Yorug'likka yo'naltirilgan robot boshi. Qayta ishlangan va qayta ishlatilgan materiallardan: 11 qadam

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

Agar kimdir robototexnika bo'sh cho'ntak bilan birga kela oladimi, degan savolga javob bersa, ehtimol bu ko'rsatma javob berishi mumkin. Qadimgi printerdan qayta ishlangan step motorlari, stol tennisi to'plari, shamlar, ishlatilgan balsa, eski askidan simlar, emallangan simlar - bu robot boshini yasash uchun ishlatgan materiallarim. Men, shuningdek, to'rtta servo dvigateldan, bitta adafruit dvigatel qalqoni va arduino UNOdan foydalandim. Bularning barchasi vahshiylik bilan amalga oshirilgan boshqa loyihalardan qayta ishlatilgan! Hamma ishlab chiqaruvchilar pulni tejash uchun bu muqarrar ekanligini bilishadi.

Atrof -muhit bilan o'zaro aloqasiz robot yo'qligi sababli, u burilib, atrofdagi eng yorqin joyga qaraydi. Bu eng arzon datchiklardan qilingan: fotosellar. Ular eng ishonchli emas, lekin munosib narsani qilish uchun etarlicha ishonchli.

1 -qadam: Ishlatilgan materiallar

1. Arduino UNO
2. Adafruit dvigatel qalqoni V2
3. servo SG90 X 3
4. bo'ynini burish uchun bitta servo MG995
5. step motor, men 20 yoshda ishlatganman, bu yuqori torkli dvigatel bo'lishi shart emas
6. non paneli 400 va o'tish kabellari
7. uchta fotosel va uchta 1K, 1/4 Vt qarshilik
8. Non paneli orqali servolarni quvvatlantirish uchun 6V shahar transformatori
9. 3 ta stol tennisi to'pi
10. ko'pikli taxta
11. balzali yog'och
12. qattiq sim
13. bir -biriga sig'adigan, uzunligi 20 sm bo'lgan plastmassa va mis quvurlari etarli
14. 15X15 sm yog'och asos sifatida
15. oshxona qog'ozidan ikkita kartochka naychasi
16. qarshi vazn uchun kichik temir panjaralar

2 -qadam: Ko'zoynaklarni yasash

1. Siz stol tennisi to'pini ikki yarim sharda kesib olishingiz kerak
2. Kesilgan to'p ustida shamni yoqib, uni mumga aylantirishingiz mumkin. Bu yo'lni yog'li ko'rinish oladi. Men rassom emasman, lekin menimcha, bu tabiiyroq ko'rinadi.
3. Keyin siz 1 sm qalinlikdagi balzali yog'ochdan kesilgan to'pga (yarim sharda) to'g'ri keladigan disk yasashingiz kerak.
4. Nihoyat, ko'z linzalari uchun korpus (sayoz teshik) burg'ulang. Keyin u erga qo'yishingiz mumkin, ko'z linzalariga o'xshab ko'rinadigan narsa.

3 -qadam: Ko'z harakati mexanizmini yaratish

Ushbu mexanizmni loyihalashning asosiy g'oyasi shundaki, ko'z bir vaqtning o'zida ikkita o'qni aylantira olishi kerak. Biri gorizontal va bitta vertikal. Bu aylanish o'qi shunday o'rnatilishi kerakki, ular ko'zning markaziga tushadi, aks holda harakat tabiiy ko'rinmaydi. Shunday qilib, bu markaz stol tennisi yarim sharida yopishtirilgan balsa diskining o'rtasiga joylashtirilgan.

Buni amalga oshirish uchun arzimagan materiallarni boshqarish kerak edi. Keyingi ketma -ket fotosuratlar yo'lni ko'rsatadi.

Rasmlarda siz oq va metall naychalarni ko'rishingiz mumkin, ular bir -biriga juda mos keladi. Oq rang ilgari kichik bayroqning ustuni bo'lgan, metall mis quvur. Men ularni tanladim, chunki ular bir -biriga juda mos keladi va diametri atigi bir necha mm. Haqiqiy o'lcham muhim emas. Siz bu ishni bajaradigan boshqa har qanday vositadan foydalanishingiz mumkin!

4 -qadam: Harakatlarni tekshirish

Hech qanday simulyatsiya dasturlari ishlatilmaganligi sababli, servolardan kelgan harakatlar chegarasini topishning yagona usuli - bu haqiqiy jismoniy sinov. Ko'zlarni yuqoriga va pastga burish uchun bu usul rasmlarda ko'rsatilgan. Chegaralarni topish kerak, chunki servolarning aylanishida ham ko'zlar harakatining chegaralari va kutishlari borki, ular iloji boricha tabiiy ko'rinishi mumkin.

Ko'rsatilgan rasmlar bilan bog'liq bo'lgan protsedurani aniqlash uchun quyidagilarni aytishim mumkin:

1. ko'zni servo bilan sim bilan ulang
2. Servo qo'lini qo'lingiz bilan aylantiring, shunda ko'z eng yuqori pozitsiyani egallaydi (oldinga va orqaga).
3. Ko'z bu pozitsiyalarni egallashi uchun servo holatini tekshiring
4. servo mustahkam pozitsiyani egallashi uchun joy (kesish yoki shunga o'xshash) qiling
5. Servo joylashtirilgandan so'ng, ko'zning eng yuqori pozitsiyasi hali ham mavjudligini yana bir bor tekshirib ko'ring.

5 -qadam: ko'z qovoqlarini yasash

1. Haqiqiy ko'zlar orasidagi masofani o'lchang.
2. Diametri ko'zlarga teng bo'lgan ikkita yarim doira rejalashtiring va ularni 1 -bosqichda o'lchanadigan markazlar orasidagi masofa bo'lgan ko'pikli taxtaga torting.
3. Siz chizgan narsani kesib tashlang.
4. Ping -pong to'pini to'rtdan kesib oling.
5. Ping-pong to'pining har bir kesilgan qismini kesilgan ikkita yarim doira biriga yopishtiring.
6. Oxirgi fotosuratda ko'rinib turganidek, quvurlarning mayda bo'laklarini kesib oling va yopishtiring. Oxirgi fotosuratni kerakli tugatish qismini ko'ring

6 -qadam: Ko'zlar va qovoqlar mexanizmlarining yakuniy ko'rinishi

Aniq noaniqliklar bor, lekin juda past narx va men ishlatgan "yumshoq" materiallarni hisobga olsam, bu men uchun qoniqarli ko'rinadi!

Suratda ko'rinib turibdiki, ko'z qovoqlarini aylantiruvchi servo aslida bir tomonga siljiydi va ishni boshqasiga bahorga qoldiradi!

7 -qadam: bo'yin mexanizmini yaratish

Bosh chapga yoki o'ngga burilish qobiliyatiga ega bo'lishi kerak, 90 daraja har ikki yo'nalishda ham, gorizontal aylanishda ham emas, yuqoriga va pastga, 30 daraja yuqoriga va pastga.

Men boshni gorizontal ravishda aylantiradigan stepperdan foydalandim. Kichik karton bo'lagi mushk (yuz) kabi mexanizm uchun past ishqalanish platformasi bo'lib xizmat qiladi. Birinchi rasmda mexanika ko'rsatilgan. Stepper gorizontal aylanishni gorizontal ko'zning aylanishi yuqori chap yoki o'ng chegarasiga etganidan keyin uzaytiradi. So'ngra, stepperlarning keyingi aylanishiga ham chegara bor.

Boshning yuqoriga va pastga aylanishi uchun men servodan foydalandim, buni ikkinchi rasmda ko'rish mumkin. Servo qo'li egiluvchan parallelogramma tomoni vazifasini bajaradi, bu tomonning parallel tomoni qadam uchun tayanch vazifasini bajaradi. Shunday qilib, servo aylansa, qadamning poydevori teng aylanadi. Parallelogrammaning boshqa ikki tomoni - vertikal yo'nalishga ega bo'lgan va yuqoriga va pastga siljish paytida bir -biriga parallel joylashgan ikkita qattiq kabel.

8 -qadam: Bo'yin mexanizmi 2 -chi yechim

Bu bosqichda siz boshni gorizontal va vertikal burishning boshqa mumkin bo'lgan echimini ko'rishingiz mumkin. Bir qadamli qadam gorizontal, ikkinchisi vertikal aylanishni amalga oshiradi. Buni amalga oshirish uchun qadamlarni rasmlarda ko'rsatilganidek yopishtirish kerak. Yuqori qadamning tepasida mushk bilan ko'z mexanizmini mahkamlash kerak.

Ushbu yondashuvning noqulayligi sifatida men pastki pog'onani yog'och vertikal tekislikka mahkamlash usulini ko'rsataman. Bu ba'zi foydalanishdan keyin beqaror bo'lib qolishi mumkin.

9 -qadam: yorug'lik manbai joylashuvi sensorlar tizimini yaratish

Yorug'lik manbasini uch o'lchamda topish uchun sizga kamida uchta yorug'lik sensori kerak. Bu holda uchta LDR.

Ulardan ikkitasi (boshning pastki qismiga bir xil gorizontal chiziqda joylashtirilgan) yorug'lik energiyasi zichligi farqini gorizontal ravishda ayta olishi kerak, uchinchisi (boshning yuqori qismiga joylashtirilgan) bizni ikki pastki qismning o'rtacha o'lchami yorug'lik energiyasi zichligi vertikal.

Pdf fayli sizga LDR -larni o'z ichiga olgan naychalarning (naychalarning) eng yaxshi moyilligini yorug'lik manbasiga joylashtirish uchun ishonchli ma'lumotni olish yo'lini ko'rsatadi.

Berilgan kod yordamida siz yorug'lik sezgichini uchta LDR yordamida sinab ko'rishingiz mumkin. Har bir LDR kiruvchi yorug'lik energiyasiga nisbatan chiziqli yonib turadigan mos keladigan LEDni faollashtiradi.

Murakkab echimlarni istaganlar uchun men LDR quvurlari uchun eng yaxshi moyillikni (burchak φ) qanday topish kerakligini ko'rsatadigan eksperimental qurilmaning fotosuratini beraman, shunda kiruvchi nurning bir xil burchagi uchun siz eng katta farqni olasiz. LDR o'lchovlari. Men burchaklarni tushuntirish rejasini qo'shdim. Menimcha, bu ko'proq ilmiy ma'lumot olish uchun to'g'ri joy emas. Natijada, men 30 daraja moyillikni ishlatishga keldim (45 bo'lsa ham yaxshiroq)!

10 -qadam: Va elektronika uchun ba'zi maslahatlar

4 ta servoga ega bo'lish ularni to'g'ridan -to'g'ri arduino -dan quvvatlantirib bo'lmaydi. Shunday qilib, men ularni 6V kuchlanishli tashqi quvvat manbaidan (oddiy tranformatordan foydalandim) quvvatlantirdim.

Stepper Adafruit Motorshield V2 orqali quvvatlanadi va boshqariladi.

Fotosellar arduino uno -dan boshqarilgan. Qo'shilgan pdf -da bu uchun etarli ma'lumot mavjud. LDR sxemasida men 1K rezistorlardan foydalanganman.

11 -qadam: Kod uchun bir necha so'z

Kod arxitekturasida strategiya mavjud bo'lib, u void tsikli faqat bir nechta satrlarni o'z ichiga oladi va har bir vazifa uchun bir nechta tartib mavjud.

Biror narsa qilishdan oldin, bosh dastlabki holatini oladi va kutadi. Boshlang'ich pozitsiyasi ko'z qovoqlari yopiq, ko'zlar ko'z qovoqlari ostiga to'g'ri qaraydi va boshning vertikal o'qi tayanch poydevorining gorizontal tekisligiga perpendikulyar bo'ladi.

Avval robot uyg'onishi kerak. Shunday qilib, harakatsiz o'tirganda, u harakatlanishni boshlash uchun to'satdan va katta o'sishni (qancha bo'lishini o'zingiz hal qilishingiz mumkin) kutadigan engil o'lchovlarni oladi.

Keyin u birinchi navbatda ko'zlarni to'g'ri tomonga buradi va agar ular eng yorqin nuqtaga yeta olmasalar, bosh harakatlana boshlaydi. Mexanizmlarning jismoniy chegaralaridan kelib chiqqan har bir aylanishning chegarasi bor. Shunday qilib, boshqa qurilish konstruktsiyalar (geometriya) mexanikasiga qarab boshqa chegaralarga ega bo'lishi mumkin.

Qo'shimcha maslahat robotning reaktsiya tezligiga bog'liq. Videoda robot qasddan sekin. Kechiktirishni o'chirish orqali buni tezlashtirishingiz mumkin (500); kodning void loopiga () joylashtirilgan!

Yaratishda omad!