Prima - robot koji svira klavir: 13 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Ideja o robotu koji svira neki instrument uvijek me fascinirala, a ja sam ga uvijek želio izgraditi. Međutim, nikad nisam imao puno znanja o glazbi i glazbalima, pa nikada nisam mogao shvatiti kako bih zapravo počeo s tim. Donedavno sam se zanimao za stvaranje glazbe, počeo sam učiti materijale za glazbenu produkciju, a nakon što sam nabavio MIDI tipkovnicu, shvatio sam da ovo nije težak instrument za sviranje i da zapravo mogu izgraditi robota koji ga može svirati. Tako je počelo stvaranje Prime.

Nisam bio siguran u uspjeh ovog projekta pa se nisam potrudio dokumentirati ga. No, budući da se pokazalo da radi odlično, odlučio sam podijeliti detalje sa zajednicom Instructables. Ovo neće biti dnevnik gradnje korak po korak, već više smjernica za početak. Objasnit ću kako funkcionira svaki dio ovog robota, podijeliti njihove slike i kod za Arduino. Nadam se da će to biti dovoljno ako želite ponoviti ovaj projekt.

Dizajn je inspiriran ovim uputama, viknite JimRD -u!

Dakle, krenimo

Korak 1: Pregled cijelog projekta

Prima je robot koji može svirati klavijaturu/klavir ili bilo koji sličan instrument temeljen na tipkama. Ima Arduino Uno kao mozak, LCD zaslon za vizualni izlaz i ultrazvučni senzor za pokretanje bez dodira. Bilo koji adapter za napajanje koji isporučuje 5 voltno pojačalo trebao bi ga moći napajati.

Ima sljedeće značajke -

• Mogućnost programiranja - može se programirati za reprodukciju bilo koje skladbe koja je ograničena unutar oktave.
• Podesivi tempo - tempo koji ćete pratiti tijekom sviranja instrumenta može se postaviti u kodu.
• Početak bez dodira - korisnik može pokrenuti sviranje samo prelaskom ruke po senzoru, što će mu jako pomoći ako je zauzet sviranjem drugog instrumenta i želi da Prima svira zajedno s njim nakon određenog vremena. Ljudski igrač ometa s robotskim igračem - čak se i to može postići pomoću ove značajke.

Korak 2: Videozapis

U videu možete gledati kako svira klavijaturu.

Korak 3: Izrada 3D modela

Nakon što sam zaključio što bi trebao moći učiniti, dizajnirao sam tijelo na TinkerCAD -u kako bih ga mogao početi graditi s jasnom predodžbom o tome što radim.

Ovaj pristup uvelike mi je pomogao da na kraju dobijem robota urednog izgleda koji radi točno onako kako je dizajniran. Iako sam tijekom gradnje morao malo izmijeniti izvorni dizajn, ipak mi je 3D model uštedio puno vremena i truda. Ovdje možete vidjeti detaljnije 3D model.

Korak 4: Dijelovi i alati

Za elektronički dio trebat će vam -

• Arduino Uno (Količina - 1)
• 16x2 LCD zaslon (količina - 1)
• I2C adapter za LCD ekran (količina - 1)
• Micro Servo TowerPro SG90 (Količina - 2)
• HC -SR04 Ultrazvučni senzor (količina - 1)
• Uključivanje / isključivanje prekidača (količina - 1)
• Zvučni signal (količina - 1)
• Vero ploča/ Dot ploča/ Perf ploča
• Muški na muški i muški na ženski kratkospojnik

Za izradu tijela -

• PVC ploča od 5 mm
• Ciklusni govor (Količina - 2)
• Vijci
• Cijev držača za punjenje olovke
• Boja u spreju (ako je želite obojiti)

Alati koji će vam trebati -

• Super ljepilo
• Pištolj za vruće ljepilo
• Lemilica
• Protiv rezanja (A. K. A Rezač papira)

Korak 5: Strujna kola

Dio kruga bio je prilično jednostavan. Objašnjavam kako sam napravio svaki njegov segment -

LCD segment - Koristio sam I2C adapter za LCD kako bi Arduino mogao komunicirati s njim preko I2C, što nije bilo potrebno, ali je pojednostavilo krug i smanjilo broj žica. Možete koristiti standardni LCD tako da malo promijenite kôd.

Segment napajanja - Napravio sam jednostavan krug na veroboardu koji se sastoji od prekidača, zujalice, LED diode (koju sam kasnije odlučio ne koristiti) i zajedničke sabirnice napajanja od 5 V. Sabirnica napajanja, 5V i uzemljeni pinovi servo servera, senzor sonara, LCD i Arduino povezani su međusobno. Jedan pin potisne sklopke spojen je na 5V+ liniju, a drugi pin je spojen na VCC pin napajanja. Linija uzemljenja izravno je spojena na uzemljivač napajanja. Dakle, Prima se može uključiti/isključiti pomoću prekidača. Zvučni signal i LED spojeni su paralelno, a njihov VCC pin ide na pin 13 Arduina. Njihovo je uzemljenje spojeno na uzemljenje zajedničke sabirnice.

Izmjena servo konektora - Budući da se kratkospojne žice često odvajaju od servo konektora, odrezao sam VCC i žicu za uzemljenje s oba servo servera i lemio ih izravno na sabirnicu napajanja. Za signalne pinove, međutim, koristio sam kratkospojne žice za njihovo povezivanje s Arduinom.

Sonarni senzor - Lemljene su dvije žice na VCC i uzemljeni pin senzora sonara, koje idu na zajedničku sabirnicu napajanja, te su korištene kratkospojne žice za povezivanje okidača i eho pina na Arduino.

Arduino - Napaja se kroz konektor za bačvu.

Što ide na koje -

Okidač za sonarski senzor -> Arduino A2 pin

Eho pin sonarnog senzora -> Arduino A3 pin

SDA pin I2C adaptera -> A4 pin Arduina

SCL pin I2C adaptera -> Arduino A5 pin

Zvučni VCC -> Arduinov D13 pin

Signalni pin servo tipke pritiskom na>> Arduino D9 pin

Signalni pin servo osi X -> D8 pin Arduino

Svi VCC i uzemljeni pinovi spojeni su na zajedničku sabirnicu napajanja.

Korak 6: Montaža senzora sonara

Slika je jasna, samo je super-lijepljena polica u obliku slova L na "zid" i vruće zalijepljen senzor sonara na polici.

Korak 7: Izrada tračnice X osi

Koncept tračnice osi X posudio sam od CNC strojeva. To su samo dvije žbice ciklusa postavljene paralelno jedna s drugom, a "stijenke" imaju rupe kroz koje prolaze žbice ciklusa. Na drugim krajevima zidova žbice ciklusa vruće su zalijepljene na zidove tako da se ne pomiču. Žbice ciklusa dovoljno su jake da podupiru platformu osi X.

Korak 8: Platforma X osi

To je dio koji ide bočno do određenih tipki i ima servo koji ima pričvršćenu ruku koja pritišće tipku.

Na dnu ima dvije cijevi držača za punjenje olovke vruće zalijepljene kroz koje žbice ciklusa prolaze i omogućuju klizanje po njima. Cijev sam uzeo iz olovke, možete koristiti sve što odgovara žbicama, poput slame za piće.

Zatim, na sredini donje PVC ploče, nalazi se još jedna PVC ploča koja stoji ravno. U donjem dijelu ima izrezanu rupu koja odgovara tijelu serva i kroz njega je umetnut servo. Servo je učvršćen vrućim ljepilom.

Servo ima spojen krak. Kada robot mora pritisnuti tipku, servo okreće ruku prema dolje što rezultira pritiskom tipke i nakon toga je okreće u prijašnji položaj.

Korak 9: Pomicanje platforme X osi

Servo "Pokretač osi X" pričvršćen je na povišenu platformu koja se nalazi s lijeve strane robota. Platforma osi X ima policu na vrhu gdje je ruka spojena pomoću vijka. Na drugom kraju ruke, druga ruka je spojena pomoću vijka, a ova je spojena na servo trubu. Svi zglobovi su pomični, a servo može pokretati platformu osi X na tračnicama osi X okretanjem trube ulijevo/udesno što bi natjeralo ruke da guraju/vuku platformu po tračnicama.

Spojevi se izrađuju pomoću vijaka.

Korak 10: Kodirajte

Nakon što završite s izgradnjom tijela i sklopa, učitajte kôd na Arduino. Postavite robota paralelno s tipkovnicom/klavirom Platforma osi x počet će se kretati ulijevo i zaustaviti se u određenoj točki. Pomičite robota dok tipka C klavira ne dosegne tu točku. Ovo je ključan korak jer bez postavljanja robota na ovaj način neće se pravilno reproducirati melodija. Zatim uključite robota, trebao bi početi reproducirati melodiju u roku od nekoliko sekundi.

Kôd je prilično jednostavan i ima prostora za poboljšanja. Ako želite da robot svira vlastitu melodiju, morali biste je unijeti u kôd, što je prilično jednostavno.

Korak 11: Slikajte ga

Ako je želite slikati poput moje (toplo preporučujem da to učinite, izgleda bolje oslikano), prvo napravite sve dijelove tijela, provjerite jesu li pravilno izrezani. Zatim ih operite sapunom tako da budu bez ulja i prljavštine. Ljudi obično bruše površinu prije bojenja, ali ovdje ne morate. Prvo ih poprskajte slojem, dajte mu dovoljno vremena da se osuši (nekoliko sati), a zatim obojite drugi sloj. Možete početi sastavljati dijelove i lijepiti ih nakon što se boja osuši.

Ja sam svoju boju koristila u spreju

Korak 12: Postavljanje i organiziranje elektronike

Zašrafio sam Arduino na osnovni PVC lim i vruće zalijepio i krug napajanja i LCD na osnovnoj ploči. Organizirao žice vrućim ljepilom.

Korak 13: Zaključak: Hvala vam što ste pročitali upute

Dakle, ovako sam izgradio Primu. Nadam se da je dnevnik izgradnje bio jasan i lak za razumijevanje. Ako imate bilo kakvih pitanja, slobodno ih ostavite u odjeljku za komentare, pokušat ću odgovoriti što je prije moguće.

Budući planovi s ovim projektom -

• Izrada softvera za lakše programiranje Prima.
• Dodavanje značajke tapkanja tempa tako da možete samo dodirnuti gumb za podešavanje tempa.
• Zamjena servo servera s tišim i bržim

Ako ovo napravite, ispustite slike u komentar, volio bih vidjeti vaše!:)