Čajotskij (robot hrající na klavír): 12 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Tento instruktáž byl vytvořen při splnění požadavku projektu Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com)

Tchaibotsky je robot na hraní na piano pro Arduino. Motivací bylo vybudovat něco, co by mohlo doprovázet klavíristy, ať už jim chybí paže a neumí zahrát melodii k písni, nebo chtějí hrát duet, ale nemají přátele. V současné době je jeho rozsah omezen na písně C dur (žádné flat ani Sharp).

Materiály:

• 3D tištěný top.
• 3D vytištěné dno.
• 8 3D tištěných prstů.
• 3D vytištěný držák tyče.
• Překližka 1/8 palce, asi 11 x 4 palce.
• 8 kovových mikro serv.
• Arduino Uno.
• Malé prkénko.
• Propojovací kabely.
• 9V baterie a adaptér pro napájení Arduina.
• Externí napájení (mobilní baterie).
• USB kabel.
• Krokový motor 28byj-48.
• 2 1/8 "ocelové tyče, 12" dlouhé.
• 1 trubka 5/32 palce, dlouhá asi 4 palce.
• 2 1/8 "zkumavky, každá asi 10".

Krok 1: 3D tisk dílů

Většina projektu je navržena pro 3D tisk. To zahrnuje horní a spodní pouzdro, 8 prstů, hřeben a pastorek a držáky tyčí, které jej podporují.

Existují dvě různé verze prstů, prst 1 a prst 2. Prst 1 je delší a je navržen tak, aby odpovídal servům v horní řadě. Prst 2 je kratší a jde se servy ve spodní řadě.

Hřeben a pastorek jsou nyní příliš jemné a jsou náchylné k uklouznutí, takže experimentujte a jděte s něčím trochu hrubším. Omezte také velikost pastorku. Čím větší je pastorek, tím větší točivý moment musí stepper vyvinout, a dokonce i s polovičním stepperem se nyní často zastaví.

Tisk:

• 1x ruční top
• 1x Ruční dno
• 4x prst 1
• 4x prst 2
• 2x držák na tyč
• 1xRack
• 1x kolík

Krok 2: Vyvrtejte otvory v pouzdře

Ve spodní části skříně je třeba vyvrtat otvory, aby se do nich vešel infračervený přijímač a napájecí kabel.

Změřte průměr vodičů a vyvrtejte je do zadní části, abyste vytvořili otvor, kterým projde napájecí kabel.

Vyvrtejte otvor o velikosti IR přijímače v levé přední části spodního krytu, jak je znázorněno na obrázku.

Krok 3: Vyrovnejte serva

Všechna serva by měla být pod stejným úhlem. Abyste toho dosáhli, nastavte polohu serva na 90 stupňů pomocí Arduina a poté připevněte rameno tak, aby bylo rovnoběžné s povrchem. Udělejte to pro všechna serva před jejich vložením do pouzdra a ujistěte se, že ramena směřují správným směrem.

Krok 4: Vložte serva

Horní kryt má 8 otvorů navržených tak, aby odpovídaly servům. K dispozici jsou také otvory pro spouštění drátů do spodní části.

Nejprve vložte 4 spodní serva a protáhněte dráty. Poté vložte horní 4 serva a protáhněte dráty stejnými otvory.

Po vložení zkontrolujte, zda jsou všechna ramena serva zhruba ve stejném úhlu.

Krok 5: Připojte prsty

Existuje 8 prstů. 4 kratší a 4 delší. Delší se servy v horní řadě a kratší se servy ve spodní části.

Vložte prst tak, že jej zasunete do slotu a napíchnete na trubku 1/8.

Přebytečnou hadičku seřízněte a spláchněte pilníkem.

Krok 6: Připojte napájecí zdroj

Pro tento projekt jsem použil externí napájecí zdroj pomocí baterie. Udělal jsem to, protože byl dimenzován na 5V a mohl dodávat až 2A. Každé servo má přibližně 200 mA a Arduino nemůže samo zajistit dostatek proudu pro napájení všech serva.

Odlomte napájecí lištu z malého prkénka a zasuňte do spodní části spodního krytu.

Odpojil jsem USB kabel a odstranil datové linky. Kabel USB bude mít uvnitř 4 vodiče: červený, černý, zelený a bílý. Červená a černá jsou jediné, které potřebujeme. Odizolujte je. Pájel jsem je do konektoru 9V baterie, protože dráty byly jemné prameny, které se nedaly vložit do prkénka, a náhodou jsem měl kolem 9V adaptér. Potom jsem na prkénko vložil pozitivní a negativní.

Krok 7: Namontujte krokový motor a desku řidiče

Vložte krokový motor do spodního krytu a opatrně zasuňte dráty otvorem.

Lepte desku řidiče za horka, kdykoli je to vhodné.

Krok 8: Připojte dráty

8 digitálních servo vodičů je připojeno k digitálním pinům 2-9. Je důležité, aby byly připojeny ve správném pořadí. Nejvíce vlevo servo (servo1), jak je vidět na obrázku 4, se připojí ke kolíku 2. Servo2 se připojí ke kolíku 3 a tak dále. Pozitivní a negativní vodiče serva jsou připevněny k prkénku. 4 vodiče na desce krokového ovladače označené IN 1 - IN 4 jsou připojeny k digitálním pinům 10-13. Kladné a záporné vodiče z desky řadiče stepperu jsou zapojeny do breadboardu. IR přijímač je připojen k 5V a zemnicím kolíkům na Arduinu a datový pin je připojen k analogovému pinu 1.

Ve Fritzingově diagramu představují napájení dvě baterie AA. Ve skutečnosti nepoužívejte dvě baterie AA. Stepper také není v diagramu připojen.

Krok 9: Nahrajte kód do Arduina

Kód v současné době využívá knihovnu pro stepper s názvem „StepperAK“, nicméně režim polovičního kroku nefunguje s 28byj-48 s touto knihovnou. Místo toho bych doporučil použít tuto knihovnu a použít režim půl kroku. Kód je okomentován a vysvětluje, co se děje.

github.com/Moragor/Mora_28BYJ_48

Pole na začátku kódu jsou písně. Prvních 8 řádků odpovídá servu a poslední řada slouží k načasování not. Pokud existuje 1, bude toto servo přehráváno. V řádku časování a 1 označila poznámku 1/8. Takže 2 by znamenalo 2 1/8 noty nebo 1/4 noty.

Krok 10: Vložte tyče do spodní části pouzdra

Rozřízněte trubku 5/32 "na přibližně 2 1,5" části. Oškrábejte spodní část tuby brusným papírem, poté na ni hojně naneste super lepidlo a vložte ji do otvoru ve spodním pouzdru.

Krok 11: Připojte horní a dolní část

Připojte horní kryt ke spodnímu. Dávejte si pozor na to, že se kabely mezi nimi zaseknou.

Krok 12: Vybudujte základnu

Základ tvoří dva držáky prutů přilepené k dřevu. Přidal jsem pod ně 1/8 disky, abych pomocí kláves na klávesnici získal výškovou úroveň.

Stojan je také přilepený k základně.

Nyní stačí vložit 2 ocelové tyče a nasunout na ně bota a mělo by být dobré jít.