Flex բոտ ՝ 6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Օգտագործեք այս հրահանգը ՝ 4 անիվ ունեցող ռոբոտի շասսի պատրաստելու համար, որը կառավարվում է ձեր մկաններով:

Քայլ 1: Պատմություն

Մենք Իրվինգթոնի ավագ դպրոցից երկու կրտսեր ենք, ովքեր ընդունում են ճարտարագիտության սկզբունքները ՝ PLTW դաս: Մեր ուսուցչուհին ՝ տիկին Բերբավին, մեզ հնարավորություն տվեց ընտրել SIDE նախագիծ, որը կցուցադրվի Maker Faire Bay Area- ում: Վերջում գտանք մի կայք, որը կոչվում է «Հետևի ուղեղներ» (https://backyardbrains.com), որն օգնեց մեզ զարգացնել շարժիչը շարժելու համար մկանային ճկունություն օգտագործելու գաղափարը: Մեր ուսուցիչը մեզ մատակարարեց Arduino միկրոկառավարիչ, EMG մկանների ցուցիչ, vex սարքավորումներ, թռիչքային լարեր և մարտկոցներ: Այնուհետև մենք կիրառեցինք մեր նախորդ ծրագրավորման և ռոբոտաշինության հմտությունները (սովորել ենք մրցունակ ռոբոտաշինության և պրակտիկայի փորձի միջոցով) `շասսի ձևավորման համար, որը մենք վերահսկում ենք ՝ օգտագործելով մեր մկանները: Այս նախագիծը, ինչպես տեսանք առցանց հետազոտությունից հետո, նախկինում իրականում ոչ մեկի կողմից չէր կատարվել, ինչը նշանակում է, որ մենք պետք է ամեն ինչ ստեղծենք զրոյից: Սա ներառում էր բազմաթիվ փորձարկումներ, փոփոխություններ և նորից փորձարկումներ, բայց ի վերջո մեր վերջնական նախագծի աշխատանքը տեսնելը արժեր:

Քայլ 2: Հիմնական նկարագրություն

Մեր նախագիծը ըստ էության 4 անիվի, 4 շարժիչով ռոբոտների շասսի է, որը կառավարվում է Arduino միկրոկոնտրոլերի միջոցով: Arduino- ին կցված է EMG մկանային տվիչ, որը մկանների լարման տվյալները փոխանցում է Arduino- ի անալոգային պորտին: Մի քանի թվային կապում և Arduino- ի գրունտային/5 վոլտ կապակցիչները միացված են շասսիի վերևի տախտակին ՝ սնուցելով 4 շարժիչ և ուղարկելով նրանց տվյալների ազդանշաններ:

Ընդհանուր առմամբ, երբ մեկը ճկվում է, EMG սենսորով գրանցված լարման շեղումը ազդանշան է տալիս թվային պորտին `տվյալներ ուղարկելու շարժիչի վերահսկիչի տվյալների քորոցին, որն ավարտվում է շարժիչը միացնելով: Բացի այդ, մենք ունենք երկու կոճակ, որոնք միացված են մեր Arduino- ի անալոգային կապումներին: Երբ կոճակները սեղմվում են, ընթացիկն ուղարկվում է անալոգային կապերին, և երբ այդ անալոգային կապումներն արձանագրում են ընթացիկ մուտքը, շարժիչները պտտվում են տարբեր ուղղություններով `շասսիին առաջ շարժվելու համար, հետընթաց, ձախ կամ աջ:

Ստորև բերված են այս նախագծի համար անհրաժեշտ ապրանքները.

- EMG սենսոր

- VEX 393 ՄՈՏՈՐՍ

- VEX MOTOR CONTROLLERS

- VEX HARDWARE KIT

- VEX Անիվներ

- ԳԼԽԱՎՈՐ ԵՎ ՄԱԼԵՐ

- ARDUINO UNO

- 9 վոլտ մարտկոցներ (ձեզ շատ բան կպահանջվի, քանի որ այս մարտկոցները մարվում են մոտ 30 րոպեում ՝ ներկայիս 4 VEX շարժիչների մեծ օգտագործման պատճառով).

Քայլ 3: Քայլ 1. Drive

Այս շասսի ստեղծելու համար կարող եք օգտագործել ցանկացած սարքավորում/շարժիչ, չնայած խորհուրդ են տրվում VEX սարքավորումներ, VEX Version 4 Motors և VEX շարժիչների վերահսկիչներ: Այս շասսիի կառուցման ժամանակ դուք պետք է հաշվի առնեք այն տարածքը, որն անհրաժեշտ է շասսիի վերևում դնելու համար տախտակ, Arduino միկրոկառավարիչ, մարտկոցներ և անջատիչներ: Բացի այդ, օգտագործվող շարժիչները պետք է ունենան PWM հնարավորություն: Այս նախագծի նպատակների համար դա էապես նշանակում է, որ շարժիչը պետք է ունենա դրական քորոց, բացասական քորոց և տվյալների քորոց: Շարունակական Servo Motors- ը կամ շարժիչով կարգավորիչներով շարժիչները երկուսն էլ ունեն PWM հնարավորություն:

Բացի վերը նշված տեղեկատվությունից, այս շասսին կարող է ամբողջությամբ հարմարեցվել ձեր ցանկություններին, քանի դեռ այն ունի 4 անիվի շարժիչ:

Ահա մի քանի լրացուցիչ բաներ, որոնք պետք է հիշել շասսի կառուցելիս (այս ամենը կարելի է տեսնել նաև կցված շասսիի նկարներում):

1) յուրաքանչյուր առանցք պետք է հենված լինի երկու կետերում `թեքումից խուսափելու համար

2) անիվը չպետք է անմիջականորեն դիպչի շասսիի կողքին (պետք է լինի մի փոքր բաց, որին կարելի է հասնել բացատների միջոցով), ինչը նվազեցնում է շփումը, որը դանդաղեցնում է ղեկի արագությունը պտտելիս

3) Անիվի մյուս կողմում (շասսիից նայած) օգտագործեք առանցքային հանգույցներ `անիվը շասսիին ամրացնելու համար

Քայլ 4: Քայլ 2: Շրջանակ

* Ուշադրություն դարձրեք, այս նախագծի համար սխեման ստեղծելու համար մենք ԲԱՐՁՐ խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել պինդ/նախապես թեքված տախտակի մետաղալարեր, քանի որ դա ավելի մաքուր/հեշտ է հասկանալ սխեմայի սխալի ստուգման ժամանակ, ինչը, ամենայն հավանականությամբ, տեղի կունենա: Կոշտ մետաղալարերի օգտագործման օրինակի համար տե՛ս այս նախագծի ներածական նկարները: *

Այս նախագիծը օգտագործում է տախտակ հետևյալ պատճառներով.

- լարման տալ վերահսկվող մի քանի շարժիչների

- տվյալների ազդանշաններ ուղարկել շարժիչի շարժիչային կարգավորիչներին

- կոճակներից տվյալների ազդանշաններ ստանալու համար

- էլեկտրամագնիսական սենսորին լարման ապահովում

- ԷՄԳ սենսորից տվյալների ազդանշաններ ստանալու համար

Հղման համար տե՛ս TinkerCAD սխեմայի նկարը:

Ահա մի քանի քայլ ՝ հասկանալու համար, թե ինչպես է TinkerCADcircuitry- ը համապատասխանում մեր իսկ պատրաստած/օգտագործած իրական սխեմաներին.

Դեղին լարերը ներկայացնում են «տվյալների» լարեր, որոնք ըստ էության ազդանշաններ են ուղարկում շարժիչի վերահսկիչին, որը հուշում է շարժիչը շրջվել:

Սև լարերը ներկայացնում են բացասական կամ «գրունտ» մետաղալարը: Կարևոր նշումներից մեկն այն է, որ բոլոր շարժիչները/ բաղադրիչները պետք է միացված լինեն բացասական գրունտի լարին `Arduino- ի կողմից կառավարվելու համար:

Կարմիր լարերը ներկայացնում են դրական մետաղալարը: Դրական և բացասական լարերը պետք է լինեն շրջագծում, որպեսզի այն աշխատի:

Քայլ 5: Քայլ 3: Կոդավորում

Սա նախագծի ընկալման ամենադժվար մասն է: Մեր ծրագիրը պահանջում է օգտագործել Arduino IDE- ն, որը կարելի է ներբեռնել Arduino կայքում: Եթե նախընտրելի է, Arduino առցանց խմբագիրը կարող է օգտագործվել ներբեռնված IDE- ի փոխարեն:

ARDUINO IDE

Երբ այս IDE- ն ներբեռնվի/պատրաստ լինի օգտագործման համար, և մեր պատրաստած ծրագիրը ներբեռնվի IDE- ում, ապա ձեզ մնում է միայն կոդը վերբեռնել Arduino- ում, և այս ծրագրի ծրագրային ասպեկտն ավարտված է:

Նշում. Այս ծրագրի կոդի ZIP ֆայլը կցված է ստորև:

Ըստ էության, մեր ծրագիրը լարման արժեքները կարդում է շարունակական տեմպերով, և եթե լարման արժեքները գտնվում են որոշակի տիրույթից դուրս (ինչը ցույց է տալիս ճկունություն), ապա տվյալների ազդանշան է ուղարկվում շարժիչի շարժիչի վերահսկիչին, ինչը հուշում է, որ շարժիչը շրջվի: Բացի այդ, եթե կոճակները կամ երկուսն էլ սեղմված են, ապա առանձին շարժիչները պտտվում են տարբեր ուղղություններով ՝ թույլ տալով ռոբոտին շարժվել առաջ, հետ և շրջվել երկու ուղղություններով:

Քայլ 6: Քայլ 4: Տոնեք:

Նախորդ երեք քայլերը կատարելուց (շասսիի և շղթայի կառուցում, ինչպես նաև ծածկագրի ներբեռնում), դուք ավարտված եք: Մնում է միայն 9 վոլտ մարտկոցները կցել հացահատիկի ռելսերին (2 9 վոլտ մարտկոց), 9 վոլտ մարտկոցը Arduino միկրոկառավարիչին, և դուք կարգավորված եք: Տեղադրեք մկանների տվիչը ձեր երկգլուխ մկանին, միացրեք Arduino- ն և FLEX- ը: Հիշեք, որ կոճակները սեղմելը թույլ կտա ձեզ շասսին տեղափոխել նաև ձախ, աջ և հետ:

Կից ներկայացնում ենք տեսանյութ ՝ այս նախագիծը գործնականում տեսնելու համար: