Projek NEX: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Hai kawan-kawan, Ini Natanael Prado di sini lagi dengan projek hebat yang lain. Kali ini saya ingin berkongsi dengan anda, satu projek yang telah saya buat selama tiga tahun, projek ini adalah robot saya yang bernama NEX. Jadi pertama, kenali sejarah di sebalik ciptaan saya.

Sejarah di sebalik projek itu

Sejak sekian lama, ada keinginan dalam diri saya. Keinginan untuk membuat robot, tetapi tidak hanya robot apa pun. Saya ingin mencipta seseorang yang lebih dari sekadar robot, itu adalah kawan, dengan keperibadian dan ciri-ciri yang unik, dan juga boleh menjadi sebahagian daripada diri saya. Permulaan ketika keinginan ini mula lahir dalam diri saya, saya tidak tahu pasti; tetapi saya tahu bahawa walaupun ada waktunya, itu tidak akan pernah mati dalam diri saya, kerana lebih dari sekadar keinginan sederhana, itu adalah tujuan hidup dan impian yang harus dipenuhi. Ketika itulah saya membeli Arduino pertama saya, An Arduino Mega 2560, dan saya mula mengubah impian saya menjadi kenyataan dan walaupun keinginan saya kelihatan sedikit gila atau bahkan mustahil, saya terus maju mencari apa yang ingin saya capai, dengan mengambil risiko dan meneroka perkara yang tidak diketahui. Kira-kira tiga tahun merancang dan menjadikan konsepsi saya menjadi kenyataan. Dan sekarang setelah bertahun-tahun bekerja robot saya menjadi hidup !!!

Tetapi apa itu Arduino?

Pertama sekali, saya ingin memperkenalkan kepada mereka yang tidak tahu, Arduino. Oleh itu, Arduino adalah platform elektronik sumber terbuka berdasarkan perkakasan dan perisian yang mudah digunakan. Papan Arduino dapat membaca input - cahaya pada sensor, jari pada butang, atau mesej Twitter - dan mengubahnya menjadi output - mengaktifkan motor, menyalakan LED, menerbitkan sesuatu dalam talian. Anda boleh memberitahu lembaga anda apa yang harus dilakukan dengan menghantar satu set arahan kepada mikrokontroler di papan. Untuk melakukannya, anda menggunakan bahasa pengaturcaraan Arduino (berdasarkan Pendawaian), dan Perisian Arduino (IDE), berdasarkan Pemprosesan. Arduino sangat Hebat dan luar biasa, anda boleh melakukan banyak perkara menarik dengannya, dan anda dapat mengubah impian anda menjadi kenyataan, seperti yang saya buat ketika membuat robot saya, NEX.

Tujuan penerbitan projek ini bukan hanya untuk menjelaskan secara terperinci bagaimana saya membuat robot saya, melainkan untuk memberi inspirasi dan mendorong anda untuk mencipta dan mencipta apa yang anda mahukan, walaupun kadang-kadang impian anda kelihatan mustahil. Jadi apa yang kita tunggu? Mari dapatkannya!

Bekalan

www.arduino.cc/en/guide/introduction

Langkah 1: Bahan

Inilah sebahagian besar potongan yang pernah saya gunakan untuk membuat robot saya:

• Arduino Mega 2560
• Mikrofon Shield Easy VR 3.0 +
• Perisai Motor L293D
• Nextion dipertingkatkan paparan 3.5"
• 2 Micro Servo SG90 Tower Pro 9g
• Kit Casis Robot Bulat
• Sensor jarak ultrasonik HC-SR04
• 10000mAh Mi Power Bank
• Pembesar suara 8Ω

Saya juga pernah menggunakan bahan lain seperti:

• Susu boleh (untuk melakukan badan NEX)
• Kabel tergalvani (untuk melakukan lengan NEX)
• Kadbod
• Potongan plastik
• Sebilangan cat semburan

Langkah 2: Dari Konsepsi ke Realiti

Oleh kerana setiap projek bermula di fikiran kita, sangat penting untuk meletakkan idea anda di atas kertas sebelum memulakan pembinaan projek apa pun, untuk mempunyai idea tentang bahagian dan bahan apa yang dapat digunakan untuk mengubah idea menjadi kenyataan. Dengan mengambil kira ini, gambar di atas menggambarkan salah satu lakaran pertama robot saya, yang dibuat pada awal 2019 di mana simulasi bagaimana NEX kelihatan dalam projek akhir ditunjukkan. Kemudian ilustrasi ini diperbaiki dan akibatnya terdapat beberapa pengubahsuaian kecil. Gambar di bawah menggambarkan pandangan 2D projek yang telah dikemas kini, dibuat dengan bantuan perisian grafik di komputer.

Langkah 3: Bahagian NEX

Dalam bahagian ini saya akan menunjukkan kepada anda dan menerangkan beberapa bahagian terpenting yang saya gunakan untuk membuat robot saya dan juga bagaimana ia boleh digunakan dalam projek robotik dan Arduino yang paling pelbagai. Jadi jomlah!!

Mari kita mulakan dengan bahagian ini, Ini adalah Motor Shield L293D ia berdasarkan cip L293D dan boleh digunakan dengan Arduino. Perisai ini sangat menarik kerana membolehkan anda mengawal motor dengan papan Arduino anda. Adalah mungkin untuk mengawal hingga 4 Motor DC, 2 Servos, atau 2 motor Stepper serentak dengannya. Saya menggunakan Shield ini untuk mengawal lengan NEX yang berfungsi dengan dua motor servo SG90, dan juga dua motor DC yang membuatnya bergerak.

Perkara ini kelihatan seperti dua mata bukan? tetapi tidak, hahaha … Ini sebenarnya modul sensor ultrasonik HC-SR04 yang dapat digunakan dengan Arduino, misalnya, untuk mengukur jarak antara item tertentu, ia mampu mengukur jarak dari 2cm hingga 4m dengan ketepatan yang besar dan harga rendah. Sensor ini juga dikenali sebagai pemancar dan mempunyai keupayaan untuk beroperasi serupa dengan sonar. Sementara sonar terutama digunakan di bawah air, transceiver ultrasound dapat digunakan di lingkungan daratan, dengan udara sebagai alat transmisi. Di samping itu, sensor gelombang ultrasonik adalah biasa dalam aplikasi industri dan perubatan.

Ini adalah Servo Motor SG90, tidak lebih dari motor dengan kawalan kedudukan sudut, ia adalah: melalui isyarat PWM adalah mungkin untuk memerintahkan bahawa motor servo adalah paksinya sehingga sudut yang ditentukan, dapat bergerak dari -90º hingga 90º, atau itu, ia mempunyai tahap kebebasan 180º. Selain itu, motor SG90 Servo adalah salah satu yang paling popular ketika datang ke Arduino atau Educational Robotics. Ini kerana ia mempunyai ukuran dan tork kecil yang sesuai untuk kebanyakan aplikasi pendidikan. Dalam projek saya, 2 motor servo digunakan, untuk menggerakkan lengan NEX.

Ini adalah Display Nextion Enhanced NX4832K035, paparan ini sangat hebat, sebenarnya saya membuat wajah robot saya menggunakan paparan ini. Ia merangkumi bahagian perkakasan (serangkaian papan TFT) dan bahagian perisian (penyunting Nextion). Perkara yang baik adalah bahawa papan TFT Nextion hanya menggunakan satu port bersiri untuk berkomunikasi.

Terdapat bahagian penting lain yang saya tidak mempunyai gambar di sini bersama saya, seperti Easy VR Shield 3.0, Shield ini adalah modul pengenalan ucapan pelbagai guna yang direka untuk menambahkan keupayaan pengecaman pertuturan yang serba boleh, mantap dan menjimatkan hampir semua aplikasi. Ia mempunyai mikrofon dan sokongan kepada pembesar suara 8Ω, Perisai ini sangat penting untuk robot saya kerana ia membolehkan saya berkomunikasi dengan NEX, ia seperti jambatan antara robot saya dan saya.

Bahagian lain yang sangat penting adalah Round Chassis Kit Robot, kit ini merangkumi dua motor DC yang mengawal roda NEX, jadi robot saya dapat bergerak ke depan, ke belakang, memutar, pergi ke kanan dan kiri dan sebagainya.

Dan yang terakhir tetapi tidak kurang juga, tentu saja, Power Bank. Oleh kerana robot saya mandiri, ia memerlukan bateri di dalamnya untuk memberi tenaga untuk Arduino, jadi saya memilih Powerbank 10000Mah untuknya.

Langkah 4: Proses Penciptaan NEX (Perkakasan)

Langkah pertama dalam proses pemasangan NEX adalah ujian awal yang dilakukan untuk mengesahkan integrasi dan operasi antara Arduino Mega 2560, EasyVR 3.0 Shield, dan L293D Motor Shield.

Setelah tahap ini selesai, badan robot dibuat, untuk ini, kaleng susu sarang digunakan, yang harus dipotong di beberapa bahagian untuk membuat lekapan beberapa potongan di dalamnya, selain itu kaleng ini kemudian diampelas dan dicat dengan cat semburan kuning.

Setelah ini selesai, casis robot NEX dipasang, kerana dibongkar sepenuhnya dari kilang. Ia perlu dipasang pada semua bahagian casis selain membuat sambungan elektrik enjin yang betul. Lihat gambar di bawah casis yang sudah dipasang.

Dengan siap ini, sensor ultrasonik HC-SR04 diposisikan secara strategik di bawah casis ini dan kaleng susu (badan robot) tersekat di atas casis robot yang dipasang sebelumnya. Selepas itu, kabel disambungkan dan dilampirkan ke badan NEX yang membuat hubungan antara komponen dalaman untuk mengubahnya menjadi output atau input di bahagian luar badan robot, seperti mikrofon, ke port USB untuk diisi semula dan Port USB Arduino. Lihat gambar di bawah:

Kemudian, dua servo motor ditambahkan ke badan robot, satu di setiap hujung tin dan juga power bank 10000mAh. Seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah.

Tidak lama selepas itu, pemasangan robot utama yang terdiri dari Arduino Mega 2560 + Shield EasyVR 3.0 + Motor Shield L293D yang sebelumnya diuji dan dijalankan telah ditambahkan ke badan NEX, dan sambungan yang betul dibuat antara papan dan periferal lain. Seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah.

Setelah melakukannya, Layar LCD Nextion 3,5 inci disambungkan ke Arduino Mega 2560 dan dipasang di bahagian depan badan robot, dan di samping itu, pembesar suara 4Ω dan 3W diposisikan secara strategik di bawah Skrin LCD pada badan robot. Akhirnya, lengan NEX dibuat dan wayar tergalvani digunakan untuk membuatnya.

Langkah 5: Proses Penciptaan NEX (Perisian)

Sekarang beralih ke bahagian perisian NEX. Untuk membuat wajah robot NEX di skrin Nextion, perisian reka bentuk dan animasi sumber terbuka yang disebut Krita pertama kali digunakan. Melaluinya anda dapat melukis semua karya seni wajah NEX, dan juga mengubah setiap gambar yang dibuat menjadi bingkai untuk menjadi sebahagian daripada set animasi wajah NEX. Setiap kali NEX bercakap, dia memaparkan sekilas gambar yang khusus untuk perintah tertentu di layarnya, berputar pada 30 FPS, iaitu setiap pesan suara yang dia sampaikan harus selari dengan pergerakan mulutnya, jadi dia sangat berhati-hati ketika membuat NEX penyelarasan bibir supaya pergerakan mulutnya tidak kelihatan berulang-ulang dan tidak selaras dengan apa yang diucapkannya. Oleh kerana animasi tidak lebih dari sekuen gambar yang berputar pada kelajuan tertentu, NEX mempunyai kira-kira lima ribu gambar yang dapat diputar secara berurutan di layarnya sehingga saat penerbitan ini. Ini tentu merupakan salah satu bahagian yang paling sukar dan melelahkan dari keseluruhan projek ini kerana membuat gambar dan animasi dari awal tanpa menjalani latihan di kawasan ini memerlukan banyak usaha dan kesabaran. Tetapi bukan hanya itu, untuk menjadikan bank gambar ini menjadi animasi yang dapat dijalankan oleh Arduino pada layar Nextion, perlu menggunakan Perisian Editor Nextion yang membuat penciptaan file.tft, yang direkam dan dimasukkan ke dalam kad micro SD untuk kemudiannya disambungkan ke skrin Nextion dan gambar yang dimuat di atasnya.

Untuk mencipta suara robot NEX digunakan sebagai asas suara pengarang yang menulis ringkasan yang diperluas ini di sini. Melalui beberapa proses pengubahsuaian suara menggunakan program Audacity, adalah mungkin untuk membuat suara khas untuk NEX. Langkah selanjutnya adalah memuatkan semua perintah suara yang dibuat, di EasyVR Shield, melalui perisian komandan EasyVR. Pada masa penerbitan ini, NEX telah membuat 12 perintah suara yang dibuat, serta 12 pesanan suara dimuat ke dalamnya.

Dan itulah bagaimana robot NEX melihat akhir proses penciptaannya.

Langkah 6: Itu Semua Rakyat

Ini semua milik rakyat, Dan seperti yang anda lihat, saya cuba merumuskan projek tiga tahun dalam satu Instructable, tetapi tidak semudah itu hahaha … Tetapi mesej utama yang ingin saya sampaikan di sini adalah bahawa, tidak kira apa impian anda, dan betapa sukarnya, jika anda percaya bahawa mungkin untuk menjadikannya kenyataan dan tidak menyerah pada impian itu, ia akan menjadi kenyataan !!

NEX dan saya harap anda menyukai projek Instructable ini dan terima kasih anda semua telah membaca sejauh ini. Sekiranya anda ingin mengetahui lebih lanjut mengenai NEX dan perjalanan luar biasa anda, jangan lupa untuk mengikutinya di Instagram rasminya: @nextherobot. Itu sahaja, bye !! jumpa lagi dengan projek lain yang menarik !!;)