Flex ბოტი: 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:15

გამოიყენეთ ეს ინსტრუქცია, რათა გააკეთოთ 4 წამყვანი რობოტი შასი, რომელსაც აკონტროლებენ თქვენი კუნთები!

ნაბიჯი 1: ამბავი

ჩვენ ორი უმცროსი ვართ ირვინგტონის უმაღლესი სკოლისგან, რომლებიც ვიღებთ საინჟინრო პრინციპებს, PLTW კლასს. ჩვენმა მასწავლებელმა, ქალბატონმა ბერბავიმ მოგვცა შესაძლებლობა ავირჩიოთ SIDE პროექტი, რომელიც გამოჩნდება Maker Faire Bay Area– ში. ჩვენ აღმოვაჩინეთ ვებსაიტი სახელწოდებით "Backyard Brains" (https://backyardbrains.com), რომელიც დაგვეხმარა განვავითაროთ იდეა კუნთების მოქნილობის გამოყენებისათვის ძრავის გადასაადგილებლად. ჩვენმა მასწავლებელმა მოგვაწოდა Arduino მიკროკონტროლერი, EMG კუნთების სენსორი, vex აღჭურვილობა, ჯუმბერის მავთულები და ბატარეები. შემდეგ ჩვენ გამოვიყენეთ ჩვენი წინა პროგრამირების და რობოტიკის უნარ -ჩვევები (ვისწავლეთ კონკურენტუნარიანი რობოტიკისა და სტაჟირების გამოცდილებით), რათა შევქმნათ შასი, რომელსაც ჩვენ ვაკონტროლებთ ჩვენი კუნთების გამოყენებით! ეს პროექტი, როგორც ვნახეთ ინტერნეტში ჩატარებული კვლევის შემდეგ, აქამდე ნამდვილად არავის გაუკეთებია, რაც იმას ნიშნავს, რომ ჩვენ უნდა შევქმნათ ყველაფერი ნულიდან! ეს ითვალისწინებდა უამრავ ტესტირებას, შეცვლას და ხელახალ გამოცდას, მაგრამ საბოლოოდ ჩვენი საბოლოო პროექტის ნახვა ღირდა.

ნაბიჯი 2: ძირითადი აღწერა

ჩვენი პროექტი არსებითად არის 4 ბორბლიანი, 4 საავტომობილო რობოტის შასი, რომელიც კონტროლდება Arduino მიკროკონტროლის გამოყენებით. Arduino– ს ერთვის EMG კუნთების სენსორი, რომელიც გადასცემს კუნთების ძაბვის მონაცემებს Arduino– ს ანალოგიურ პორტში. რამოდენიმე ციფრული ქინძისთავები და არდუინოს გრუნტის/5 ვოლტიანი ქინძისთავები უკავშირდება პურის დაფას შასის თავზე, აძლიერებს 4 ძრავას და აგზავნის მათ მონაცემთა სიგნალებს.

საერთო ჯამში, როდესაც ერთი ირეკლავს, EMG სენსორის მიერ დაფიქსირებული ძაბვის ცვალებადობა სიგნალს უწევს ციფრულ პორტს, რომ გაგზავნოს მონაცემები საავტომობილო კონტროლერის მონაცემთა პინზე, რომელიც მთავრდება ძრავის ჩართვით. გარდა ამისა, ჩვენ გვაქვს ორი ღილაკი, რომლებიც დაკავშირებულია ჩვენი Arduino– ს ანალოგიურ ქინძისთავებთან. ღილაკების დაჭერისას დენი იგზავნება ანალოგურ ქინძისთავებზე და როდესაც ეს ანალოგური ქინძისთავები რეგისტრირებენ მიმდინარე შეყვანას, ძრავები ბრუნავს სხვადასხვა მიმართულებით, რათა შასი წავიდეს წინ, უკან, მარცხნივ ან მარჯვნივ.

ქვემოთ მოცემულია ამ პროექტის შესაძენად აუცილებელი ნივთები:

- EMG სენსორი

- VEX 393 მოტორსი

- VEX MOTOR კონტროლერები

- VEX HARDWARE ნაკრები

- VEX ბორბლები

- საცხობი და მავთულები

- ARDUINO UNO

- 9 ვოლტ ბატარეა (თქვენ დაგჭირდებათ ბევრი, რადგან ეს ბატარეები იღუპება დაახლოებით 30 წუთში, დიდი რაოდენობით 4 VEX ძრავის გამოყენების გამო):

ნაბიჯი 3: ნაბიჯი 1: დისკი

ამ შასის შესაქმნელად შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი ტექნიკა/ძრავა, თუმცა რეკომენდირებულია VEX აპარატურა, VEX ვერსია 4 Motors და VEX ძრავის კონტროლერები. ამ შასის შექმნისას თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ ადგილი, რომელიც საჭიროა პურის დაფის, არდუინოს მიკროკონტროლის, ბატარეების და გადამრთველების დასაყენებლად შასის თავზე. გარდა ამისა, გამოყენებულ ძრავებს უნდა ჰქონდეთ PWM შესაძლებლობა. ამ პროექტის მიზნებისათვის ეს არსებითად ნიშნავს იმას, რომ ძრავას უნდა ჰქონდეს დადებითი pin, უარყოფითი pin და მონაცემთა pin. უწყვეტი Servo Motors ან DC ძრავები საავტომობილო კონტროლერებთან ორივეს აქვს PWM უნარი.

გარდა ზემოაღნიშნული ინფორმაციისა, ეს შასი შეიძლება მთლიანად მორგებული იყოს თქვენს სურვილებზე, სანამ მას აქვს 4 წამყვანი!

აქ არის რამოდენიმე დამატებითი რამ, რაც უნდა გაითვალისწინოთ შასის შექმნისას (ეს ყველაფერი ჩანს თანდართული შასის სურათებზეც!):

1) თითოეული ღერძი უნდა იყოს საყრდენი ორ წერტილში, რათა არ მოხდეს მოხრა

2) ბორბალი პირდაპირ არ უნდა შეეხოს შასის მხარეს (უნდა არსებობდეს მცირე უფსკრული, რომლის მიღწევაც შესაძლებელია გამყოფების გამოყენებით) ეს ამცირებს ხახუნს, რომელიც ანელებს ბორბლის სიჩქარეს შემობრუნებისას

3) გამოიყენეთ ბორბლის მეორე მხარეს (შასის მოპირდაპირედ) ღერძის კვანძები, რათა უზრუნველყოთ ბორბალი შასისკენ

ნაბიჯი 4: ნაბიჯი 2: წრე

* შენიშვნა, ამ პროექტისთვის სქემის შესაქმნელად, ჩვენ გირჩევთ გამოიყენოთ მყარი/წინასწარ მოხრილი პურის დაფის მავთული, რადგან ის გაცილებით სუფთა/ადვილი გასაგებია წრედის შეცდომების შემოწმებისას, რაც სავარაუდოდ მოხდება. მყარი მავთულის გამოყენების მაგალითისთვის იხილეთ ამ პროექტის შესავალი სურათები. *

ეს პროექტი იყენებს პურის დაფას შემდეგი მიზეზების გამო:

- ძაბვის მიცემა კონტროლირებად რამდენიმე ძრავაზე

- მონაცემთა სიგნალების გაგზავნა ძრავის საავტომობილო კონტროლერებთან

- მიიღოს სიგნალები ღილაკებიდან

- უზრუნველყოს EMG სენსორის ძაბვა

- მიიღოს სიგნალები EMG სენსორიდან

გთხოვთ იხილოთ TinkerCAD წრიული სურათი მიმაგრებული მითითებისთვის.

აქ არის რამოდენიმე ნაბიჯი იმის გასაგებად, თუ როგორ შეესაბამება TinkerCADcircuitry ფაქტობრივი სქემა, რომელიც ჩვენ გავაკეთეთ/გამოვიყენეთ:

ყვითელი მავთულები წარმოადგენს "მონაცემთა" მავთულხლართებს, რომლებიც არსებითად აგზავნიან სიგნალებს საავტომობილო კონტროლერთან, რაც ძრავას ბრუნავს.

შავი მავთულები წარმოადგენს უარყოფით, ანუ "გრუნტის" მავთულს. ერთი მნიშვნელოვანი შენიშვნა ის არის, რომ ყველა ძრავა/ კომპონენტი უნდა იყოს დაკავშირებული უარყოფით მიწის მავთულთან, რომელიც უნდა კონტროლდებოდეს არდუინოს მიერ.

წითელი მავთულები წარმოადგენს დადებით მავთულს. დადებითი და უარყოფითი მავთულები უნდა იყოს წრეში, რომ ის იმუშაოს.

ნაბიჯი 5: ნაბიჯი 3: კოდირება

ეს არის პროექტის ყველაზე რთული ნაწილის გაგება. ჩვენი პროგრამა მოითხოვს Arduino IDE- ს გამოყენებას, რომლის გადმოწერაც შესაძლებელია Arduino ვებსაიტზე. სასურველია Arduino ონლაინ რედაქტორის გამოყენება გადმოწერილი IDE- ს ნაცვლად.

ARDUINO IDE

მას შემდეგ, რაც ეს IDE გადმოწერილი იქნება/გამოსაყენებლად მზად და პროგრამა, რომელიც ჩვენ გავაკეთეთ, გადმოწერილი იქნება IDE– ში, მაშინ თქვენ მხოლოდ უნდა ატვირთოთ კოდი Arduino– ში და ამ პროექტის პროგრამული ასპექტი შესრულებულია!

შენიშვნა - ამ პროექტის კოდის ZIP ფაილი მიმაგრებულია ქვემოთ.

არსებითად, ჩვენი პროგრამა კითხულობს ძაბვის მნიშვნელობებს უწყვეტი სიჩქარით და თუ ძაბვის მნიშვნელობები არის გარკვეული დიაპაზონის მიღმა (რაც მიუთითებს მოქნილობაზე), მაშინ მონაცემთა სიგნალი იგზავნება ძრავის საავტომობილო კონტროლერთან, რაც ძრავას ბრუნავს. გარდა ამისა, თუ რომელიმე, ან ორივე ღილაკი დაჭერილია, მაშინ ცალკეული ძრავები ბრუნავს სხვადასხვა მიმართულებით, რაც საშუალებას აძლევს რობოტს წინსვლა, უკან და შემობრუნება ორივე მიმართულებით.

ნაბიჯი 6: ნაბიჯი 4: იზეიმეთ

წინა სამი ნაბიჯის შესრულების შემდეგ (შასის და წრის აგება, ასევე კოდის გადმოტვირთვა), თქვენ დაასრულეთ! ყველაფერი რაც თქვენ უნდა გააკეთოთ არის 9 ვოლტიანი ბატარეის მიმაგრება პურის დაფის რელსებზე (2 9 ვოლტიანი ბატარეა), 9 ვოლტიანი ბატარეა არდუინოს მიკროკონტროლერზე და თქვენ მზად ხართ. განათავსეთ კუნთების სენსორი თქვენს ბიცეპსზე, ჩართეთ Arduino და FLEX! გახსოვდეთ, ღილაკების დაჭერა საშუალებას მოგცემთ გადაიტანოთ შასი მარცხნივ, მარჯვნივ და უკან ასევე!

მიმაგრებულია ვიდეო, რომ ნახოთ ეს პროექტი მოქმედებაში!