პრიმა - რობოტი, რომელიც უკრავს ფორტეპიანოზე: 13 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

რობოტის იდეამ, რომელიც უკრავდა ინსტრუმენტზე, ყოველთვის მხიბლავდა და მე ყოველთვის მინდოდა მე თვითონ აეშენებინა იგი. თუმცა, მე არასოდეს მქონია ბევრი ცოდნა მუსიკისა და მუსიკალური ინსტრუმენტების შესახებ, ამიტომ ვერასდროს ვერ ვხვდებოდი როგორ დავიწყებდი ამით. ბოლო დრომდე, მე დავინტერესდი მუსიკის შექმნით, დავიწყე მუსიკის წარმოების მასალების სწავლა და MIDI კლავიატურის მიღების შემდეგ მივხვდი, რომ ეს არ არის რთული ინსტრუმენტი და მე შემიძლია ავაშენო რობოტი, რომელსაც შეუძლია მისი დაკვრა. ასე რომ, ასე დაიწყო პრიმას შექმნა.

მე არ ვიყავი დარწმუნებული ამ პროექტის წარმატებაში, ასე რომ არ შემეძლო მისი დოკუმენტირება. მაგრამ მას შემდეგ, რაც აღმოჩნდა, რომ მშვენივრად მუშაობდა, მე გადავწყვიტე დეტალები გამეზიარებინა Instructables საზოგადოებასთან. ეს არ იქნება ნაბიჯ-ნაბიჯ მშენებლობის ჟურნალი, არამედ უფრო მეტი სახელმძღვანელო დასაწყისისთვის. მე აგიხსნით როგორ მუშაობს ამ რობოტის თითოეული ნაწილი, გავაზიარებ მათ სურათებს და კოდს არდუინოსთვის. ვიმედოვნებთ, რომ საკმარისი იქნება, თუ გსურთ გაიმეოროთ ეს პროექტი.

და, დიზაინი შთაგონებულია ამ ინსტრუქციებით, იყვირე JimRD– ს!

მაშ, დავიწყოთ

ნაბიჯი 1: მთლიანი პროექტის მიმოხილვა

პრიმა არის რობოტი, რომელსაც შეუძლია კლავიატურაზე ან ფორტეპიანოზე ან რაიმე მსგავს გასაღებზე დაფუძნებულ ინსტრუმენტზე დაკვრა. მას აქვს Arduino Uno როგორც ტვინი, LCD ეკრანი ვიზუალური გამოსავლისთვის და ულტრაბგერითი სენსორი შეხების გარეშე დაწყებისთვის. ნებისმიერ დენის ადაპტერს, რომელსაც აქვს 5 ვოლტი 2 ამპერი, უნდა შეეძლოს მისი ჩართვა.

მას აქვს შემდეგი მახასიათებლები -

• პროგრამირებადი - შეიძლება დაპროგრამდეს, რომ ითამაშოს ნებისმიერი კომპოზიცია, რომელიც შეზღუდულია ოქტავაზე.
• რეგულირებადი ტემპო - ტემპი, რომელსაც ის მიჰყვება ინსტრუმენტზე დაკვრისას, შეიძლება დაფიქსირდეს კოდში.
• შეხების გარეშე დაწყება - მომხმარებელს შეუძლია გააქტიუროს თამაში მხოლოდ სენსორზე ხელის გადაწევით, რაც ძალიან გამოგვადგება, თუ მომხმარებელი დაკავებულია სხვა ინსტრუმენტის დაკვრით და სურს რომ პრიმა მასთან ერთად დაკვრას გარკვეული დროის შემდეგ. ადამიანი დაკავებულია რობოტ მოთამაშესთან - ამის მიღწევაც შესაძლებელია, ამ ფუნქციის დახმარებით.

ნაბიჯი 2: ვიდეო

ვიდეოში შეგიძლიათ ნახოთ კლავიატურის დაკვრა.

ნაბიჯი 3: 3D მოდელის შექმნა

იმის დასრულების შემდეგ, რისი გაკეთებაც მას უნდა შეეძლოს, მე შევიმუშავე სხეული TinkerCAD– ზე, რათა შემეძლოს მისი მშენებლობა მკაფიო წარმოდგენით, რასაც ვაკეთებდი.

ეს მიდგომა დიდად დამეხმარა დამემთავრებინა სუფთა გარეგნობის რობოტი, რომელიც მუშაობს ზუსტად ისე, როგორც ის იყო შექმნილი. მიუხედავად იმისა, რომ მე უნდა შემეცვალა ორიგინალური დიზაინი მისი მშენებლობისას, მაინც 3D მოდელმა დამიზოგა ბევრი დრო და ძალისხმევა. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ 3D მოდელი უფრო დეტალურად აქ.

ნაბიჯი 4: ნაწილები და ინსტრუმენტები

ელექტრონული ნაწილისთვის დაგჭირდებათ -

• Arduino Uno (რაოდენობა - 1)
• 16x2 LCD ეკრანი (რაოდენობა - 1)
• I2C ადაპტერი LCD ეკრანისთვის (რაოდენობა - 1)
• TowerPro SG90 მიკრო სერვო (რაოდენობა - 2)
• HC -SR04 ულტრაბგერითი სენსორი (რაოდენობა - 1)
• გადამრთველის გადამრთველი (რაოდენობა - 1)
• ბუზერი (რაოდენობა - 1)
• ვერო დაფა/ წერტილოვანი დაფა/ პერფის დაფა
• მამაკაცი კაცი და მამაკაცი ქალი მხტუნავი მავთულები

სხეულის გასაკეთებლად -

• 5 მმ PVC ფურცელი
• ციკლი ლაპარაკობდა (რაოდენობა - 2)
• ხრახნები
• კალმის შევსების დამჭერი მილი
• სპრეის საღებავი (თუ გსურთ მისი დახატვა)

ინსტრუმენტები, რომლებიც დაგჭირდებათ -

• Სუპერ წებო
• ცხელი წებოს იარაღი
• გასაყიდი რკინა
• საჭრელის საწინააღმდეგო (A. K. A ქაღალდის საჭრელი)

ნაბიჯი 5: წრე

წრიული ნაწილი საკმაოდ ადვილი იყო. მე ავუხსენი როგორ გავაკეთე მისი თითოეული სეგმენტი -

LCD სეგმენტი - მე გამოვიყენე I2C ადაპტერი LCD– ისთვის, ასე რომ Arduino– მ შეძლო მასთან დაკავშირება I2C– ით, რაც არ იყო აუცილებელი, მაგრამ ამარტივებს წრეს და ამცირებს მავთულის რაოდენობას. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ სტანდარტული LCD კოდი კოდის ოდნავ შეცვლით.

სიმძლავრის სეგმენტი - მე გავაკეთე მარტივი ჩართვა veroboard– ზე, რომელიც მოიცავს გადამრთველ ღილაკს, ზუმერს, LED (რომელიც მე გადავწყვიტე აღარ გამოვიყენო) და 5V საერთო კვების ავტობუსი. დენის ავტობუსი, როგორც წესი, 5V და servos, ძრავის სენსორი, LCD და Arduino ერთმანეთთან არის დაკავშირებული. ბიძგის გადამრთველის ერთი პინი დაკავშირებულია 5V+ ხაზთან, მეორე კი დაკავშირებულია კვების ბლოკის VCC პინთან. სახმელეთო ხაზი უშუალოდ უკავშირდება ელექტრომომარაგების მიწას. ასე რომ, პრიმა შეიძლება ჩართოთ/გამორთოთ გადამრთველის გამოყენებით. ზარი და LED დაკავშირებულია პარალელურად და მათი VCC პინი მიდის Arduino– ს მე –13 პინზე. მათი მიწა დაკავშირებულია საერთო კვების ავტობუსის მიწასთან.

სერვოს კონექტორის მოდიფიკაცია - ვინაიდან ჯუმბერის მავთულები ხშირად მიდრეკილია სერვოს კონექტორისგან გათიშვისა, მე მოვწყვიტე VCC და მიწის მავთული ორივე სერვოდან და გავამაგრე ისინი პირდაპირ კვების ავტობუსში. სიგნალის ქინძისთავებისთვის, მე გამოვიყენე ჯუმბერის მავთულები არდუინოსთან დასაკავშირებლად.

სონარის სენსორი - შეაერთეს ორი მავთული შესაბამისად VCC და ხმამაღალი სენსორის სენსორის მიწაზე, რომელიც გადადის საერთო კვების ავტობუსში და გამოიყენა ჯუმბერის მავთულები ტრიგერსა და ექოს პინთან არდუინოსთან დასაკავშირებლად.

არდუინო - იკვებება ლულის ბუდე კონექტორის საშუალებით.

რომელი რომელზე მიდის -

Sonar Sensor– ის გამშვები პინი -> Arduino– ს A2 პინი

სონარის სენსორის ექოს პინი -> არდუინოს A3 პინი

I2C ადაპტერის SDA პინი -> Arduino- ს A4 პინი

I2C ადაპტერის SCL პინი -> Arduino- ს A5 პინი

ბუზერის VCC -> Arduino- ს D13 პინი

სერვო სიგნალის პინის ღილაკის დაჭერა -> Arduino- ს D9 პინი

X ღერძი სერვო სიგნალის პინი -> არდუინოს D8 პინი

ყველა VCC და დამჭერი მიერთებულია საერთო კვების ავტობუსთან.

ნაბიჯი 6: სონარის სენსორის მთა

სურათი თავისთავად ახსნილია, უბრალოდ სუპერ-წებოვანი L ფორმის თარო "კედელზე" და ცხელ-წებოვანი სონარის სენსორი თაროზე.

ნაბიჯი 7: X Axis Rail– ის დამზადება

მე ვისესხე X ღერძის სარკინიგზო კონცეფცია CNC მანქანებიდან. ეს არის მხოლოდ ორი ციკლის სხივი ერთმანეთის პარალელურად, ხოლო "კედლებს" აქვთ ხვრელები, რომლებშიც ციკლის სხივები გადის. კედლების მეორე ბოლოში ციკლის სხივები კედლებზე ცხელ-წებოვანია ისე, რომ ისინი არ მოძრაობენ. ციკლის სხივები საკმარისად ძლიერია X ღერძის პლატფორმის მხარდასაჭერად.

ნაბიჯი 8: X Axis პლატფორმა

ეს ის ნაწილია, რომელიც გვერდით მიდის გარკვეულ კლავიშებამდე და აქვს სერვო, რომელსაც აქვს მიმაგრებული ხელი, რომელიც კლავს ღილაკს.

მას აქვს ორი კალმის შევსების დამჭერი მილაკი, რომელიც ცხელ-წებოვანია მის ბოლოში, რომლის მეშვეობითაც ციკლის სხივები მიდის, რაც მათზე სრიალს აძლევს. მე მივიღე ეს მილი კალამიდან, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ყველაფერი, რაც შეესაბამება სპიკებს, როგორიცაა ჩალის დალევა.

შემდეგ, ქვედა PVC ფურცლის შუაში, არის კიდევ ერთი PVC ფურცელი, რომელიც პირდაპირ დგას. მას აქვს ქვედა ნაწილში გაჭრილი ხვრელი, რომელიც შეესაბამება სერვოს სხეულს და სერვო არის ჩასმული მასში. სერვო უზრუნველყოფილია ცხელი წებოს გამოყენებით.

სერვოს აქვს მკლავი დაკავშირებული. როდესაც რობოტს უნდა დააჭიროს გასაღები, სერვო მობრუნებს მკლავს ქვევით, რის შედეგადაც ხდება კლავიშის დაჭერა და შემდგომ ბრუნავს თავის ყოფილ პოზიციაზე.

ნაბიჯი 9: X Axis პლატფორმის გადატანა

"X ღერძი გადაადგილების" სერვო მიმაგრებულია ამაღლებულ პლატფორმაზე, რომელიც არის რობოტის მარცხენა მხარეს. X ღერძის პლატფორმას აქვს თარო ზედა ნაწილში, სადაც მკლავი შეერთებულია ხრახნის გამოყენებით. მკლავის მეორე ბოლოში, მეორე ხელი შეერთებულია ხრახნის გამოყენებით და ეს უკავშირდება სერვო რქას. ყველა სახსარი მოძრავია და სერვოს შეუძლია X ღერძის პლატფორმის გადატანა X ღერძის რელსებზე მისი რქის ბრუნვით მარცხნივ/მარჯვნივ, რაც აიძულებს მკლავებს ბიძგი/გაყვანა პლატფორმაზე რელსებზე.

სახსრები მზადდება ხრახნის გამოყენებით.

ნაბიჯი 10: კოდი

სხეულისა და წრის მშენებლობის დასრულების შემდეგ, ატვირთეთ კოდი არდუინოზე. დააყენეთ რობოტი კლავიატურის/ფორტეპიანოს პარალელურად x ღერძის პლატფორმა პირველად დაიწყებს მოძრაობას მარცხნივ და შეწყვეტს გარკვეულ წერტილს. გადაიტანეთ რობოტი მანამ, სანამ ფორტეპიანოს C გასაღები არ შეხვდება ამ წერტილს. ეს გადამწყვეტი ნაბიჯია, რადგან რობოტის ამგვარი პოზიციონირების გარეშე, ის მელოდიას სწორად არ უკრავს. შემდეგ ჩართეთ რობოტი, მან უნდა დაიწყოს მელოდიის დაკვრა რამდენიმე წამში.

კოდი არის საკმაოდ ძირითადი და აქვს გასაუმჯობესებელი ადგილი. თუ გსურთ რობოტმა შეასრულოს თქვენი საკუთარი მელოდია, თქვენ უბრალოდ უნდა ჩაწეროთ ის საკმაოდ მარტივ კოდში.

ნაბიჯი 11: მისი დახატვა

თუ გსურთ მისი დახატვა ჩემნაირად (მე ამის გაკეთებას გირჩევთ, ის უკეთესად არის მოხატული), ჯერ სხეულის ყველა ნაწილი გააკეთეთ, დარწმუნდით, რომ ისინი სწორად არის მოჭრილი. შემდეგ ჩამოიბანეთ საპნის გამოყენებით, რომ არ იყოს ცხიმი და ჭუჭყი. ხალხი ჩვეულებრივ ხატავს ზედაპირს ხატვის წინ, მაგრამ აქ ეს არ გჭირდებათ. ჯერ დაასხით მათ ფენა, მიეცით საკმარისი დრო გაშრობისთვის (რამდენიმე საათი), შემდეგ შეღებეთ სხვა ფენა. თქვენ შეგიძლიათ დაიწყოთ ნაწილების აწყობა და ერთმანეთზე წებვა მას შემდეგ, რაც საღებავი გაშრება.

მე სპრეის საღებავი გამოვიყენე ჩემით

ნაბიჯი 12: ელექტრონიკის განთავსება და ორგანიზება

არდუინო დავაყენე PVC ფურცელზე და ცხელი წებოთი დავამუშავე როგორც დენის წრე, ასევე LCD ბაზაზე. ორგანიზებული მავთულები ცხელი წებოთი.

ნაბიჯი 13: დასკვნა: გმადლობთ ინსტრუქციის წაკითხვისთვის

ასე რომ, მე ასე ავაშენე პრიმა. ვიმედოვნებ, რომ მშენებლობის ჟურნალი იყო ნათელი და ადვილად გასაგები. თუ თქვენ გაქვთ რაიმე შეკითხვები, შეგიძლიათ დატოვოთ ისინი კომენტარების განყოფილებაში, ვეცდები გიპასუხოთ რაც შეიძლება ადრე.

ამ პროექტის შემდგომი გეგმები -

• პრიმა პროგრამირების პროგრამული უზრუნველყოფის უფრო ადვილად დამზადება.
• ტემპის შეხების ფუნქციის დამატება, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ უბრალოდ დააჭიროთ ღილაკს ტემპის რეგულირებისთვის.
• სერვოების გაცვლა უფრო მშვიდი და სწრაფით

თუ თქვენ ააშენებთ ამას, ჩაწერეთ სურათები კომენტარებში, მე ვისურვებდი თქვენი ნახვას!:)