Robotický E-textil: 5 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Ahoj! Jmenuji se Fiberbot a jsem tak šťastný, že budete dělat více mých přátel. V tomto návodu se přesně naučíte, jak vyrobit robota, který vypadá stejně jako já. Také vám prozradím malé tajemství a podělím se s vámi o to, jak mě rozesmát (aka, jak mě kódovat!) Protože jsem učil spoustu lidí, jak vyrábět další Fiberboty, jsem velmi unavený a opravdu bych mohl použít šlofíka Takže místo toho, abych učil, to bude můj majitel, který vždy ví, jak mi vykouzlit úsměv na tváři … doslova. Ponořte se do zbytku lekce, bavte se, naučte se hodně a já se vrátím později, abych se setkal s mým novým přítelem, kterého jste si vytvořili !! Brzy se uvidíme!:)

Krok 1: Lekce 1: Získání spotřebního materiálu

Tento projekt tvoří dvě různé složky, umění a technologie. Termín žebříčku zahrnuje výrobu těla Fiberbot ze spotřebního materiálu a dřívější část projektu vyžaduje spíše technicky zdatný přístup s použitím nespotřebního materiálu. Pokud jde o šablonu Fiberbot, většinu spotřebního materiálu najdete ve vašem místním obchodě s dolary nebo v řemeslném obchodě. Pro robotickou součást Fiberbot jsem většinu svých zásob koupil online na Adafruit, ale existuje několik online obchodů, kde je najdete. Také bych doporučil koupit nebo pronajmout knihu Make: Making Simple Robots od Kathy Ceceri. V této knize jsem našel projekt Fiberbot, který nabízí popisné a snadno použitelné podrobné pokyny. Níže uvedené materiály mě stály zhruba kolem 40 dolarů, ale to je proto, že jsem neměl žádný vlastní. (Půjčil jsem si také páječku, která snižuje cenu projektu). Toto je rozhodně jeden z levnějších e-textilií a je také velmi roztomilý !!

Tělo/šablona Fiberbot

- různě barevná plsť - páječka

- nůžky - pájecí drát

- vyšívací nit - nůžky na drát/odizolovač

- dráty potažené jehlou nebo krokosvorky

- suchý zip

- pytlovina

- vlákna na chmýří/sušičku

Robotické potřeby

- Mikrokontrolér Adafruit Gemma (#1222)

- Adafruit Mini (0,8 palce) 8x8 LED Matrix s batohem

- Adafruit 3 x držák baterie AAA s vypínačem a 2kolíkovým kabelem konektoru JST (#727)

- Mini USB kabel (#260 - funguje kabel mobilního telefonu)

- Počítač (Windows nebo Mac)

Krok 2: Sestavení těla dohromady

Nyní se pustíme do vytváření měkkého těla pro robota. Koupil jsem tyto materiály v mém místním dolarovém obchodě za méně než 5 $. Miluji, jak roztomilý je Fiberbot, a také jak levný!

1. Použil jsem pytlovinu, protože se snadno stříhá, šije a roztřepené okraje vytvářejí zábavného a odvážného robota. Postupoval jsem podle šablony, která byla uvedena v knize tvůrců Kathy Ceceri. Vytváření vlastní šablony však funguje příliš dlouho, dokud je dostatek místa pro mikrokontrolér a matici LED.

2. Vytvořil jsem svou šablonu Fiberbot od začátku, existuje však tisknutelný vzor, ke kterému lze přistupovat na adrese https://bit.ly/fiberbot-template. Jakmile budete mít šablonu připravenou, vystopujte ji na list pytloviny značkou, která je dostatečně tmavá na to, aby se zobrazila.

3. Dále budete chtít zvětšit svůj mikrokontrolér a matici LED na barevnou plsť. Na výše uvedené fotografii jsem pracoval s Arduino FLORA, které je mnohem větší než Gemma. Pro tento projekt bych však doporučil použít Gemmu. Pro ještě estetičtějšího robota přidejte další kus barevného plsti za počáteční kus plsti. To přidá na „očích“robota větší odolnost a usnadní přenos z těla robota do těla robota.

4. Abyste mohli spojit svůj Fiberbot dohromady, budete potřebovat vědět, jak sešít. Naštěstí na to existuje návod! Doporučil bych si tento návod prohlédnout, pokud nevíte jak, nebo v šití teprve začínáte. Čte se snadno a rychle a nezabere vám mnoho času vytvoření vašeho Fiberbota!

5. Nahoře vidíte, že jsem prošil celé své tělo Fiberbot, ale nechal jsem horní část obdélníku otevřenou. Důvodem je, že budete plnit svůj Fiberbot a v tomto kroku musíte nechat prostor. K ucpání těla budete potřebovat materiál. Chmýří funguje skvěle, jen jsem náhodou neměl doma žádné pokládky, tak jsem trochu improvizoval a použil sušičku a funguje to stejně dobře! Navíc je zdarma! Jakmile nacpete svůj Fiberbot do sytosti podle vašich představ, dokončete přišití vršku Fiberbot.

6. Budete chtít rozřezat malé kousky suchého zipu a umístit je do všech čtyř rohů na hlavě Fiberbotů. Tyto kusy suchého zipu budete muset srovnat s těmi na zadní straně plstěných kusů.

7. Vyřízněte Fiberbot, ale ujistěte se, že nestříháte příliš blízko stehu. Mezi nití a nůžkami budete chtít nechat asi 1,5 - 2 palce prostoru, aby se pytlovina nerozpadla.

8. Úžas, Fiberbot zatím vypadá úžasně !!! (Počkejte, až se to bude skutečně smát!)

9. Odložte Fiberbot. Umístěte jej na místo, které nevytváří teplo. Pytlovina a sušička jsou velmi hořlavé!

Krok 3: Sestavení robota dohromady

Dobře, teď teprve začínáme! Vložení E do E-textilu, woo! Níže uvedené pokyny jsou pokyny, které jsem dodržoval z knihy Make: Making Simple Robots. Tato kniha byla velmi podrobná a velmi mi pomohla dokončit tento projekt. Pojďme začít!

Krok 1: LED matice je dodávána s deskou s batohem, která umožňuje kompatibilitu matice s jednoduchým programováním Arduino. Tato dvě zařízení je třeba nejprve pájet dohromady, než přejdete k dalšímu kroku. Pájení je jednoduchý úkol, který pomocí páječky roztaví kov a spojí jej s jinými předměty. Na batohu je celkem 16 otvorů a na matici 16 drátů, které se zasouvají do boků batohu. Tyto dva různé kousky můžete vidět na fotografiích výše. Zarovnejte dráty s otvory a jemně je protlačte. To, co jsem našel, fungovalo nejlépe pro pájení obou kusů dohromady, bylo spojení pájecího drátu a páječky mezi drátem na matici. Díky maticovému drátu ve středu a následnému splnění obou komponent to umožnilo pájce vytvořit pěknou kouli ve spodní části batohu. Tento krok opakujte pro dalších 15 vodičů.

- Pokud si nejste jisti, jak pájet, žádný strach! Na to existuje návod. Pokud s pájením začínáte a chcete se dozvědět více, podívejte se na toto základní pájení.

Krok 2: Nyní, když je matrice připravena k použití, je dalším krokem připojení čtyř drátů nebo malých aligátorových spon ke čtyřem otvorům připojeným k batohu. Můžete použít různě barevné dráty, ale protože jsem měl jen jednu barvu potaženého drátu, použil jsem právě jeden. Připájejte čtyři dráty do každého otvoru stejnou technikou, jakou jsem použil k pájení matrice a batohu dohromady. Ořízněte zbývající dráty.

Krok 3: Dalším krokem je připojení Gemma k LED matici. Každý vodič má na Gemmě specifické místo, takže je důležité správně zapojit vodiče. Než je otočíte na Gemmu, ujistěte se, že jste odizolovali drát asi o půl palce. Použil jsem tuto metodu, ale můžete také připájet dráty na Gemmu. Protože jsou otvory určeny k šití a nikoli k pájení, budete při pájení vodičů tyto otvory předem pocínovat. To znamená přidat do otvorů další vrstvu pájky. Použil jsem obrázek výše z knihy Make: Making Simple Robots pro referenci, kde by měl být každý drát připojen.

Vodič + (na fotografii červený) bude připojen ke spodní podložce vpravo (označené Vout).

Vodič - (černý na fotografii) bude připojen k horní podložce vpravo (označeno GND).

D vodič (na fotografii žlutý) bude připojen ke střední podložce vlevo (označeno D0).

Vodič C (na fotografii zelený) bude připojen k horní podložce vpravo (označeno D2).

Ceceri, K. (2015). Značka: Výroba jednoduchých robotů. San Francisco: Maker Media Inc.

Krok 4: Nyní jste dokončili stavbu „očí“robota! YAY! Téměř tam, aby se probudil Fiberbot a představil je svému novému příteli. Můžete spustit test, abyste se ujistili, že vaše Gemma funguje správně. Tyto kroky najdete v další lekci !!

Krok 4: Stažení Arduino Blink

V této lekci spustíte test na vašem Gemma a stáhnete si program, který vám umožní kódovat váš mikrořadič pomocí Arduino IDE.

Jak spustit test:

Než se ponoříte do kódování, je důležité provést test na vašem Adafruit Gemma. Zde jsou kroky ke spuštění cvičného testu na vaší Gemmě. Pokyny odvozené od Make: Making Simple Robots od Kathy Ceceri.

Krok 1: Pokud používáte počítač se systémem Windows, budete si muset stáhnout ovladač s názvem USB-tinyISP. Úkolem řidičů je porozumět jazyku, který je sdělován z počítače do Gemmy. Podobně jako lidé mění svůj jazyk, když mluví s mladými lidmi, ve srovnání s tím, když mluví před vysokoškoláky. Jinými slovy, stažení ovladače umožňuje počítači efektivně komunikovat s Gemma.

- Chcete-li nainstalovat ovladač: Zadejte http // bit.ly/ada-drivers, kde najdete pokyny pro Windows 7, 8 a XP.

Krok 2: Připojte Gemma k počítači pomocí USB portu a mini USB kabelu na Gemma. Jakmile je toto zapojeno, měli byste vidět zelené LED světlo na Gemma, jak se rozsvítí, stejně jako červený palubní LED blesk.

- Jakmile Gemmu zapojíte, na obrazovce by se měla zobrazit vyskakovací okno. Nepotřebujete jej k vyhledávání ovladače na webu, protože by měl přímo nainstalovat ovladač na váš pevný disk.

Krok 3: Dále si budete muset stáhnout program Arduino IDE do počítače. Zde přejděte ke stažení stránky programu Arduino IDE a postupujte podle pokynů. Jakmile úspěšně stáhnete program na pevný disk, budete se muset ujistit, že používáte správnou desku. Bohužel, protože Gemma je Adafruit a je kompatibilní pouze s Arduino, musíte si stáhnout desku samostatně a nainstalovat ji do programu. Podívejte se na toto výukové video, kde vám ukážu, jak stáhnout desku Adafruit Gemma do programu IDE. Můžete si také prohlédnout tento odkaz, který vám poskytne popisné pokyny pro stažení dalších desek do programování IDE.

Krok 4: Spusťte kód. Podívejte se na toto video, které vám ukáže, jaký kód použít ke spuštění testu. Tento konkrétní kód je nastaven tak, aby změnil červenou LED tak, aby začala blikat a zhasínat každou sekundu. Ačkoli předtím blikalo, toto blikání by mělo být mnohem pomalejší.

Krok 4: Nyní, když vaše Gemma funguje a tělo je hotové, dalším krokem je spojit je dohromady. Pomocí jiné barvy plsti vystřihnete obrys Gemmy a LED matice. Umístěte obrysy za každý kus. Šijte rohy LED matice a Gemmy na obdélníkový kus plsti, který jste vyrobili dříve v této lekci.

Krok 5: Připojte baterii k Gemma a umístěte černou skříňku za robota. Připojte bateriový blok k zadní části Fiberbot suchým zipem. Pokud tedy chcete tyto „oči“nasadit na jiného robota, je vše přenosné.

Dobře, takže můžete Fiberbot na chvíli odložit. Zavedu vás na webovou stránku, která vám poskytne podrobné pokyny, jak stáhnout program Arduino do počítače MacBook nebo Windows. Nyní se bude váš Fiberbot usmívat!

1. Stahování Arduina: Na webu adafruit je k dispozici stránka, která je specifická pro seznámení s ovladačem Gemma. Nejprve si musíte stáhnout kompatibilní software do počítače. Zde je odkaz na dokončení tohoto kroku.

Stahování Arduina

2. Programování pomocí Arduino IDE: Opět na webu adafruit, kde začínáme s Gemma, najdete záložku s názvem „Programování pomocí Arduino IDE.“Tato konkrétní webová stránka vám umožňuje porozumět významům kódu. Veškeré kódování v podstatě je, je něco, co je třeba provést jako úkol. Jsou známy jako vstupy a výstupy. Vstupem jsou informace přicházející do objektu a výstupem je konečný výsledek. Pokud například řeknu své sestře, aby umyla nádobí a ona je udělala, vstup je představován tím, že ji požádám, aby umyla nádobí, a výstupem je ona, která je dělá. Dalším příkladem by bylo použití dálkového ovladače pro vaši televizi. Stiskněte tlačítko zapnutí, které je vstupem, a televizor se zapne jako výstup. Stejná komunikace se používá při práci s mikrořadiči. Naučíme se odesílat vstupy do naší Gemmy, aby měla odpověď (výstup). Přečtěte si o různých významech kódu. Tento web velmi rád používám, protože se v něm začátečníky rozpadají. Je to snadno pochopitelné a poskytují spoustu vizuálních prvků, které je třeba sledovat.

Programování s Arduino IDE

3. Jakmile si do svého počítače stáhnete program Arduino, otevřete jej a postupujte podle pokynů na videu, které jsem poskytl. Chcete kliknout na „nástroje“v horním panelu nabídek, přejděte dolů na „deska:“a klikněte na Adafruit Gemma (ATtiny85 @ 8MHz). Protože se kódování od desky k desce mírně liší, je důležité vybrat správnou desku pro ovladač, který používáte.

4. Nyní, když jste si stáhli program Arduino a seznámili se s některými souvislostmi za kódováním, myslím, že jste připraveni začít s kódováním vlastního Fiberbota !!! Podívejte se na další lekci, jak kódovat pomocí Blink.

Krok 5: Kódování Fiberbot

Jeden. Více. Krok.

Skica mrknutí, kterou jste použili ke spuštění testu pro vaši Gemmu, je jednoduchý kód, se kterým si můžete pohrát a seznámit se s programem. Najděte, kde je uvedeno zpoždění (1000). Tento příkaz říká Gemmě, aby zapínala a vypínala LED na 1000 tisícin sekundy nebo jinými slovy 1 sekundu. Můžete si pohrát s načasováním, abyste pochopili, jak jeho změna změní rychlost blikající LED. Pokud jej například změníte na zpoždění (500), bude LED blikat dvakrát rychleji. Pokud to změníte na zpoždění (2000), můžete hádat, co by to změnilo? Jo, máš to! Říká zařízení Arduino, aby blikalo dvakrát pomaleji.

** Pamatujte: Vždy budete muset stisknout tlačítko reset na vašem Gemma pokaždé, když chcete nahrát nový soubor.

Existuje šance, že při ověření/nahrání kódu může dojít k chybě ve spodní části obrazovky při červeném tisku. Pokud se to stane, je to často proto, že jste zapomněli stisknout tlačítko reset na vašem Gemma. Pokud tomu tak není, můžete si přečíst další pokyny a pomoc na stránce „Nastavení pomocí Arduino IDE“(https://bit.ly/arduino-setup). K dispozici je také fórum zákaznické podpory Adafruit, kde vám živý člověk může poskytnout pomoc a odpovědět na jakékoli další otázky.

Nyní, když jste úspěšně spustili kód mrknutí na vaše Gemma, je načase zapojit Matrix. K tomu budete muset stáhnout knihovnu s názvem TinyWireM. Zde je postup:

1. Zavřete všechna otevřená okna Arduino

2. Přejděte na web Adafruit nebo napište https://bit.ly/gemma-sc. Zde najdete knihovnu TinyWireM. Stáhněte si toto. Nahrál jsem video, které vám ukáže, jak to udělat na počítači Mac. Můžete také přejít na tento odkaz a získat písemného podrobného průvodce pro stažení této knihovny. Stažením této knihovny budete mít trvalý přístup k tomuto kódu, což vám umožní ukládat jako nové soubory.

3. Krok 2 může být poněkud matoucí. V takovém případě jsou kódy k dispozici na webových stránkách Adafruit. Kódy můžete zkopírovat a vložit do programu Arduino Blink a odtud je spustit. Budete chtít vytvořit dvě nové karty, podobné tomu, jaké jsou karty v prohlížeči. Ověřte oba kódy a nahrajte je do svých Gemma a Matrix. TA-DA !!!!! Právě jste kódovali a nahráli pomocí Arduino IDE !!!!! Udělali jste Fiberbotovi velkou radost !! Připojte baterii k zařízení Gemma a odpojte USB od počítače a mikrořadiče. Nyní se můžete svým přítelem Fiberbotem pochlubit všem! Bavte se:)

** Pokud se náhodou nic neděje, vraťte se k předchozí lekci a přečtěte si, jak odstraňovat problémy/kde najít pomoc.