Boresha Roboti ya Heathkit Jr Robot na vifaa vya kisasa: Hatua 4

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:49

Hii ni zaidi ya kazi inayoendelea, kuliko mradi uliomalizika, tafadhali kumbuka hilo wakati wa kusoma. Asante

Kidogo juu ya roboti hii, mahali nilipopata, na mipango yangu kwa hiyo. (Picha kutoka kwa mradi wa Siku ya Star Wars ya 2015)

Labda ilikuwa wakati mwingine mnamo 2005 mimi na mke wangu tulikuwa kwenye soko la viroboto, tulikuwa tukitafuta tu kuzunguka, bila kutafuta chochote. Kulikuwa na mkulima mzee ambaye alikuwa ameweka nje, alikuwa karibu na nyuma ya mahali, na sio watu wengi walikuwa wakienda kuangalia bidhaa zake. Nafurahi nilikuwa mmoja ambaye alienda na kuangalia.

Alikuwa na robot hii ndogo, kwa kweli nilijua ni nini. Niliuliza ni kiasi gani alitaka, na nikashtuka, nikashtuka nakwambia - Alitaka dola $ 20.00 nzima. Hapo ndipo aliponiambia, kwamba ilikuwa kwenye ghalani labda kwa miaka 20 iliyopita au zaidi, na kwa kutazama kwa karibu kulikuwa na waundaji wa manyoya wanaoishi ndani yake. Waya zilikuwa zimetafunwa, bodi kuu ilikuwa imeharibiwa zaidi. Betri hazikutumika. Jambo hilo lilikuwa fujo, na hiyo ni nzuri kama ninavyoweza kuwa juu yake.

Hata ilikuwa na cartridges zote na hiyo, na zilionekana nzuri sana ukizingatia.

Licha ya jinsi ilionekana, niliona kitu ambacho nilikuwa nikitaka tangu nikiwa mchanga. Nilimpa mkulima $ 20 na kumshukuru. Kubeba tuzo yangu kurudi garini.

Ilichukua takriban mwezi mmoja au zaidi kuifanya iweze kusafishwa kwa kutosha kuanza kuangalia umeme, na kuona ni nini kilifanya kazi, na nini hakikufanya. Mwishowe niliweza kupata nguvu pia, kwa kushangaza ilipitisha ukaguzi wa kibinafsi - nilidhani, heri, ilikuwa nzuri sana hata ikiwa ilibidi nifanye kazi ya kuisafisha. Kweli, ilipitisha ukaguzi wa kibinafsi mara moja, ndivyo ilivyokuwa, sikuwahi kuipata tena.

Nilivuta bodi kuu, nikauza.

Alikagua gari inayoendesha, na motor ya kukanyaga (stepper alikuwa na waya ambazo zilianza kutu, na hazikuwa katika hali bora), lakini zote zilifanya kazi, kwa hivyo nazitunza.

Niliweka roboti kama aina ya kipande cha kuonyesha, kwa sababu sikuwa na hakika sana kile nilitaka kufanya.

Mwishoni mwa mwaka 2015 kikundi cha watengenezaji na wachafu ambao nilijiunga waliulizwa ikiwa tunataka kufanya kitu kwa "Siku ya Star Wars" kwa maktaba yetu ya karibu, Kwa hivyo tuliwaza, na nikasema, itakuwaje nikimrudisha "Hero Jr" maisha kutumia wadhibiti wadogo wa Arduino. Na ndivyo nilifanya - niliipa mwangaza wa ziada na nikatumia Arduinos 7 ndani yake….maana zaidi ambayo nilihitaji, lakini wakati huo nilikuwa bado najifunza. Na nilitaka iwe "kazi anuwai" ambayo wakati huo sikujua jinsi ya kufanya njia nyingine yoyote. Niliandika mradi huo hapa:

Kweli, hiyo ilikuwa 2015, saber nyepesi iliondolewa, na Arduino nyingi ambazo zilikuwa maalum kwa mradi huo. Kwa sehemu kubwa Arduino anaweza kuendesha hii ikiwa hutaki chochote maalum kitokee. Roboti ilirudi kwenye nafasi yake kama kipande cha kuonyesha. Nilijifunza vitu vichache njiani, na hata nilikuwa nikiongeza kiwango cha usambazaji wa nguvu zake hapo zamani. Wakati ulinibora, na niliamuru tu 12v hadi 5v 4 bandari ya USB 8 amp board. Kwa bahati mbaya siwezi kupata bodi hiyo mahali popote kwenye laini sasa, sijui kama waliacha kuifanya au? Lakini hata hiyo bodi ilikaa ndani ya sanduku mpaka sasa.

Moja ya malengo ya mradi wa asili ilikuwa kumfanya aonekane kama mavuno kadiri nilivyoweza, lakini badala ya vifaa vingi na vitu vya kisasa. Mnamo 2020, nimeamua hata kuboresha LED zake kuwa RGB (neopixels) zaidi baadaye. Lengo bado ni kuiweka ikionekana kama mavuno, nadhani inafanya mpaka utumie rangi nyingine badala ya nyekundu.

Mradi huu unatumia mini Arduino Mega 2560 mini (bodi ya vichekesho, siipendi), Raspberry Pi 3+, Bodi / spika / kipaza sauti halisi ya Google, ilibadilisha motor stepper na motor ASMC-04 servo, 36v Betri ya LIPO imechomwa kutoka kwa bodi ya hover iliyovunjika. Nina 36v kwa 12v 5amp DC-DC converter, na 4 port 12v to 5v 8amp USB device. Ultrasonic ya bei rahisi, na LDR, ni milima kidogo iliyochapishwa ya 3D. Vipande vidogo vidogo vya ws2812 (pia inajulikana kama neopixels), jiwe kadhaa za vifungo vya paka, na kebo fupi ya paka5. (mgawanyiko wa voltage kushoto kutoka kwa mradi wa 2015, lakini ilikuwa ya 12v / 24v sio 36v kwa hivyo sio sahihi. Inahitaji kurekebishwa), na ninatumia dereva wa gari L298 (pia amebaki kutoka mradi wa 2015)

Kilichobaki kutoka kwa robot ya asili ya 1984 - 12v DC drive motor, keypad ya asili pia inafanya kazi, na vile vile "nguvu ya kijani" ya asili iliyoongozwa. Ganda, na sura kama ile ile. Lakini ndio hiyo. Kila kitu kingine kimebadilishwa.

Hii bado ni kazi inayoendelea wakati huu - bado ninafanya kazi ya kutengeneza programu ya chatu ya Raspberry PI, ninahitaji kurekebisha shida kadhaa ndogo nilizozipata kwenye mchoro wa Arduino (unaofanya kazi zaidi). Nasema kwa utani hii ni moja ya miradi ambayo haitaisha. Kwa wakati huu, LED zinafanya kazi zote, Ultrasonic inafanya kazi, LDR inafanya kazi, Servo motor inafanya kazi, Gari ya gari huenda mbele, sio kugeuza (waya iliyovunjika ambayo ninahitaji kufuatilia). 36v hadi 12v inafanya kazi, na 12v hadi 5v inafanya kazi, Raspberry Pi inakuza, Arduino inawezesha PI. Vifaa vingi ni waya na hufanya kazi. Sasa ni programu zote.

Hatua ya 1: LED na Kuboresha

Mfano wa asili wa 1984 ulikuwa na LEDs zilizouzwa tu "za kushangaza" ikiwa utaniuliza, walihitaji kuwa nje ya bodi, lakini solder ilikuwa upande sawa na LEDs. Mnamo mwaka wa 2015 zingine za LED zilifanya kazi, zingine sikuweza kuchukua nafasi ambazo hazifanyi kazi, lakini hiyo ilisababisha zingine kuwa dhaifu, na zingine hazikuwahi kufanya kazi. Kuangalia karibu na bodi, unaweza kuona kuwa vidonge kadhaa vya solder viliinuliwa na kuvunjika.

Wote walishiriki sawa 5v chanya, kwa hivyo kuwazima au kuzima unabadilisha viwanja. Ambayo najua ni jambo, lakini sikuipenda hiyo. Unajua, katika mchoro wa Arduino "JUU" kawaida huwashwa, na "LOW" kawaida huzima - vizuri katika kesi hii, "HIGH" ilikuwa ikizima taa za taa, na "LOW" imewashwa. kubadili mantiki kwenye LEDs.

Mnamo mwaka wa 2015 niliacha tu slaidi hii kwani nilikuwa na mambo muhimu zaidi ya kuwa na wasiwasi wakati huo.

Mwaka huu, niliamua kuwa napenda wazo la WS2812 RGB LEDs, ni za bei rahisi, na ni rahisi kutumia, zinatumia laini moja ya data, na zinahitaji tu 5v na ardhi. Hizi ni taa za 5mm, kwa hivyo zinafaa vizuri kwa karibu kila kitu ambacho taa za kawaida zinafaa. Nilipata kwenye eBay, zilikuwa kidogo zaidi kuliko kawaida nilipao aina hizi za LED, hata hivyo mimi huchagua kuagiza kutoka Jimbo. wakati huu kwa sababu usafirishaji kutoka China unachukua muda mrefu sana. Kwa hivyo lipa kidogo zaidi, uwape haraka zaidi. LED 10 zilinigharimu $ 10.00 sio mbaya nadhani, lakini pia sio bei nzuri.

Wiring hizi ni rahisi na sawa mbele, kuna ardhi, chanya (5v), data ndani, na data nje. Ninachagua kutumia njia ya zamani ya kushikamana, na kuzifunga kwa waya. mawazo yangu ilikuwa ikiwa itakuwa ngumu kuweka data nje na data katika mistari ikiwa ningeziunganisha, inaweza pia kuwa ngumu ikiwa nitakata vinjari nyuma sana, havingefaa vizuri kwenye mashimo yaliyomo shujaa Jr. Kwa kufunika waya, ninaweza kuzisogeza kidogo, na kuziunda vizuri zaidi.

Baada ya kuwaunganisha waya, niliwaunganisha kwa Arduino UNO na nikatumia moja ya mifano kutoka Adafruit kwa neopixels. Heri kwamba kila kitu kilifanya kazi. Niliwaweka kwenye kichwa cha roboti, na kuweka mkanda mara mbili nyuma juu yao ili kuwalinda wote kutoka kwa bodi ya mzunguko, na kuwashikilia vizuri zaidi.

Kisha nikawaunganisha hadi Arduino, na nikatumia mfano tena, ili tuhakikishe kuwa sikunung'unika waya, au hakikisha hawakufupisha. Kila kitu kilifanya kazi. Ilichukua muda kidogo kuweka waya kila kitu juu, Lakini kwa uaminifu mara tu unapoanza kufunga waya unaweza kusonga mbele haraka sana.

Picha zilizo hapo juu, zinaonyesha LED za RED asili, bodi, nilijaribu kuonyesha athari zilizovunjika, vipindi vipya katika hatua anuwai za kuwa na waya. Na mwishowe wanafanya kazi kwa kichwa.

Pia nina video za "mdomo" wa shujaa Jr ambayo wakati inazungumza, LED huhuisha "mdomo", na saizi zinazoendesha mifano ya Adafruit. Bado sijazipakia, lakini hiyo itakuwa hivi karibuni.

Hatua ya 2: Raspberry PI Google AIY, na Arduino Mega 2560 Mini

2015, Ilikuwa wakati tofauti - na mradi tofauti. Nilitumia Arduinos 7 tofauti, nyingi zilikuwa UNO au Nanos, Mega kadhaa. Nilikuwa na moja tu ya kucheza MP3 kwa kutumia ngao ya MP3, nilikuwa na moja ya kudhibiti synthesizer ya hotuba ya EMIC 2, moja ya saber nyepesi. Dereva wa gari, stepper motor -keypad, orodha inaendelea. Bila kusema kuwa nimejifunza mengi tangu 2015, na kwa kweli ni ajabu kwamba toleo la 2015 lilifanya kazi kama ilivyofanya (mimi bila kujua chochote na kujifunza na kubashiri).

2020 - Kwa sababu toleo la "Star Wars Day" kila wakati litakuwa matumizi ya wakati mmoja, mipango yangu ilikuwa kurahisisha mambo tangu mwanzo. Mnamo mwaka 2015 nilifanya toy na wazo la kutumia Raspberry PI wakati huo, lakini sikujua kutosha wakati wa kufanya kazi hiyo. Niliamua kuwa Arduino Mega 2560 mini ingefanya chochote kama Input / Pato inahitajika, IE: kuwasha / kuzima motor, geuza stepper / servo, soma LDR, soma sauti ya juu, soma mgawanyiko wa voltage. Katika kesi hii, Mega kimsingi ni kifaa cha "dummy", na vitu vichache tu inahitajika kufanya, Lakini Mega pia inatumiwa kusoma keypad, kwa hivyo nilihitaji sana njia ya mawasiliano ya njia mbili kati ya Mega na PI ya Raspberry. Ninachagua kutumia itifaki ya MQTT, lakini hiyo ilipendekeza shida nyingine jinsi ya kupata hiyo juu ya bandari ya serial? Kwa bahati nzuri nimepata mradi huu kwenye github "serial2mqtt" https://github.com/vortex314/serial2mqtt Ambayo ni kweli aina ya lango, programu inaendesha kwenye Raspberry PI - Arduino hutuma tu ujumbe wa serial uliowekwa kwa usahihi, na hiyo ni kisha kupita kwa broker wa MQTT. Ilichukua kidogo kuifanya ifanye kazi kwa usahihi, lakini ilifanya kazi vizuri, na inaonekana kufanya kile ninachohitaji kufanya. Arduino Mega itachapisha wakati iko mkondoni, kusoma kwa ultrasonic, kusoma kwa ldr, kusoma kwa voltage. Itasikiliza amri, harakati za magari, harakati za servo, na nini cha kufanya na LEDs. Ingawa yote yanaonekana kama mengi, kichwa chake ni kidogo sana, na inafanya kazi vizuri.

Raspberry PI itaweza kupangiliwa na chatu, C ++, karibu kila kitu kinachoweza kutumia bandari ya serial, na kutumia MQTT. Kwa kuwa sikuenda kutumia Google na AIY, nilihitaji kusanikisha madereva, na uhakikishe inafanya kazi. Bahati nyingine ya kuvunja Github kwa wastaafu, Shivasiddharth hufanya GassistPI, na akagundua kile tu kinachohitajika kuwekwa ili kufanya kazi hii, maagizo yanaweza kupatikana hapa:

PI inapeana broker wa MQTT, inaongea kwa hotuba, na programu zingine kama inahitajika. Ili kuipata kwa sasa ninatumia SSH, nina mipango ya kujenga kiolesura cha wavuti, lakini hiyo haiko karibu hata kufanywa. Nimekuwa "nikicheza" na chatu ya kujifunza kwa mradi huu, bado sina programu nyingi tayari.

Vidokezo maalum hapa:

Mega 2560 Mini ya asili nilikuwa nayo ilikuwa ndogo ndogo ya Asili Arduino Mega 2560 ikitumia chip sawa ya mawasiliano, kwa hivyo wakati wa kujaribu nilitumia Mega saizi kamili kwenye benchi la kazi. Kwa bahati mbaya, nilikuwa nimeuzia waya za keypad kwenye bodi hiyo (bila kuunganisha pini za kichwa, nilikuwa nikifikiria nini, natamani ningemlaumu huyo mnamo 2015, lakini siwezi) Sehemu ya bahati mbaya, nilikuwa na waya kadhaa imezimwa, na sikuweza kupata shimo safi ili kuuza tena. Niliishia kwenda kwenye kiini cha kiini bado ni Arduino Mega 2560 lakini toleo la bei rahisi, na na chip ya bei rahisi ya bandari. Hii inanisababishia maswala kadhaa na pakiti zilizoangushwa karibu 10% au hivyo, haitoshi kuvuta kila kitu nje na kujaribu tena na bodi tofauti. Lakini inatosha tu kunitia wazimu kidogo. Kwenye "mpya" (toleo la 2) Mega nilitumia kufunga-waya na kushoto pini za kichwa (hey labda upanuzi wa siku zijazo, ninatumia tu pini 12 au 13 hivi sasa)

Nilichapisha pia 3D (na pia kutumia tena picha zingine zilizoshindwa) kwa Raspberry PI, na Mega Mini. Ilinibidi kuwinda faili za muundo ikiwa mtu yeyote anataka. Sio nzuri sana kwani nilitumia zana ya kuzunguka kukata mashimo machache, au kuyaumbua kidogo, lakini ikiwa mtu anayataka nitayatafuta.

Picha hapo juu: Raspberry PI 3+ na Kofia ya Google AIY, katika mlima uliotengenezwa kwa hiari, Original Mega 2560 ile ambayo nilitaka kutumia lakini imechanganyikiwa sana, badala ya Mega 2560 (v2) ile ambayo sifurahii nayo lakini inafanya kazi, na waya wa kufunika waya, na mlima uliochapishwa wa 3D

Hatua ya 3: Kutoka Stepper hadi Servo

Kwa bahati mbaya sikuchukua picha nyingi za hii, na sina picha yoyote ya motor ya zamani ya stepper.

1984 - motor ya stepper labda ilikuwa ya bei rahisi kuliko servo kubwa mnamo 1984 sina hakika. Kulikuwa na vituo vya mwisho, na stepper ilibidi ajiweke mwenyewe na kila nguvu imewashwa. Fikiria printa ya 3D na jinsi wanavyokaa nyumbani.

2015 - Katika hatua nyingine ya kutojua kabisa ninachofanya, niliondoa vituo vya mwisho - na nikaendelea kupoteza. Kama nilivyosema hapo awali waundaji wadogo walikuwa wamekula baadhi ya waya kwenye stepper, waya zilifunuliwa zaidi / chini na kuanza kutu. Ninashangaa kuwa ilifanya kazi mnamo 2015, lakini ilifanya kazi.

2020 - stepper aliacha kufanya kazi, na nikaanza kutafuta mbadala. Niligundua ASMC-04 kubwa servo motor, hii haikuwa chaguo cha bei rahisi, lakini ilikuwa moja wapo ya bora ambayo nilipata. Kanyaganyaji alikuwa $ 50 + kutoka China, na mlima wa pembe ulikuwa $ 13 au $ 14 nyingine. Kwa mimi faida nje zilipima gharama.

Dereva wa Servo anaweza kuwa 12 au 24 volt, pembe ya kuzunguka ni digrii 0 hadi 300 (imepunguzwa kwenye mchoro wangu wa Arduino hadi 0 hadi 180), ninaweza kudhibiti hii kwa waya 1 kutoka arduino, (2 ikiwa unahesabu waya wa ardhini). Ni torque kubwa ya RC servo, kwa kweli sio haraka sana kugeuza hata hivyo.

Kukatishwa tamaa kwa hii ilikuwa hata wewe maelezo uliyopewa yalionekana kama yangepanda tu kwenye mashimo sawa na stepper, hayakufanana sawa na ilibidi nichimbue mashimo mapya. Mlima wa pembe ya servo pia ni kubwa zaidi kuliko mlima wa asili wa stepper, kwa hivyo mashimo zaidi yanahitajika kuchimbwa.

Kwangu inanikumbusha kasi kubwa ya stepper, kwa hivyo juu ya yote nzuri badala na kitu ambacho hautaona kimebadilika isipokuwa ukiangalia ndani ya roboti.

Picha:

Sikuchukua picha nyingi za hii, kunaweza kuwa na wengine kadhaa mahali, lakini wataonekana kama hizi.

Hatua ya 4: Picha zingine zaidi

Kwa kuwa bado ninafanya kazi kwenye Robot hii (haswa programu wakati huu) nilidhani nitashiriki picha chache tu

Picha:

4 bandari USB 12v hadi 5v 8 amp DC-DC kibadilishaji, siwezi kupata hii tena, na ningetaka ningezinunua michache yao.

Betri ya 36v LiPo imeondolewa kwenye bodi ya hover iliyovunjika

Picha za ndani ya roboti, waya, ect. Picha zingine zaidi za ubadilishaji wa LED, picha zingine chache za Arduino Mega w / waya-kufunika, picha ya ultra-sonic na kuifunika (kwa kweli hii ndivyo ilivyokuwa mnamo 2015)

Picha za mwili bila ganda juu yake, na picha ya kutumia koni kuijaribu juu ya MQTT.

Hiyo juu yake kwa sasa, Asante kwa kutafuta, na ikiwa unaipenda, tafadhali nipigie kura:-) Ningeweza kutumia sehemu zingine kwa miradi LOL - Kuwa na siku njema, na jaribu kuwa salama kila mtu.