SOCBOT - der Vibrobot der nächsten Generation - Gunook

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

Am Anfang waren Pager. Die Tatsache, dass aktivierte Pager von Schreibtischen und Kommoden tanzten, war für die meisten Menschen kaum mehr als eine Erschwernis. Das änderte sich, als es in Anwesenheit eines Herstellers geschah. Kurz nach diesem Heureka-Moment wurde der Vibrobot geboren. Als sich diese frühen technologisch vibrierenden Kreaturen zu vermehren begannen, nahmen sie fast jede erdenkliche mechanische Form an. Ihre aus dem Gleichgewicht geratenen, beschwerten Motoren summten und zitterten und schickten diese Roller in zufällige Richtungen.

Dann ist es passiert. Eines Morgens blickte ein Hersteller, der sich auf einen neuen Tag vorbereitete, auf die Zahnbürste in seiner Hand, und der Borstenbottich wurde gezeugt. Wer hätte ahnen können, dass so etwas Einfaches wie eine abgesägte Zahnbürste technologische Aufsehen erregen würde. Niemand hätte vorhersagen können, dass ausgerechnet das Hacken einer Zahnbürste die großen persönlichen Genussmenschen auf der ganzen Welt finden würde. Das schlichte, aber elegante Design des Borstenbots machte ihn sofort zu einem Lieblingsprojekt für Hersteller jeden Alters. Es wurde schnell zu einer Ikone, die so tief in der Maker-Kultur verwurzelt ist, dass sie nie ersetzt oder vergessen werden konnte.

Auf dem nächsten Zweig des evolutionären Stammbaums des Vibrobots finden wir den Dipbot. Fast alle Dipbots werden mit ausrangierten integrierten Schaltkreisen hergestellt, und zwar am besten auf Motherboards. Dies sind die Lowrider der Vibrobot-Kultur. Was ihnen an Größe fehlt, machen sie durch die Anzahl der Beine wett, da die meisten mindestens 40 haben. Die meisten Dipbots sehen aus wie eine Art mehrbeiniger Käfer, der Bytes kann.

Mit einer so großen Variation in seinem Genpool hat sich der Stammbaum der Vibrobots natürlich für eine kontinuierliche innovative evolutionäre Anpassung geeignet. In hohem Maße von der Umgebung beeinflusst, entspringen Vibrobots weiterhin aus allem, was geborgen zu sein scheint. Sie können sich aus Kisten mit Ersatzteilen, den Eingeweiden elektronischer Geräte des dunklen Zeitalters (lesen Sie hier das Wort Pager), Körperpflegeartikeln, alten Videospiel-Controllern und ausrangierten Computern entwickeln. All diese Umweltfaktoren eignen sich sehr gut für die Aufgabe, den Vibrobot-Genotyp zu erweitern.

Das bringt uns zum Fokus dieses Instructable - der Socbot. Dieser Autor wurde in den Kopf gesetzt, als er zum ersten Mal einen Dipbot sah, und ist der nächste Schritt in der Entwicklung des Designs von vibrierenden Mikrorobotern. Dieses neue Kind auf dem Block ist ein hochentwickelter Vibrobot. Gesteuert von einer geretteten Fernseh-Infrarot-Fernbedienung, ist dieser PICAXE-Vibrobot der nächsten Generation bereit, auf jeden Ihrer Richtungsbefehle zu reagieren. Kein zufälliges Roaming mehr. Mit einem einfachen Knopfdruck schaltet das einzigartige Wire-Wrap-Socket-Locomotion-System des Socbots in Gang und schickt dieses Lebewesen in die von Ihnen gewählte Richtung. Der Socbot wird mit alkalischen Uhrenbatterien betrieben und verfügt über zwei vibrierende Pager-Außenbordmotoren. Obwohl der Strom durch das Design begrenzt ist, ist dieser Mikrobot stark genug, um auf jeder glatten Oberfläche herumzurutschen. Es ist zwar groß im Gehirn, aber immer noch klein genug, um auf einem Viertel zu sitzen. Bei so viel technologischem Erbe und Leistung auf so kleinem Raum muss man sich fragen, wohin uns der nächste Schritt in der Evolution der Vibrationstechnologie führen wird.

Hier ist ein ausgezeichneter Vibrobots-Artikel von Gareth Branwyn

Biochemie

Schritt 1: DIE TEILE

. 1 - PICAXE -08M 1 - 16-polige Wire-Wrap-Buchse 1 - 16-polige DIP-Buchse 1 - 8-polige Dip-Buchse 2 - Vibrations-Pager-Motoren 1 - TSOP4838 oder ähnliches 38-KHz-IR-Empfängermodul 2 - Allzweck-100-V-Signaldioden 3 - L1154 Uhrenbatterien 1 - 4,7 mfd Kondensator 2 - 82 Ohm 1/4 Watt Widerstände 1 - 33 K Ohm 1/4 Watt Widerstandsdraht, dünne Metallabschirmung, Sekundenkleber

Schritt 2: WIE ES FUNKTIONIERT

. Dieser Socbot nutzt eine der nützlichsten Eigenschaften des PICAXE -08M - seine Fähigkeit, alle 127 38-kHz-Infrarot-Fernsehsteuercodes von Sony zu senden und zu empfangen. Diese Funktion ermöglicht es dem 08M, mit einer Fernbedienung, einem Fernseher oder sogar einem anderen 08M zu kommunizieren. Hier achtet der 08M auf einen gültigen Code von der Universalfernbedienung und reagiert auf Tastendrücke auf der Fernbedienung, indem er einen Stromimpuls an einen oder beide Pagermotoren sendet. Die 08M-Ausgänge können jeweils etwa 20 mA verarbeiten, daher habe ich die Ausgänge paarweise angeschlossen, um jedem Motor 40 mA zuzuführen. Ein 82 Ohm Widerstand in Reihe mit jedem Motor begrenzt den Strom auf maximal 40 mA. Eine schnell wirkende Signaldiode parallel zu jedem Motor hilft, die von den Motoren erzeugten induzierten Spannungen zu senken. Kondensatoren würden den Schutz erheblich verbessern, aber auch die Größe des Bots erhöhen, so dass ich sie einfach ohne offensichtliche kurzfristige negative Auswirkungen weggelassen habe..

Schritt 3: DEN CODE ZUM PICAXE HERUNTERLADEN

. Dies ist der Picaxe-Code, den ich für den Socbot geschrieben habe. Da der Socbot keine Download-Schaltung hat, müssen Sie die Picaxe auf einem Proto-Board programmieren und dann den programmierten Chip zum Socbot verschieben. Der Code verwendet den Befehl infrain2, um auf einen von 3 gültigen Codes von der Universalfernbedienung zu warten. Je nachdem welcher Code empfangen wird, sendet die Picaxe einen 100mS Stromimpuls an einen Motor oder beide Motoren. Wenn die Taste gedrückt gehalten wird, wiederholt sich der aktuelle Impuls, bis die Taste losgelassen wird. Eine Kopie der Picaxe-Bas-Datei ist unten zum Download enthalten.

MAIN: let dirs= %00010111BEGIN: let pins= %00000000 infrain2 let b0 = infra if b0= 16 then AHEAD ' CH+ if b0= 19 then LEFT ' VOL- if b0= 18 then RIGHT ' VOL+ goto BEGINAHEAD: let pins= % 00010111 ' Ausgänge 0, 1, 2, 4 HIGH pause 100 goto MAINLEFT: let pins= %0000011 ' Ausgänge 0, 1 HIGH 2, 4 LOW pause 100 goto BEGINRIGHT: let pins= %00010100 ' Ausgänge 2, 4 HIGH 0, 2 LOW Pause 100 Gehe zu MAIN.

Schritt 4: PROGRAMMIEREN SIE DIE FERNBEDIENUNG

. Jede universelle IR-Fernbedienung funktioniert mit dem PICAXE. Alles, was Sie tun müssen, ist es für die Verwendung mit einem Sony-Fernseher zu programmieren. Ich benutzte eine billige RCA-Universalfernbedienung, die ich bei Wal Mart für weniger als 10,00 US-Dollar abgeholt habe. Der von mir verwendete Sony-Code war 218. Die meisten Fernbedienungen, die ich überprüft habe, hatten nur zwei Codesätze für Sony-Fernseher. Wenn einer nicht funktioniert, versuchen Sie es mit dem anderen. Ich habe die mittleren Tasten Channel Up und Volume Down und Up verwendet, um meinen Socbot zu steuern, aber Sie können alle Tasten verwenden, die Sie möchten. Schlagen Sie einfach den Code für die Tasten auf der PICAXE-Website nach oder verwenden Sie den Debug-Code-Befehl und unseren Computer, um den Code zu überprüfen, der von jeder Taste auf Ihrer Fernbedienung gesendet wird. Meine Fernbedienung: Lautstärke verringern – nach links drehen (nur linker Motor an) Kanal nach oben – vorwärts gehen (beide Motoren an) Lautstärke erhöhen – nach rechts drehen (nur rechte Motor an).

Schritt 5: VORBEREITEN DER DRAHTWICKELBUCHSE

. Das Biegen der Leitungen an der Wire Wrap-Buchse kann schwierig sein. Ich habe 4 bestellt und 3 davon durcheinander gebracht, bevor ich endlich den 4. zum Biegen gebracht habe, ohne zu brechen. Dies ist die Methode, mit der ich endlich am besten arbeiten konnte. Ich habe eine Reihe von Kabeln in ein Breakboard gelegt und alle 8 Pins auf dieser Seite langsam in die gewünschte Form gebogen. Ich habe dies dann für die andere Reihe von Ableitungen wiederholt. Die endgültigen Formanpassungen habe ich mit einer Zange vorgenommen, die die Stifte nacheinander biegt. Alle Kurven müssen sanfte Kurven statt harten Winkeln haben..

Schritt 6: VORBEREITEN DER BATTERIEKLEMMEN

. Die Batterieklemmen sind nichts anderes als zwei dünne Metallabschirmungen, die ich aus einem alten Kassettendeck geborgen habe. Ich schneide einfach zwei Stücke, lötete einen kleinen Draht an jedes Stück und befestigte sie mit Sekundenkleber an den 2 DIP-Buchsen. Ich habe auch die 2 Pager-Motoren an die 16-polige DIP-Buchse geklebt..

Schritt 7: STAPELN SIE DIE DIP-SOCKEN

. Ich habe die 2 DIP-Buchsen gestapelt, um alle 3 Batterien und den PICAXE auf den Bot zu bekommen, ohne dass einer davon hängt. Vier Stifte (2 auf jeder Seite) der 8-poligen Buchse gehen in 4 Löcher (2 auf jeder Seite) der 16-poligen Buchse. Dies bedeutet, dass die 8-Pin-Buchse halb auf und halb von der 16-Pin-Buchse entfernt ist. Die beiden Buchsen habe ich mit Sekundenkleber zusammengeklebt..

Schritt 8: ALLES LÖTEN

. Dieser Teil kann ziemlich knifflig werden. Es ist keine leichte Aufgabe, alle Verbindungen herzustellen und alle Komponenten zu installieren, ohne die Drähte kurzzuschließen, aber es ist nicht unmöglich. Ich habe 25 Gauge nicht isoliertes Buskabel verwendet. Ich begann mit den Stromkabeln von den Batterien, dann zu den Pager-Motoren und Strombegrenzungswiderständen und weiter durch den Stromkreis, einen Abschnitt nach dem anderen. Die Platzierung der Teile ist nicht kritisch. Nehmen Sie sich einfach Zeit und überprüfen Sie Ihre Arbeit. WICHTIGER HINWEIS: Es ist wichtig, dass sich die Motoren in entgegengesetzte Richtungen drehen. Einer muss im Uhrzeigersinn und der andere gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden. Dies wird erreicht, indem Sie die Kabel an einem der Motoren umkehren..

Schritt 9: FAHREN SIE MIT DER INSTALLATION DER KOMPONENTEN

. Ich schneide die Leitungen an den Strombegrenzungswiderständen und Schutzdioden ab und stecke sie einfach in die Steckdose. Ich würde das nicht mehr tun, da die Vibrationen der Motoren dazu neigen, die Verbindung zwischen den Rundkabeln und der Buchse zu unterbrechen. DIP-Buchsen sind für flache Bauteilleitungen ausgelegt - nicht runde. Ich habe das IR-Modul oben auf dem Socbot installiert, aber Sie können es vorne, hinten, seitlich oder sogar darunter platzieren. Sie ist ziemlich empfindlich, so dass die Universalfernbedienung aus jedem Winkel funktioniert..

Schritt 10: FINISH UP

. Ich beschloss, meinen Socbot zu malen, aber ich würde das auf keinen Fall wieder tun. Es schien eine gute Idee zu sein, aber nachdem ich es getan hatte, stellte ich fest, dass es unlackiert besser aussah. Sie können sich anders fühlen..

Schritt 11: GENIESSEN

. Aufgrund der Strombegrenzungswiderstände, die ich hinzugefügt habe, um den Strom auf etwa 40 mA zu halten, bewegt sich dieser Socbot nicht sehr schnell. Das ist für mich in Ordnung, aber Sie möchten vielleicht etwas mit etwas mehr Aufstehen und Gehen. Wenn Sie dies tun, würde ich vorschlagen, dass Sie Transistoren verwenden, um die Motoren anzutreiben. Dies würde es Ihnen ermöglichen, den Motoren den vollen Strom zuzuführen und eine signifikante Geschwindigkeitserhöhung zu erzielen. Bei voller Leistung würde das Ding wirklich rutschen. Eine Stromerhöhung würde jedoch auch eine Verringerung der Batterielebensdauer bedeuten und sie halten nicht allzu lange. Beachten Sie, dass der Socbot zum Ende fährt, wo sich die Batterien befinden. Ich wollte, dass es in die entgegengesetzte Richtung fährt, konnte es aber nicht dazu bringen. Ich denke es hat etwas mit der Gewichtsverteilung zu tun. Ich habe sogar die Kabel der Wire Wrap-Buchse in die entgegengesetzte Richtung gebogen, aber es hatte keinen Einfluss auf die Fahrtrichtung des Socbots..

Schritt 12: NEHMEN SIE ES WEITER

. Hier sind einige Ideen für zukünftige Versionen: - Verwenden Sie Transistoren, um den Motoren den vollen Strom zuzuführen (sie laufen jetzt mit 40% Kapazität) - Machen Sie einen Lichtsuch- oder Lichtvermeidungssocbot. - Machen Sie eine ganze Reihe von lichtsuchenden (oder vermeidenden) Socken, jede mit einer LED, und studieren Sie, wie sie miteinander interagieren. - einen Sound suchenden Socbot machen - eine Zeile nach Socbot erstellen - einen noch kleineren Socbot mit einer 8-poligen Wire Wrap-Buchse erstellen. - Erstellen Sie einen größeren Socbot mit einem 40-poligen Wire Wrap-Sockel. - Schreiben Sie Code für die Picaxe, um den Socbot trainierbar oder programmierbar zu machen. Verwenden Sie vielleicht die Fernbedienung, um es durch eine Reihe von Bewegungen zu bewegen, und lassen Sie sie dann die Bewegungen wiederholen. - Erstellen Sie zwei oder mehr Sockbots, die miteinander kommunizieren und sich gegenseitig beeinflussen können, indem sie Infrarot-Codes verwenden. Die Möglichkeiten sind nahezu grenzenlos..

Schritt 13: DANKE

. Vielen Dank, dass Sie sich die Zeit genommen haben, sich mein Projekt anzusehen. Ich hoffe, es wird Sie mit neuen eigenen Ideen inspirieren. Wie Thomas Edison sagte: "Um zu erfinden, braucht man eine gute Vorstellungskraft und einen Haufen Schrott". Nochmals vielen Dank, Randy.

Zweiter Preis im Roboterwettbewerb Instructables und RoboGames