Bucket Bot 2: 11 Schritte (mit Bildern)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Dies ist die neueste Version des Bucket Bot - ein mobiler PC-basierter Roboter, der leicht in einem 5-Gallonen-Eimer transportiert werden kann. Der vorherige verwendete eine einfache Holzkonstruktion. Diese neuere Version basiert auf Aluminium und T-Slot, ist also leicht erweiterbar.

Das Bucket-Bot-Konzept ist ein vertikal ausgerichteter Roboter, bei dem alle Komponenten leicht zugänglich sind. Dies ist dem geschichteten Ansatz überlegen, da Sie die Schichten nicht abschrauben müssen, um an den Komponenten der unteren Ebene zu arbeiten. Dieses Design hat die für mobile Roboter alles wichtigen Features: einen Griff und einen Motor-Netzschalter!

Ich habe auch einige neue Komponenten eingebaut, die das Bauen erleichtern. Es ist ein wenig Herstellung erforderlich, aber es kann alles mit Handwerkzeugen durchgeführt werden. Sie können auch einen Laserschneider für eine Kunststoffversion dieses Roboters verwenden oder einen Metallschneidservice wie die Big Blue Saw verwenden, wenn Sie dies mit den mitgelieferten Designs möchten.

Dieser Roboter verwendet einen Tablet-Windows-PC. Das Design funktioniert jedoch mit ITX, Mini-ITX-Boards sowie Smartphones und Boards wie dem Arduino, Beagle Bone und Raspberry Pi. Auch das Arduino Uno zur Motorsteuerung konnte ausschließlich verwendet werden.

Dieses Design sollte mit der Vex / Erector-Hardware kompatibel sein. Die Löcher sind 3/16 "auf einem 1/2" Mittelmuster.

Ich kann nicht genug Gutes über die in diesem Design verwendete T-Nut sagen. Ich habe die 80/20 20-Serie verwendet, die an einer Seite 20 mm groß ist. Das sind ungefähr 3/4 "und das Coole ist, dass Sie damit Standardschrauben #8-32 verwenden können (wie die Vex). Wenn Sie #8-32 Vierkantmuttern verwenden, drehen sie sich nicht im Kanal, und Standard-Winkelklammern funktionieren gut zusammen mit der High-End-Hardware, die Sie bekommen können. Die T-Nut-Extrusionen sind leicht bei Amazon und EBay erhältlich - das für dieses Projekt verwendete ~ 4 "Stück kostet nur etwa 10 US-Dollar. Der T-Slot ermöglicht eine sehr schöne Möglichkeit, aus 2D-Schnittteilen 3D-Objekte zu erstellen, daher eignet sich die Kombination hervorragend zum Bauen von Dingen mit minimalem Fertigungsaufwand - das sieht man vor allem an den Motorhalterungen.

Dieser Roboter wird mit dem Bildverarbeitungssystem RoboRealm gesteuert. Es bestimmt, wohin der Roboter gehen soll, und sendet Motorsteuerbefehle über den seriellen Anschluss. Der serielle Port ist mit einem Arduino Uno und Adafruit Motor Control Shield verbunden. Der Arduino führt ein einfaches serielles Listener-Programm aus, um Befehle zu empfangen und die Motoren und das Kamera-Neigungsservo auszuführen. Die Beispielanwendung hier ist ein Fiducial-Kurs – der Roboter bewegt sich der Reihe nach zwischen einer Reihe von Passermarken.

Schritt 1: Teileliste

Für die folgende Liste habe ich einen Teil der Hardware online bei McMaster-Carr (MMC) gefunden. Die Schrauben sind auch in lokalen Baumärkten / Baumärkten zu finden, aber größere Mengen, Sechskantköpfe, Edelstahl usw. sind möglicherweise bei Online-Teilelieferanten leichter zu finden.

Strukturteile:

Grundplatte, Motorhalterungen und Servoablage. Sie können 1/8" Aluminium oder 3/16" Kunststoff verwenden. Sie funktionieren beide gut. Beachten Sie für den Kunststoff, dass einige der Befestigungselemente 1/16" länger sein müssen. Schritt 2 zeigt einige Proben des Kunststoffs. Siehe das Schnittdiagramm in den nächsten Schritten für Details, aber alle Teile passen auf ein 8" x 10,5"-Blech. Eine Quelle für die Aluminiumplatte ist Online Metals - ich habe 5050 Aluminium verwendet, da es günstiger war und länger glänzend bleiben sollte. Ich habe hier auch ein vergleichbares Blech gefunden. Eine andere Idee ist die Verwendung vorperforierter Bleche. Der Erector /Vex-Musterlöcher sind 3/16 "auf einem 1/2" mittleren * geraden * Muster (nicht versetzt). Ich habe viele davon ausprobiert, und eines der besten ist perforierte Polypropylenfolie. Ein Beispiel ist MMC 9293T61. Die 1 " /8" dick ist OK - ist ein bisschen flexibel, funktioniert aber und alle Löcher sind einsatzbereit. Ich habe ein Blatt davon verwendet, um schnell einige Löcher auf dem Servo- / Kameraregal zu markieren

• 4 Fuß (1220 mm) 80/20 Series 20 20 mm x 20 mm T-Slot - Sie finden dies bei Amazon (unten) oder EBay80/20 20 SERIES 20-2020 20 mm X 20 mm T-SLOTTED EXTRUSION X 1220 mm Dieses ganze Projekt verwendet nur knapp darunter 4 Fuß davon, und die Kosten sind gering - etwa 10 US-Dollar. Daraus müssen Sie Folgendes schneiden:

  • (2) 1,5 "Stücke für die Motorhalterungen
  • (2) 8,5 "Stücke für die Tragegurte
  • (1) 7 1/4 "Stück für den Griff
  • (2) 5 11/16 "Stücke für die Querstangen

• Innensechskantschrauben mit Rundkopf - Ich zeige die Nummern und Längen unten, aber ich empfehle dringend, ein Sortiment zu kaufen, damit Sie genau die richtige Schraube für den Job haben. Bei der T-Nut müssen sie genau die richtige Länge haben oder die Schrauben "setzen" auf dem Kern des Profils, bevor Sie sie festziehen können. IMHO ist Edelstahl am besten. Viele Leute mögen auch das Black Oxide. Ich würde Zink (rau) oder unbehandelt (anfällig für Rost) nicht empfehlen.

  • (~14) #8-32 x 3/8" (MMC 92949A192)
  • (~14) #8-32 x 5/16" (MMC 92949A191)
  • (2) #8-32 x 1/2"
• (~30) #8-32 Vierkantmuttern (MMC 94785A009)
• (4) #8-32 Keps-Muttern (MMC 96278a009) - Sie sind nicht unbedingt erforderlich, und Sie können stattdessen eine Vierkantmutter mit einer Sicherungsscheibe verwenden.
• (~6) #8-32 Unterlegscheiben (MC 92141a009)
• (2) geteilte Sicherungsscheiben #8-32 (MC 92146a545)
• (2) #8-32 x 1-5/8" Augenschrauben
• (7) Eckwinkel - siehe Rahmenschritt für andere Möglichkeiten
• (2) Eckwinkel für Aluminium-Extrusion, um den Turm mit der Basis zu verbinden. Sie können auch einfach eine dünnere oben verwenden, wenn Sie möchten. Diese sind jedoch steifer und Sie könnten mehr davon anstelle der dünneren verwenden. Die Eckwinkel von 80/20 passen viel besser zu ihren Profilen als diese generischen, kosten aber mehr.

Bewegungsteile:

• (2) Nema 17-Schrittmotoren - diese scheinen leistungsstark genug zu sein und laufen unter der 1-Ampere-Grenze auf dem Motorschild.
• Pololu Universal-Aluminium-Montagenabe für 5 mm Welle, #4-40 Löcher (2er-Pack)
• Pololu Wheel 80×10mm Paar - viele lustige Farbauswahlen!
• (8) Motorschrauben - M3x6 (0,5 Teilung), Linsenkopf (MMC 92000A116) - diese könnten etwas länger sein
• (4) #4-40 x 3/8" Schrauben für die Räder, Linsenkopf (MC 91772A108)
• (1) Caster - Cool Caster Marke - viele Farben zur Auswahl!
• (2) 5/16" Unterlegscheiben für die Lenkrollenstange (MMC 92141a030)
• (1) 5/16-18 geteilte Sicherungsscheibe für die Lenkrollenstange (MMC 92146a030)
• (1) 5/16"-18 Mutter für die Lenkrollenstange (MMC 91845a030)
• (1) 5/16"-18 Hutmutter für die Lenkrollenstange (MMC 91855A370)

Elektronikteile:

• Lithium-Ionen-Akku. Dieser ist sehr gut für die Robotik geeignet, da er einen 12-V-6-A-Ausgang sowie einen 5-V-USB-Ausgang hat. Einige Tablet-PCs ermöglichen das Aufladen bei gleichzeitiger Verwendung eines USB-Anschlusses, andere nicht.
• Blauer 12-V-beleuchteter Schalter von Radio Shack oder einer von Uxcell bei Amazon. Sie können jede gewünschte Farbe verwenden. Ich fand, dass die kleineren stabilere Terminals haben.
• Arduino Uno
• Adafruit Motor Shield - dies ist ein großartiges Shield - betreibt zwei Schrittmotoren und hat ein paar einsatzbereite Servoanschlüsse.
• (3) 4-40 Gewindeabstandshalter 1/2" lang für Arduino UNO (MMC 91780A164)
• (3) 4-40 Schrauben x 1/4", Linsenkopf (MMC 91772a106)
• (2) 4-40 Unterlegscheiben nur für Abstandshalter auf der Basisseite (MMC 92141a005)
• (3) Schnelltrennklemmen für Schaltersteckverbinder 22-18 AWG.250x.032 (MMC 69525K58)
• Draht: 20 Gauge verseilt in Rot und Schwarz

• Schrumpfschlauch

  • (3) Schrumpfschlauch rot 1/8" (3mm) - 3/4" lang
  • (3) Schrumpfschlauch schwarz 1/8" (3mm) - 3/4" lang
  • (3) Schrumpfschlauch rot 1/4" (6mm) - 3/4" lang
  • (3) Schrumpfschlauch schwarz 1/4" (6mm) - 3/4" lang
• Kabelbinder: (2) 12" für den Akku und einige 4" für das Kabelmanagement.

Computer und Kamera:

• 8" Windows-Tablet-PC
• Tablet-Stativhalterung
• 1/4-20 Hardware zur Befestigung der Halterung an der Basis: eine 1/2 "Schraube, eine Sicherungsscheibe und eine Unterlegscheibe
• 2-Port-USB-Kabel. Dies ist ein minimaler 2-Port-USB-Hub mit einem USB-Mikroanschluss. Sie können einen beliebigen Hub verwenden. Ich habe eine Bluetooth-Tastatur und -Maus, also benötige ich nur Anschlüsse für das Arduino und die Web-Cam.
• USB-Kamera. Die meisten werden funktionieren. Dieser hatte unten eine standardmäßige 1/4" x 20-Halterung, was die Arbeit erleichtert.
• Pan Tilt Kit (oder Lynxmotion BPT-KT) - Beachten Sie, dass ich einen Servo-Regalplan für ein Pan-Servo beigefügt habe, aber am Ende habe ich nur die Neigung verwendet, um die Kamerastabilität zu verbessern.
• Servo - Standardgröße - Ich habe ein Servo mit höherer Leistung (Hitec HS-5645MG) für verbesserte Stabilität verwendet.
• (2) 2 x 1/4 "Blechschrauben zur Befestigung des Servohorns an der Schwenk- und Neigehalterung
• (2) 6-32 Schrauben für das Servo 1/2"" lang
• (2) 6-32 Nüsse
• (2) 6-32 Unterlegscheiben
• (2) 1/4-20 Kontermuttern
• (2) 1/4-20 Unterlegscheibe
• (2) 1/4-20 Sicherungsscheibe
• 1/4-20 x 1/2" Schraube
• 1/4-20 x 1,5"? Sechskantschraube

Optionale Details: Die folgenden Elemente werden für die Funktion des Roboters nicht benötigt, sind aber nette Add-Ons:

• T-Nut-Endkappen (MMC 5537T14)
• T-Slot-Abdeckungen (MMC 5537T15) McMaster-Carr führt nur schwarz, aber andere Farben sind ab 80/20 und deren Wiederverkäufern erhältlich

Schritt 2: Aufbau der Basis

Die Struktur besteht aus einigen speziell angefertigten flachen Teilen (Basis, Motorhalterungen und Servoregal) und einigen T-Slot-Profilen, die auf Länge geschnitten werden.

Für die Basis, die Motorhalterungen und die Servoablage können Sie sie entweder von Hand herstellen oder mit Wasser- oder Laserstrahl schneiden. Ein paar Beispiele sind in den Bildern zu sehen.

Von Hand zu bauen ist jedoch eigentlich ziemlich einfach - alle abgebildeten Aluminiumversionen wurden von Hand mit minimalem Werkzeug hergestellt. Verwenden Sie für die Handgefertigten 1/8"-Aluminium - es ist die richtige Kombination von Festigkeit, ohne zu dick für die Montage von Teilen usw. zu sein. Verwenden Sie die Schablonen mit der Aufschrift "Handmade", drucken Sie sie aus und befestigen Sie sie auf dem Aluminiumblech. Ich habe repositionierbares Spray verwendet, aber Klebeband an den Rändern sollte auch funktionieren. Ich habe auch einen Klebeaufkleber im Buchstabenformat verwendet, der gut funktioniert hat, aber etwas schwieriger zu entfernen war. Verwenden Sie einen Locher, um zuerst die Mitte aller Löcher zu markieren. dann bohren Sie die kleineren Löcher mit den angegebenen Bit-Größen. Für die größeren Löcher verwenden Sie einen Stufenbohrer - dies ist ein wirklich nützlicher Sicherheitstipp, da es ein viel schöneres Loch macht als der Versuch, große Bits zu verwenden, und das Metall nicht greift wie größere Bits können. Die Konturen können mit einer Bügelsäge oder Säbelsäge geschnitten werden, falls vorhanden. Feilen Sie die Kanten ab und verwenden Sie einen größeren Bit und ein Entgratwerkzeug, um alle Grate aus den Löchern zu entfernen.

Sie können diese aus Aluminium geschnittenen Teile auch bei BigBlueSaw.com bestellen. Verwenden Sie zum Wasserstrahl- oder Laserschneiden die "CNC"-Schablonen - sie haben nicht alle zusätzlichen Markierungen.

Für den lasergeschnittenen Ansatz sollten Sie 3/16" verwenden, denken Sie an Acryl oder ABS, um die richtige Stärke zu erhalten. 1/8" ist möglich, wird sich jedoch etwas stark biegen. Beachten Sie, dass Acryl anfälliger für Risse ist als Polycarbonat (Lexan), aber da Polycarbonat beim Verbrennen (dh Schneiden mit einem Laser) gefährliche Gase erzeugt, müssen Sie es normalerweise sowieso mit Wasserstrahl schneiden, also können Sie auch Aluminium verwenden, wenn Sie es sind Wasserstrahlschneiden bezahlen. ABS bei 3/16" ist OK - biegt sich etwas mehr als Acryl.

Beachten Sie, dass für das Acryl- und Laserschneiden das dickere Material erfordert, dass alle Schrauben, die durch diese Teile gehen, 1/16" länger sind als für das 1/8" Aluminium.

Auch bei 3/16 dicken Materialien passt der Netzschalter kaum - Unterlegscheiben usw. müssen entfernt werden. Daher ist das Aluminium aus dieser Sicht besser.

Ansonsten ist das Laserschneiden ziemlich einfach. Sehen Sie sich die Bilder für ein Beispiel an.

Motorhalterungen und Motoren

Beginnen Sie mit dem Anbringen der Nema 17-Schrittmotorplatten an den Schrittmotoren. Verwenden Sie dafür die M3x6 Linsenkopfschrauben. Die Drähte können in Richtung der Oberseite der Halterungen verlaufen, um sie nicht im Weg zu halten (siehe Bilder).

Als nächstes verwenden Sie drei der # 8/32 x 3/8 Schrauben und Vierkantmuttern, um die kurzen T-Nut-Extrusionen zu befestigen. Ich habe die Schrauben und Muttern lose aufgesetzt, dann die Extrusion über die Muttern geschraubt und sie dann festgezogen.

Um die Schrittmotoren an der Basis zu montieren, setzen Sie vier der #8/32 x 3/8 Schrauben und Vierkantmuttern wie abgebildet auf die Basis, schrauben Sie dann die Motorprofile auf und ziehen Sie sie fest. Der dritte Satz Löcher ist für den Fall Sie möchten dort einige Schrauben anbringen, um den Boden unter dem Akku gleichmäßiger zu machen. Dies war wichtiger, als ich eine Blei-Gel-Zelle verwendet habe - viel schwerer und größer als die Lithium-Ionen!

Sobald sich die Motoren auf der Basis befinden, können Sie die Naben mit den mitgelieferten Stellschrauben und die Räder mit den #4-40 x 3/8 Schrauben befestigen.

Caster

Die Rolle wird mit der 5/16 -Hardware befestigt. Eine Mutter, eine Sicherungsscheibe und eine Unterlegscheibe unter der Platte und eine Unterlegscheibe und eine Hutmutter über der Platte. Die Hutmutter dient hauptsächlich dazu, dass es schön aussieht. Sie können die Muttern einstellen ein wenig, um die Grundplatte mit den Rädern auszurichten.

Schritt 3: Aufbau des Rahmens

Montieren Sie den Rahmen gemäß den Bildern. Da es sich um einen T-Slot handelt, können Sie es ein paar Mal ausprobieren, bis es richtig aussieht. Um die Winkelhalterungen an der T-Nut zu befestigen, verwenden Sie #8-32 x 5/16 Schrauben und Vierkantmuttern. Diese sind etwas kürzer als die für die Motoren, da die Halterungen dünner sind.

Die Augenschrauben halten ein Gummiband, um die Kamera zu stabilisieren. Dies ist optional, scheint aber zu helfen. Schneiden Sie einen Teil des Auges mit einem Dremel-Werkzeug aus, um das Anbringen eines Gummibandes zu erleichtern. Verwenden Sie Unterlegscheiben und Sicherungsscheiben, um sie festzuhalten. Die Außenmutter kann eine Vierkant- oder Sechskantmutter sein.

Das untere horizontale Querstück benötigt eine Vierkantmutter, die nach hinten zeigt, um die Tablet-PC-Halterung zu halten.

Das obere horizontale Querstück benötigt zwei nach vorne gerichtete Vierkantmuttern, um das Servoregal zu halten.

Ich benutzte die stärkeren Klammern, um den Rahmen an der Basis zu befestigen. Ich musste die Schlitzlaschen auf einer Seite abschleifen, um flach gegen die Basis zu legen. Da diese Klammern eine große Öffnung für die Schraube hatten, wurden Unterlegscheiben verwendet.

Die optionalen Zierteile werden gezeigt - nur damit es schöner aussieht.

Am Ende befindet sich ein Bild mit einigen der spitzen Klammeroptionen.

Schritt 4: Akku, Tablethalterung und Servoablage

Akku Der Akku ist ein kräftiger Lithium-Ionen-Akku mit einem praktischen 12V 6A Ausgang. Ich habe 12-Zoll-Reißverschlüsse verwendet, um es an der Basis zu halten, und die Verkabelung wird in einem späteren Schritt erscheinen. Dieser Akku hat einen USB-5-V-Ausgang. Das war großartig mit einem älteren WinBook-Tablet, das ich hatte, da es eine separate Aufladung und USB hatte Port, aber das neuere Tablet, das ich verwende, ermöglicht nicht das gleichzeitige Laden und Verwenden des USB-Anschlusses. Ein Kompromiss für die Leistung und Größe des neuen. Wenn Sie nur die Motoren betreiben, hält der Akku lange.

Tablet-PC-Halterung

Die Stativhalterung für den Tablet-PC hat ein standardmäßiges 1/4"-20-Gewinde. Sie können also eine Winkelhalterung verwenden, um sie mit der unteren Querstrebe am Robotergriff/-rahmen zu verbinden. Ein Loch an der Winkelhalterung muss für die Schraube auf 1/4" gebohrt. Die Halterung wird mit einer 1/4"-20-Schraube, einer Unterlegscheibe und einer Sicherungsscheibe an der Halterung befestigt. Sobald diese angebracht ist, können Sie sie mit einer #8-32 x 5/16"-Schraube am Querstück befestigen eine Vierkantmutter in der T-Nut aus dem vorherigen Schritt. Im Querformat sollte der Tablet-PC gut in die Halterung passen.

Servoablage

Das Servoregal ist ein Stück 1/8 Aluminium. Die Pläne sind in den beigefügten Diagrammen und es ist mit Löchern für zukünftige Erweiterungen gebohrt - Sie brauchen sie möglicherweise nicht alle. Ich habe am Ende kein Pan-Servo verwendet, um die Kamera stabiler, daher hat die Plattform keine Ausschnitte, aber die Pläne und ein Bild sind enthalten, damit Sie sehen können, wie das funktionieren würde.

Das Servoregal wird mit zwei Eckwinkeln befestigt. Verwenden Sie #8-32 x 5/16 "Schrauben, um es mit den beiden Vierkantmuttern in der T-Nut dort mit dem oberen Rahmen / Griffquerstück zu verbinden. Verwenden Sie #8-32 x 3/8" Schrauben und Keps-Muttern zum Verbinden die Klammern an der Platte. Dazu können auch Sicherungsscheiben und Vierkantmuttern verwendet werden.

Schritt 5: Motorsteuerung

Für die Schrittmotorsteuerung habe ich ein Adafruit Motor Shield verwendet. Es betreibt zwei Schrittmotoren und hat Anschlüsse für zwei Servos. Dies ist perfekt für eine Basisversion dieses Roboters. Als Basis dafür dient ein Arduino Uno, und der Roboter führt ein einfaches serielles Listener-Programm aus, um Bewegungsbefehle zu empfangen und auszuführen.

Anstatt benutzerdefinierte Löcher zu bohren, habe ich ein paar der standardmäßigen 3/16 Löcher verwendet, und das Arduino passt ziemlich gut. Nicht perfekt und nicht gerade, aber es war einfach zu befestigen. Der Schlüssel ist mit # 4-40 Schrauben zu zulassen, dass das Loch nicht übereinstimmt.

Verwenden Sie 4-40 x 1/2 lange Sechskant-Abstandshalter und verbinden Sie sie mit 4-40 x 1/4 Schrauben an drei der Arduino-Befestigungslöcher. Das vierte Arduino-Loch ist ein bisschen überfüllt für Abstandshalter.

Um die Boards am Roboter zu befestigen, verwenden Sie nur zwei #4-40 x 1/2" Schrauben und Unterlegscheiben an den äußeren Löchern - siehe die Bilder. Die beiden Schrauben halten die Boards gut, und dieser dritte Abstand bietet ein drittes "Bein" halten Sie das Brett eben.

Wenn Sie stattdessen diese arkanen Arduino-Befestigungslöcher auslegen möchten, machen Sie es!:-)

Schritt 6: Servo und Kamera

Schwenk-Neige-Einheit

Bauen Sie die Schwenk-/Neigeeinheit wie in diesen Kits beschrieben zusammen. Eines der Kits, die ich gefunden habe, hatte keine offensichtliche Anleitung, daher habe ich viele Fotos aus verschiedenen Blickwinkeln aufgenommen. Die 2 x 1/4 Blechschrauben dienen zur Befestigung des Servohorns an der Halterung.

Die Kamera wird mit einer 1/4-20 x 3/4 Sechskantschraube montiert. Eine 1/4-20 Sicherungsscheibe, Unterlegscheibe und Kontermutter halten die Schraube an der Schwenk-/Neigeeinheit. Eine zweite 1/4-20 Klemme Mutter verriegelt gegen die Kamera, um sie in Position zu halten.

Die Schwenk-/Neigeeinheit wird mit zwei #6-32 x 1/2 Schrauben, Unterlegscheiben und Muttern am Servoregal befestigt.

Schritt 7: Verkabelung

Strom verkabeln

Um die Stromversorgung der Motoren zu steuern, habe ich einen beleuchteten 12-V-Automobilschalter verwendet. Es gibt eine große sichtbare Bestätigung, dass der Strom eingeschaltet ist. Crimpen und löten Sie die Stecker und verwenden Sie den dünneren Schrumpfschlauch, um die Lötstelle abzudecken, dann den größeren Schrumpfschlauch, um den Stecker selbst abzudecken.

Es kann einfacher sein, die Anschlüsse am Schalter anzubringen, bevor Sie den größeren Schrumpfschlauch verwenden, da dies verhindert, dass die Anschlüsse zu fest auf den Schalterlaschen sitzen.

Die Bilder zeigen den Verkabelungsaufbau, und es ist ziemlich einfach. Der Stecker ist für den Akku und der Klinkenstecker dient zum einfachen Einstecken des Akkuladegeräts.

Schritt 8: Optionen

Ein Stand

Ein Stand ist wirklich hilfreich, wenn Sie die Motoren testen möchten, ohne dass der Roboter abhebt. Ich habe einen mit etwas Schrott Kiefer gemacht - siehe das Bild, um zu sehen, wie es eingerichtet wurde.

LED-Streifen

Alle Projekte sind besser mit LEDs!:-) In diesem Fall werden sie nicht nur für Shows verwendet. Da wir sie über eine kleine elektronische Geschwindigkeitssteuerung mit dem Arduino verbinden können, kann der Roboter sie verwenden, um den Status anzuzeigen, was ein großartiges Werkzeug zum Debuggen des Roboterverhaltens ist. Ich hatte ein paar ESCs, die nur für Flugzeuge vorgesehen waren und perfekt zum Steuern der LED-Streifen auch aus einem Online-Hobby-Shop waren.

Da wir ein Arduino haben, können Sie auch digitale RGB-LEDs wie Neopixel (WS2812b-LEDs) verwenden.

Schritt 9: RoboRealm

Dieser Roboter verwendet nur die Kamera als Sensor. Sie können ganz einfach weitere hinzufügen, die zu Ihrer Anwendung passen.

Das Bildverarbeitungssystem RoboRealm bestimmt, wohin der Roboter gehen soll, und sendet Motorsteuerbefehle über die serielle Schnittstelle. Der serielle Port ist mit einem Arduino Uno und Adafruit Motor Control Shield verbunden. Der Arduino führt ein einfaches serielles Listener-Programm aus, um Befehle zu empfangen und die Motoren und das Kamera-Neigungsservo auszuführen.

Um diesen Roboter zu testen, habe ich einen Kurs mit Fiducials als Wegpunktmarkierungen entworfen. Passermarken sind einfache Schwarz-Weiß-Bilder, die für Computer-Vision-Systeme leicht zu erkennen sind. Sie können einige Beispiele in den folgenden Bildern sehen. Alle Arten von Fiducials können verwendet werden, und sogar einige normale Bilder können verwendet werden - was auch immer mit dem Training funktioniert, ist für den Roboter leicht genug, um es aus der Ferne zu erkennen und zu isolieren, und verwechselt es nicht mit anderen Bildern in der Umgebung. Mit RoboRealm habe ich den Roboter so programmiert, dass er jede Fiducial der Reihe nach besucht - es ist nicht viel Code, da die gesamte Bildverarbeitung mit Point-and-Click-Modulen erfolgt. Die.robo-Datei ist angehängt, und Sie können sehen, wie ich einen einfachen Zustandsautomaten verwendet habe, um jeden Zustand zu markieren, während wir uns zwischen den Markierungen bewegten. Da wir erkennen können, in welche Richtung die Fiducials zeigen, verwenden wir den Winkel auch als Hinweis, um dem Roboter mitzuteilen, in welche Richtung er mit der Suche nach dem nächsten Fiducial im Kurs beginnen soll. Im Video des ersten Schritts sehen Sie, wie die 3. Bezugsmarke um 90 Grad nach links geneigt ist und den Roboter anweist, nach links und nicht nach rechts zu schauen.

Um den beigefügten Code zu verwenden, laden Sie die.ino-Datei herunter und laden Sie sie auf Ihr Arduino Uno.

Die RoboRealm.robo-Datei ist diejenige, die ich für diese Demo verwendet habe. Es hat einige zusätzliche Filter und Code von früheren Motoren usw., die alle deaktiviert oder auskommentiert sind, aber Sie können einige der möglichen Variationen sehen. Öffnen Sie für die Fiducials das Modul Fiducial und trainieren Sie es mit dem Ordner der angehängten Fiducials. Sie können verschiedene verwenden, müssen jedoch die Dateinamen oben im VBScript-Modul ändern.

Schritt 10: Nano-ITX-Variante

Ich habe auch einen mit einem Nano-ITX-Board gebaut, das ich hatte. Ich habe eine 12-V-Stromversorgungsplatine verwendet und die Festplatte mit zusätzlichen Winkelhalterungen unter der Hauptplatine montiert. Dann wurden Abstandshalter verwendet, um das Motherboard von der Festplatte fernzuhalten.

Schritt 11: DC-Motor-Option

Ich habe Gleichstrommotoren für einige frühere Builds verwendet. Sie funktionieren gut und Sie benötigen einen Motorcontroller wie den RoboClaw. Die Verwendung wäre ähnlich, wobei ein Arduino der Einfachheit halber die RoboClaw ausführt - sie haben Arduino-Beispielcode.

Für diesen Ansatz habe ich DC-Getriebemotoren und BaneBots-Räder verwendet (siehe Bilder).

Die zusätzlichen Schrauben und Keps-Muttern dienten für eine gleichmäßige Unterstützung unter einer früheren Version mit einer 12-V-7-Ah-Blei-Säure-Gel-Batterie.

Einige der gezeigten Teile:

(2) Getriebekopfmotoren - 12vdc 30:1 200rpm (6mm Welle) Lynxmotion GHM-16

(2) Quadratur-Motor-Encoder mit Kabel Lynxmotion QME-01

(6) Motorschrauben - M3x6 (Teilung 0,5), Linsenkopf (MMC 91841a007)

(2) Räder: 2-7/8" x 0,8", 1/2" Hex Mount bei BaneBots

(2) Nabe, Sechskant, Serie 40, Stellschraube, 6 mm Bohrung, 2 breit bei BaneBots

(4) Motoranschlüsse 22-18 AWG.110x.020 (McMaster 69525K56)

Zweiter Platz beim Automatisierungswettbewerb 2017