ShWelcome Box: der manchmal Freund - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

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Schritt 1: Einführung

Sie suchen einen Freund, der immer für Sie durch dick und dünn da ist? Schauen Sie sich woanders um, denn die ShWelcome Box liebt es einfach, vor ihren Problemen und Menschen, die ihnen zu nahe kommen, davonzulaufen. Genauso wie Architekturstudenten.

Die Leute sagen, wenn es dir oft genug davonläuft, kannst du unter all der Schüchternheit einen Freund finden…

Schritt 2: Video

Schritt 3: Teile, Materialien und Werkzeuge

Materialien:

1x Platte aus 1,5 mm Sperrholz

2x Bögen 1,5 mm weißer Karton

4x Ultraschallsensoren

2x Gleichstrommotoren

2x Gummiräder

1x Arduino Mega

1x Marmor

1x Wolllaken

8x 2n2222 Transistoren

8x Dioden

8x 100Ω Widerstände

Mehrere Überbrückungsdrähte - männlich/männlich und männlich/weiblich

Exacto Messer

Kleber (Klebepistole empfohlen, damit Sie bei Fehlern immer noch Teile abbrechen können)

Schere zum Schneiden von Wolle

Kann Materialien entweder von Hand schneiden oder laserschneiden (empfohlen zum Laserschneiden)

Schritt 4: Schaltung

Für die Schaltung gibt es nur wirklich 2 allgemeine Setups, die über die verschiedenen Motoren und die Ultraschallsensoren hinweg wiederholt werden.

Folgen Sie für die DC-Motoren dem ersten Bild in diesem Abschnitt, aber versuchen Sie, alles so nah wie möglich zu passen, damit sie näher am Arduino sind. Nachdem Sie mit 1 fertig sind, wiederholen Sie das gleiche Diagramm daneben für den zweiten Motor. Stellen Sie sicher, dass Sie wissen, welcher Motor für welche Seite ist (linker oder rechter Motor).

Bei den 4 Ultraschallsensoren müssen nur der erste und der letzte Pin mit dem positiven bzw. negativen Teil des Steckbretts verbunden werden. Verbinden Sie dann die richtigen Trigger- und Echo-Pins mit den richtigen digitalen Pins. Alles in Ordnung zu halten ist hier dein bester Freund.

Schritt 5: Maschinenherstellung

Beim Bau des ShWelcome ist es am besten, es in 3 separaten Teilen zu erstellen. Die Basis, die das Steckbrett, Arduino und die Sensoren hält, das untere Fach, das die Motoren und das Stützbein enthält, und schließlich die Kuppel / das Dach des Roboters.

Beginnen Sie mit der großen hölzernen Sechseckform und den 4 kleineren Rauten mit 2 Löchern in jedem Quadrat. Legen Sie die Quadrate auf die gegenüberliegenden Seiten und kleben Sie sie auf. Nehmen Sie dann die 4 trapezförmigen Formen mit Öffnungen an den Enden und kleben Sie sie so, dass sie sich unter der Basis und zwischen 2 Rauten befinden. Zum Schluss die 4 kleinen Holzquadrate an die Kanten des mittleren Quadrats kleben, damit die Basis auf dem unteren Teil aufliegen kann.

Um das untere Fach zu machen, kleben Sie die Räder an die Enden, die mit dem abgerundeten Ende aus dem Stück herausragen. Setzen Sie jeweils 1 Rad auf die äußeren Teile jedes Motors. Dann aus 4 Teilen, 1 Quadrat mit einem Loch in der Mitte, 1 Rechteck mit einem Loch in der Mitte und 2 weiteren Rechtecken, eine Schachtel in der Mitte des abgerundeten Teils erstellen, damit es die Basis halten kann. Achten Sie darauf, die Drähte der Motoren durch die Löcher in den Quadraten zu führen, damit sie mit dem Steckbrett über der Basis verbunden werden können. Um die Stützbeine herzustellen, halten Sie die 3 geraden Teile mit den verschiedenen Kreisen zusammen und schieben Sie dann die Murmel ein, nachdem der Kleber ausgehärtet ist. Dann durch das große Loch in der Mitte stecken. Wir haben zuerst versucht, den Boden aus Pappe zu machen, aber er konnte das Gewicht der Basis nicht tragen.

Um das Dach leicht zu konstruieren, möchten Sie die 4 kleineren sechseckigen Teile nebeneinander anbringen, bis zum obersten quadratischen Stück quadrieren und dann alle zusammenkleben. Dadurch wird sichergestellt, dass die Sechsecke den richtigen Winkel haben, um genau über die Basis des Roboters zu passen. Danach können Sie das Fell auf die Kuppel kleben und überschüssige Teile abschneiden.

Danach müssen Sie nur noch die gesamte Verkabelung auf die Basis legen, die jeweiligen Sensoren in die richtige Richtung schieben, die Drähte der Räder mit den richtigen Drähten auf dem Steckbrett verbinden und dann die Kuppel darauf platzieren alle.

Eine H-Brücke könnte auch verwendet werden, damit die Motoren auf Befehl in beide Richtungen laufen können.

Schritt 6: Programmierung

Der Code beginnt damit, dass deutlich angezeigt wird, welche Trigger- und Echo-Pins des Sensors mit welchen Pins verbunden sind und wo die 8 digitalen Pins angeschlossen werden müssen, damit sich die Motoren in verschiedene Richtungen drehen können.

Dann setzt es kontrollierbare Variablen wie die Geschwindigkeit der Radmotoren und die Häufigkeit, mit der es interagiert wird, bevor es für eine Weile freundlich wird.

Alles im Setup ist nur die Einstellung der Pin-Modi für jeden Pin, egal ob Ausgang oder Eingang.

Wir haben den Code vereinfacht, indem wir die Bewegungen des Roboters in immer kleinere Funktionen unterteilt haben, die es einfacher machen, das zu tun, was wir wollen. Die untersten Funktionen sind leftForward(), leftBackward(), rightForward(), rightBackward(), die jedem einzelnen Motor mitteilen, dass er sich entweder vorwärts oder rückwärts bewegen soll. Dann rufen Funktionen wie forward(), back(), left() und right() jeweils die zuvor genannten Funktionen auf, um den Roboter in eine bestimmte Richtung zu bewegen.

Schritt 7: Ergebnisse und Reflexion

Am Ende dieses Projekts waren wir sehr zufrieden mit der Bewegung unseres Roboters, aber wir denken, dass es noch Raum für Verbesserungen gibt. Auch bei unserem ersten Design haben wir viel gelernt.

Unser ursprüngliches Design war, eine Box mit 4 Rädern zu haben, da wir dachten, dass sie Stabilität und Traktion verleihen würde. Was wir bei dieser Iteration festgestellt haben, ist, dass mehr Motoren dazu führten, dass die Stromquelle noch mehr aufgeteilt wurde. Das bedeutete, dass jeder Motor schwächer war und der Roboter sich unter seinem eigenen Gewicht nicht wirklich bewegen konnte. Aus diesem Grund haben wir uns entschieden, die Anzahl der Räder auf 2 zu reduzieren, damit jedes Rad stärker sein kann.

Das 2-Rad-Design war viel besser und der Roboter bewegte sich reibungsloser und gleichmäßiger.

Ein weiteres Problem, das wir mit dem 4-Rad-Design hatten, war, dass der Roboter manchmal, abhängig von der Oberfläche, auf der wir ihn getestet haben, oder der Ausrichtung der Räder, nicht flach auf dem Boden lag, was die Traktion mit dem Boden behinderte.

In einer zukünftigen Iteration möchten wir versuchen, Dinge wie eine glattere / ununterbrochene Bewegung, einen kleineren Körper (vielleicht wenn wir ein kleineres Steckbrett verwendet haben) zu implementieren oder einen Weg zu finden, ihn schneller / unregelmäßiger zu bewegen.

Schritt 8: Referenzen und Credits

Dieses Projekt wurde für den ARC385-Kurs an der University of Toronto, John H Daniels Architecture Program, erstellt

DC-Motor-Setup - Slide in Class (Bild oben)

Arduino Mega

Tutorial zu Ultraschallsensoren

Amazon DC-Motoren und -Räder

Ultraschallsensoren

Gruppenmitglieder:

Francis Banares

Yuan Wang

Ju Yi

Nour Beydoun