Projek BOTUS: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:13

Instruksional ini akan menggambarkan robot BOTUS, yang dibina sebagai projek jangka untuk tahun pertama kejuruteraan kami di Universite de Sherbrooke, di Sherbrooke, Quebec, Kanada. BOTUS bermaksud roBOT Universite de Sherbrooke atau, seperti yang kami sebut, roBOT Under Skirt:) Projek yang diusulkan kepada kami terdiri daripada mencari aplikasi yang menarik untuk kawalan suara. Dengan salah seorang ahli kami peminat robotik, dan mengikuti jejak projek kami sebelumnya *, kami memutuskan untuk membina robot kawalan jauh yang akan menggunakan perintah suara sebagai ciri tambahan bagi orang yang tidak terbiasa memanipulasi jarak jauh yang kompleks dengan pelbagai butang (dengan kata lain, bukan pemain;)). Pasukan yang bertanggungjawab untuk pencapaian robot terdiri daripada (mengikut urutan abjad): - Alexandre Bolduc, Kejuruteraan Komputer- Louis-Philippe Brault, Kejuruteraan Elektrik- Vincent Chouinard, Kejuruteraan Elektrik- JFDuval, Kejuruteraan Elektrik- Sebastien Gagnon, Kejuruteraan Elektrik- Simon Marcoux, Kejuruteraan Elektrik- Eugene Morin, Kejuruteraan Komputer- Guillaume Plourde, Kejuruteraan Komputer- Simon St-Hilaire, Kejuruteraan ElektrikSebagai pelajar, kami tidak mempunyai anggaran yang tidak terhad. Ini memaksa kami untuk menggunakan semula banyak bahan, dari polikarbonat hingga bateri hingga komponen elektronik. Bagaimanapun, saya akan berhenti bertele-tele sekarang dan menunjukkan kepada anda apa binatang buas ini dibuat! Catatan: Untuk mengikuti semangat berkongsi, semua skema untuk PCB serta kod yang menggerakkan robot akan diberikan dalam instruksi ini … Nikmati! * Lihat Cameleo, robot yang berubah warna. Projek ini tidak selesai pada tarikh akhir, perhatikan pergerakan yang tidak sama, tetapi kami masih berjaya menerima sebutan untuk inovasi untuk ciri "Pencocokan Warna" kami.

Langkah 1: Evolusi Pantas Robot

Seperti banyak projek, BOTUS melalui berbagai tahap evolusi sebelum menjadi seperti sekarang. Pertama, model 3D dibuat untuk memberi idea yang lebih baik mengenai reka bentuk akhir kepada semua orang yang terlibat. Selepas itu, prototaip bermula, dengan membuat platform ujian. Setelah mengesahkan bahawa semuanya berfungsi dengan baik, kami memulakan pembinaan robot terakhir, yang harus diubah beberapa kali. Bentuk asasnya tidak diubah. Kami menggunakan polikarbonat untuk menyokong semua kad elektronik, MDF sebagai pangkalan, dan tiub ABS sebagai menara pusat yang menyokong sensor jarak inframerah dan pemasangan kamera kami.

Langkah 2: Pergerakan

Pada asalnya, robot itu dilengkapi dengan dua motor Maxon yang menggerakkan dua roda rollerblade. Walaupun robot dapat bergerak, tork yang dibekalkan oleh motor terlalu kecil, dan mereka harus didorong secara maksimum sepanjang masa, yang mengurangkan ketepatan pergerakan robot. Untuk menyelesaikan masalah ini, kami menggunakan dua Motor Escap P42 dari usaha JFDuval's Eurobot 2008. Mereka mesti dipasang pada dua kotak gear yang dibina khas dan roda kami ditukar menjadi dua roda skuter. Sokongan ketiga pada robot terdiri daripada roda bebas sederhana (sebenarnya hanya bebola logam dalam kes ini).

Langkah 3: Pencengkam

Pencengkam juga merupakan hasil penyembuhan. Mereka pada asalnya adalah bahagian dari lengan robot yang digunakan sebagai alat pengajaran. Servo ditambahkan untuk membolehkannya berputar, selain kemampuannya untuk merebut. Kami cukup bernasib baik, kerana pencengkam mempunyai alat fizikal yang menghalangnya membuka terlalu jauh atau menutup terlalu ketat (walaupun setelah "ujian jari", kami menyedari ia mempunyai cengkaman yang cukup baik …).

Langkah 4: Kamera & Sensor

Ciri utama robot, setidaknya untuk proyek yang kami berikan, adalah kamera, yang harus dapat melihat-lihat dan memungkinkan untuk mengawal pergerakannya dengan tepat. Penyelesaian yang kami jalani ialah pemasangan Pan & Tilt yang ringkas, yang terdiri daripada dua servo yang dilekatkan secara artistik (hmmm) di atasnya yang dilengkapi dengan kamera def sangat tinggi yang tersedia di eBay dengan harga sekitar $ 20 (heh…). Kawalan suara kami membolehkan kami menggerakkan kamera dengan dua paksi yang disediakan oleh servo. Perakitan itu sendiri dipasang di atas "menara" pusat kita, digabungkan dengan satu servo yang dipasang sedikit di luar pusat, membolehkan kamera melihat ke bawah dan melihat pencengkam, membantu pengendali dengan manuvernya. Kami juga dilengkapi BOTUS dengan 5 inframerah sensor jarak, dipasang di sisi menara pusat, yang membolehkan mereka "pandangan" yang baik dari bahagian depan dan sisi robot. Julat sensor depan adalah 150cm, sensor di sisi mempunyai jarak 30cm dan yang diagonal mempunyai jarak hingga 80cm.

Langkah 5: Tetapi Bagaimana dengan Otak?

Seperti setiap robot yang baik, kita memerlukan otak. Papan kawalan tersuai telah dirancang untuk melakukan perkara itu. Digelar "Colibri 101" (yang bermaksud Hummingbird 101 kerana tentu kecil dan cekap), papan ini merangkumi input analog / digital yang lebih daripada cukup, beberapa modul kuasa untuk roda, paparan LCD dan modul XBee yang digunakan untuk komunikasi tanpa wayar. Semua modul ini dikendalikan oleh Microchip PIC18F8722. Papan ini secara sukarela dirancang untuk menjadi sangat padat, baik untuk menjimatkan ruang dalam robot dan untuk menjimatkan bahan PCB. Sebilangan besar komponen di papan kami adalah sampel, yang memungkinkan kami mengurangkan kos keseluruhan PCB. Papan itu sendiri dibuat secara percuma oleh AdvancedCircuits, jadi terima kasih banyak atas tajaannya. Catatan: Untuk terus semangat berkongsi, anda akan menemui skema, fail Cadsoft Eagle untuk reka bentuk papan dan kod C18 untuk mikrokontroler di sini dan di sini.

Langkah 6: Kuasa

Sekarang, semua barang ini cukup kemas, tetapi memerlukan jus untuk terus berjalan. Untuk itu, kami sekali lagi beralih ke robot Eurobot 2008, melepaskan baterinya, yang kebetulan adalah Dewalt 36V Lithium-Ion Nano Phosphate dengan 10 sel A123. Ini pada asalnya kami disumbangkan oleh DeWALT Canada. Semasa persembahan terakhir kami, bateri bertahan sekitar 2.5 jam, yang sangat dihormati.

Langkah 7: Tetapi … Bagaimana Kita Mengawal Masalahnya?

Di sinilah bahagian "rasmi" dari istilah projek bermula. Sayangnya, kerana pelbagai modul yang kami gunakan untuk menyaring suara kami dan mengubahnya menjadi perintah suara dirancang oleh Universite de Sherbrooke, saya tidak akan dapat menerangkannya dengan banyak butirannya. Walau bagaimanapun, saya dapat memberitahu anda bahawa kami memperlakukan suara melalui satu siri penapis, yang membolehkan FPGA mengenali, bergantung pada keadaan setiap output yang diberikan oleh penapis kami, fonem mana yang diucapkan oleh pengendali. Sejak itu, pelajar kejuruteraan komputer kami merancang antara muka grafik yang menunjukkan semua maklumat yang dikumpulkan oleh robot, termasuk suapan video langsung. (Sayangnya, kod ini tidak disertakan) Maklumat ini dihantar melalui modul XBee di Colibri 101, yang kemudian diterima oleh modul XBee lain, yang kemudian melalui penukar Serial-ke-USB (rancangan untuk papan ini juga termasuk dalam fail.rar) dan kemudian diterima oleh program tersebut. Pengendali menggunakan Gamepad biasa untuk mengirimkan arahan pergerakan / gripper ke robot, dan alat dengar untuk mengawal kamera. Berikut adalah contoh robot yang sedang beraksi:

Langkah 8: Kesimpulannya

Nah, itu sahaja. Walaupun arahan ini tidak menerangkan secara terperinci bagaimana kami membuat robot kami, yang mungkin tidak akan membantu anda kerana bahan yang "unik" yang kami gunakan, saya sangat menggalakkan anda untuk menggunakan skema dan kod yang kami sediakan untuk memberi inspirasi anda dalam membina robot anda sendiri! Sekiranya anda mempunyai sebarang pertanyaan, atau akhirnya membuat robot dengan bantuan barang kami, kami dengan senang hati mengetahui! Terima kasih kerana membaca! PS: Sekiranya anda tidak mahu memilih saya, lihat projek Jerome Demers di sini atau bahkan di projek JFDuval yang tersedia melalui halaman peribadinya di sini. Sekiranya salah satu daripada mereka menang, saya mungkin dapat menjaringkan beberapa potongan laser;)