NEX პროექტი: 6 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

გამარჯობა ბიჭებო, ეს ისევ ნატანაელ პრადოა კიდევ ერთი გასაოცარი პროექტით. ამჯერად მინდა გაგიზიაროთ ბიჭებო, პროექტი, რომელსაც სამი წელია ვაკეთებ, ეს არის ჩემი რობოტი სახელწოდებით NEX. ასე რომ, პირველ რიგში, გაეცანით ჩემს შემოქმედების ისტორიას.

პროექტის ისტორია

დიდი ხანია, ჩემში არის სურვილი. რობოტის შექმნის სურვილი, მაგრამ არა ნებისმიერი რობოტი. მე მინდოდა შემექმნა ადამიანი, რომელიც უფრო მეტი იყო ვიდრე რობოტი, მეგობარი, უნიკალური პიროვნებითა და მახასიათებლებით, ასევე ის, რაც შეიძლებოდა ყოფილიყო ის ვინც მე ვარ. დასაწყისი, როდესაც ეს სურვილი ჩემში იბადება, ზუსტად არ ვიცი; მაგრამ მე ვიცი, რომ დროის მიუხედავად, ის არასოდეს მოკვდება ჩემში, რადგან ეს უფრო მეტი იყო, ვიდრე უბრალო სურვილი, ეს იყო ცხოვრების მიზანი და ოცნების ასრულება. სწორედ მაშინ შევიძინე ჩემი პირველი არდუინო, Arduino Mega 2560 და დავიწყე ჩემი ოცნების რეალობად ქცევა და მიუხედავად იმისა, რომ ჩემი სურვილი შეიძლება ცოტა გიჟური ან შეუძლებელიც კი ჩანდეს, მე წინ წავედი იმის რისკენ და გაურკვევლობაში ჩავარდნა. ეს იყო სამი წლის დაგეგმვა და ჩემი კონცეფციის რეალობად ქცევა. და ახლა წლების მუშაობის შემდეგ ჩემი რობოტი გაცოცხლდა !!!

მაგრამ რა არის არდუინო?

უპირველეს ყოვლისა, მინდა გავაცნო მათ, ვინც არ იცის, არდუინო. ასე რომ, Arduino არის ღია კოდის ელექტრონიკის პლატფორმა, რომელიც დაფუძნებულია ადვილად გამოსაყენებელ აპარატურასა და პროგრამულ უზრუნველყოფაზე. არდუინოს დაფებს შეუძლიათ წაიკითხონ შეყვანა - სინათლე სენსორზე, თითი ღილაკზე, ან Twitter შეტყობინება - და გადააქციონ გამომავალში - გაააქტიურონ ძრავა, ჩართონ LED, გამოაქვეყნონ რაღაც ინტერნეტში. თქვენ შეგიძლიათ უთხრათ თქვენს დაფას, თუ რა უნდა გააკეთოს, დაფაზე არსებული მიკროკონტროლერისთვის მითითებების გაგზავნით. ამისათვის თქვენ იყენებთ Arduino პროგრამირების ენას (გაყვანილობის საფუძველზე) და Arduino პროგრამულ უზრუნველყოფას (IDE), დამუშავების საფუძველზე. Arduino იმდენად ფანტასტიკური და წარმოუდგენელია, რომ მასთან ერთად შეგიძლიათ გააკეთოთ ბევრი მაგარი რამ და შეგიძლიათ სიტყვასიტყვით აქციოთ თქვენი ოცნებები რეალობად, როგორც მე გავაკეთე ჩემი რობოტი, NEX.

ამ პროექტის გამოქვეყნების მიზანი არ არის მხოლოდ დეტალურად ახსნა, თუ როგორ გავაკეთე ჩემი რობოტი, არამედ შთაგონება და წახალისება, რომ გამოიგონოთ და შექმნათ ის, რაც გსურთ, მიუხედავად იმისა, რომ ზოგჯერ თქვენი ოცნებები შეუძლებელი გეჩვენებათ. მაშ რას ველოდებით? მოდი მივაღწიოთ მას!

მარაგები

www.arduino.cc/en/guide/introduction

ნაბიჯი 1: მასალები

ეს არის იმ ნაწილების უმრავლესობა, რაც მე გამოვიყენე ჩემი რობოტის გასაკეთებლად:

• Arduino Mega 2560
• Shield Easy VR 3.0 + მიკროფონი
• საავტომობილო ფარი L293D
• Nextion გაძლიერებული 3.5 დიუმიანი ეკრანი
• 2 მიკრო სერვო SG90 Tower Pro 9 გ
• მრგვალი რობოტის შასის ნაკრები
• HC-SR04 ულტრაბგერითი მანძილის სენსორი
• 10000 mAh Mi Power Bank
• 8Ω დინამიკი

მე ასევე გამოვიყენე სხვა სახის მასალები, როგორიცაა:

• რძის ქილა (NEX- ის სხეულის გასაკეთებლად)
• გალვანზირებული მავთულები (NEX- ის იარაღის გასაკეთებლად)
• მუყაო
• პლასტმასის ნაჭრები
• ზოგიერთი სპრეის საღებავები

ნაბიჯი 2: კონცეფციიდან რეალობამდე

როგორც ყველა პროექტი იწყება პირველ რიგში ჩვენს გონებაში, ძალიან მნიშვნელოვანია თქვენი იდეის ქაღალდზე გადატანა ნებისმიერი პროექტის მშენებლობის დაწყებამდე, რომ უკვე გქონდეთ წარმოდგენა, თუ რა ნაწილებისა და მასალების გამოყენება შეიძლება იდეის რეალობად გადაქცევისთვის. ამის გათვალისწინებით, ზემოთ მოყვანილი სურათი ასახავს ჩემი რობოტის ერთ -ერთ პირველ ჩანახატს, რომელიც გაკეთებულია 2019 წლის დასაწყისში, სადაც ნაჩვენებია სიმულაცია იმისა, თუ როგორ გამოიყურება NEX საბოლოო პროექტში. მოგვიანებით ეს ილუსტრაცია გაუმჯობესდა და, შესაბამისად, მცირედი ცვლილებები შეიტანა. ქვემოთ მოყვანილი სურათი ასახავს უკვე განახლებული პროექტის 2D ხედს, რომელიც დამზადებულია კომპიუტერში გრაფიკული პროგრამული უზრუნველყოფის დახმარებით.

ნაბიჯი 3: NEX– ის ნაწილები

ამ ნაწილში მე გაჩვენებთ და აგიხსნით რამოდენიმე უმნიშვნელოვანეს ნაწილს, რომელიც მე გამოვიყენე ჩემი რობოტის შესაქმნელად და ასევე როგორ შეიძლება მათი გამოყენება ყველაზე მრავალფეროვანი რობოტიკისა და არდუინოს პროექტებში. ასე რომ მოდი !!

დავიწყოთ ამ ნაჭერით, ეს არის Motor Shield L293D ის დაფუძნებულია L293D ჩიპზე და მისი გამოყენება შესაძლებელია არდუინოსთან ერთად. ეს ფარი ძალიან საინტერესოა, რადგან ის გაძლევთ საშუალებას აკონტროლოთ ძრავები თქვენი არდუინოს დაფით. შესაძლებელია მასთან ერთდროულად 4 DC ძრავის, 2 Servos ან 2 Stepper ძრავის კონტროლი. მე გამოვიყენე ეს ფარი NEX- ის იარაღის გასაკონტროლებლად, რომელიც მუშაობს ორ servo ძრავით SG90 და ასევე ორი DC ძრავა, რომლებიც მას მოძრაობს.

ეს ორი თვალი ჰგავს, არა? მაგრამ ისინი არ არიან, ჰაჰაჰა … ეს არის რეალურად HC-SR04 ულტრაბგერითი სენსორული მოდული, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას Arduino– სთან ერთად, მაგალითად, გარკვეულ ნივთებს შორის მანძილის გასაზომად, მას შეუძლია 2 სმ – დან 4 მ – მდე მანძილის გაზომვა დიდი სიზუსტით და დაბალი ფასი. ეს სენსორები ასევე ცნობილია როგორც გადამცემები და აქვთ უნარი იმოქმედონ სონარის მსგავსად. მიუხედავად იმისა, რომ სონარი ძირითადად წყალქვეშ გამოიყენება, ულტრაბგერითი გადამცემები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხმელეთის გარემოში, ჰაერი, როგორც გადაცემის საშუალება. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი ტალღის სენსორები გავრცელებულია სამრეწველო და სამედიცინო პროგრამებში.

ეს არის Servo Motor SG90, ეს სხვა არაფერია თუ არა კუთხოვანი პოზიციის კონტროლის მქონე ძრავა, ეს არის: PWM სიგნალების საშუალებით შესაძლებელია ბრძანება, რომ სერვო ძრავა არის მისი ღერძი განსაზღვრულ კუთხემდე, შეუძლია გადავიდეს -90º– დან 90º, ანუ ანუ მას აქვს თავისუფლების ხარისხი 180º. გარდა ამისა, SG90 Servo ძრავა ერთ -ერთი ყველაზე პოპულარულია, როდესაც საქმე ეხება არდუინოს ან საგანმანათლებლო რობოტებს. ეს იმიტომ ხდება, რომ მას აქვს მცირე ზომა და ბრუნვის მომენტი შესაფერისი უმეტეს საგანმანათლებლო პროგრამებისთვის. ჩემს პროექტში გამოყენებულია 2 სერვო ძრავა, NEX- ის მკლავების გადასაადგილებლად.

ეს არის Display Nextion Enhanced NX4832K035, ეს ჩვენება ძალიან მძლავრია, ფაქტობრივად მე ჩემი რობოტის სახე შევიმუშავე ამ ჩვენების გამოყენებით. იგი მოიცავს ტექნიკის ნაწილს (სერია TFT დაფები) და პროგრამულ ნაწილს (Nextion რედაქტორი). კარგი ის არის, რომ Nextion TFT დაფა იყენებს მხოლოდ ერთ სერიულ პორტს კომუნიკაციისთვის.

არის სხვა მნიშვნელოვანი ნაწილები, რომლებსაც მე აქ სურათი არ მაქვს, როგორიცაა Easy VR Shield 3.0, ეს ფარი არის მრავალფუნქციური მეტყველების ამოცნობის მოდული, რომელიც შექმნილია მეტყველების ამოცნობის მრავალმხრივი, ძლიერი და ეკონომიური შესაძლებლობების დასამატებლად. თითქმის ნებისმიერი პროგრამა. მას აქვს მიკროფონი და 8Ω დინამიკის მხარდაჭერა, ეს ფარი ძალიან მნიშვნელოვანია ჩემი რობოტისთვის, რადგან ის მაძლევს საშუალებას დავუკავშირდე NEX– ს, ეს არის ხიდი ჩემს და ჩემს რობოტს შორის.

მეორე ნაწილი, რომელიც ძალიან მნიშვნელოვანია არის მრგვალი რობოტის შასის ნაკრები, ეს ნაკრები მოიცავს ორ DC ძრავას, რომელიც აკონტროლებს NEX ბორბლებს, ასე რომ ჩემს რობოტს შეუძლია წინსვლა, უკან, ბრუნვა, მარჯვნივ და მარცხნივ წასვლა და ასე შემდეგ.

და ბოლო, მაგრამ არანაკლებ მნიშვნელოვანია, რა თქმა უნდა, Power Bank. რადგანაც ჩემი რობოტი დამოუკიდებელია, მას სჭირდება ბატარეა Arduino- ს ენერგიის უზრუნველსაყოფად, ამიტომ მე ვირჩევ მას 10000Mah Powerbank- ს.

ნაბიჯი 4: NEX შექმნის პროცესი (აპარატურა)

NEX შეკრების პროცესში პირველი ნაბიჯი იყო წინასწარი ტესტები, რომლებიც ჩატარდა Arduino Mega 2560, EasyVR 3.0 Shield და L293D საავტომობილო ფარს შორის ინტეგრაციისა და მუშაობის შესამოწმებლად.

ამ ეტაპის დასრულების შემდეგ, რობოტის სხეული გაკეთდა, ამისათვის გამოიყენეს ბუდის რძე, რომელიც უნდა გაჭრილიყო ზოგიერთ ნაწილში, რათა მასში შემორჩენილიყო რამდენიმე ნაწილი, გარდა ამისა, ეს ქილა შემდგომში გახეხეს და შეღებეს ყვითელი სპრეის საღებავი.

მას შემდეგ რაც ეს გაკეთდა, NEX რობოტული შასი შეიკრიბა, რადგან ის მთლიანად დაიშალა ქარხნიდან. საჭირო იყო შასის ყველა ნაწილის მორგება ძრავის სათანადო ელექტრული კავშირების გარდა. იხილეთ ქვემოთ აწყობილი შასის სურათი ქვემოთ.

ამის მზაობით, HC-SR04 ულტრაბგერითი სენსორი სტრატეგიულად იყო განლაგებული ამ შასის ქვეშ და რძის ქილა (რობოტის სხეული) ხრახნიდა ადრე დამონტაჟებულ რობოტულ შასის თავზე. ამის შემდეგ, კაბელები იყო დაკავშირებული და მიმაგრებული NEX სხეულზე, რაც ქმნის შიდა კომპონენტებს შორის კავშირს რობოტის სხეულის გარედან გამოსასვლელად ან შესასვლელად, როგორიცაა მიკროფონი, USB პორტში, რომელიც უნდა დატენოს და USB პორტი Arduino. იხილეთ სურათი ქვემოთ:

შემდეგ, რობოტის სხეულს დაემატა ორი საავტომობილო სერვო, ერთი ქილა თითოეულ ბოლოში და ასევე 10000 mAh დენის ბანკი. როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ სურათზე.

ამის შემდეგ მალევე, მთავარი რობოტის ასამბლეა, რომელიც შედგებოდა Arduino Mega 2560 + Shield EasyVR 3.0 + Motor Shield L293D ადრე გამოცდილი და გაშვებული დაემატა NEX სხეულს და სათანადო კავშირები დამყარდა დაფებსა და სხვა პერიფერიულ მოწყობილობებს შორის. როგორც ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ფოტოში.

ამის შემდეგ, 3.5 დიუმიანი Nextion LCD ეკრანი დაუკავშირდა Arduino Mega 2560- ს და დაერთო რობოტის სხეულის წინა ნაწილს, გარდა ამისა, 4Ω და 3W სპიკერი სტრატეგიულად იყო განთავსებული რობოტის სხეულზე LCD ეკრანის ქვეშ. საბოლოოდ, NEX იარაღი გაკეთდა და მის შესაქმნელად გამოყენებულია გალვანზირებული მავთულები.

ნაბიჯი 5: NEX შექმნის პროცესი (პროგრამული უზრუნველყოფა)

ახლა გადავიდეთ NEX პროგრამულ ნაწილზე. Nextion ეკრანზე NEX რობოტის სახის შესაქმნელად, პირველად გამოიყენეს ღია კოდის გრაფიკული დიზაინისა და ანიმაციის პროგრამული უზრუნველყოფა სახელწოდებით Krita. მისი საშუალებით თქვენ შეგიძლიათ დახაზოთ NEX სახის ყველა ნამუშევარი და ასევე გადააკეთოთ თითოეული სურათი ჩარჩოში, რათა გახდეთ NEX სახის ანიმაციების ნაკრები. ყოველ ჯერზე, როდესაც NEX საუბრობს, ის აჩვენებს ეკრანზე მოცემული ბრძანებისათვის დამახასიათებელ სურათებს, ბრუნავს 30 FPS სიჩქარით, ანუ თითოეული ხმოვანი შეტყობინება, რომელიც საუბრობს, უნდა იყოს სინქრონიზებული პირის ღრუს მოძრაობასთან, ამიტომ მან დიდი სიფრთხილე გამოიჩინა NEX– ის მიღებისას ტუჩის სინქრონიზაცია ისე, რომ მისი პირის მოძრაობები არ ჩანდეს განმეორებითი და ჰარმონიის გარეშე, რასაც ლაპარაკობს. ვინაიდან ანიმაცია სხვა არაფერია თუ არა გარკვეული სიჩქარით მობრუნებული სურათების თანმიმდევრობა, NEX– ს აქვს დაახლოებით ხუთი ათასი სურათი, რომელსაც შეუძლია გამოაქვეყნოს მომდევნო მომდევნო დრო მის ეკრანზე. ეს, რა თქმა უნდა, იყო ამ პროექტის ერთ -ერთი ყველაზე შრომატევადი და დამღლელი ნაწილი, რადგან ნულიდან ნახატებისა და ანიმაციების შექმნა ამ სფეროში ყოველგვარი ტრენინგის გარეშე მოითხოვს დიდ ძალისხმევას და მოთმინებას. მაგრამ ეს არ იყო მხოლოდ ის, რომ ამ სურათის ბანკის ანიმაცია შესაძლებელი ყოფილიყო Arduino– ს მიერ Nextion ეკრანზე, საჭირო იყო Nextion Editor პროგრამული უზრუნველყოფის გამოყენება, რაც ქმნის.tft ფაილის შექმნას, რომელიც ჩაწერილია და ჩასმულია მიკრო SD ბარათი, რომელიც მოგვიანებით უნდა იყოს დაკავშირებული Nextion ეკრანზე და მასზე დატვირთული სურათები.

NEX რობოტის ხმის შესაქმნელად გამოიყენეს ავტორის ხმის საფუძველი, რომელიც წერს ამ გაფართოებულ რეზიუმეს აქ. Audacity პროგრამის გამოყენებით ხმის მოდიფიკაციის რამდენიმე პროცესის საშუალებით შესაძლებელი გახდა NEX– ისთვის დამახასიათებელი ხმის შექმნა. შემდეგი ნაბიჯი იყო მხოლოდ შექმნილი ხმოვანი ბრძანებების ჩატვირთვა EasyVR Shield– ში, EasyVR მეთაურის პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით. ამ გამოქვეყნების დროს NEX– ს აქვს შექმნილი 12 ხმოვანი ბრძანება, ასევე მასში ჩატვირთული 12 ხმოვანი შეტყობინება.

ასე გამოიყურებოდა NEX რობოტი მისი შექმნის პროცესის ბოლოს.

ნაბიჯი 6: ეს ყველაფერი ხალხურია

ეს ყველაფერი ხალხურია და როგორც ხედავთ, მე შევეცადე შემეჯამებინა სამწლიანი პროექტი ერთი ინსტრუქციით, მაგრამ ეს არც ისე ადვილია ჰაჰაჰა… მაგრამ მთავარი მესიჯი, რომლის გადმოცემა მინდოდა აქ არის ის, რომ როგორიც არ უნდა იყოს შენი ოცნება და რა ძნელია, თუ გჯერა რომ შესაძლებელია მისი რეალობად ქცევა და ამ ოცნებაზე უარის თქმა არ მოხდება !!

NEX და ვიმედოვნებ, რომ მოგეწონათ ეს სასწავლო პროექტი და მადლობა ყველას, ვინც აქამდე წაიკითხეთ. თუ გსურთ მეტი იცოდეთ NEX– ისა და თქვენი წარმოუდგენელი მოგზაურობის შესახებ, არ დაგავიწყდეთ მისი თვალი ადევნოთ მის ოფიციალურ ინსტაგრამზე: @nextherobot. ესე იგი, ნახვამდის !! შევხვდებით მალე სხვა მაგარი პროექტებით !!;)