Ο συγγραφέας των Instructables με το ψευδώνυμο droiddexter έκανε μια αρκετά περίπλοκη αυτοπροωθούμενη το μοντέλο. Είναι το ρομπόττα οποία μπορούν να ελεγχθούν από φορητό υπολογιστή. Για τον έλεγχο της κίνησης της πλατφόρμας, χρησιμοποιείται ένα πληκτρολόγιο και ο χειριστής μπορεί να δώσει εντολές στον βραχίονα χειριστή από το joystick που είναι συνδεδεμένο με τον ίδιο φορητό υπολογιστή. Το joystick χρησιμοποιείται όπως το Logitech Attack 3, αλλά κάτι παρόμοιο θα το κάνει. Πινακίδες και μπαστούνια τύπου Breadboard με συνδέσεις DuPont (παρόλο που άλλες εταιρείες τους παράγουν τώρα) σας επιτρέπουν να επαναπροσδιορίσετε και να τροποποιήσετε γρήγορα το σχεδιασμό του ρομπότ, καθώς και τη σύνθεσή του.
Μια εφαρμογή που εκτελείται σε φορητό υπολογιστή επαναλαμβάνεται στην οθόνη σε τρισδιάστατη μορφή από την τρέχουσα θέση του βραχίονα χειριστή και επίσης εμφανίζει πληροφορίες σχετικά με όλες τις κινήσεις του στην κονσόλα κειμένου. Το πρόγραμμα είναι γραμμένο σε C ++ και έχει μια απλή αρχιτεκτονική γεγονότων.
Καθώς εφαρμόστηκε το droiddexter σπιτικό πολλές λεπτομέρειες από έναν κατασκευαστή μετάλλων (Meccano ή τον κλώνο του), επισύναψε μια εικόνα με έναν κατάλογο αυτών των τμημάτων και τους αλφαριθμητικούς τους χαρακτηρισμούς. Στις φωτογραφίες των κόμβων ρομπότ, έφερε μαζί με τις λεπτομέρειες από τον σχεδιαστή τις αντίστοιχες ονομασίες από αυτόν τον κατάλογο.
Η συσκευή χρησιμοποιεί δύο πίνακες ταυτόχρονα Arduino: ένα Uno (στο ρομπότ) και ένα Nano (συνδεδεμένο με το laptop). Κάθε μία από αυτές τις κάρτες συνδέεται μέσω μιας μονάδας NRF24L01 2,4 GHz μέσω τυποποιημένων προσαρμογέων με ενσωματωμένους σταθεροποιητές 3,3 volt και πυκνωτές αποκλεισμού. Υπάρχουν γενικά πέντε πηγές ενέργειας: δύο μπαταρίες 12 βολτ, δύο μπαταρίες 9 volt και μία μπαταρία λιθίου πολυμερούς 8,8 volt. Με τέτοιο περίεργο τρόπο, ο droiddexter υπενθύμισε το BigTrak, γνωστό εδώ ως Ηλεκτρονικά IM-11. Είναι αλήθεια ότι υπάρχουν μόνο δύο πηγές ενέργειας. Ο τύπος Jumper DuPont Master πήρε 120 - 40 τεμάχια από καθέναν από τους τρεις τύπους. Σέρβο - δύο τύποι: TowerPro MG995 - τέσσερα τεμάχια, TowerPro SG90 - ένα κομμάτι. Ακόμη χρειάζεται: ένας σταθεροποιητής πέντε volt (οποιοσδήποτε, ακόμη και 7805, αλλά καλύτερος παλμός) και δύο κινητήρες συλλέκτη στις 500 σ.α.λ. με γρανάζια.
Μετά το droiddexter προχωρά στην επιλογή των μηχανικών εξαρτημάτων. Παίρνει δύο ξύλινες ράβδους μήκους 540 mm, πλάτους 60 mm και φύλλου υαλοβάμβακα πλάτους 25 mm (απαιτούν προστασία των χεριών και των αναπνευστικών οργάνων κατά την επεξεργασία), τον προαναφερθέντα κατασκευαστή μετάλλων (πήρε δύο σετ), τέσσερις τροχούς με διάμετρο 100 mm και πάχους 20 mm, υπολογιζόμενου σε άξονα 6 mm,δύο υποδοχές με ρουλεμάν και άξονες για τους τροχούς αυτούς που περιστρέφονται ελεύθερα αντί να κινούνται με ηλεκτροκινητήρες, έξι σερβοθήκες και δύο υποδοχές κινητήρα με γρανάζια για τους υπόλοιπους δύο τροχούς.
Ο σχεδιασμός του ρομπότ droiddexter χωρίζεται σε μεγάλες μονάδες. Οποιοσδήποτε από αυτούς μπορεί να αφαιρεθεί και στη συνέχεια να αναδιαμορφωθεί, να επισκευαστεί (κάτι που είναι πολύ βολικό - μην τοποθετείτε ολόκληρο το μοντέλο στο τραπέζι) ή αντικαταστήστε το με ένα άλλο που εκτελεί διαφορετική λειτουργία.
Προς το παρόν, υπάρχουν τέσσερα στοιχεία στο ρομπότ που παρουσιάζονται στο σχήμα Α. Η τρίτη και η τέταρτη ενότητα υποστηρίζουν τους εμπρός και πίσω τροχούς, καθώς και το συγκρότημα του μηχανισμού διεύθυνσης. Η πρώτη και η δεύτερη ενότητα συνδέουν την τρίτη και την τέταρτη μεταξύ τους, η δεύτερη μονάδα φέρει επίσης δύο μπαταρίες 12 βολτ που τροφοδοτούν τους κινητήρες και τους σερβοκινητήρες. Οι μπαταρίες είναι κολλημένες με κόλλα ξύλου.
Μια άλλη λειτουργία της πρώτης μονάδας είναι η στήριξη του συστήματος μετάδοσης κίνησης. Διαφορετικά, υπό την επίδραση αρκετά ισχυρών φορτίων, παραμορφώνεται. Επομένως, η πρώτη ενότητα περιλαμβάνει ένα ξύλινο μπλοκ που προεξέχει προς τα εμπρός, ενώ το δεύτερο συνδέεται με το γρανάζι χαλαρά - δύο ελατήρια και μια άρθρωση.
Για να αυξήσει τη δύναμη, το droiddexter εφαρμόζει ορθολογικά τμήματα κατασκευασμένα από fiberglass και χάλυβα στο μηχανισμό διεύθυνσης.
Το σχήμα Α1 δείχνει μια μεγάλη κάτοψη της μονάδας 4. Ο κόμβος Α1: 1 φέρει το ηλεκτρονικό μέρος του ρομπότ. Ένα πρωτότυπο board και το Arduino είναι στερεωμένα σε ένα κομμάτι fiberglass, το υπόλοιπο droiddexter ηλεκτρονικών επισύναψε απευθείας στο A1: 1. Για να γίνει αυτό, πήρε τον σφιγκτήρα σχήματος L και δύο μέρη AB-7, στερεωμένος επάνω του με βίδες και παξιμάδια.
Ο κόμβος A1: 2 διατηρεί τον πίσω τροχό.
Το συγκρότημα A1: 3 αποτελείται από δύο ξύλινα τεμάχια που το droiddexter κολλά στο πλαίσιο με ξύλινη κόλλα έτσι ώστε τα δομοστοιχεία 1 και 2 να φέρουν όλα τα μέρη του ρομπότ.
Ο κόμβος A1: 4 φέρει επιπλέον ηλεκτρονικά για τον έλεγχο των κινητήρων κίνησης του ρομπότ.
Ας δούμε τώρα την ενότητα 4 από κάτω - εικ. Α2. Ο κόμβος A2: 1 είναι ο κύριος σερβομηχανισμός διεύθυνσης. Δύο από τα τρία σέρβο του ρομπότ είναι υπεύθυνα για το ταξίδι. Τοποθετήθηκαν από το droiddexter σε ένα φύλλο από σκληρό χαρτόνι και προσαρτήθηκαν από τον πυθμένα προς τα εμπρός των δομοστοιχείων 3 και 4, καρφωμένα στο πλαίσιο.
Ο κόμβος A2: 2 είναι ένα από τα μέρη του μηχανισμού πηδαλιουχίας που συνδέει το droiddexter με το σερβο, καθώς και με την μονάδα 4. Επίσης, οι εμπρόσθιοι τροχοί του ρομπότ βρίσκονται πάνω σε αυτό.
Τα σχήματα Α3 έως Α6 δείχνουν, αντίστοιχα, τον κόμβο Α1: 3, την υπομονάδα 4, τον κόμβο Α1: 1 και τον κόμβο Α2: 2, αντίστοιχα.
Αυτός ο μηχανισμός, με τη σειρά του, αποτελείται από τρία βασικά στοιχεία: το ίδιο το μηχανικό τμήμα, το οποίο αλλάζει τη θέση των μπροστινών τροχών, τους ίδιους τους σερβομηχανισμούς, καθώς και τα ελατήρια που στηρίζουν όλα αυτά σε κάθετη θέση κάτω από τη δράση των σερβοφόρων. Το σχήμα B0 δείχνει αυτό το σύστημα ελατηρίων. Αρχικά, το droiddexter δημιούργησε ένα μηχανισμό πηδαλιουχίας χωρίς φορέα υαλοβάμβακα. Αποδείχθηκε ότι ήταν εύθραυστη. Όταν οδηγείτε με γρήγορη ταχύτητα, ο μηχανισμός ξεσπάει και το μέταλλο λυγίζει. Με το fiberglass, η δύναμη έχει αυξηθεί, και τα ελατήρια δίνουν την ευελιξία του σχεδιασμού, λαμβάνοντας τις δυνάμεις που θα μπορούσαν διαφορετικά να το καταστρέψουν. Ο ταξιτισμός γίνεται πιο ομαλός και σε σύγκρουση δεν υπάρχει μετατόπιση της καταστροφικής δύναμης στους σέρους. Με την προσθήκη των στηριγμάτων ελατηρίων στο συγκρότημα B0: 1, το droiddexter αποφάσισε ότι οι μεντεσέδες θα μπορούσαν να σταθεροποιηθούν με τον ίδιο τρόπο.
Στο σχ. Το Β1 παρουσιάζεται το ίδιο, αλλά από διαφορετική γωνία. Μετά τις πρώτες δοκιμές, προστέθηκαν πρόσθετες βάσεις υαλοβάμβακα που οδήγησαν σε βλάβες. Στις λεπτομέρειες των Α-11, Α-7, Α-5, το droiddexter προσέθεσε ομοιότητες με τα ενισχυτικά. Ο κόμβος B1: 3 είναι ένας φορέας τροχού με άξονα και έδρανο συνδεδεμένο σε σφιγκτήρα σχήματος L. αυτοί οι τροχοί είναι ταξί. Β1: 2 - ένας από τους τροχούς, είναι πολύ ανθεκτικοί και παρέχουν επαρκή απόσταση.
Ο κόμβος B2: 1 είναι μέρος A-5 συνδεδεμένος στη μονάδα σερβομηχανισμού με δύο βίδες και παξιμάδια. Απαιτούνται ροδέλες. B2: 2 και B2: 3 - μεταλλικές ταινίες ενισχυμένες με ενισχυτικές πλευρές. B2: 4 - μεντεσέ για την οποία προστίθενται οι ροδέλες και τα εξαρτήματα TW-1 για αξιοπιστία.
Από τα ακόλουθα σχήματα B3 έως B14:
B5: 1 - μια σχισμή που γίνεται έτσι ώστε όταν στρέφεται σε μεγάλες γωνίες, ο μηχανισμός διεύθυνσης δεν ακουμπά πάνω σε ένα μπλοκ. Ως B5: 3, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο σφιγκτήρες L υψηλής ποιότητας. Σε αυτά, το droiddexter έκανε δύο τρύπες για να συνδεθεί με ένα δέντρο.Έβαλε τους σφιγκτήρες ακριβώς παράλληλους με τις υπόλοιπες λεπτομέρειες. Το B5: 2 είναι μια στοίβα πλακών από υαλοβάμβακα σε κάθε πλευρά του σφιγκτήρα σχήματος L.
Η σειρά των συστατικών έχει ως εξής. Εάν μετράτε από πάνω: R-8, ένα μικρό ελατήριο, PY-2 με ένα T-1 που συνδέεται με αυτό, τρία στρώματα από υαλοβάμβακα, σφιγκτήρα σε σχήμα L, τρία ακόμη στρώματα, ένα άλλο PY-2, 1, τότε το γρανάζι του συστήματος διεύθυνσης, στη συνέχεια το R-8.
Στο συγκρότημα B7: 1, το μέρος AUB-5 εμποδίζει τη χαλάρωση της σύνδεσης βίδας. Οι κόμβοι Β7: 2 έως Β7: 6 είναι πολυστρωματικές ίνες υαλοβάμβακα ήδη γνωστές σε εμάς. Στον κόμβο B7: 7, ο droiddexter έβαλε μικρά μπουλόνια για να μην χτυπήσουν τα περιστρεφόμενα μέρη. B7: 8, B7: 9 - οπές από υαλοβάμβακα για τα μέρη SH-2 (80 mm) και R-8. Ο κόμβος B7: 10 εμποδίζει την κάμψη της μεταλλικής ταινίας, καθώς τα μέρη SQ-25 και A-11 μαζί σχηματίζουν μια άρθρωση.
Ο αρθρωτός βραχίονας μπορεί να μετακινήσει τον τελικό σύνδεσμο προς τα πάνω, προς τα κάτω, προς τα αριστερά και προς τα δεξιά, ακόμη και αν η πλατφόρμα είναι ακίνητη. Για να κινηθεί κατά μήκος του άξονα Υ, το τμήμα SH-4, μήκους 127 mm, πέρασε από ένα ξύλινο μπλοκ. Για να μετακινηθείτε κατά μήκος του άξονα Χ, το τμήμα SQ-25 συνδέεται απευθείας στη μονάδα σερβομηχανισμού (Σχήματα C0 έως C9).
Για να ελέγξει την ταχύτητα του κινητήρα, ο droiddexter χρησιμοποίησε ένα σύνθετο τρανζίστορ TIP122, το σήμα PWM στο οποίο προέρχεται από το Arduino. Για να αλλάξει η κατεύθυνση περιστροφής του κινητήρα, ο droiddexter έφτιαξε έναν πρωτότυπο μηχανικό παρεμβολέα από μια μικρή μονάδα σερβομηχανισμού. Πριν από αυτό, είχε δοκιμάσει τη γέφυρα H, αλλά αποδείχθηκε πολύ αδύναμη. Αυτό που εμπόδισε τη χρήση ενός απλού ρελέ δεν είναι ξεκάθαρο. Οι κινητήρες τροφοδοτούνται από δύο μπαταρίες 12 βολτ συνδεδεμένες παράλληλα.
Από τη φωτογραφία είναι πολύ σαφές πως ο αντιστροφέας πολικότητας είναι διευθετημένος και λειτουργεί, αλλά ο μεταφραστής θα συνδέσει τις κινητές επαφές όχι με απευθείας, αλλά με σπειροειδή σύρματα.
Για γρήγορη αναδιάρθρωση, όλες οι συνδέσεις γίνονται σε ένα πινέλο τύπου breadboard. Η κεραία droiddexter βρίσκεται στην πλευρά και αρκετά υψηλή. Οι κινητήρες κίνησης ρομπότ, όπως υποδείχθηκε παραπάνω, τροφοδοτούνται από δύο μπαταρίες 12 βολτ, καθώς οι μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς που είναι κατάλληλες για τις παραμέτρους αποδείχθηκαν υπερβολικά δαπανηρές για τον πλοίαρχο. Ο σερβοκινητήρας της συσκευής αντιστροφής πολικότητας τροφοδοτείται από αυτά, αλλά μέσω ενός σταθεροποιητή πεντάλεπτων. Οκτώ βολτ μπαταρίες λιθίου-πολυμερούς μικρότερης χωρητικότητας αποδείχθηκαν πιο προσιτές για τον πλοίαρχο, τροφοδοτούσαν όλα τα σερβοειδή από αυτά - τόσο αυτά που χρησιμοποιούνται για ταξί όσο και εκείνα που είναι εγκατεστημένα στον χειριστή. Αυτοί οι δίσκοι αρχίζουν να αποτυγχάνουν αν η χωρητικότητα φορτίου της πρίζας είναι πολύ μικρή ή υπάρχουν πολλά άλλα φορτία συνδεδεμένα σε αυτήν.
Το Arduino τροφοδοτείται από μια χωριστή μπαταρία 9 volt μέσω ενός σταθεροποιητή εγκατεστημένου στον πίνακα ονομαστικά.
Φυσικά, ο "ζωολογικός κήπος" των πηγών ενέργειας, μερικοί από τους οποίους πρέπει να αλλάξουν, άλλοι να χρεώνουν, είναι ενοχλητικός, αλλά θα κάνει για το πρωτότυπο.
Η μονάδα 2,4 GHz, όπως περιγράφεται παραπάνω, τροφοδοτείται από το Arduino μέσω ενός ειδικά σχεδιασμένου προσαρμογέα με σταθεροποιητή. Συνεπώς, λειτουργεί πιο σταθερά από όταν τροφοδοτείται από τον ίδιο τον σταθεροποιητή Arduino.
Τα συμπεράσματα Arduino χρησιμοποιούνται ως εξής: 6 και 7 - έλεγχος σερβοκινητήρων του μηχανισμού διεύθυνσης, 2 και 3 - του χειριστή, 5 - αντίστροφη πολικότητα, 8 - PWM για κινητήρες μετατόπισης συλλεκτών, 2, καθώς και 9 έως 13 - ανταλλαγή πληροφοριών με 2.4GHz ενότητα.
Όλοι μαζί φαίνονται έτσι:
Από την πλευρά του φορητού υπολογιστή, όλα είναι αρκετά απλά: το Arduino Nano, τον ίδιο προσαρμογέα με σταθεροποιητή και την ίδια μονάδα 2.4 GHz. Τροφοδοτείται από μια μπαταρία 9 volt. Η θήκη είναι κατασκευασμένη από υαλοβάμβακα και μεταλλικά μέρη.
Το λογισμικό δεν είναι ακόμα έτοιμο, ο συγγραφέας θα το μοιραστεί όταν και τα τμήματα λογισμικού και υλικού εγκαταλείπουν το στάδιο του πρωτοτύπου. Είναι γραμμένο σε C ++ χρησιμοποιώντας SDL και παρέχει μια τρισδιάστατη απεικόνιση της τρέχουσας θέσης του χειριστή, μετακινώντας την πλατφόρμα με εντολές από τα πλήκτρα βέλους και τον χειριστή με εντολές από το joystick, αλλάζοντας την ταχύτητα με εντολές από τον τροχό στο joystick. Για να μην είναι πολύ σκληρή η αντίδραση στις εντολές από το joystick, εφαρμόζεται εξομάλυνση λογισμικού. Το joystick μεταδίδει δεδομένα σχετικά με τη θέση των αξόνων στην περιοχή 0 - 32767, επανυπολογίζονται προγραμματιστικά στην περιοχή 0 - 180 - σε αυτή τη μορφή δέχονται σερβο-εντολές. Οι πληροφορίες μεταδίδονται σε πακέτα, καθένα από τα οποία αποτελείται από πέντε ακέραιους αριθμούς με δεδομένα σχετικά με τις απαιτούμενες θέσεις όλων των ενεργοποιητών.
Με τον έλεγχο του ρομπότ, ο χρήστης μπορεί να θαυμάσει ταυτόχρονα ένα τόσο όμορφο πράγμα:
Μετά την έξοδο από το στάδιο του πρωτοτύπου, όλα θα μεταφερθούν από το breadboard στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Τα σύνθετα τρανζίστορ θερμαίνονται αρκετά, χρειάζονται ένα τυπωμένο κύκλωμα και ένα καλό φίλτρο θερμότητας.
Το γεγονός ότι κατά την επεξεργασία των υαλοβάμβακα είναι απαραίτητο για την προστασία των χεριών και των αναπνευστικών οργάνων, το droiddexter ήταν πεπεισμένο για τη δική του εμπειρία και δεν θα δουλέψει πλέον με αυτό το υλικό χωρίς εξοπλισμό ατομικής προστασίας ποτέ!
Τα καρφιά σφυρηλάτησης είναι καλύτερα με μεγάλο αριθμό ασθενών εγκεφαλικών επεισοδίων από το αντίστροφο. Η δύναμη του τρυπανιού πρέπει να επιλέγεται ανάλογα με τη διάμετρο της τρύπας και του υλικού - ναι, θα χρειαστείτε δύο ή τρία τρυπάνια, αλλά περισσότερα νεύρα θα σωθούν. Για να αποφύγετε τη μετακίνηση της οπής, πιέστε πρώτα το τρυπάνι ενάντια στο σημείο γεώτρησης και στη συνέχεια ενεργοποιήστε μόνο το τρυπάνι και αυξήστε σταδιακά την ταχύτητα. Να φοράτε γάντια κατά την εργασία με εργαλεία. Όταν εφαρμόζετε δύναμη στο κατσαβίδι, βεβαιωθείτε ότι το τσίμπημα δεν γλιστρά στο άλλο χέρι. Μην κόβετε τίποτα με ένα μαχαίρι προς εσάς, μόνο μακριά από σας. Μην βραχυκυκλώνετε τροφοδοτικά.
Και στη συνέχεια θα χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε από τα σπιτικά προϊόντα σας χωρίς επιδέσμους, κόλλες και γύψο!