Brza baza robota za prijenosno računalo: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Kao suradnja između TeleToylanda i RoboRealma, izgradili smo brzu bazu za robota temeljenog na prijenosnom računalu koristeći Parallax motor Mount & Wheel Kit. Za ovaj projekt željeli smo ga održati brzim i jednostavnim te smo htjeli ostaviti vrh robota potpuno jasnim za prijenosno računalo. Nadajmo se da će ovo pokazati koliko je jednostavno postavljanje i inspirirati kreativnije robote! Kao i kod svake dobre baze robota, imamo sve važne prekidače za napajanje motora i ručku!

Korak 1: Materijali

Za motore smo koristili nosač motora i komplet kotača s upravljačem položaja tvrtke Parallax (www.parallax.com) (stavka #27971). Oni pružaju lijep sklop motora, optičkog kodera i kontrolera položaja. U našem prvom izdanju zapravo ne koristimo regulator položaja, ali za većinu robota to je vrlo lijepa značajka. Koristili smo i komplet kotača iz Parallaxa (stavka #28971). Mi snažnije preferiramo robote s dva pogonska kotača i kotačem u odnosu na robote za upravljanje s proklizavanjem! Prema našem iskustvu, roboti sa kliznim upravljanjem (s 4 pogona na kotačima) imaju problema s uključivanjem nekih prostirki i terasa. Za kontrole motora koristili smo dva kontrolera motora Parallax HB-25. (stavka #29144) Za servo upravljač koristili smo Parallax servo upravljač (USB). (stavka #28823) Za ostatak smo koristili komad šperploče 1/2 "x10", šperploče 1/2 ", 8" 1x3 bora, te neke vijke i vijke. Glavni su bili 2,5 "vijci s ravnom glavom 1/4" x20. Vijci s ravnom glavom su se koristili cijelo vrijeme kako bi površina robota bila ravna.

Korak 2: Izgradnja baze

Bazu je bilo vrlo jednostavno napraviti. Sastavili smo komplete kotača i motora i odlučili ih koristiti s motorima iznad osovine za najbolji zazor. Pa su nam trebali neki zastoji da očistimo motore. Da bismo to učinili, upotrijebili smo komad bora od 4 "1x3 borovine s dvije rupe od 1/4" izbušene 2 "međusobno kako bi odgovarale rupama za pričvršćivanje na kotačima i motornim kompletima. Upotrijebili smo bušilicu kako bismo te rupe izravnali, pa ako imate samo ručnu bušilicu, koju možete označiti i izbušiti s obje strane kako bi se sreli u sredini, ili izbušiti veću rupu kako bi se omogućilo malo prostora za micanje. Ravni dio baze izrađen je od šperploče 1/2 " - koristili smo 12 "široke i 10" duge da stanu u naše mini bilježnice, ali veličina ovdje može biti doista bilo što. Izbušili smo rupe od 1/4 "kako bi odgovarale stajalištu i kompletima kotača - 1/2" sa strane i 2 "razmaknuto kao i prije. Prednji rub odgovarao je zastoju, pa gume samo malo strše. To smo učinili da neka udaraju o zid prije podnožja, ali to nije preveliki problem. Na vrhu ploče koristili smo bitu protiv sudopera kako bismo napravili mjesta za ravnu glavu vijaka 1/4 "x20 (2,5" duga Vijci moraju biti zapravo nešto kraći od 2,5 "da bi pristajali kako treba, pa smo samo odrezali oko 1/4" vrhova s Dremel alatom. Ako koristite šperploču od 3/4 ", mogli bi stati odsječeni. Kad je to završilo, pričvrstili smo Komplete kotača i motora na podnožje.

Korak 3: Dodavanje kotača

Montirali smo komplet kotača na sredini stražnje strane robota - centriranu jednu od tri rupe na nosaču na podnožju oko 1/2 "od ruba ploče, a zatim smo pomoću kvadrata napravili druge dvije rupe paralelno sa stražnjom stranom ploče. U ovoj konfiguraciji kotač se može proširiti izvan baze kada se robot kreće prema naprijed. Za to smo koristili #6 vijke i matice s ravnom glavom - koristili smo podloške za pokrivanje utičnica u kompletu kotača - opet da gornja prepreka ne bude zaostala. Jedina promjena u kompletu bila je ta što smo vratilo produžili kako bi se postigla osnovna razina. Za naše postavljanje napravili smo novu osovinu od 1/4 "aluminijske šipke koja je bila 1 3/4" dulji od onog s kompletom. Upotrijebili smo alat Dremel za izradu zareza u našoj novijoj dužoj osovini koja odgovara onoj u kompletu.

Korak 4: Upravljači motora, baterije i sklopke

Za kontrolu motora, HB-25 smo montirali iza motora kako bismo ostavili mjesta za baterije. Opet smo upotrijebili vijke s ravnom glavom br. 6. Za montiranje motora na HB-25s prerezali smo žice motora po duljini i upotrijebili presovane konektore. Ostavili smo malo opuštenosti u žicama motora, ali ne toliko da su nam bile potrebne patentne zatvarače za njihovo držanje. Nakon što smo prešali konektore, lemili smo ih i mi - mrzim što tamo nema labave veze!:-) Zbog baterija smo bili u žurbi i koristili smo NiMH C ćelije. Uistinu je sve što vas dovodi do 12v dobro. Koristili smo ćelije od olovne kiseline, ali čini se da one propadaju nakon nekoliko godina budući da s njima ne upravljamo onako kako bismo mogle, a standardne ćelije nam omogućuju da koristimo lužine kao rezervu prije događaja i demonstracija! Da, postoje bolji držači C stanica - što možemo reći? Bili smo zauzeti, a Radio Shack je bio blizu.:-) Dodali smo osvijetljeni prekidač za napajanje. Opet, montirani ispod podnožja kako bi vrh ostao čist, a mi smo ga produžili tik iza leđa kako bismo lakše došli do njega. Dodati ćemo ručicu, pa je stvaranje sigurnosnih kopija i pritiskanje prekidača manje vjerojatno. Dodali smo drugi prekidač i bateriju za servo upravljačku ploču, ali USB napajanje može biti dovoljno za HB-25 jer ne crtaju velika snaga na signalnoj strani. Nosači prekidača su upravo napravljeni od aluminijskog kuta koji smo imali oko sebe.

Korak 5: Servo kontrola i ručka

Upravljanje HB-25 može se izvršiti na mnogo načina, ali budući da RoboRealm podržava Parallax Servo kontroler (USB), a mi smo ga imali u blizini, to smo i koristili. Imajte na umu da za sada ne koristimo kontrolere motora na kotaču i motorni kompleti. Kontroleri su jako lijepi, ali za RoboRealm trenutno koristimo vid za vožnju robota i ne trebaju nam. Tu mogućnost možemo dodati u budućnosti, a za bilo koju drugu vrstu kontrole, pomoću kontrolera bi se olakšalo upravljanje robotom po ravnoj liniji itd. Svaki robot treba ručku! Za naše smo savili malo starog aluminija i zavrnuo ga straga. Izbušili smo pilot rupe jer je uvrtanje u bočnu stranu 1/2 šperploče obično u neredu. Sigurni smo da se to može učiniti bolje!:-)

Korak 6: Računanje

Ispred baze robota dvije kamere Creative Notebook montirane su jedna na drugu kako bi pružile sličnu sliku u obje kamere. Ove se kamere koriste za traženje prepreka koje mu se mogu naći ispred robota. Dvije su kamere spojene na računalo putem USB -a i napajaju se izravno u RoboRealm. Prijenosno računalo koje se koristi je MSI-Winbook koji se vrlo lijepo uklapa na robotsku bazu. Odabrali smo ovaj prijenosnik zbog njegove male veličine i niske cijene (~ 350 USD) Prijenosno računalo sa sustavom RoboRealm povezano je s Parallax Servo kontrolerom putem USB -a za upravljanje kretanjem motora. Srećom, MSI ima 3 USB priključka pa USB hub nije potreban na ovoj platformi. Imajte na umu da MSI struja radi na vlastitoj bateriji. Bilo bi moguće spojiti dva elektroenergetska sustava zajedno, ali su zbog praktičnosti i prenosivosti ostavljeni odvojeni.

Korak 7: Softver

Prijenosno računalo MSI pokreće softver za strojni vid RoboRealm. Svrha demonstracije bila je korištenje fokusa kako bi se ukazalo na prisutnost prepreke ispred robota. Obje su kamere ručno fokusirane na različite žarišne duljine. Jedan je fokusiran tako da su bliski objekti u fokusu, a udaljeni objekti izvan fokusa. Druga kamera (odmah iznad) fokusirana je obrnuto. Usporedbom dviju slika možemo zaključiti je li nešto blizu ili daleko ovisno o tome koja je slika fokusiranija od druge. "Detektor fokusa" može biti filtar koji određuje koja slika ima više detalja od druge u danom području. Iako ova tehnika radi, nije previše precizna s obzirom na udaljenost objekta, ali je vrlo brza tehnika u smislu izračunavanja procesora. Slike u nastavku prikazuju dvije slike kamera dok gledaju prema limenci koksa i kanti DrPepper. Možete vidjeti žarišnu razliku između dvije slike, kao i vertikalnu razliku između dviju kamera, iako su postavljene vrlo blizu jedna drugoj. Taj se nesrazmjer može smanjiti korištenjem prizme za razdvajanje jednog prikaza na dva prikaza za dvije kamere, ali utvrdili smo da je brza metoda korištenja dvije web kamere blizu jedna drugoj dovoljna. je izvan fokusa i udaljena limenka DrPepper je u fokusu. Na slici sa desne strane situacija je obrnuta. Ako pogledate rubove ove slike, možete vidjeti da jačine rubova odražavaju fokus objekta. Bijele crte signaliziraju veći prijelaz ruba, što znači da je objekt više fokusiran. Plavije linije signaliziraju slabiji odgovor. Svaka slika je razbijena u 3 okomita dijela. Lijevo, srednje i desno. Koristimo ta područja kako bismo utvrdili postoji li prepreka u tim područjima i ako je tako, usmjerili smo robota. Ti su traci istaknuti natrag na jednu stranu izvorne slike kako bismo mogli provjeriti njihovu ispravnost. Svjetlija područja na ovim slikama signaliziraju da je objekt blizu. To govori robotu da se odmakne od tog smjera. Nedostatak ove tehnike je da objektima treba tekstura. Na sljedećoj slici možemo vidjeti dva crvena bloka koji su postavljeni u isti položaj kao i limenke, ali ne reagiraju na ovu tehniku. Problem je u tome što crveni blokovi nemaju nikakvu unutarnju teksturu. Ovaj zahtjev za značajkom sličan je zahtjevu za tehnike stereo i optičkog protoka.

Korak 8: Hvala

Nadajmo se da će vam ovaj Instructable dati neke ideje o tome kako koristiti komplet nosača motora i kotača s kontrolerom položaja iz Parallaxa. Bilo nam je vrlo jednostavno postaviti i prilagoditi našim potrebama, čineći vrlo jednostavnim robotom s prijenosnim računalom. Možete preuzeti RoboRealm i pokušati eksperimentirati s Machine Visionom tako što ćete otići na RoboRealm. Želim vam ugodan dan! Tim RoboRealm. Vision za strojeve i TeleToyland - kontrolirajte prave robote s weba.