Sparky - DIY veb -ga asoslangan telepresensiya roboti: 15 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:29

Sparky nomi 90 -yillarning boshlarida boshlangan badiiy loyihaning noqulay sarlavhasi, Portret Artifact Roving Chassis I qisqartmasiga asoslangan. O'shandan beri, Sparky bir nechta bolalar monitorli videokameralari bo'lgan katta o'lchamli RC o'yinchoqidan to'liq veb-rejimida ishlaydigan avtonom telepresensiya robotiga aylandi. Ko'p yillar davomida texnologiya va echimlarning keng doirasidan foydalangan holda turli xil versiyalar mavjud edi, lekin har doim bir xil maqsadda jonli videotarmoqlar va masofadan turib avtonom yurish uchun platforma yaratish. Loyiha uchun zarur bo'lgan asbob-uskunalarning ko'p qismi sotuvda mavjud va men ishlatgan narsalarning aksariyati mening do'konimda oldingi loyihalardagidek edi, umid qilamanki, sizda ham shunday uskunalar bo'ladi, lekin siz improvizatsiya qilishga, axlat qutisiga sho'ng'ishga yoki yo'qolgani uchun Craigslist-ni urishga tayyor bo'ling. ehtiyot qismlar. Sparky Skype-ni video suhbat uchun asos sifatida ishlatadi, shuningdek biz g'ildirakni boshqaruvchi servo boshqaruvini ta'minlaydigan ba'zi maxsus dasturiy ta'minotni (va manba kodini) ishlatamiz. Siz ushbu kodni robotingizga qo'shimcha funktsiyalarni qo'shish uchun sozlashingiz mumkin, shu jumladan ko'proq servo, ushlagich va datchiklar va siz faqat tasavvur va zukkoligingiz bilan chegaralanasiz. Shuni yodda tutingki, har bir robot boshqacha bo'ladi, shuning uchun bu ko'rsatma to'liq ko'rsatmalar emas. Buni o'zingizning noyob Sparky ijodingizni loyihalashtiradigan va quradigan poydevor deb o'ylang.

1 -qadam: ehtiyot qismlar - shassi va haydovchi poyezdi

Shassi va haydovchi poyezdi: Vex - bu mashhur o'quv robotlari to'plami. Bu an'anaviy Erector to'plamiga o'xshaydi, unga murakkab servo dvigatellar, g'ildiraklar va viteslar qo'shiladi (VEX shuningdek, o'z dasturlash tili va to'liq robotlarni tayyorlash uchun kompyuter platasini o'z ichiga oladi, lekin biz ularni Sparky uchun ishlatmaymiz).

2 -qadam: Qismlar - Quvvat

Quvvat: ixcham 12v, 7Ah xobbi batareyasi. To'g'ridan-to'g'ri AC tok inverteri bilan birgalikda u robotni bir zaryadda bir necha soat ishlashi uchun etarli miqdorda sharbat beradi.

3 -qadam: qismlar - miya

Miya: Birinchi avlod Mac Mini arzon va Wi-Fi, Bluetooth va hamma narsani ulash uchun etarlicha portlarni (USB, Ethernet, FireWire, audio) o'z ichiga olgan kichik paketda katta quvvat va funksionallikni taklif etadi.

4 -qadam: qismlar - asab tizimi

Asab tizimi: Kompyuter va servo dvigatellar orasidagi bo'shliqni to'ldirish uchun Sparky MAKE Controller platasidan foydalanadi.

5 -qadam: dasturiy ta'minot

Dasturiy ta'minot: Sparky hozirgi teleprosessiyani sozlash uchun Skype, mashhur bepul VoIP va vide-chat dasturidan foydalanadi, lekin biz uning funksionalligini servomotor boshqaruvini qo'shadigan maxsus dasturlar yordamida oshirdik. Bu fayllarni o'zgartirish mumkin, shuning uchun siz datchiklar, ushlagich qo'llari va boshqalar kabi qo'shimcha funktsiyalarni qo'shishingiz mumkin.

6 -qadam: Boshqa komponentlar

Boshqa komponentlar: LCD monitor, sichqoncha, klaviatura veb -kamera kabellari - USB, Firewire, Ethernet, quvvat, video, audio Servo kuchini oshirish uchun sozlanadigan quvvat manbai.

7 -qadam: asboblar

Asboblar: Vex tornavida uchun Allen kaliti

8 -qadam: Shassi va haydash poezdi -1

Sparky shassisining oldingi versiyalari turli materiallarga, shu jumladan payvandlangan po'lat, legos va boshqalarga asoslangan. Sparky-ning hozirgi versiyasi VEX Robotik Dizayn tizimining afzalliklaridan foydalanadi, chunki Erector Set-ga o'xshash po'latdan yasalgan to'sinlar, plastinkalar va yong'oqlar/murvat, shuningdek, viteslar, g'ildiraklar va o'qlar. Bu to'plamlar sizning botingizning aniq o'lchamlarini aniqlayotganda ko'p vaqtni tejaydi. Bir nechta umumiy g'ildirak g'ildiraklari qattiq burilishlarda chaqqonlikni ta'minlaydi. Siz shunga o'xshash o'yinchoqli materiallardan qura olasiz yoki payvandlangan po'latdan mustahkam Sparky kabi mustahkamroq ramka yasashni tanlashingiz mumkin.

9 -qadam: Shassi va haydash poyezdi - 2

VEX to'plami juda ko'p ajoyib qismlarni o'z ichiga oladi, 180* cheklangan harakat diapazoniga ega standart servolarni, shuningdek, shahar motorlari kabi to'liq aylanadigan ikkita to'liq aylanishli dvigatel servosini o'z ichiga oladi. Bu qulay, chunki ular g'ildirakning to'liq aylanishini yaratish talablarini soddalashtiradi. (Original Sparky robotining cheklangan diapazonli servolari 2 ta edi, lekin ular robot g'ildiraklarini to'g'ridan-to'g'ri haydab yubormadi. Buning o'rniga ular nogironlar aravachasiga ulangan potentsiometrlarni jismonan qimirlatib qo'yishdi, ular Rube Goldbergga o'xshab ko'rinadigan murakkab echim bo'lib, u yillar davomida hayratlanarli darajada yaxshi ishladi. lekin baribir ko'pchilik muhandislarni asabiylashtiradi!).

10 -qadam: Shassi va haydash poezdi - 3

VEX servolari unchalik kuchli emas, lekin yopiq uzatmalar yordamida ular g'ildiraklarga etarli tezlikni bera oladilar, garchi tezlikni qurbon qilsalar ham. U qattiq sirtlarda etarlicha yaxshi ishlaydi, lekin gilam ustida yoki hatto kichik zarbalar ustida kurashadi. Keyingi qadam, kuchliroq to'liq aylanishli servolarni qo'shish yoki hatto shahar motorlariga o'tish bo'lishi mumkin, lekin bu qo'shimcha dasturlarni talab qiladi.

11 -qadam: Shassi va haydash poezdi - 4

VEX shassisini iloji boricha yengil qilish uchun uni qayta ishlashga ko'p vaqt sarflandi va uning barcha qismlari joyida. Ayniqsa, monitor tanlash qiyin kechdi. Dastlab men 7 ta yengil LCD displeydan foydalanardim, lekin uning o'lchamlari shunchalik past ediki, uni yaxshi ko'rish imkonsiz edi. Oxir -oqibat, eski 17 LCD displeyi hiyla -nayrang qildi, garchi og'irligi katta bo'lsa ham. Boshqa qurilish muammosi - vazn taqsimoti. Batareya, invertor va quvvat manbalari ularning og'irligi g'ildiraklar orasiga joylashtirilishi va hech biriga ortiqcha yuklamasligi uchun joylashtirilishi kerak. Bu masalalarning hammasi bir-biriga mahkam o'ralgan komponentlar va zip bilan bog'langan kabellarning murakkab jumbog'ini yaratadi.

12 -qadam: KOMPYUTER va PERIFERALLAR

Hozirgi Sparky juda kichkina bo'lishining sabablaridan biri bu Mac Mini -ning ilhomlantiruvchi o'lchamidir. Bu loyihani amalga oshirish uchun zarur bo'lgan hisoblash quvvati tobora kichrayib borayotgani ajoyib tushuncha bo'ldi. Oldingi harakatlar G4 to'liq ish stoli, Luxo Lamp iMac va hatto kamdan-kam ko'riladigan Mac Cube edi. Men hatto iPhone Sparky g'oyasini o'ylay boshladim, lekin uning o'z muammolari bor va kompyuter uskunalarini ulash juda oddiy. Mac -ning orqa tomoniga L -dan R -ga qaraydigan bo'lsak, quvvat kabeli, Ethernet (MAKE Controller -ga), Firewire (iSight), monitor kabeli, USB (MAKE Controller), boshqa USB (klaviatura va sichqoncha) mavjud. Qolgan barcha kabellar, g'ishtli g'isht va boshqalar fermuar bilan bog'langan va shassisga mahkamlangan. Mac, LCD monitor va MAKE platasi uchta o'zgaruvchan tok manbaiga ega, ular har biri 12 voltli batareyaning yoniga o'ralgan holda, DC-to-AC inverteriga ulangan uch tomonlama ajratgichga kiradi. Ethernet va USB kabeli MAKE Controller-ga ulanadi, bittasi ma'lumot uchun, ikkinchisi quvvat uchun, shu bilan birga u batareyali, MAKE kartasiga ulangan va g'ildiraklarda o'tirgan (lekin hali haydab bo'lmaydigan) ishlaydigan Wi-Fi bilan ishlaydigan kompyuterda ishlaydi.). Endi narsalarni sinab ko'rish uchun yaxshi vaqt. Olovni o'chiring va audio, video, WiFi va boshqalar bilan bog'liq muammolarni hal qiling va video qo'ng'iroqlar qilish uchun Skype -dan yuklab oling va foydalaning. Keyingi bosqichga o'tishdan oldin, barcha mumkin bo'lgan noqulayliklarni tozalashga ishonch hosil qiling.

13 -qadam: NAZORATCHI QILING

Mac va servo dvigatellar o'rtasida jismoniy aloqa o'rnatish uchun boshqaruv paneli kerak. Kengash kompyuterdan buyruqlar oladi va ularni motorlarni aylantiruvchi elektr impulslariga aylantiradi. Shuningdek, u sensorlardan (infraqizil, sensorli, yorug'lik) signallarni qabul qilib, ularni kompyuterga qaytarishi mumkin. Ko'p turli xil nazorat moslamalari mavjud. Eng mashhurlaridan biri, ehtimol, ko'pchilik yoqtiradigan arzon, ochiq manbali boshqaruv paneli Arduino. Men bir necha yil oldin MAKE taxtasini oldim, u prototip bosqichidan deyarli chiqmadi. Kengashning yangi versiyalari o'xshash, lekin, ehtimol, sozlash biroz oddiyroq. Men MakingThings saytiga tashrif buyurishni maslahat beraman, so'nggi dasturiy ta'minot va boshqa yangilanishlar uchun, MAKE kontrollerining bir yaxshi tomoni shundaki, kirish va chiqish uchun analog va raqamli portlarning ko'pligi. Sparky uchun eng yaxshisi-4 ta ulanadigan va ishga tushadigan servo uyalar. VEX servolari 0 va 1 -uyalarga to'g'ri ulanadi, bu noldan ulanishlarni yaratish uchun ko'p vaqt va kuchni tejaydi. MAKE taxtasida shuningdek, servo quvvat uchun qulay o'tish moslamasi mavjud, u MAKE kartasidan 5v da to'g'ridan -to'g'ri chiqib ketishi mumkin yoki sharbatni 9v ga ko'tarish uchun tashqi quvvat manbaiga ulanishi mumkin. Sparky s VEX dvigatellari yuklanganidan ko'ra ko'proq og'irlik bilan yuklanadi, shuning uchun qo'shimcha quvvat g'ildiraklarni aylantirishga yordam beradi (dvigatellarda ichki kesish sxemasi mavjud bo'lib, ular juda ko'p quvvat ishlatilsa yonib ketishining oldini oladi). Agar siz Arduino yoki boshqa boshqaruv panelidan foydalanayotgan bo'lsangiz, servolarni haydash uchun kerakli ma'lumotlarni topish uchun Internetga qarang. Uni topish juda oson bo'lishi kerak.

14 -qadam: dasturiy ta'minot

Aslida, Sparky-dan foydalanish uchun ikkita kompyuter kerak bo'ladi-bortli Mac Mini va veb-yoqilgan va video-chat uchun boshqa kompyuter. Bu ikkinchi kompyuterni Sparky boshqaruv kabinasi deb tasavvur qiling. Men eski quvvat kitobi va iSight kamerasidan foydalanaman. Ikkala kompyuterda ham Skype kerak. Sparky loyihasi uni video suhbat uchun ishlatadi, lekin matnli suhbat funktsiyasidan skype aloqasi orqali dvigatelni boshqarish buyruqlarini bajarish uchun foydalanadi, shuning uchun agar Skype ulanayotgan bo'lsa, ular o'rtasida hech qanday qo'shimcha ulanish talab qilinmaydi. Skype uchun, Sparky maxsus plagin dasturini talab qiladi. Boshqarish kabinasi plaginlari klaviatura bilan taqqoslangan WASD boshqaruvli video o'yin uslubi bilan ta'minlangan. Stendning tugmachalari Skype orqali matnli xabarlar sifatida Sparky-ning Mac Mini bortiga yuboriladi, u erda plaginning boshqa nusxasi matnli xabarlarni oladi va ularni MAKE boshqaruvchisiga yuboriladi, bu esa servolarga quvvat yuboradi. Bu erda maxsus dasturiy ta'minot Bu erda dasturiy ko'rsatmalar

15 -qadam: SPARKY BO'LISH

Sparky haydash - bu noyob tajriba, tez -tez texnik o't o'chirish mashqlari bilan to'ldirilgan Mars rover simlari va jonli ijtimoiy tarmoqlar aralashmasi. Bu odamlarni qo'rquvlari va odam-mashina gibridining g'oyasi haqida o'ylashga majbur qiladi. Odamlar yarim mashinali kiborg bilan gaplashayotganini tezda unutib yuborgani ajablanarli va bir necha almashinuvda Sparky ishtirokchilar o'rtasida haqiqiy, insoniy aloqa o'rnatishga qodir. galereya ekskursiyasi, jazz qo'shiqchisi va guruh rahbari, partiya boshlovchisi va virtual Burning Man ishtirokchisi. Ammo Sparkining potentsiali bu misollarga qaraganda ancha katta. Siz Sparkini nima qila olasiz? Qayerga olib borardingiz? Dunyo bilan o'zaro munosabatlarga ta'sir qiladigan tele -mavjudlik robotlarini qanday ko'rasiz?