NEX նախագիծ. 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Ողջույն, տղերք, Նատանաել Պրադոն կրկին այստեղ է ևս մեկ հիանալի նախագծով: Այս անգամ ես ուզում եմ ձեզ հետ կիսվել տղաների հետ, մի նախագիծ, որը ես անում եմ երեք տարի, այս նախագիծը իմ ռոբոտն է, որը կոչվում է NEX: Այսպիսով, նախ ճանաչեք իմ ստեղծման պատմությունը:

Նախագծի հիմքում ընկած պատմությունը

Երկար ժամանակ ցանկություն կար իմ մեջ: Ռոբոտ ստեղծելու ցանկություն, բայց ոչ ցանկացած ռոբոտ: Ես ուզում էի ստեղծել մեկին, ով ավելին էր, քան պարզապես ռոբոտ, որը ընկեր էր, յուրահատուկ անհատականությամբ և բնութագրերով, և որը կարող էր լինել այնպիսին, ինչպիսին ես եմ: Այն սկիզբը, երբ այս ցանկությունը սկսեց ծնվել իմ մեջ, ես հաստատ չգիտեմ. բայց ես գիտեմ, որ չնայած ժամանակին, դա երբեք չի մեռնի իմ մեջ, որովհետև դա ավելին էր, քան պարզ ցանկություն, դա կյանքի նպատակ էր և իրագործելի երազանք: Այդ ժամանակ ես գնեցի իմ առաջին Arduino- ն ՝ An Arduino Mega 2560- ը, և ես սկսեցի երազանքս իրականություն դարձնել, և չնայած իմ ցանկությունը կարող էր մի փոքր խենթ կամ նույնիսկ անհնար թվալ, ես առաջ գնացի ՝ փնտրելով այն, ինչ ցանկանում էի հասնել ՝ ռիսկի դիմելով: և վազում դեպի անհայտը: Դա մոտ երեք տարվա պլանավորում և իմ հայեցակարգն իրականություն դարձնել էր: Եվ ահա տարիներ շարունակ աշխատելուց հետո իմ ռոբոտը կենդանացավ !!!

Բայց ի՞նչ է Արդուինոն:

Նախեւառաջ կցանկանայի ծանոթացնել չիմացողների հետ `Արդուինոյին: Այսպիսով, Arduino- ն բաց կոդով էլեկտրոնիկայի հարթակ է, որը հիմնված է հեշտ օգտագործման ապարատային և ծրագրային ապահովման վրա: Arduino- ի տախտակները կարող են կարդալ մուտքերը `լույս սենսորի վրա, մատը կոճակի վրա կամ Twitter հաղորդագրություն, և այն վերածել ելքի` ակտիվացնելով շարժիչը, միացնելով LED- ը, ինչ -որ բան հրապարակելով առցանց: Դուք կարող եք ասել ձեր տախտակին, թե ինչ պետք է անի ՝ մի շարք հրահանգներ ուղարկելով տախտակի վրա գտնվող միկրոկառավարիչին: Դա անելու համար դուք օգտագործում եք Arduino ծրագրավորման լեզուն (հիմնված է լարերի վրա) և Arduino ծրագրային ապահովման վրա (IDE) ՝ հիմնված մշակման վրա: Arduino- ն այնքան ֆանտաստիկ և անհավանական է, որ դրա հետ կարելի է շատ զով բաներ անել, և դրանով բառացիորեն կարող ես իրականություն դարձնել քո երազանքները, ինչպես ես արել եմ իմ ռոբոտը ՝ NEX- ը:

Այս նախագծի հրապարակման նպատակը ոչ թե պարզապես մանրամասն բացատրելն է, թե ինչպես եմ ստեղծել իմ ռոբոտը, այլ ոգեշնչել և խրախուսել ձեզ հորինել և ստեղծել այն, ինչ ցանկանում եք, չնայած երբեմն ձեր երազանքներն անհնար են թվում: Այսպիսով, ինչ ենք սպասում: Եկեք հասնենք դրան:

Պարագաներ

www.arduino.cc/hy/guide/introduction

Քայլ 1: Նյութեր

Սա այն կտորների մեծ մասն է, որոնք ես օգտագործել եմ իմ ռոբոտը կատարելու համար.

• Arduino Mega 2560
• Shield Easy VR 3.0 + խոսափող
• Շարժիչային վահան L293D
• Հաջորդը ՝ 3.5 դյույմանոց էկրան
• 2 Micro Servo SG90 Tower Pro 9 գ
• Կլոր ռոբոտի շասսի հավաքածու
• HC-SR04 Ուլտրաձայնային հեռավորության տվիչ
• 10000 mAh Mi Power Bank
• 8Ω բարձրախոս

Ես նաև օգտագործել եմ այլ տեսակի նյութեր, ինչպիսիք են.

• Կաթը կարող է (անել NEX- ի մարմինը)
• Galինկապատ մետաղալարեր (NEX- ի ձեռքերը կատարելու համար)
• Ստվարաթուղթ
• Պլաստիկ կտորներ
• Որոշ լակի ներկեր

Քայլ 2. Հայեցակարգից դեպի իրականություն

Քանի որ յուրաքանչյուր նախագիծ առաջին հերթին սկսվում է մեր մտքում, շատ կարևոր է ձեր գաղափարը թղթի վրա դնել նախքան որևէ նախագծի շինարարությունը սկսելը, արդեն պատկերացում ունենալ, թե ինչ մասերից և նյութերից կարող է օգտագործվել գաղափարը իրականություն դարձնելու համար: Հաշվի առնելով դա ՝ վերը նշված պատկերը պատկերում է իմ ռոբոտի առաջին ուրվագծերից մեկը ՝ արված 2019 թվականի սկզբին, որտեղ ցուցադրվում է վերջնական նախագծում NEX- ի արտաքին տեսքի մոդելավորում: Հետագայում այս նկարազարդումը բարելավվեց և, հետևաբար, որոշ փոքր փոփոխություններ կատարեց: Ստորև բերված պատկերը ցույց է տալիս արդեն իսկ թարմացված նախագծի 2D տեսքը ՝ պատրաստված համակարգչում գրաֆիկական ծրագրերի օգնությամբ:

Քայլ 3: NEX- ի մասեր

Այս բաժնում ես ձեզ ցույց կտամ և կբացատրեմ մի քանի ամենակարևոր կտորները, որոնք ես օգտագործել եմ իմ ռոբոտը ստեղծելու համար, ինչպես նաև այն, թե ինչպես դրանք կարող են օգտագործվել ռոբոտաշինության և Arduino- ի ամենատարբեր նախագծերում: Ուրեմն արի !!

Սկսենք այս կտորից, սա Motor Shield L293D- ն է, այն հիմնված է L293D չիպի վրա և կարող է օգտագործվել Arduino- ի հետ: Այս վահանը շատ հետաքրքիր է, քանի որ այն թույլ է տալիս կառավարել շարժիչները ձեր Arduino տախտակով: Հնարավոր է դրա հետ միաժամանակ վերահսկել մինչև 4 DC շարժիչ, 2 սերվոս կամ 2 սթեպեր շարժիչ: Ես օգտագործել եմ այս Shield- ը ՝ վերահսկելու NEX- ի ձեռքերը, որոնք աշխատում են երկու սերվո շարժիչներով SG90, ինչպես նաև երկու DC շարժիչներ, որոնք ստիպում են այն շարժվել:

Այս բանը երկու աչքի է նման, այնպես չէ՞: բայց դրանք չեն, hahaha… Սա իրականում HC-SR04 ուլտրաձայնային տվիչների մոդուլ է, որը կարող է օգտագործվել Arduino- ի հետ, օրինակ ՝ որոշ իրերի միջև հեռավորությունը չափելու համար այն կարող է մեծ ճշգրտությամբ չափել 2 սմ-ից 4 մ հեռավորություն և ցածր գին. Այս սենսորները հայտնի են նաև որպես ընդունիչ սարքեր և ունակ են աշխատել սոնարի նման: Մինչ սոնարը հիմնականում օգտագործվում է ստորջրյա, ուլտրաձայնային հաղորդիչ սարքերը կարող են օգտագործվել ցամաքային միջավայրում, օդը `որպես փոխանցման միջոց: Բացի այդ, ուլտրաձայնային ալիքների տվիչները տարածված են արդյունաբերական և բժշկական ծրագրերում:

Սա Servo Motor SG90- ն է, դա ոչ այլ ինչ է, եթե ոչ անկյունային դիրքի հսկողություն ունեցող շարժիչ, այն է. 90º, կամ այսինքն ՝ այն ունի 180º ազատության աստիճան: Բացի այդ, SG90 Servo շարժիչը ամենահայտնիներից է, երբ խոսքը վերաբերում է Arduino- ին կամ Կրթական ռոբոտաշինությանը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ այն ունի փոքր չափս և ոլորող մոմենտ ՝ հարմար կրթական ծրագրերի մեծ մասի համար: Իմ նախագծում օգտագործվել է 2 servo շարժիչ ՝ NEX- ի թևերը շարժելու համար:

Սա Display Nextion Enhanced NX4832K035- ն է, այս ցուցադրումը շատ հզոր է, իրականում ես այս դիսփլեյի օգնությամբ ստեղծեցի իմ ռոբոտի դեմքը: Այն ներառում է ապարատային մաս (մի շարք TFT վահանակներ) և ծրագրային մաս (Nextion խմբագիր): Լավն այն է, որ Nextion TFT խորհուրդը շփման համար օգտագործում է միայն մեկ սերիական պորտ:

Կան այլ կարևոր մասեր, որոնցում ես այստեղ պատկեր չունեմ, օրինակ ՝ Easy VR Shield 3.0, This Shield- ը խոսքի ճանաչման բազմաֆունկցիոնալ մոդուլ է, որը նախատեսված է խոսքի ճանաչման բազմակողմանի, ուժեղ և ծախսարդյունավետ հնարավորություններ ավելացնելու համար: գրեթե ցանկացած ծրագիր: Այն ունի խոսափող և աջակցություն 8Ω բարձրախոսին, այս Shield- ը շատ կարևոր է իմ ռոբոտի համար, քանի որ այն թույլ է տալիս ինձ շփվել NEX- ի հետ, այն նման է կամրջի իմ և իմ ռոբոտի միջև:

Մեկ այլ մաս, որը շատ կարևոր է, Round Robot Chassis Kit- ն է: Այս հավաքածուն ներառում է երկու DC շարժիչ, որը վերահսկում է NEX- ի անիվները, այնպես որ իմ ռոբոտը կարող է շարժվել առաջ, հետընթաց, պտտվել, գնալ աջ և ձախ և այլն:

Եվ վերջին, բայց ոչ ամենակարևորը, իհարկե, Power Bank- ն է: Քանի որ իմ ռոբոտը ինքնուրույն է, նրան անհրաժեշտ է մարտկոց ՝ Arduino- ի համար էներգիա ապահովելու համար, ուստի դրա համար ընտրում եմ 10000Mah Powerbank:

Քայլ 4: NEX ստեղծման գործընթաց (սարքաշար)

NEX հավաքման գործընթացի առաջին քայլը նախնական փորձարկումներն էին ՝ Arduino Mega 2560, EasyVR 3.0 Shield և L293D Motor Shield- ի միջև ինտեգրացիան և աշխատանքը ստուգելու համար:

Այս փուլն ավարտվելուց հետո ռոբոտի մարմինը պատրաստվեց, դրա համար օգտագործվեց բույնի կաթսա, որը պետք է կտրվեր որոշ մասերում, որպեսզի դրանում որոշ կտորներ ամրացվեին, բացի այդ, այդ բանկան հետագայում հղկվեց և ներկվեց դեղին լակի ներկ:

Երբ դա արվեց, NEX ռոբոտային շասսին հավաքվեց, քանի որ այն ամբողջովին ապամոնտաժվում է գործարանից: Անհրաժեշտ էր տեղավորել շասսիի բոլոր մասերը `ի լրումն շարժիչի համապատասխան էլեկտրական միացումների: Տեսեք արդեն հավաքված շասսիի ստորև բերված պատկերը:

Այս պատրաստի դեպքում HC-SR04 ուլտրաձայնային տվիչը ռազմավարականորեն տեղադրված էր այս շասսիի տակ, իսկ կաթսան (ռոբոտի մարմինը) պտուտակվել էր նախկինում տեղադրված ռոբոտային շասսիի վերևում: Դրանից հետո մալուխները միացված և ամրացված էին NEX մարմնին, որը կապ է ստեղծում ներքին բաղադրիչների միջև ՝ դրանք ռոբոտի մարմնի դրսից ելքերի կամ մուտքերի վերածելու համար, օրինակ ՝ խոսափողը, USB պորտին, որը պետք է լիցքավորվի և USB պորտ Arduino. Տե՛ս ստորև բերված պատկերը.

Հետո, ռոբոտի մարմնին ավելացվեց երկու մոտոցերվո `մեկը տարայի յուրաքանչյուր ծայրում և նաև 10000 մԱ / ժ հզորության բանկը: Ինչպես ցույց է տրված ստորև նկարում:

Դրանից անմիջապես հետո NEX մարմնում ավելացվեց նախկինում փորձարկված և աշխատող Arduino Mega 2560 + Shield EasyVR 3.0 + Motor Shield L293D հիմնական ռոբոտների հավաքածուն և համապատասխան կապեր հաստատվեցին տախտակների և այլ ծայրամասային սարքերի միջև: Ինչպես ցույց է տրված ստորև բերված լուսանկարում:

Դրանից հետո 3.5-դյույմանոց Nextion LCD էկրանը միացված էր Arduino Mega 2560-ին և ամրացված էր ռոբոտի մարմնի առջևի մասում, և բացի այդ, 4Ω և 3W բարձրախոսը ռազմավարականորեն տեղադրված էր ռոբոտի մարմնի վրա LCD էկրանին: Վերջապես, NEX թևերը պատրաստվեցին, և դրա պատրաստման համար օգտագործվեցին ցինկապատ լարեր:

Քայլ 5. NEX ստեղծման գործընթաց (ծրագրակազմ)

Այժմ անցեք NEX ծրագրային մասին: Nextion էկրանին NEX ռոբոտի դեմքը ստեղծելու համար առաջին անգամ օգտագործվել է բաց կոդով գրաֆիկական դիզայնի և Krita կոչվող անիմացիոն ծրագրակազմ: Դրա միջոցով կարող եք նկարել NEX դեմքի բոլոր արվեստի գործերը, ինչպես նաև վերածել շրջանակի վերածված յուրաքանչյուր պատկերի `NEX- ի դեմքի անիմացիաների հավաքածուի մաս լինելու համար: Ամեն անգամ, երբ NEX- ը խոսում է, նա իր էկրանին ցուցադրում է տվյալ հրամանին հատուկ պատկերների շարք, որոնք պտտվում են 30 FPS- ով, այսինքն `յուրաքանչյուր խոսակցական ձայն պետք է համահունչ լինի իր բերանի շարժմանը, ուստի նա մեծ խնամք է ցուցաբերել NEX- ի պատրաստման ժամանակ: շրթունքների համաժամեցում, որպեսզի նրա բերանի շարժումները չկրկնվեն և առանց ներդաշնակության խոսքի հետ: Քանի որ անիմացիան ոչ այլ ինչ է, քան որոշակի արագությամբ պտտվող պատկերների հաջորդականություն, NEX- ն ունի մոտ հինգ հազար պատկեր, որոնք ի վիճակի են հաջորդաբար պտտվել իր էկրանին մինչև այս հրապարակման պահը: Սա, անշուշտ, այս նախագծի ամենաարդյունավետ և հոգնեցուցիչ մասերից մեկն էր, քանի որ զրոյից գծագրեր և անիմացիաներ ստեղծելը ՝ առանց որևէ մարզում ունենալու, պահանջում է մեծ ջանք և համբերություն: Բայց ոչ միայն դա, որպեսզի այս պատկերի բանկը անիմացիա լինի Arduino- ի կողմից Nextion էկրանին կատարելու համար, անհրաժեշտ էր օգտագործել Nextion Editor Software- ը, որն ապահովում է.tft ֆայլի ստեղծումը, որը գրանցվում և տեղադրվում է միկրո SD քարտ, որը հետագայում պետք է միացվի Nextion էկրանին և դրա վրա բեռնված պատկերներին:

NEX ռոբոտի ձայնը ստեղծելու համար օգտագործվել է որպես հեղինակի ձայնի հիմք, ով գրում է այս ընդլայնված ամփոփումը այստեղ: Audacity ծրագրի միջոցով ձայնի փոփոխման մի քանի գործընթացների միջոցով հնարավոր եղավ ստեղծել բնորոշ ձայն NEX- ի համար: Հաջորդ քայլը պարզապես ստեղծված բոլոր ձայնային հրամանների բեռնումն էր ՝ EasyVR Shield- ում, EasyVR հրամանատար ծրագրակազմի միջոցով: Այս հրապարակման պահին NEX- ում ստեղծվել է 12 ձայնային հրաման, ինչպես նաև 12 ձայնային հաղորդագրություն ՝ բեռնված դրա մեջ:

Եվ այսպես էր NEX ռոբոտը նայում իր ստեղծման գործընթացի ավարտին:

Քայլ 6: Դա բոլոր ժողովրդականներն են

Այս ամենը ժողովրդական է, և ինչպես տեսաք, ես փորձեցի ամփոփել եռամյա նախագիծը մեկ Instructable- ով, բայց դա այդքան էլ հեշտ չէ հահահա… Բայց հիմնական ուղերձը, որ ես ուզում էի փոխանցել այստեղ, այն է, որ անկախ քո երազանքից, և որքան դժվար է թվում, եթե հավատում ես, որ հնարավոր է դա իրականություն դարձնել և չհրաժարվել այդ երազանքից, այն կիրականանա !!

NEX- ը և հուսով եմ, որ ձեզ դուր եկավ այս Ուսուցիչ ծրագիրը և շնորհակալ եմ բոլորիցս, որ կարդացիք այսքան հեռու: Եթե ցանկանում եք ավելին իմանալ NEX- ի և ձեր անհավանական ճանապարհորդության մասին, մի մոռացեք հետևել նրան իր պաշտոնական Instagram- ում ՝ @nextherobot: Վերջ, բայ !! շուտով կհանդիպենք ևս մեկ հիանալի նախագծով !!;)