IRobot Erstellen eines persönlichen Heimroboters - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:22

Wir stellen einen persönlichen Heimroboter vor, der auf der iRobot Create-Plattform und einem Mini-itx-Computersystem basiert.

Es war noch nie so einfach und erschwinglich, Roboter zu entwerfen und zu bauen, indem man die Skaleneffekte aus der Software-, PC-, Spielzeug- und anderen Konsumgüterindustrie mit hohem Volumen nutzt. Dieser Roboter wurde entwickelt, um den Menschen zu zeigen, dass Roboter mit etwas Fantasie und Einfallsreichtum für echte nützliche Arbeiten im Haus eingesetzt werden können, um unser Leben bequemer und unterhaltsamer zu gestalten. Dieses Projekt bietet auch eine Plattform, um die Integration von mechanischen, elektrischen und Softwaresystemen zu verstehen und zu experimentieren. Die Erforschung der Robotik ist eine wunderbare Möglichkeit für zukünftige Ingenieure, die Fähigkeiten und praktischen Erfahrungen zu sammeln, um großartige Ingenieure zu werden.

Schritt 1: Systemdiagramm

Kommen wir zum Punkt. Folgendes kann der persönliche Heimroboter bisher:

- Wasser holen - Pflanzen gießen - Wassernapf für Hunde füllen - Videorekorder und Fernseher steuern - Lichter und andere Geräte ein-/ausschalten - Musik abspielen - Tanzen und unterhalten - mobile Videosicherheit für das Haus bereitstellen - ältere Menschen daran erinnern, Medikamente einzunehmen und vieles mehr in arbeit!

Schritt 2: Roboterfront

Bilder sagen mehr als tausend Worte. Es gibt einfach zu viele Komponenten in diesem Design, die ein Instructable mit 100 Schritten erstellen könnten. Ich werde mich darauf konzentrieren, die interessantesten Teile hervorzuheben.

An der Vorderseite des Roboters befinden sich 2 USB-Lautsprecher und eine zentrierte Dockingstation für einen drahtlosen PDA. Diese Elemente wurden mit gebogenen Metallhalterungen, Schrauben und Klettverschluss montiert. Der vordere Kopf des Roboters verfügt über eine USB-Kamera und Infrarotsensoren zur TV/VCR-Steuerung. Der Roboter-Ästhetik wurde viel Aufmerksamkeit geschenkt. Zu oft haben wir alle einen Roboter gesehen, der wie ein Haufen Schaltkreise und Drähte aussah. Es ist wichtig, dass sich jemand vorstellen kann, dass ein Roboter zu den anderen Gegenständen im Haus "passt".

Schritt 3: Roboter links

Die linke Seite des Roboters besteht hauptsächlich aus dem Arm mit 2 Freiheitsgraden. Der Arm wird mit einem RC-Modell-Servo im Viertelmaßstab für das Schultergelenk und einem Standard-RC-Servo für das Ellbogengelenk gebaut. Der Arm ist aus dünnem, leichtem Aluminium gefertigt. Der Unterarm besteht aus einem dünneren Aluminium, wurde jedoch durch 90-Grad-Biegungen verstärkt. Der Wasserschlauch und die Servoverkabelung werden entlang des Arms mit Clips montiert, die üblicherweise für die Montage von Kabel-TV-Koaxialkabeln verwendet werden.

Schritt 4: Roboter zurück

Die Rückseite des Roboters besteht aus dem Laderaum, der Stoßstange und dem X10-Funkcontroller.

Im Laderaum befinden sich die umkehrbare 12-V-Wasserpumpe, 4 AA-Batterien für die Servoversorgung und die 12-V-Blei-Säure-Batterie. Die originale hintere Stoßstange des Create wurde auf das Deck der zweiten Ebene verlegt, um einen einfachen Zugang zum Laderaum zu ermöglichen. Ohne diese Stoßstange im Laderaumbereich würde das Gewicht am 4. Rad das Kunststoffgehäuse durchbiegen. Zur zusätzlichen Verstärkung wurde am Boden des Laderaums ein Aluminiumblech angebracht. Die reversible Wasserpumpe im Laderaum ist aus dem RC-Modellbau übernommen. Diese Pumpen werden häufig verwendet, um Kraftstoff aus den Tanks von Modellflugzeugen zu befüllen und zu entnehmen.

Schritt 5: Roboter rechts

Die rechte Seite des Roboters besteht hauptsächlich aus dem USB-Teleskop-Kameramast, der während der Teleoperation verwendet wird. Die Kamera kann für verschiedene Szenarien angepasst werden. Möchte man eine Person auf Augenhöhe überwachen, kann das Teleskop für dieses Szenario voll ausgefahren werden. Diese Art von anpassungsfähiger Hardware ist eine sehr nützliche Funktion für die vielen verschiedenen physischen Umgebungen und Anwendungen, die in einem Haus zu finden sind.

Der Mast war eigentlich Teil eines von der Stange verstellbaren Stativständers. Ein Bein wurde vom Stativ entfernt und dann kopfüber mit einer oben befestigten Kamera montiert. Normalerweise wird die Verlegung der USB-Kamerakabel zum Problem, wenn der Mast auf unterschiedliche Längen eingestellt wird. In diesem Fall wurde jedoch ein handelsübliches eingezogenes USB-Kabel in Verbindung mit dem Teleskopmast verwendet, um die Kabellänge automatisch an die Teleskopposition anzupassen. Auf dieser Seite befinden sich auch der Wasserpumpenbehälter und der Create Serial Interface Adapter.

Schritt 6: Roboter-Guts

Dies sind die Gegenstände im Deck der 2. Ebene, die von der Rückseite des Roboters zugänglich sind.

An diesem Ort werden das Schaltnetzteil, die Computerfestplatte und die schienenmontierten Schnittstellenkarten aufbewahrt. Die Schnittstellenplatinen bestehen aus einer IR-TV/VCR-Fernbedienungsplatine, einer PIC16F877-Controllerplatine, einem Kühlkörper-IC-Motorcontroller und einem 8-Kanal-Servocontroller.

Schritt 7: Roboterkopf

Dies sind Gegenstände, die sich auf dem Oberdeck unter der weißen Kunststoffkuppel befinden.

Auf dem Oberdeck ist ein Mini-Itx-Motherboard montiert. Für eine drahtlose Verbindung wurde eine 802.11G-Funkbrücke über dem Motherboard montiert, wobei die Antenne durch die Kunststoffkuppel ragte. Die Plastikkuppel ist eigentlich eine Plastikschüssel, die bei K Mart gekauft wurde. Es dient dem Schutz der Elektronik und bietet gleichzeitig ein wichtiges ästhetisches Merkmal. An dieser Kuppel sind auch die IR-Sende- und -Empfangssensoren montiert.

Schritt 8: Und jetzt die VIDEOS! - Robotertanz

Roboter tanzen Der Roboter tanzt zu Streaming-Musik

Schritt 9: Video - Behälter füllen

Wasserbehälter füllen

Schritt 10: Video - Hundewassernapf füllen