Պրիմա - դաշնամուր նվագող ռոբոտ. 13 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Գործիք նվագող ռոբոտի գաղափարը միշտ գրավում էր ինձ, և ես միշտ ցանկանում էի ինքս ստեղծել այն: Այնուամենայնիվ, ես երբեք շատ գիտելիքներ չունեի երաժշտության և երաժշտական գործիքների մասին, ուստի երբեք չէի կարող պարզել, թե իրականում ինչպես կսկսեի դրանից: Մինչև վերջերս ես հետաքրքրվում էի երաժշտությամբ, սկսեցի սովորել երաժշտական արտադրանք, և MIDI ստեղնաշարի ձեռքբերումից հետո հասկացա, որ սա նվագելը դժվար գործիք չէ, և ես կարող եմ իրականում ստեղծել այն նվագող ռոբոտ: Այսպիսով, այսպես սկսվեց Պրիմայի ստեղծումը:

Ես վստահ չէի այս նախագծի հաջողության մասին, ուստի չփորձեցի փաստաթղթավորել այն: Բայց քանի որ այն հիանալի աշխատեց, որոշեցի մանրամասները կիսել Instructables համայնքի հետ: Սա քայլ առ քայլ կառուցման տեղեկամատյան չի լինի, այլ ավելի շուտ ՝ սկսելու ուղեցույց: Ես կբացատրեմ, թե ինչպես է աշխատում այս ռոբոտի յուրաքանչյուր մասը, կկիսվեմ դրանց նկարներով և Arduino- ի ծածկագրով: Հուսով եմ, որ դա բավական կլինի, եթե ցանկանում եք կրկնել այս նախագիծը:

Եվ, դիզայնը ոգեշնչված էր այս հրահանգներով, բղավեք JimRD- ին:

Այսպիսով, եկեք սկսենք:

Քայլ 1: Ամբողջ ծրագրի ակնարկ

Prima- ն ռոբոտ է, որը կարող է նվագել ստեղնաշար/դաշնամուր կամ ստեղնի վրա հիմնված ցանկացած այլ գործիք: Այն ունի Arduino Uno որպես ուղեղ, LCD էկրան ՝ տեսողական ելքի համար և ուլտրաձայնային տվիչ ՝ առանց հպման գործարկման: Voltանկացած էներգիայի ադապտեր, որը մատակարարում է 5 վոլտ 2 ամպեր, պետք է կարողանա սնուցել այն:

Այն ունի հետևյալ հատկանիշները.

• Mրագրավորվող - Կարելի է ծրագրավորել նվագել ցանկացած կոմպոզիցիա, որը սահմանափակ է մի օկտավայի սահմաններում:
• Կարգավորելի տեմպո - Այն տեմպը, որին հաջորդելու է գործիքը նվագելիս, կարող է սահմանվել կոդի մեջ:
• Առանց հպման - Սկիզբ - Օգտվողը կարող է խթանել խաղը ՝ ձեռքը սենսորի վրա սահեցնելով, ինչը շատ օգտակար կլինի, եթե օգտագործողը զբաղված լինի այլ գործիք նվագելով և ցանկանում է, որ Պրիման որոշակի ժամանակ անց նվագի նրա հետ միասին: Մարդկային նվագարկիչ, որը խցանում է ռոբոտ նվագարկիչը, նույնիսկ դրան կարելի է հասնել ՝ այս հնարավորության օգնությամբ:

Քայլ 2: Տեսանյութ

Տեսանյութում կարող եք դիտել ստեղնաշարի նվագարկումը:

Քայլ 3. Եռաչափ մոդելի պատրաստում

Ավարտելուց հետո, թե ինչ պետք է կարողանա անել, ես նախագիծը նախագծեցի TinkerCAD- ում, որպեսզի կարողանամ սկսել կառուցել այն ՝ հստակ պատկերացնելով, թե ինչ եմ անում:

Այս մոտեցումն ինձ մեծապես օգնեց վերջ տալ կոկիկ տեսք ունեցող ռոբոտին, որն աշխատում է ճիշտ այնպես, ինչպես նախատեսված էր: Չնայած այն կառուցելիս ստիպված էի մի փոքր փոփոխել բնօրինակը, այնուամենայնիվ, 3D մոդելը ինձ շատ ժամանակ և ջանք խնայեց: Ավելի մանրամասն կարող եք տեսնել 3D մոդելը այստեղ:

Քայլ 4: Մասեր և գործիքներ

Էլեկտրոնային մասի համար ձեզ հարկավոր է

• Arduino Uno (Քանակ - 1)
• 16x2 LCD էկրան (Քանակ - 1)
• I2C ադապտեր LCD էկրանի համար (քանակ - 1)
• TowerPro SG90 Micro Servo (Քանակ - 2)
• HC -SR04 Ուլտրաձայնային տվիչ (քանակ - 1)
• Միացնել / սեղմել անջատիչը (քանակը `1)
• Բզզոց (Քանակ - 1)
• Vero տախտակ/ Dot Board/ Perf Board
• Արականից Արական եւ Արականից իգական jumper լարերը

Մարմինը պատրաստելու համար -

• 5 մմ PVC թերթ
• Spokeիկլը խոսեց (Քանակ - 2)
• Պտուտակներ
• Գրիչ լիցքավորիչի ամրացման խողովակ
• Սփրեյ ներկ (եթե ցանկանում եք ներկել այն)

Ձեզ անհրաժեշտ գործիքներ -

• Սուպեր սոսինձ
• Տաք սոսինձ ատրճանակ
• Sոդման երկաթ
• Հակակտրիչ (A. K. A թուղթ կտրող)

Քայլ 5: Շղթա

Շրջանային հատվածը բավականին հեշտ էր: Ես բացատրում եմ, թե ինչպես եմ արել դրա յուրաքանչյուր հատվածը -

LCD հատված - Ես օգտագործել եմ I2C ադապտեր LCD- ի համար, որպեսզի Arduino- ն կարողանա հաղորդակցվել դրան I2C- ի միջոցով, ինչը անհրաժեշտ չէր, բայց պարզեցրեց շրջանը և նվազեցրեց լարերի քանակը: Դուք կարող եք օգտագործել ստանդարտ LCD ՝ ծածկագիրը մի փոքր փոփոխելով:

Էլեկտրաէներգիայի սեգմենտ - Ես պարզ միացում եմ կատարել veroboard- ի վրա, որը բաղկացած է միացման միացման անջատիչից, ազդանշանից, LED- ից (որը որոշեցի հետագայում չօգտագործել) և 5 Վ ընդհանուր հոսանքի ավտոբուս: Սնուցման հոսանքի ավտոբուսը, սերվերի 5V և գրունտային կապիչները, ձայնային սենսորը, LCD- ն և Arduino- ն համապատասխանաբար միացված են միմյանց: Մղիչ անջատիչի մի քորոց միացված է 5V+ գծին, իսկ մյուսը ՝ միացված էլեկտրամատակարարման VCC պինին: Ստորգետնյա գիծը միացված է էլեկտրամատակարարման գրունտի ուղղակիորեն: Այսպիսով, Prima- ն կարելի է միացնել/անջատել ՝ օգտագործելով անջատիչը: Theանգիչն ու LED- ն զուգահեռաբար միացված են, և դրանցից VCC կապը անցնում է Arduino- ի 13 -րդ կապին: Նրանց հողը միացված է ընդհանուր հոսանքի ավտոբուսի գետնին:

Servos- ի միակցիչի ձևափոխում. Ազդանշանի կապում, այնուամենայնիվ, ես օգտագործեցի jumper լարերը `դրանք Arduino- ին միացնելու համար:

Սոնար սենսոր - Երկու լար լարեց համապատասխանաբար VCC- ին և սոնարային սենսորի գրունտի քորոցին, որոնք անցնում են ընդհանուր հոսանքի ավտոբուսով, և օգտագործեց ցատկող լարեր `ձգանը և արձագանքման քորոցը Arduino- ին միացնելու համար:

Arduino - սնուցվում է տակառի միակցիչի միջոցով:

Որը ո՞ւմ է գնում -

Sonar Sensor- ի ձգանման քորոց -> Arduino- ի A2 քորոց

Sonar Sensor- ի արձագանքման քորոց -> Arduino- ի A3 քորոց

I2C Adapter- ի SDA քորոց -> Arduino- ի A4 կապ

I2C Adapter- ի SCL քորոց -> Arduino- ի A5 քորոց

Buzzer's VCC -> Arduino- ի D13 քորոց

Servo- ի ազդանշանային փին սեղմելը -> Arduino- ի D9 կապը

X առանցքի servo- ի ազդանշանային քորոց -> Arduino- ի D8 փին

Բոլոր VCC- ն և գրունտային կապիչները միացված են ընդհանուր հոսանքի ավտոբուսին:

Քայլ 6. Sonar Sensor Mount

Նկարը ինքնին բացատրելի է, պարզապես գեր-սոսնձված L ձևի դարակը «պատին» և տաք սոսինձով սոնար սենսորը դարակին:

Քայլ 7. X Axis Rail- ի պատրաստում

Ես X առանցքի երկաթուղու հայեցակարգը վերցրել եմ CNC մեքենաներից: Դա ընդամենը երկու ցիկլային ճառագայթներ են, որոնք տեղադրված են միմյանց զուգահեռ, իսկ «պատերը» ունեն անցքեր, որոնց միջով անցնում են ցիկլի ճառագայթները: Պատերի մյուս ծայրերում ցիկլի ճառագայթները տաք սոսնձված են պատերին, որպեսզի չշարժվեն: Theիկլերի ճառագայթներն այնքան ուժեղ են, որ կարող են աջակցել X առանցքի հարթակին:

Քայլ 8. X Axis հարթակ

Դա այն հատվածն է, որը կողքի է հասնում որոշակի ստեղների հասնելու համար և ունի սերվո, որի ձեռքին ամրացված է, որը սեղմում է ստեղնը:

Այն ունի գրիչի լիցքավորման երկու խողովակ, որը տաք սոսնձված է ներքևում, որի միջով անցնում են ցիկլի ճառագայթները, ինչը թույլ է տալիս սահել դրանց վրա: Ես ստացա այս խողովակը գրիչից, կարող եք օգտագործել այն ամենը, ինչը համապատասխանում է ճառագայթներին, օրինակ `ծղոտ խմելը:

Հետո, ներքևի PVC թերթի մեջտեղում կա մեկ այլ PVC թերթ, որն ուղիղ կանգնած է: Այն ունի ստորին հատվածում կտրված անցք, որը համապատասխանում է սերվոյի մարմնին և սերվոն տեղադրվում է դրա միջով: Սերվոն ամրացվել է տաք սոսինձով:

Սերվոյին միացված է թևը: Երբ ռոբոտը պետք է սեղմի ստեղնը, սերվոն թևը պտտում է դեպի ներքև, արդյունքում ստեղնը սեղմում է այն և այն հետագայում պտտում իր նախկին դիրքի:

Քայլ 9. X Axis պլատֆորմի տեղափոխում

«X առանցքի շարժիչ» սերվոն ամրացված է բարձրացված հարթակին, որը գտնվում է ռոբոտի ձախ կողմում: X առանցքի հարթակը վերևում ունի դարակ, որտեղ թևը միացված է պտուտակով: Թևի մյուս ծայրում, մեկ այլ թև կապվում է պտուտակով, և սա կապված է սերվոյի եղջյուրի հետ: Բոլոր հոդերը շարժական են, և սերվոն կարող է X առանցքի հարթակը քշել X առանցքի ռելսերի վրա ՝ պտտելով իր եղջյուրը ձախ/աջ, ինչը զենքերը կստիպի հարթակը մղել/քաշել ռելսերի վրա:

Հոդերը պատրաստվում են պտուտակով:

Քայլ 10: Կոդ

Մարմնի և շրջանի կառուցումն ավարտելուց հետո վերբեռնեք կոդը Arduino- ում: Տեղադրեք ռոբոտը ստեղնաշարի/դաշնամուրի հետ զուգահեռ x առանցքի հարթակը նախ կսկսի շարժվել դեպի ձախ և կանգ կառնի որոշակի կետում: Տեղափոխեք ռոբոտը, մինչև դաշնամուրի C ստեղնը չհանդիպի այդ կետին: Սա վճռորոշ քայլ է, քանի որ առանց ռոբոտին այս կերպ տեղադրելու, այն մեղեդին ճիշտ չի նվագի: Հետո միացրեք ռոբոտը, այն պետք է սկսի մեղեդի նվագել մի քանի վայրկյանի ընթացքում:

Կոդը բավականին հիմնական է և բարելավման տեղ ունի: Եթե ցանկանում եք, որ ռոբոտը նվագի ձեր սեփական մեղեդին, ապա պարզապես պետք է այն դնել բավականին հեշտ կոդի մեջ:

Քայլ 11: Նկարել այն:

Եթե ցանկանում եք ներկել այն իմի պես (խորհուրդ կտայի դա անել, այն ավելի լավ է նկարված), նախ պատրաստեք մարմնի բոլոր մասերը, համոզվեք, որ դրանք ճիշտ են կտրված: Այնուհետև դրանք լվացեք օճառով, որպեսզի դրանք յուղից և կեղտից զերծ մնան: Սովորաբար մարդիկ մակերեսը ներկելուց առաջ հղկում են, բայց այստեղ դրա կարիքը չկա: Սկզբում նրանց վրա մի շերտ ցողեք, բավականաչափ ժամանակ տվեք չորանալու համար (Մի քանի ժամ), այնուհետև ներկեք ևս մեկ շերտ: Դուք կարող եք սկսել հավաքել մասերը և դրանք սոսնձել ներկը չորանալուց հետո:

Ես օգտագործել եմ լակի ներկը իմը ներկելու համար:

Քայլ 12: Էլեկտրոնիկայի տեղադրում և կազմակերպում

Ես Arduino- ն պտուտակեցի PVC- ի հիմքի թերթիկի վրա և տաք սոսնձեցի ինչպես հոսանքի շղթան, այնպես էլ LCD տախտակի վրա: Կազմակերպեց լարերը տաք սոսինձով:

Քայլ 13: Եզրակացություն. Շնորհակալություն հրահանգները կարդալու համար:

Այսպիսով, ես այսպես կառուցեցի Պրիման: Հուսով եմ, որ շինարարության մատյանը պարզ էր և հեշտ հասկանալի: Եթե ունեք որևէ հարց, ազատ զգացեք թողնել դրանք մեկնաբանությունների բաժնում, ես կփորձեմ հնարավորինս շուտ պատասխանել:

Այս նախագծով ապագա ծրագրեր -

• Պրիմա ծրագրավորման համար ավելի հեշտ ծրագրակազմ պատրաստելը:
• Ավելացնելով տեմպերի հպման գործառույթ, այնպես որ կարող եք պարզապես հպել տեմպը կարգավորելու կոճակին:
• Սերվոները փոխարինում են ավելի հանգիստ և արագ ծառայություններով

Եթե դուք կառուցում եք սա, նկարներ թողեք մեկնաբանությունում, ես շատ կուզեի տեսնել ձերոնցը::)