Joy Robot (Robô Da Alegria) - Բաց կոդով 3D տպագիր, Arduino Powered Robot !: 18 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Հետևեք հեղինակի ավելին.

Մասին ՝ ստեղծող, ինժեներ, խելագար գիտնական և գյուտարար Ավելին IgorF2- ի մասին »

Առաջին մրցանակը Instructables Wheels մրցույթում, երկրորդ մրցանակը Instructables Arduino մրցույթում և երկրորդ տեղը `դիզայն երեխաների համար մարտահրավերին: Շնորհակալություն բոլոր նրանց, ովքեր քվեարկեցին մեզ վրա !!!

Ռոբոտներն ամենուր են հասնում: Արդյունաբերական ծրագրերից մինչև ստորջրյա և տիեզերական հետազոտություններ: Բայց իմ ամենասիրելիներն այններն են, որոնք օգտագործվում են զվարճանքի և զվարճանքի համար: Այս նախագծում DIY ռոբոտը նախատեսված էր մանկական հիվանդանոցներում զվարճանքի համար օգտագործելու համար ՝ փոքրիկների համար զվարճություն պատճառելով: Projectրագիրը կենտրոնացած է գիտելիքների փոխանակման և տեխնոլոգիական նորարարության խթանման վրա `օգնելու հասարակական կազմակերպություններին, որոնք բարեգործական աշխատանքներ են իրականացնում մանկական հիվանդանոցներում:

Այս հրահանգը ցույց է տալիս, թե ինչպես կարելի է նախագծել հեռակառավարվող մարդածին ռոբոտ, որը կառավարվում է Wi-Fi ցանցի միջոցով ՝ օգտագործելով Arduino Uno- ն, որը միացված է ESP8266 Wi-Fi մոդուլին: Այն օգտագործում է որոշ սերվոմոտորներ ՝ գլխի և զենքի շարժումներից, որոշ DC շարժիչներ փոքր հեռավորություններ տեղափոխելու համար և LED մատրիցներից պատրաստված դեմք: Ռոբոտը կարելի է կառավարել սովորական ինտերնետ դիտարկիչից ՝ օգտագործելով HTML նախագծված ինտերֆեյս: Android սմարթֆոնը օգտագործվում է ռոբոտից վիդեո և աուդիո հեռարձակելու համար օպերատորի կառավարման ինտերֆեյս:

Ձեռնարկը ցույց է տալիս, թե ինչպես է ռոբոտի կառուցվածքը 3D տպագրվել և հավաքվել: Էլեկտրոնային սխեմաները բացատրված են, իսկ Arduino- ի ծածկագիրը `մանրամասն, որպեսզի յուրաքանչյուրը կարողանա կրկնօրինակել ռոբոտը:

Այս ռոբոտի համար օգտագործվող որոշ տեխնիկա արդեն հրապարակվել է Instructables- ում: Խնդրում ենք դիտել հետևյալ ձեռնարկները.

www.instructables.com/id/WiDC-Wi-Fi-Controlled-FPV-Robot-with-Arduino-ESP82/

www.instructables.com/id/Controlling-a-LED-Matrix-Array-With-Arduino-Uno/

www.instructables.com/id/Wi-Servo-Wi-fi-Browser-Controlled-Servomotors-with/

Հատուկ շնորհակալություն վերը նշված նախագծում ներգրավված թիմի մյուս անդամներին, որոնք պատասխանատու են այս ձեռնարկում ներկայացված կոդի առաջին տարբերակի համար.

• Տիագո Ֆարաուչե
• Դիեգո Օգոստոս
• Յհան Քրիստիան
• Հելամ Մորեյրա
• Պաուլո դե Ազևեդո կրտսեր
• Guilherme Pupo
• Ռիկարդո Կասպիրո
• ASEBS

Գտեք ավելին նախագծի մասին.

hackaday.io/project/12873-rob-da-alegria-joy-robot

www.hackster.io/igorF2/robo-da-alegria-joy-robot-85e178

www.facebook.com/robodaalegria/

Ինչպե՞ս կարող եք օգնել:

Այս նախագիծը ֆինանսավորվում է թիմի անդամների և որոշ ձեռնարկությունների փոքր նվիրատվությունների շնորհիվ: Եթե ձեզ դուր եկավ, կան մի քանի եղանակներ, որոնք կարող են օգնել մեզ.

• Նվիրատվություն. Կարող եք մեզ խորհուրդներ ուղարկել, եթե ցանկանում եք աջակցել ռոբոտի կառուցմանը և դրա հետագա բարելավումներին: Խորհուրդները կօգտագործվեն պարագաներ (էլեկտրոնիկա, եռաչափ տպագրություն, թելեր և այլն) գնելու և մանկական հիվանդանոցներում մեր միջամտությունների խթանման համար: Ձեր անունը կավելացվի ծրագրի վարկերին: Մեր դիզայնից կարող եք խորհուրդներ ուղարկել Thingiverse հարթակում ՝
• :Ույց տվեք, թե որքան եք գնահատում մեր նախագիծը: Տվեք մեզ «հավանում» այն ծրագրերին, որտեղ մենք փաստաթղթավորում ենք մեր նախագիծը (Facebook, Hackster, Hackaday, Maker Share, Thingiverse…):
• Կիսվեք. Կիսեք նախագիծը ձեր նախընտրած սոցիալական լրատվամիջոցների կայքում, որպեսզի մենք կարողանանք ավելի շատ մարդկանց հասնել և ոգեշնչել ավելի շատ ստեղծագործողների ամբողջ աշխարհում:

Գիտե՞ք, որ կարող եք գնել Anet A8- ը ընդամենը 169,99 դոլարով: Կտտացրեք այստեղ և ստացեք քոնը:

Քայլ 1: Մի փոքր պատմություն…

«Robô da Alegria» («Joy Robot») նախագիծը ծնվել է 2016 թվականին, Baixada Santista մարզում (Բրազիլիա) ՝ նպատակ ունենալով զարգացնել տեխնոլոգիան և համայնքը ներգրավել ստեղծողների շարժմանը: Ոգեշնչված մանկական հիվանդանոցներում ՀԿ -ների կողմից իրականացվող կամավոր նախագծերից `նախագիծը նպատակ ունի զարգացնել ռոբոտ` բաց ապարատային և apen ծրագրային գործիքների միջոցով, որը կարող է փոքր -ինչ զվարճացնել մանկական հիվանդանոցային միջավայրը և նպաստել այլ կազմակերպությունների աշխատանքին:

Theրագրի սերմը տնկվեց 2015 -ի վերջին: Բայկադաս Սանտիստայի ստարտափների ասոցիացիայի (ASEBS) կողմից տեխնոլոգիայի ստեղծման և զարգացման մասին խոսակցությունից հետո: Այն իդեալականացված էր ՝ առանց դրամական պարգևի, բայց որը ներկայացնում էր մի առարկա, որում մարդիկ կզբաղվեին ալտրուիստական ձևով ՝ նպատակ ունենալով օգնել այլ մարդկանց:

Ռոբոտը ենթարկվել է բազմազան փոփոխությունների իր սկզբնական պատկերացումից մինչև ներկա վիճակը: Ընդամենը մեկ գլխից ՝ մեխանիկական աչքերով և հոնքերով, մինչև ներկայիս մարդանման ձևը, կատարվեցին մի քանի կրկնություններ ՝ փորձարկելով տարբեր կառուցողական նյութեր և էլեկտրոնային սարքեր: Ակրիլային նախատիպից և լազերային կտրված MDF- ից մենք շարժվեցինք դեպի 3D տպագիր մարմին: Bluetooth- ով վերահսկվող երկու servo շարժիչներով պարզ ինտերֆեյսից մինչև վեց ինտերֆեյսով վեց ինտերֆեյսով 6 սերվոմոտորներից և 2 շարժիչներից բաղկացած DC մարմնից կազմված մարմին:

Ռոբոտի կառուցվածքը ամբողջությամբ ստեղծվել է Fusion 360 -ի միջոցով 3D տպագրությամբ: Որպեսզի հնարավորություն ընձեռվի ռոբոտների կրկնօրինակների արտադրություն արտադրական տարածքներում կամ գործարանային լաբորատորիաներում, որտեղ տպիչների օգտագործման առավելագույն ժամանակը վճռորոշ նշանակություն ունի, ռոբոտի դիզայնը բաժանվեց կտորների: յուրաքանչյուրից երեք ժամից փոքր տպագրություն: Մասերի հավաքածուն սոսնձված կամ պտուտակված է մարմնի ամրացման համար:

LED- ի զանգվածներից կազմված դեմքը ռոբոտին տալիս է զգացմունքներ արտահայտելու ունակություն: Սերվոմոտորներով շարժվող ձեռքերն ու պարանոցը փոքր ավտոմատին տալիս են անհրաժեշտ շարժունակություն օգտվողների հետ փոխգործակցության համար: Ռոբոտի կառավարման կենտրոնում Arduino Uno- ն միանում է բոլոր ծայրամասային սարքերին, ներառյալ ESP8266 մոդուլի հետ հաղորդակցությունը, ինչը օգտվողին տալիս է նույն Wi-Fi ցանցին միացված ցանկացած սարքի միջոցով արտահայտություններ և շարժումներ հրամայելու հնարավորություն:

Ռոբոտի կողքին տեղադրված է նաև սմարթֆոն, որն օգտագործվում է ռոբոտի օպերատորի և երեխաների միջև աուդիո և վիդեո փոխանցելու համար: Սարքի էկրանը դեռ կարող է օգտագործվել խաղերի և այլ ծրագրերի հետ փոխազդեցության համար, որոնք նախատեսված են ռոբոտի մարմնի հետ փոխազդելու համար:

Քայլ 2: Գործիքներ և նյութեր

Այս ծրագրի համար օգտագործվել են հետևյալ գործիքներն ու նյութերը.

Գործիքներ:

• 3D տպիչ - Ռոբոտի ամբողջ մարմինը 3D տպագրված է: Ամբողջ կառույցը կառուցելու համար անհրաժեշտ էր մի քանի ժամ եռաչափ տպագրություն.
• PLA թել - Սպիտակ և սև PLA թելեր, որտեղ օգտագործվում է մարմինը տպելու համար.
• Պտուտակահան - մասերի մեծ մասը միացված է պտուտակներով;
• Սուպեր սոսինձ - որոշ մասեր ամրացվել են սուպեր սոսինձ օգտագործելով;
• Տափակաբերան աքցան և կտրիչներ
• Ironոդման երկաթ և մետաղալար

Էլեկտրոնիկա

• Arduino Uno (հղում / հղում) - Այն օգտագործվում է որպես ռոբոտի հիմնական վերահսկիչ: Այն ազդակներ է ուղարկում շարժիչներին և շփվում WiFi մոդուլի հետ;
• ESP8266-01 (հղում / հղում)- Այն օգտագործվում է որպես «WiFi մոդեմ»: Այն ազդանշաններ է ստանում Arduino Uno- ի կողմից կատարվող կառավարման միջերեսից;
• SG90 սերվոմոտորներ (x6) (հղում / հղում) - Չորս սերվո օգտագործվել է զենքի, իսկ երկուսը ՝ գլխի շարժումների համար.
• Նվազեցման և ռետինե անիվներով DC շարժիչներ (x2) (հղում / հղում) - Նրանք թույլ են տալիս ռոբոտին անցնել փոքր տարածություններ;
• L298N երկակի ալիք H- կամուրջ (x1) (հղում / հղում) - Այն Arduino- ի թվային ելքերը փոխակերպում է շարժիչների էներգիայի լարման;
• 16 ալիքների servo վերահսկիչ (հղում / հղում) - Այս տախտակի միջոցով կարելի է կառավարել մի քանի սերվոմոտոր `օգտագործելով միայն երկու Arduino ելք;
• MAX7219 8x8 LED էկրան (x4) (հղում / հղում) - Դրանք օգտագործվում են որպես ռոբոտի դեմք;
• Միկրո USB մալուխ - օգտագործվում է ծածկագիրը վերբեռնելու համար;
• Կին-կին թռիչքային լարեր (որոշ);
• Արական և կին ցատկող լարեր (որոշ);
• Սմարթֆոն - օգտագործվել է Motorola 4.3 դյույմանոց Moto E սմարթֆոն: Նման չափի մյուսները նույնպես կարող են աշխատել;
• 18650 մարտկոց (x2) (հղում) - դրանք օգտագործվում էին Arduino- ի և այլ ծայրամասային սարքերի սնուցման համար;
• 18650 մարտկոցի կրիչ (x1) (հղում / հղում) - Նրանք մարտկոցները պահում են տեղում;
• 1N4001 դիոդներ (x2)
• 10 կոմ դիմադրություն (x3)
• 20 մմ միացում/անջատիչ (x1)
• Protoshield (հղում) - Այն օգնում է միացնել սխեման:

Մեխանիկա:

• Գնդիկավոր անիվներ (x2)
• M2x6 մմ պտուտակներ (+-70)
• M2x10 մմ պտուտակներ (+-20)
• M2x1.5 մմ ընկույզ (x10)
• M3x40 մմ պտուտակներ (x4)
• M3x1.5 մմ ընկույզ (x4)

Վերոնշյալ հղումները հուշում են, թե որտեղ կարող եք գտնել այս ձեռնարկում օգտագործվող տարրերը և աջակցել այս նախագծի զարգացմանը: Ազատորեն որոնեք դրանք այլուր և գնեք ձեր նախընտրած տեղական կամ առցանց խանութից:

Գիտե՞ք, որ կարող եք գնել Anet A8- ը ընդամենը 169,99 դոլարով Gearbest- ում: Ստացեք ձերն ՝

Քայլ 3: 3D տպագրություն

Ռոբոտի կառուցվածքը ամբողջությամբ ստեղծվել է 3D տպագրության միջոցով `Autodesk Fusion 360 -ի միջոցով: Որպեսզի հնարավորություն ընձեռվի ռոբոտների կրկնօրինակների արտադրությունը արտադրական տարածքներում կամ գործարանային լաբորատորիաներում, որտեղ տպիչների օգտագործման առավելագույն ժամանակը վճռորոշ նշանակություն ունի, ռոբոտի դիզայնը բաժանվեց կտորների: յուրաքանչյուրից երեք ժամից փոքր տպագրություն: Մասերի հավաքածուն սոսնձված կամ պտուտակված է մարմնի ամրացման համար:

Մոդելը բաղկացած է 36 տարբեր մասերից: Դրանցից շատերը տպվել են առանց հենարանների ՝ 10% լցվածով:

• Գլխի վերև (աջ/ձախ)
• Գլխի ներքև (աջ/ձախ)
• Գլխի գլխարկներ (աջ/ձախ)
• Դեմքի հետևի ափսե
• Դեմքի առջևի ափսե
• Պարանոցի առանցք 1
• Պարանոցի առանցք 2
• Պարանոցի առանցք 3
• Պարանոցի կենտրոն
• Ձեռք (աջ/ձախ)
• Ուս (աջ/ձախ)
• Ուսի բաժակ (աջ/ձախ)
• Ուսի գլխարկ (աջ/ձախ)
• Ձեռքի առանցք (աջ/ձախ)
• Կիսանդրին (խստություն/ձախ)
• Կրծքավանդակը (աջ/ձախ/առջև)
• Անիվներ (աջ/ձախ)
• Հիմք
• Հեռախոսի սեփականատեր
• Հետ (աջ/ձախ)
• Բռնակներ (աջ/ձախ)
• Պահարան (աջ/ձախ)

Ռոբոտին ձայն տալու կարգը նկարագրված է հետևյալ քայլերով:

Բոլոր stl ֆայլերը կարող եք ներբեռնել հետևյալ կայքերում.

• https://www.thingiverse.com/thing:2765192
• https://pinshape.com/items/42221-3d-printed-joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.youmagine.com/designs/joy-robot-robo-da-alegria
• https://cults3d.com/hy/3d-model/gadget/joy-robot-robo-da-alegria
• https://www.myminifactory.com/object/55782

Սա փորձնական նախատիպ է: Որոշ մասեր բարելավման կարիք ունեն (նախագծի հետագա թարմացումների համար): Կան մի քանի հայտնի խնդիրներ.

• Միջամտություն որոշ սպասարկողների և ուսի լարերի միջև.
• Գլխի և կիսանդրիի միջև շփում;
• Անիվների և կառուցվածքի միջև շփում;
• Որոշ պտուտակների համար անցքը չափազանց ամուր է, և այն պետք է մեծացնել հորատման բիտով կամ հոբբի դանակով:

Եթե դուք չունեք 3D տպիչ, ահա որոշ բաներ, որոնք կարող եք անել.

• Խնդրեք ընկերոջը տպել այն ձեզ համար;
• Գտեք մոտակայքում հակեր/ստեղծող տարածք: Մոդելը բաժանված էր մի քանի մասի, այնպես, որ յուրաքանչյուր մասի առանձին տպելու համար տևում է չորս ժամից պակաս: Hackանցահեն/ստեղծող որոշ տարածքներ ձեզանից կգանձեն միայն օգտագործված նյութերի համար.
• Գնեք ձեր սեփական 3D տպիչը: Դուք կարող եք գտնել Anet A8- ը ընդամենը 169,99 դոլարով Gearbest- ում: Ձեռք բերեք ՝
• Հետաքրքրվա՞ծ եք DIY հավաքածու ձեռք բերելով: Եթե բավականաչափ մարդիկ հետաքրքրված են, ես կարող եմ առաջարկել DIY փաթեթներ Tindie.com կայքում: Եթե ցանկանում եք մեկը, ուղարկեք ինձ հաղորդագրություն:

Քայլ 4: Սխեմաների ակնարկ

Ռոբոտը կառավարվում է Arduino Uno- ի միջոցով: Arduino- ն միացնում է ESP8266-01 մոդուլը, որն օգտագործվում է ռոբոտին Wi-Fi ցանցով հեռակառավարելու համար:

16-ալիքային servo վերահսկիչ միացված է Arduino- ին I2C հաղորդակցության միջոցով և վերահսկում է 6 սերվոմոտոր (երկուսը պարանոցի և երկուսը յուրաքանչյուր թևի համար): Հինգ 8x8 LED մատրիցների զանգվածը սնուցվում և վերահսկվում է Arduino- ի կողմից: Չորս Arduino- ի թվային ելքեր օգտագործվում են երկու DC շարժիչների կառավարման համար `օգտագործելով h-bridge:

Շղթաներն աշխատում են երկու USB հոսանքի բանկերի միջոցով ՝ մեկը շարժիչների և մյուսը ՝ Arduino- ի համար: Ես փորձել եմ միացնել ամբողջ ռոբոտին ՝ օգտագործելով ազդանշանային էներգիայի փաթեթ: Սակայն ESP8266- ը կապի կորուստ էր առաջացնում, երբ DC շարժիչները միանում/անջատվում էին:

Ռոբոտի կրծքավանդակը սմարթֆոն ունի: Այն օգտագործվում է տեսաերիզ և աուդիո հեռարձակելու համար դեպի սովորական կառավարման համակարգչում տեղակայված կառավարման ինտերֆեյս/ելք: Այն կարող է նաև հրամաններ ուղարկել ESP6288- ին ՝ այդպիսով վերահսկելով բուն ռոբոտի մարմինը:

Կարելի է նկատել, որ այստեղ օգտագործվող բաղադրիչները կարող են օպտիմիզացված չլինել իր նպատակների համար: Օրինակ, Arduino + ESP8266 համադրության փոխարեն կարող է օգտագործվել NodeMCU: Տեսախցիկով Rapsberry Pi- ն կփոխարինի սմարթֆոնը և կվերահսկի նաև շարժիչները: Նույնիսկ հնարավոր է օգտագործել Android սմարթֆոնը որպես «ուղեղ» ձեր ռոբոտի համար: Դա ճիշտ է… Arduino Uno- ն ընտրվեց, քանի որ այն շատ մատչելի է և հեշտ օգտագործման համար բոլորի համար: Երբ մենք սկսեցինք այս նախագիծը, ESP- ն և Raspberry Pi- ի խորհուրդը դեռ համեմատաբար թանկ էին այն վայրում, որտեղ մենք ապրում էինք … մի անգամ մենք ուզում էինք կառուցել և էժան ռոբոտ, Arduino տախտակներ, որտեղ այդ պահին ամենալավն էր ընտրված:

Քայլ 5: Դեմքի հավաքում

Ռոբոտի դեմքին օգտագործվել է չորս LED 8x8 մատրիցա:

Կառույցը բաժանված էր երկու մասի (դեմքի հետևի ափսե և դեմքի առջևի ափսե) 3D տպագրությամբ ՝ օգտագործելով սև PLA- ն: Ինձանից պահանջվեց մոտ 2,5 ժամ դրանք 3D տպելու համար ՝ 10% լցված և առանց հենարանների:

Տիեզերքի սահմանափակության պատճառով LED մատրիցների միակցիչները պետք է ապամոնտաժվեն և դրանց դիրքը փոխվի, ինչպես նկարագրված է ստորև.

1. Հեռացրեք LED մատրիցը;
2. Dessolder մուտքային և ելքային միակցիչներ;
3. Կրկին ամրացրեք տպատախտակի մյուս կողմում, իսկ կապումներն ուղղված են տախտակի կենտրոնին:

Վերջնական արդյունքը կարող եք տեսնել նկարներում:

Չորս LED մատրիցները այնուհետև ամրացվեցին հետևի սալիկին ՝ օգտագործելով 16 M2x6 մմ պտուտակներ: Քորոցները միացված էին ըստ սխեմաների:

Առաջին մատրիցան միացվել է 5 մետաղալար արու-էգ ցատկողի միջոցով: Արական վերջը հետագայում միացվեց Arduino կապում: Իգական ծայրը միացված է մատրիցային մուտքի կապում: Յուրաքանչյուր մատրիցի ելքը կապված է հաջորդի մուտքի հետ `օգտագործելով կին-կին թռիչք:

Մատրիցների միացումից հետո առջևի ափսեը տեղադրվում է ՝ օգտագործելով չորս M2 պտուտակ: Փաթեթավորեք թռիչքները հետևի և առջևի վահանակների շուրջը, այնպես որ չլինեն լարեր:

Դեմքի մոդուլը հետագայում տեղադրվում է ռոբոտի գլխի ներսում, ինչպես դա կբացատրվի հաջորդ քայլերում:

Քայլ 6: Գլխի ամրացում

Ռոբոտի գլուխը բաժանված էր երրորդ տպված մասերի, որոնք բոլորը տպված էին սպիտակ PLA- ով ՝ 0.2 մմ լուծույթով, 10% լցված և առանց հենարանների.

• Գլխի վերև (աջ և ձախ)
• Գլխի ներքև (աջ և ձախ)
• Գլխարկ (աջ և ձախ)
• Պարանոցի առանցք 1
• Պարանոցի առանցք 2

130 մմ տրամագծով կառույցը տպելու համար ինձանից պահանջվեց գրեթե 18 ժամ:

Գլխի վերին և ստորին հատվածները բաժանված են երկու մասի: Նրանք սոսնձված են սուպեր սոսինձով: Կիրառեք սոսինձը և թողեք մի քանի ժամ հանգստանա:

Կողային գլխարկները տեղադրվում են գլխի վերևի և ներքևի կողմերին ամրացված պտուտակներով: Այսպիսով, գլուխը կարելի է ապամոնտաժել վերանորոգման համար ՝ հեռացնելով գլխի վերին մասերին ամրացված պտուտակները: Գլուխը փակելուց առաջ հավաքեք ռոբոտի դեմքը (նկարագրված է նախորդ քայլում) և կիսանդրին (նկարագրված է հաջորդ քայլերում):

Servomotor #5 -ը ամրացված էր Պարանոցի առանցքին 1. Ես տեղադրեցի servo- ն առանցքի մեջտեղում, այնուհետև ամրացրեցի եղջյուրը և պտուտակով ամրացրեցի դիրքը: Ես օգտագործեցի երկու M2x6 մմ պտուտակներ ՝ այդ սերվո շարժիչի վրա Պարանոցի առանցք 2 ամրացնելու համար: Servomotor #6 -ը նույն կերպ ամրացված է Պարանոցի առանցքին 2 -ին:

Պարանոցի առանցք 2 -ը հետագայում միացվեց Պարանոցի կենտրոնին, ինչպես ցույց է տալիս հաջորդ քայլին:

Դեմքի մոդուլը տեղադրված է գլխի ներսում:

Քայլ 7: Պայթյունի և ուսերի հավաքում

Կիսանդրին և ուսը ինձ տևեցին մոտ 12 ժամ տպագրվելու համար:

Այս բաժինը բաղկացած է հինգ տարբեր մասերից.

• Կիսանդրին (աջ/ձախ)
• Ուսեր (աջ/ձախ)
• Պարանոցի կենտրոն
• Պարանոցի առանցք 3

Կիսանդրու հատվածները սոսնձված էին սոսնձի միջոցով: M2x10 մմ պտուտակներով կողերին ամրացված էին ուսեր, իսկ սերվոմոտորները (Servomotor #2 և #4) տեղադրված էին յուրաքանչյուր կողմում: Նրանք անցնում են յուրաքանչյուր ուսի ուղղանկյուն անցքով (մետաղալարն իրականում բավականին դժվար է անցնել) և ամրացվում են M2x10 մմ պտուտակներով և ընկույզներով:

Կենտրոնի պարանոցն ունի ուղղանկյուն անցք, որի մեջ տեղադրված է Պարանոցի առանցք 3 մասը: Այդ երկու մասերը կապելու համար օգտագործվել է չորս M2x6 մմ պտուտակ: Դրանից հետո կենտրոնական պարանոցը ամրացվեց ուսերին: Այն օգտագործում է նույն պտուտակները, որոնք օգտագործվում են կիսանդրի վրա ուսը ամրացնելու համար: Չորս M2x1, 5 մմ ընկույզներ օգտագործվում են նրա դիրքը փակելու համար:

Servomotor #6 -ը միացված էր Պարանոցի առանցքին 3 -ին `օգտագործելով երկու պտուտակ: Հետո ես պարանոցի առանցք 3 -ը տեղադրեցի Պարանոցի կենտրոնի ուղղանկյուն անցքի ներսում և դրա դիրքը կողպելու համար օգտագործեցի չորս M2x6 մմ պտուտակներ:

Քայլ 8: embենքերի հավաքում

Ինձանից պահանջվեց մոտ 5 ժամ յուրաքանչյուր ձեռքը տպելու համար:

Յուրաքանչյուր թև բաղկացած է չորս կտորից.

• Ուսի բաժակ
• Ուսի գլխարկ
• Թեւի առանցք
• Արմ

Թևի առանցքը կենտրոնացված է և տեղադրված է թևի վրա ՝ օգտագործելով երեք M2x6 մմ պտուտակներ: Servo horne- ն ամրացված է առանցքի մյուս ծայրում:

Սերվոմոտոր (թիվ 1 և #3) տեղադրվում է ուսի բաժակի ներսում ՝ օգտագործելով որոշ պտուտակներ, այնուհետև տեղադրվում է նրա եղջյուրը (թևի առանցքին ամրացվածը): Այլ հորնի տեղադրման համար գավաթի վրա կա անցք, որը ամրացված է ուսերին արդեն տեղադրված սերվոյին (#2 և #4), ինչպես ցույց էր տրված նախորդ քայլում:

Գավաթի (և ուսի վրա) ևս մեկ անցք կա սերվոսների մալուխներն անցնելու համար: Դրանից հետո Կափարիչը տեղադրվում է ռոբոտի ուսը փակելու համար, երկու M2x6 մմ պտուտակով:

Քայլ 9: Կրծքավանդակի ամրացում

Կրծքավանդակը այն հատվածն է, որը կիսանդրին կապում է ռոբոտի հատակին (անիվներին և հիմքին): Այն բաղկացած է ընդամենը երկու մասից (աջ և ձախ մասեր: Ես դրանք տպել եմ 4 ժամում:

Ռոբոտի ուսերը տեղավորվում են կրծքավանդակի վերին հատվածում: Պտուտակի համար կա անցք, որն օգնում է այդ մասերի հավասարեցմանը և ամրացմանը: Չնայած խորհուրդ է տրվում սոսնձել այդ երկու մասերը:

Այս մասերի ստորին հատվածն ունի վեց անցք, որոնք օգտագործվում են անիվներին միանալու համար, ինչպես ցույց կտա ավելի ուշ:

Այս պահին ես սերվոմոտորներին պիտակավորեցի որոշ կպչուն պիտակներ `սխեմաների միացումն ավելի դյուրին դարձնելու համար:

Քայլ 10: Անիվների հավաքում

Ռոբոտի անիվները օգտագործում են 3D տպագիր երեք մասեր.

• Անիվներ (ձախ/աջ)
• Ակատ

Այդ հատվածները տպելու համար ինձ տևեց մոտ 10 ժամ:

Անիվները հավաքելու համար ես հետևեցի հետևյալ քայլերին.

• Սկզբում ես ստիպված էի որոշ լարեր միացնել DC շարժիչների միակցիչներին: Այդ լարերը հետագայում օգտագործվեցին H- կամուրջի սխեմայի միջոցով շարժիչները սնուցելու համար.
• Շարժիչներն այնուհետև ամրացվեցին կառույցին ՝ յուրաքանչյուրի համար օգտագործելով երկու M3x40 պտուտակ և ընկույզ: Իրականում ավելի կարճ պտուտակ կարող է օգտագործվել (բայց ես առցանց չեմ գտել);
• Դրանից հետո ես սոսնձեցի առջևի վահանակը, որը կապում է կառույցի մյուս մասերը.
• Այս հատվածն իր գագաթին ունի որոշ անցքեր: Դրանք օգտագործվում են կրծքավանդակին ամրացնելու համար, ինչպես ցույց է տրված նախկինում:Երկու հատվածների միացման համար օգտագործվել է վեց M2x6 մմ պտուտակ:

Քայլ 11: Հեռախոսի սեփականատեր

Հեռախոսի սեփականատերը եռաչափ տպագիր մաս է, և տպագրությունը տևում է մոտ 1 ժամ:

Ռոբոտը սմարթֆոն ունի իր որովայնում: Այն նախատեսված էր Motorola Moto E.- ի համար: Այն ունի 4.3 դյույմանոց էկրան: Նման չափի այլ սմարթֆոններ նույնպես կարող են տեղավորվել:

Հեռախոսի պահիչի մասն օգտագործվում է սմարթֆոնը ցանկալի դիրքում պահելու համար: Սկզբում խելացի հեռախոսը տեղադրված է, այնուհետև այն սեղմվում է ռոբոտի մարմնի վրա ՝ օգտագործելով հեռախոսի բռնիչը և չորս M2x6 մմ պտուտակներ:

Կարևոր է USB մալուխը սմարթֆոնին միացնելուց առաջ պտուտակները սեղմելուց առաջ: Հակառակ դեպքում հետագայում դժվար կլինի այն միացնել: Unավոք, տարածքը շատ սահմանափակ է, ուստի ստիպված եղա կտրել USB միակցիչի մի մասը…:/

Քայլ 12: Հիմքի տեղադրում

Հիմքը ունի միայն 3D տպագիր մեկ մաս: Այդ հատվածը տպելու համար ինձանից պահանջվեց մոտ 4 ժամ:

Այն ունի մի քանի անցք այլ բաղադրիչների տեղադրման համար, ինչպես գնդակի անիվները և, օրինակ, տպատախտակները: Հիմքը հավաքելու համար կիրառվեց հետևյալ ընթացակարգը.

• Տեղադրեք 16 ալիքի servo վերահսկիչը `օգտագործելով չորս M2x6 մմ պտուտակներ;
• Տեղադրեք L298N h-Bridge կամուրջը ՝ օգտագործելով չորս M2x6 մմ պտուտակներ;
• Տեղադրեք Arduino Uno- ն ՝ օգտագործելով չորս M2x6 մմ պտուտակներ;
• Տեղադրեք protoshield- ը ռոբոտի վերևում;
• Լարացրեք սխեմաները (ինչպես նկարագրված է մի քանի քայլ ավելի ուշ);
• Տեղադրեք գնդակի անիվները ՝ յուրաքանչյուրի համար օգտագործելով երկու պտուտակ: Հաղորդալարերը այնպես են դասավորված, որ դրանք ամրացված են հիմքի և անիվների տեղադրման մեջ օգտագործվող պտուտակների միջև.
• Հիմքը ամրացված էր անիվների հատվածին ՝ օգտագործելով պտուտակներ:

Քայլ 13: Հետ և հզորության փաթեթ

Ռոբոտի հետևի կափարիչը նախագծված է այնպես, որ հեշտությամբ կարելի է բացել այն սխեմաներ մուտք գործելու, մարտկոցները լիցքավորելու կամ սմարթֆոնը միացնելու/անջատելու համար:

Այն պատրաստված է վեց 3D տպագիր մասերից.

• Հետ (ձախ/աջ)
• Բռնակներ (x2)
• Կողպեքներ (ձախ/աջ)

Մասերը տպելու համար ինձանից պահանջվեց մոտ 5:30: Աջ և ձախ հետևի մասերը սոսնձված էին սոսնձի միջոցով: Սպասեք, մինչև սոսինձը լիովին չորանա, հակառակ դեպքում ծածկը հեշտությամբ կկոտրվի:

Էլեկտրաէներգիայի փաթեթը բաղկացած է երկու 18650 մարտկոցից և մարտկոցի պահոցից: Ես ստիպված էի միացնել մի քանի լարեր (մարտկոցի #1 բացասական բևեռի և մարտկոցի #2 դրական բևեռի միջև): Էլեկտրաէներգիայի փաթեթի բացասական բևեռը միացված էր Arduinos GND- ին (որոշ լարերի և թռիչքների օգտագործմամբ): Դրական բևեռի և Արդուինոյի Vin մուտքի միջև տեղադրվեց միացման/անջատման սվիչ:

Միացման/անջատման անջատիչը ամրացված էր 3D տպագիր մասերին ՝ օգտագործելով M2x6 մմ պտուտակ և M2x1.5 մմ ընկույզ: Մարտկոցի բռնիչը ամրացվել է հետևի մասում ՝ օգտագործելով չորս M2x6 մմ պտուտակ:

Կողպեքների գլանաձև հատվածը պետք է ավազի թղթի վրա հղկվեին `ավելի լավ տեղավորվելու համար: Նրանք անցնում են կափարիչի անցքերի միջով: Բռնակները միացված են և սոսնձված են մյուս կողմից:

Կափարիչը տեղավորվում է ռոբոտի հետևի մասում: Բռնակները կարող են պտտվել կափարիչը փակելու համար ՝ պաշտպանելով ռոբոտի ներսը:

Քայլ 14: Շղթաների միացում

Շղթան միացված է սխեմայի համաձայն:

Arduino:

• Arduino կապ D2 => L298N կապ IN4
• Arduino կապ D3 => L298N կապ IN3
• Arduino կապ D6 => L298N կապ IN2
• Arduino կապ D7 => L298N կապ IN1
• Arduino PIN D9 => MAX7219 PIN DIN
• Arduino քորոց D10 => MAX7219 քորոց CS
• Arduino քորոց D11 => MAX7219 կապում CLK
• Arduino քորոց D4 => ESP8266 RXD
• Arduino քորոց D5 => ESP8266 TXD
• Arduino քորոց A4 => SDA
• Arduino կապ A5 => SCL
• Arduino pin Vin => Մարտկոց V+ (դիոդներից առաջ)
• Arduino pin gnd => Մարտկոց V-

ESP8266-01

• ESP8266 կապ RXD => Arduino կապ D4
• ESP8266 փին TXD => Arduino կապ D5
• ESP8266 pin gnd => Arduino pin gnd
• ESP8266 կապ Vcc => Arduino կապ 3V3
• ESP8266 փին CH_PD => Arduino կապ 3V3

L298N հ-կամուրջ

• L298N կապ IN1 => Arduino կապ D7
• L298N կապ IN2 => Arduino կապ D6
• L298N կապ IN3 => Arduino կապ D3
• L298N կապ IN4 => Arduino կապ D2
• L298N pin + 12V => Մարտկոց V + (դիոդներից հետո)
• L298N pin gnd => Arduino gnd
• L298N OUT1 => Շարժիչ 1
• L298N OUT2 => Շարժիչ 2

MAX7219 (առաջին մատրիցա)

• MAX7219 փին DIN => Arduino կապ D9
• MAX7219 փին CS => Arduino կապ D10
• MAX7219 փին CLK => Arduino կապ D11
• MAX7219 փին Vcc => Arduino կապ 5 Վ
• MAX7219 pin gnd => Arduino pin gnd

MAX7219 (այլ մատրիցներ)

• MAX7219 փին DIN => MAX7219 փին DOUT (նախորդ մատրիցա)
• MAX7219 փին CS => MAX7219 փին CS (նախորդ մատրիցա)
• MAX7219 փին CLK => MAX7219 պին CLK (նախորդ մատրիցա)
• MAX7219 փին Vcc => MAX7219 փին VCC (նախորդ մատրիցա)
• MAX7219 pin gnd =: MAX7219 pin gnd (նախորդ մատրիցա)

16-ալիքային servo վերահսկիչ

• Servo վերահսկիչի քորոց SCL => Arduino կապ A5
• Servo վերահսկիչի քորոց SDA => Arduino կապ A4
• Servo կարգավորիչի քորոց Vcc => Arduino կապ 5 Վ
• Servo վերահսկիչ pin gnd => Arduino pin gnd
• Servo վերահսկիչի քորոց V+ => Մարտկոց V+ (դիոդներից հետո)
• Servo վերահսկիչ pin gnd => Arduino pin gnd

Ոմանք ասում են, որ Sg90 servo- ն կարող է սնուցվել 3.0 -ից մինչև 6.0 Վ, մյուսները ՝ 4.0 -ից 7.2 Վ -ի միջև: Խնդիրներից խուսափելու համար ես որոշեցի մարտկոցներից հետո երկու դիոդ շարել: Այս կերպ, սերվերի լարումը 2*3.7 - 2*0.7 = 6.0 Վ է: Նույնը վերաբերում է DC շարժիչներին:

Ուշադրություն դարձրեք, սա ամենաարդյունավետ միջոցը չէ, բայց դա ինձ մոտ ստացվեց:

Քայլ 15: Arduino կոդ

Տեղադրեք վերջին Arduino IDE- ն: ESP-8266 մոդուլի հետ հաղորդակցման կամ DC շարժիչների կառավարման համար գրադարան անհրաժեշտ չէր:

Ես պետք է ավելացնեմ հետևյալ գրադարանները.

• LedControl.h: գրադարան, որն օգտագործվում է LED մատրիցները վերահսկելու համար;
• Adafruit_PWMServoDriver.h. Գրադարան, որն օգտագործվում է սերվո շարժիչների վերահսկման համար:

Arduino ծածկագիրը բաժանված է 9 մասի.

• RobodaAlegria.ino. Սա հիմնական ուրվագիծն է, և այն կոչում է մյուս մասերը: Այստեղ ներմուծվում են գրադարաններ: Այն նաև սահմանում և սկզբնավորում է գլոբալ փոփոխականները.
• _05_Def_Olhos.ino. Այստեղ սահմանվում են յուրաքանչյուր աչքի մատրիցաները: Յուրաքանչյուր աչք ներկայացված է 8x8 մատրիցով և 9 տարբերակով, որտեղ դրանք սահմանվում են. Չեզոք, լայնածավալ, փակված, փակված, զայրացած, փոխկապակցված, տխուր, սիրահարված և մեռած աչքերով: Աջ և ձախ աչքերի համար կա այլ մատրիցա.
• _06_Def_Boca.ino. Այստեղ է, որ սահմանվում են բերանի մատրիցները: Բերանը ներկայացված է 16x8 մատրիցով և 9 տարբերակով, որտեղ դրանք սահմանվում են.
• _10_Bracos.ino. Ձեռքերի և պարանոցի կանխորոշված շարժումները սահմանվում են այս ֆայլում: Ինը շարժում ՝ mov1 () - ից mov9 (), կազմաձևված էր.
• _12_Rosto.
• _13_Motores_DC. Այն սահմանում է իրենց DC շարժիչների գործառույթները.
• _20_Comunicacao.ino. Այս ֆայլում սահմանված է ESP8266- ին տվյալների ուղարկման գործառույթը.
• _80_Setup.ino. Այն աշխատում է Arduino- ի սնուցման միջոցով: Այն սահմանեց ռոբոտի շարժիչների առաջին դեմքն ու դիրքը: Այն նաև հրամաններ է ուղարկում տվյալ Wi-Fi ցանցին միանալու համար.
• _90_Lop: հիմնական հանգույց: Այն փնտրում է ESP8266- ից մուտքային հրամաններ և զանգում է հատուկ գործառույթներ `ելքերը վերահսկելու համար:

Ներբեռնեք Arduino կոդը: Փոխարինեք XXXXX- ը ձեր wifi երթուղիչի SSID- ով և YYYYY երթուղիչի գաղտնաբառով '_80_Setup.ino' կայքում: Խնդրում ենք ստուգել ձեր baudrate ESP8266- ը և այն ճիշտ տեղադրել կոդի մեջ ('_80_Setup.ino'): Միացրեք Arduino տախտակը ձեր համակարգչի USB պորտին և վերբեռնեք ծածկագիրը:

Քայլ 16: Android հավելվածներ

Ռոբոտից տեսանյութը և ձայնը ռադիոկայանի կառավարման ինտերֆեյսին հեռարձակելու համար օգտագործվել է Android սմարթֆոն: Իմ օգտագործած ծրագիրը կարող եք գտնել Google Play խանութում (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.pas.webcam):

Սմարթֆոնի էկրանը կարող է փոխանցվել նաև կառավարման միջերեսին, որպեսզի օպերատորը տեսնի այն, ինչ էկրանին է: Google Play խանութում կարող եք գտնել նաև այն ծրագիրը, որն օգտագործել եմ սկրենը (https://play.google.com/store/apps/details?id=com.ajungg.screenmirror):

Ռոբոտի հետ փոխազդեցության համար նախատեսված էր նաև Android տեսախաղ: Այն դեռ շատ կայուն չէ, ուստի այն հասանելի չէ ներբեռնման համար:

Քայլ 17: Կառավարման միջերես

"loading =" lazy "մրցանակ անիվների մրցույթում 2017 թ

Երկրորդ տեղը զբաղեցրեց «Դիզայն երեխաների համար» մարտահրավերում

Երկրորդ մրցանակ Arduino մրցույթում 2017 թ