BucketBot: robot na bázi Nano-ITX: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:25

Jedná se o snadno vyrobitelnou základnu mobilního robota. Používá počítačovou desku Nano-ITX, ale lze použít Mini-ITX a také jeden z jednodeskových počítačů, jako je Raspberry Pi, BeagleBone nebo dokonce Arduino.

Nezapomeňte se podívat na nejnovější verzi tohoto robota.

Konstrukce tohoto robota byla určena k odstranění problémů s robotem typu stack. V tomto designu máte přístup ke všem částem bez odstranění vrstev. Také rukojeť nahoře s vypínači je klíčovou funkcí jakéhokoli mobilního robota, protože na vás obvykle uteče.:-) Název „Bucket Bot“pochází ze snadného způsobu přepravy - vejde se přímo do kbelíku o objemu 5 galonů!

Tento robot má jednoduchou a levnou konstrukci pomocí překližky a jednoduchých spojovacích prvků a hardwaru pro domácí obchody. Vyvíjí se novější využívající kov a novější komponenty, které budou zveřejněny za několik měsíců.

Krok 1: Motory a kola

Kola a držáky motoru pro Bucket Bot jsou domácí výroby a byly vytvořeny dříve, než byly tyto druhy dílů dostupnější. Příští revize tohoto projektu k tomu pravděpodobně využije části regálu. Následující přístup však fungoval dobře a mohl by ušetřit nějaké peníze. Motory pocházely od společnosti Jameco, ale jsou nyní k dispozici na mnoha místech, jako je Lynxmotion. Používá 12 V stejnosměrné kartáčované motory, přibližně 200 ot/min, ale můžete si vybrat kombinaci napětí/rychlost/výkon, která vyhovuje vaší aplikaci. Upevňovací držáky motoru jsou vyrobeny z úhlového hliníku - získání těch tří otvorů pro montáž motoru bylo nejsložitější. K tomu je užitečná lepenková šablona. Hliníkový úhel byl 2 x 2 palce a byl řezán na šířku 2 palce. Byly postaveny pro jiného robota, ale u tohoto jsou kola pod plošinou, takže potřebují distanční vložku 1/8 palce (vyrobenou z plastu, který byl kolem). Pneumatiky jsou kola letounu Dubro R/C a středová část byla vyvrtána, aby se do otvoru provlékl velký starý 3/4 "závitník. Dále použijte šroub 3/4" a vyvrtejte otvor pro hřídel podél délka šroubu od hlavy dovnitř. Vyrovnání a vycentrování je klíčové. Šrouby vyšší třídy mají na hlavě značky, které pomáhají najít střed, a k vytvoření této díry byl použit vrtací lis. Na boku byl vyvrtán otvor pro stavěcí šroub. Bylo to poklepáno něčím jako kohoutkem velikosti #6. Poté zašroubujte šroub do kola a označte, kde šroub vyčnívá z druhé strany kola, vyjměte jej a šroub odřízněte nástrojem Dremel, abyste odstranili přebytek. Šroub se poté vejde do kola a stavěcí šroub jej drží na hřídeli motoru. Tření kola o velký šroub stačilo na to, aby nesklouzlo.

Krok 2: Základna

Hlavní myšlenkou základny bylo zpřístupnit všechny části. Tím, že máte díly namontované svisle, můžete použít obě strany svislé desky. Základna je 8 palců x 8 palců a horní část 7 palců x 8 palců. Je vyrobena z 1/4 "(možná trochu tenčí) překližky. Byl vyzkoušen polykarbonát 1/8", ale zdá se být příliš pružný - silnější plast by fungoval dobře. Dávejte si však pozor na akryl - má tendenci snadno praskat. Ale s úhlovými konzolami ze dřeva a mosazi má tento design kousek steampunku.:-) Spojení mezi základnou a bočnicí je provedeno jednoduchými úhlovými konzolami - k jejich upevnění pomocí podložky a pojistné podložky na dřevěné straně byly použity šrouby s plochou hlavou. Pokud je umístíte na okraje 7 "strany, skončí pěkně na každé straně baterie. Bylo použito standardní kolečko, s některými závitovými tyčemi (2" dlouhými), aby se prodloužila dostatečně daleko dolů, aby odpovídala kolům. Protože jsou kola mimo střed, nebylo nutné druhé kolečko na druhé straně.

Krok 3: Montáž na baterii

K montáži baterie použijte kus hliníkové tyče a závitové tyče č. 8 k vytvoření svorky. I zde by mohl dobře fungovat úhlový hliník.

Krok 4: Přepínač rukojeti a napájení

Všichni dobří roboti mají kliku, když startují neočekávaným směrem! Pomáhá také mít vypínač motoru nahoře. Existuje mnoho způsobů, jak vyrobit kliku - tento byl právě sestaven z materiálu v laboratoři (aka garáž), ale vše pochází z vašeho oblíbeného domácího obchodu. Tenhle se opravdu povedl docela dobře a byl snadno vyrobitelný. Hlavní částí je hliníkový kanál - 3/4 "x 1/2" kanál. Je dlouhý 12,5 " - každá strana má 3" a horní část 6,5 ". Chcete -li provést hlavní ohyby, ustřihněte boky a poté je složte. V rozích byly vyvrtány některé otvory a pro zvýšení pevnosti byly použity popové nýty, ačkoli tento krok pravděpodobně není vyžadován. Hezčí úchop lze provést pomocí 1 "PVC trubky (3,75" dlouhé) - pokud to přidáte, nasaďte PVC trubku před ohnutím kovu. K uchycení lze použít několik tenkých šroubů pokud chcete, aby se při držení neotáčel. Poté pro připojení ke dřevu odeberte 1,5 "středové části kanálu a jeho poslední 0,5" vložte do svěráku, abyste získali tyto záložky blíže k sobě - 1 palcový materiál mezi úhly pěkně od rukojeti ke dřevu. Vyvrtejte otvory pro spínač napájení a motoru na každé straně rukojeti - kroková vrtačka tyto velké otvory výrazně usnadní. Mít spínače nahoře je v případě nouze hezké, a protože tento robot používá baterii 12 V, osvětlené automobilové spínače jsou příjemným a praktickým dotykem.

Krok 5: Zapojení a komponenty elektroniky

Deska počítače je namontována s konektory směřujícími nahoru, aby bylo možné snadno připojit monitor atd. Pro propojení napájení byla použita 4řadá evropská svorkovnice - to stačilo jak pro vypínače počítače, tak motoru. Počítač používal napájecí zdroj 12 V, takže bylo výhodné, že počítač a motory používaly stejné napětí. K nabíjení baterie byla použita zástrčka a zásuvka mikrofonu - zdá se, že fungují dobře a jsou opatřeny klíčem, aby se zabránilo jejich zpětnému připojení. Baterie je 7 ampér hodinu 12v gelového článku. Nabíječka pro tuto baterii byla upravena pomocí konektoru mikrofonu. Z obrázků můžete vidět, jak byl pevný disk připojen. Vedle pevného disku je ovládací deska sériového serva. V tomto případě se jednalo o Parallax, který je podporován softwarem RoboRealm, který byl použit k programování tohoto robota. Pod platformou byl použit Dimension Engineering Sabertooh 2x5 s řízením R/C pocházejícím z Parallax SSC.

Krok 6: Fotoaparát

Tento robot používá pouze jeden senzor - standardní webovou kameru USB. Fotoaparát Phillips funguje dobře, protože má dobrou citlivost za horších světelných podmínek, což pomáhá udržovat obnovovací kmitočet vyšší. Mnoho webových kamer zpomaluje snímkovou frekvenci při slabém osvětlení, protože získání obrázku trvá déle. Další pěknou vlastností fotoaparátu Phillips je 1/4 držák, takže jej lze snadno připevnit. Umožňuje také pohyb kamery, i když je namontován, takže jej můžete podle potřeby zaměřit dolů nebo dopředu. Připevněte jej 1/ Šroub 4-20 x 2,5 palce.

Krok 7: Poznámky ke spuštění softwaru a operačního systému

Právě mám na BucketBotu starší verzi Windows (2000), takže zde jen poznámka, že jsem ji nastavil tak, aby se automaticky přihlásila k uživateli a spustila RoboRealm, když se spustí. Tímto způsobem mohu robot zapnout, aniž bych potřeboval klávesnici, myš nebo monitor. K testování systému jsem použil demo sledování míče a fungovalo to skvěle doma s modrou koulí, ale ne tak skvělé ve škole, kde všechny děti měly modré košile!:-) Zpětně je zelená lepší barva - červená je kvůli barvám pokožky opravdu špatná a modrá je příliš měkká barva na to, aby se dala spolehlivě detekovat. Nyní nemám konfigurační soubor RoboRealm, ale další verze tohoto projektu bude obsahovat celý kód. Můžete také přidat bezdrátový konektor (Nano-ITX má sekundární konektor USB) a vzdáleně spravovat zařízení pomocí vzdálené plochy atd. Tento projekt byl skvělým krokem v pořadí od mnoha modelů kartonových vizualizací k tomuto, k nejnovějšímu, který brzy zveřejním!