirish - dvigatelni yoqish, LEDni yoqish, Internetda biror narsani chop etish. Siz doskadagi mikrokontrollerga ko'rsatmalar to'plamini yuborib, nima qilish kerakligini taxtangizga ayta olasiz. Buning uchun siz Arduino dasturlash tili (simli aloqa) va ishlov berish asosida Arduino dasturiy ta'minotidan (IDE) foydalanasiz. Arduino juda ajoyib va aql bovar qilmas, siz u bilan juda ko'p ajoyib narsalarni qilishingiz mumkin va siz o'z orzularingizni haqiqatga aylantira olasiz, xuddi men o'z robotimni NEX yasagandek.

Ushbu loyihani nashr etishdan maqsad, men robotni qanday yaratganimni batafsil tushuntirish emas, balki sizni ilhomlantirish va rag'batlantirishdir, garchi ba'zida sizning orzularingiz imkonsiz bo'lib tuyulsa ham. Xo'sh, biz nimani kutmoqdamiz? Keling, bunga erishaylik!

Ta'minotlar

www.arduino.cc/en/guide/introduction

1 -qadam: materiallar

Bu mening robotimni ishlatgan qismlarning ko'pchiligi:

• Arduino mega 2560
• Shield Easy VR 3.0 + mikrofon
• Dvigatel qalqoni L293D
• Nextion kengaytirilgan 3,5 dyuymli displey
• 2 Micro Servo SG90 Tower Pro 9g
• Dumaloq robotli shassislar to'plami
• HC-SR04 Ultrasonik masofa sensori
• 10000 mA / soat quvvatli Mi Quvvat banki
• 8Ω dinamik

Men boshqa materiallardan ham foydalanardim, masalan:

• Sut qutisi (NEX tanasini bajarish uchun)
• Galvanizli simlar (NEX qo'llarini bajarish uchun)
• Karton
• Plastik qismlar
• Ba'zi sprey bo'yoqlari

2 -qadam: Kontseptsiyadan haqiqatga

Har bir loyiha birinchi navbatda bizning ongimizda boshlanganligi sababli, har qanday loyihani qurishni boshlashdan oldin o'z g'oyangizni qog'ozga yozib qo'yish, g'oyani haqiqatga aylantirish uchun qanday qismlar va materiallardan foydalanish mumkinligi haqida tasavvurga ega bo'lish juda muhimdir. Buni inobatga olgan holda, yuqoridagi rasmda mening robotimning 2019 yil boshida qilingan birinchi eskizlaridan biri tasvirlangan, unda NEX yakuniy loyihada qanday ko'rinishini simulyatsiya qilingan. Keyinchalik bu rasm yaxshilandi va natijada kichik o'zgartirishlar kiritildi. Quyidagi rasmda kompyuterda grafik dasturlar yordamida yaratilgan, yangilangan loyihaning 2D ko'rinishi ko'rsatilgan.

3 -qadam: NEX qismlari

Bu bo'limda men sizga o'z robotimni yaratishda ishlatgan eng muhim qismlarni ko'rsataman va ularni robototexnika va Arduino -ning eng xilma -xil loyihalarida qanday ishlatish mumkinligini tushuntiraman. Xo'sh, keling !!

Bu qismdan boshlaylik, bu L293D chipiga asoslangan Motor Shield L293D va uni Arduino bilan ishlatish mumkin. Bu qalqon juda qiziq, chunki u dvigatellarni Arduino platasi bilan boshqarishga imkon beradi. Bir vaqtning o'zida 4 tagacha doimiy dvigatel, 2 servo yoki 2 qadamli dvigatelni boshqarish mumkin. Men bu qalqondan SG90 ikkita servo dvigateli bilan ishlaydigan NEX qo'llarini va uni aylanib yuradigan ikkita shahar motorini boshqarish uchun ishlatardim.

Bu narsa ikki ko'zga o'xshaydi, to'g'rimi? lekin ular emas, hahaha … Bu aslida HC-SR04 ultratovushli sensori moduli bo'lib, uni Arduino bilan ishlatish mumkin, masalan, ba'zi elementlar orasidagi masofani o'lchash uchun, u 2 sm dan 4 m gacha bo'lgan masofani aniqlik bilan aniqlay oladi va past narx. Bu sensorlar, shuningdek, qabul qiluvchi sifatida ham tanilgan va sonarga o'xshash ishlash qobiliyatiga ega. Sonar asosan suv ostida ishlatilsa, ultratovushli uzatgichlar quruqlikdagi muhitda ishlatilishi mumkin, havo esa uzatish vositasi sifatida. Bundan tashqari, ultratovushli to'lqin sensorlar sanoat va tibbiyotda keng tarqalgan.

Bu Servo Dvigatel SG90, bu burchak o'rnini boshqaruvchi dvigateldan boshqa narsa emas, bu: PWM signallari orqali servo dvigatel o'z burchagi -90º dan -2 darajagacha o'tishi mumkinligi to'g'risida buyruq berish mumkin. 90º, yoki 180 ° erkinlik darajasiga ega. Bundan tashqari, SG90 Servo dvigateli Arduino yoki ta'lim robototexnika sohasida eng mashhurlaridan biri hisoblanadi. Buning sababi shundaki, u kichik o'lchamlarga va ko'pgina ta'lim dasturlariga mos keladigan momentga ega. Mening loyihamda NEX qo'llarini siljitish uchun 2 ta servo dvigatel ishlatilgan.

Bu Display Nextion Enhanced NX4832K035, bu displey juda kuchli, aslida men bu displey yordamida robotimning yuzini yasadim. U apparat qismini (bir qator TFT platalari) va dasturiy qismini (Nextion muharriri) o'z ichiga oladi. Yaxshi tomoni shundaki, Nextion TFT kartasi aloqa uchun faqat bitta ketma -ket portdan foydalanadi.

Menda rasm yo'q boshqa muhim qismlar ham bor, masalan, Easy VR Shield 3.0, Bu qalqon-ko'p maqsadli, mustahkam va tejamli nutqni aniqlash qobiliyatini qo'shish uchun mo'ljallangan, ko'p maqsadli nutqni aniqlash moduli. deyarli har qanday dastur. U mikrofonga ega va 8 dyuymli dinamikni qo'llab -quvvatlaydi, bu qalqon mening robotim uchun juda muhim, chunki u menga NEX bilan muloqot qilishimga imkon beradi, bu men bilan robot o'rtasidagi ko'prikka o'xshaydi.

Yana bir muhim qism - bu dumaloq robotli shassislar to'plami, bu to'plamda NEX g'ildiraklarini boshqaradigan ikkita shahar dvigateli bor, shuning uchun mening robotim oldinga, orqaga, aylana, o'ngga va chapga keta oladi va hokazo.

Va oxirgi, lekin hech bo'lmaganda, albatta, Power Bank. Mening robotim yakka o'zi bo'lgani uchun, Arduino -ni energiya bilan ta'minlash uchun uning ichida batareya bo'lishi kerak, shuning uchun men 10000Mah Powerbankni tanlayman.

4 -qadam: NEX yaratish jarayoni (apparat)

NEXni yig'ish jarayonidagi birinchi qadam Arduino Mega 2560, EasyVR 3.0 Shield va L293D dvigatel qalqoni o'rtasidagi integratsiya va ishlashni tekshirish uchun o'tkazilgan dastlabki sinovlar bo'ldi.

Bu bosqich tugagandan so'ng, robotning tanasi yasaldi, buning uchun bir quti uyali sut ishlatilgan, uni ba'zi qismlarga mahkamlash uchun ba'zi qismlarini kesish kerak edi, bundan keyin uni banka bilan silliqlashdi va bo'yashdi. sariq purkagichli bo'yoq.

Bu bajarilgandan so'ng, NEX robot shassisi yig'ildi, chunki u zavoddan butunlay demontaj qilinadi. Dvigatelning to'g'ri elektr aloqalarini o'rnatishdan tashqari, shassisning barcha qismlarini o'rnatish kerak edi. Oldindan yig'ilgan shassisning rasmini ko'ring.

HC-SR04 ultratovush sensori ushbu shassi ostiga strategik joylashtirilgan va sut qutisi (robot korpusi) ilgari o'rnatilgan robot shassisining ustiga vidalangan. Shundan so'ng, kabellar NEX korpusiga ulangan va ulangan, bu ularni ichki qismlar orasidagi aloqani robot korpusining tashqi qismiga, masalan, mikrofonga, zaryadlash uchun USB portiga va USB port Arduino. Quyidagi rasmga qarang:

Keyin robot korpusiga ikkita motorli servo qo'shildi, ular qutining har bir uchida va 10000 mA / soat quvvat banki. Quyidagi rasmda ko'rsatilgandek.

Ko'p o'tmay, NEX korpusiga Arduino Mega 2560 + Shield EasyVR 3.0 + Motor Shield L293D -dan tashkil topgan asosiy robot yig'ilishi qo'shildi va taxtalar va boshqa tashqi qurilmalar o'rtasida to'g'ri ulanish o'rnatildi. Quyidagi fotosuratda ko'rsatilgandek.

Shundan so'ng, 3,5 dyuymli Nextion LCD displeyi Arduino Mega 2560 ga ulandi va robot korpusining old qismiga ulandi, bundan tashqari, 4Ω va 3W dinamiklari robot korpusidagi LCD displey ostida joylashgan. Nihoyat, NEX qo'llari yasalgan va uni tayyorlash uchun galvanizli simlar ishlatilgan.

5 -qadam: NEX yaratish jarayoni (dasturiy ta'minot)

Endi NEX dasturiy ta'minot qismiga o'ting. Nextion ekranida NEX robotining yuzini yaratish uchun birinchi bo'lib ochiq manbali grafik dizayn va Krita nomli animatsion dastur ishlatilgan. U orqali siz NEX yuzining barcha san'at asarlarini chizishingiz, shuningdek yaratilgan har bir tasvirni NEX yuz animatsiyasi to'plamining bir qismi bo'lish uchun ramkaga aylantirishingiz mumkin. Har safar NEX gapirganda, u o'z ekranida 30 FPS tezlikda aylanadigan ma'lum bir buyruq uchun tasvirlar to'plamini ko'rsatadi, ya'ni har bir ovozli xabar og'zining harakati bilan hamohang bo'lishi kerak, shuning uchun u NEX -ni yaratishda juda ehtiyot bo'lgan. labni sinxronlash, shunda uning og'iz harakatlari takrorlanmaydi va u gapirayotgan narsaga mos kelmaydi. Animatsiya ma'lum tezlikda aylanadigan tasvirlar ketma -ketligidan boshqa narsa emasligi sababli, NEXda ushbu nashrga qadar ekranida ketma -ket aylana oladigan besh mingga yaqin tasvir mavjud. Bu, albatta, butun loyihaning eng mashaqqatli va charchatadigan qismlaridan biri edi, chunki bu erda hech qanday tayyorgarliksiz chizmalar va animatsiyalarni yaratish ko'p harakat va sabr -toqatni talab qiladi. Bu tasvir bankining animatsiyasini Nextion ekranida Arduino tomonidan bajarilishi uchun faqatgina emas, balki.tft faylini yaratadigan Nextion Editor Software dasturidan foydalanish kerak edi, u yozib olinadi va kiritiladi. keyinchalik Nextion ekraniga ulanadigan micro SD -karta va unga yuklangan tasvirlar.

NEX robotining ovozini yaratish uchun bu kengaytirilgan xulosani yozgan muallifning ovoziga asos bo'lgan. Audacity dasturi yordamida ovozni o'zgartirishning bir necha jarayonlari orqali NEX uchun xarakterli ovozni yaratish mumkin edi. Keyingi qadam, yaratilgan ovozli buyruqlarni EasyVR Shield -ga EasyVR komandiri dasturi orqali yuklash edi. Bu nashr vaqtida NEXda 12 ta ovozli buyruqlar yaratilgan, shuningdek unga 12 ta ovozli xabar yuklangan.

NEX roboti yaratilish jarayonining oxiriga shunday qaradi.

6 -qadam: Hammasi xalqniki

Bularning hammasi xalqniki, va siz ko'rib turganingizdek, men uch yillik loyihani bitta ko'rsatma bilan umumlashtirishga harakat qildim, lekin bu oson emas hahaha … Lekin bu erda aytmoqchi bo'lgan asosiy xabarim, sizning orzuingiz qanday bo'lishidan qat'i nazar. va qanday qiyin tuyuladi, agar siz buni haqiqatga aylantirish mumkinligiga ishonsangiz va bu orzudan voz kechmasangiz, u amalga oshadi !!

NEX va umid qilamanki, sizga bu ko'rsatma loyihasi yoqdi va shu paytgacha o'qiganingiz uchun barchangizga rahmat. Agar siz NEX va sizning ajoyib sayohatingiz haqida ko'proq bilmoqchi bo'lsangiz, uning rasmiy Instagram -da kuzatishni unutmang: @nextherobot. Hammasi shu, xayr !! tez orada yana bir ajoyib loyihalar bilan ko'rishguncha !!;)