Tchaibotsky (Robot chơi piano): 12 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Tài liệu hướng dẫn này được tạo ra để đáp ứng yêu cầu dự án của Makecourse tại Đại học Nam Florida (www.makecourse.com)

Tchaibotsky là một robot chơi piano chạy bằng Arduino. Động lực là tạo ra một thứ gì đó có thể đồng hành cùng các nghệ sĩ piano, cho dù họ bị thiếu một cánh tay và không thể chơi giai điệu của một bài hát, hoặc họ muốn chơi một bản song ca nhưng không có bạn bè. Hiện tại, nó bị giới hạn trong phạm vi của các bài hát chính C (không có dấu thăng hoặc dấu thăng).

Vật liệu:

• Đầu in 3D.
• Đáy in 3D.
• 8 ngón tay in 3D.
• Giá đỡ que in 3D.
• Ván ép 1/8 "inch, khoảng 11" x4 ".
• 8 bánh răng kim loại nhỏ Servos.
• Arduino Uno.
• Breadboard nhỏ.
• Cáp nhảy.
• Pin 9V và bộ chuyển đổi để cấp nguồn cho Arduino.
• Nguồn điện bên ngoài (ngân hàng pin di động).
• Cáp USB.
• Động cơ bước 28byj-48.
• 2 thanh thép 1/8 ", dài 12".
• 1 ống 5/32 ", dài khoảng 4".
• 2 ống 1/8 ", mỗi ống khoảng 10".

Bước 1: In 3D các bộ phận

Hầu hết dự án được thiết kế để in 3D. Điều này bao gồm vỏ trên và dưới, 8 ngón tay, giá đỡ và bánh răng, và các giá đỡ thanh đỡ nó.

Có hai phiên bản khác nhau của ngón tay, ngón 1 và ngón 2. Ngón 1 là ngón dài hơn và được thiết kế để vừa với các servo ở hàng trên cùng. Ngón 2 ngắn hơn và đi cùng với các servo ở hàng dưới cùng.

Giá đỡ và bánh răng bây giờ hơi quá tốt và dễ bị trượt, vì vậy hãy thử nghiệm và đi với thứ gì đó thô hơn một chút. Đồng thời giới hạn kích thước của bánh răng cưa. Bánh răng càng lớn, càng cần tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn, và ngay cả với một nửa bước, hiện nay nó vẫn thường xuyên dừng lại.

In:

• 1xHand trên cùng
• 1x Tay phía dưới
• 4xFinger 1
• 4xFinger 2
• Giá đỡ 2xRod
• 1xRack
• 1xPinion

Bước 2: Khoan lỗ trong nhà ở

Các lỗ cần phải được khoan ở dưới cùng của vỏ để chứa bộ thu IR và dây nguồn.

Đo đường kính của dây dẫn của bạn và khoan vào mặt sau để tạo một lỗ cho hộp điện đi qua.

Khoan một lỗ có kích thước bằng kích thước của bộ thu IR ở phía trước bên trái của vỏ dưới cùng, như thể hiện trong hình.

Bước 3: Chỉ định các Servos

Tất cả các servo phải ở cùng một góc. Để thực hiện điều này, hãy đặt vị trí servo thành 90 độ bằng Arduino và sau đó gắn cánh tay sao cho nó song song với bề mặt. Làm điều này cho tất cả các servo trước khi lắp chúng vào vỏ, đảm bảo rằng các cánh tay hướng về phía bên phải.

Bước 4: Chèn Servos

Vỏ trên cùng có 8 lỗ được thiết kế để lắp các servo. Ngoài ra còn có các lỗ để thả dây xuống phần dưới cùng.

Chèn 4 servo thấp hơn trước và cấp nguồn qua các dây. Sau đó, lắp 4 servo phía trên và luồn dây qua các lỗ giống nhau.

Đảm bảo rằng tất cả các nhánh servo gần như ở cùng một góc khi chúng được lắp vào.

Bước 5: Gắn các ngón tay vào

Có 8 ngón tay. 4 cái ngắn hơn và 4 cái dài hơn. Những cái dài hơn đi với servos ở hàng trên và những cái ngắn hơn đi với Servos ở dưới cùng.

Đặt ngón tay bằng cách đưa nó vào khe và xiên nó bằng ống 1/8.

Cắt bỏ phần ống thừa và giũa.

Bước 6: Gắn nguồn điện

Đối với dự án này, tôi đã sử dụng nguồn điện bên ngoài bằng pin dự phòng. Tôi đã làm điều này vì nó được đánh giá ở 5V và có thể cung cấp lên đến 2A. Mỗi servo mất khoảng 200mA và Arduino không thể tự cung cấp đủ dòng điện để cung cấp năng lượng cho tất cả các servo.

Bẻ thanh ray điện từ một bảng mạch nhỏ và dán vào đáy của vỏ dưới cùng.

Tôi rút dây USB và loại bỏ các đường dữ liệu. Cáp USB sẽ có 4 dây bên trong: đỏ, đen, xanh lá cây và trắng. Màu đỏ và đen là những thứ duy nhất chúng ta cần. Cởi bỏ những thứ này. Tôi đã hàn chúng vào đầu nối của pin 9V vì dây là những sợi mảnh không thể cắm vào bảng mạch và tôi đã tình cờ đặt bộ chuyển đổi 9V xung quanh. Sau đó, tôi đặt tích cực và tiêu cực vào breadboard.

Bước 7: Gắn động cơ bước và bảng điều khiển

Lắp động cơ bước vào vỏ dưới cùng, cẩn thận luồn dây qua lỗ.

Keo nóng bo mạch điều khiển mọi lúc mọi nơi thuận tiện.

Bước 8: Gắn dây

8 dây dẫn kỹ thuật số servo được gắn vào chân kỹ thuật số 2-9. Điều quan trọng là chúng phải được gắn theo đúng thứ tự. Servo nhất bên trái (servo1), như trong hình 4, gắn vào chân 2. Servo2 gắn vào chân 3, v.v. Các dây dẫn âm và dương của servo được gắn vào bảng mạch. 4 dây trên bảng điều khiển bước có nhãn IN 1 - IN 4 được gắn vào chân kỹ thuật số 10-13. Các dây dương và âm từ bảng điều khiển bước được cắm vào bảng mạch. Bộ thu IR được kết nối với chân 5V và chân nối đất trên Arduino và chân dữ liệu được kết nối với chân tương tự 1.

Trong sơ đồ Fritzing, nguồn điện được biểu thị bằng hai pin AA. Không thực sự sử dụng hai pin AA. Bước cũng không được đính kèm trong sơ đồ.

Bước 9: Tải mã lên Arduino

Mã hiện đang sử dụng một thư viện cho bước có tên "StepperAK", tuy nhiên, chế độ nửa bước không hoạt động với 28byj-48 với thư viện này. Thay vào đó, tôi khuyên bạn nên sử dụng thư viện này và sử dụng chế độ nửa bước. Đoạn mã được nhận xét và giải thích những gì đang xảy ra.

github.com/Moragor/Mora_28BYJ_48

Các mảng ở đầu mã là các bài hát. 8 hàng đầu tiên tương ứng với một servo và hàng cuối cùng được sử dụng để tính thời gian ghi chú. Nếu có 1, servo đó sẽ được phát. Trong hàng thời gian, 1 biểu thị nốt 1/8. Vì vậy, a 2 sẽ b 2 1/8 nốt hoặc 1/4 nốt.

Bước 10: Chèn các que vào dưới cùng của nhà ở

Cắt ống 5/32 "thành 2 đoạn khoảng 1,5". Dùng giấy nhám quấn chặt phần đáy của ống, sau đó bôi một ít keo siêu dính lên nó và chèn vào lỗ trên vỏ dưới cùng.

Bước 11: Gắn Top và Bottom

Kết nối vỏ trên với vỏ dưới. Hãy cảnh giác với việc dây cáp bị mắc kẹt giữa cả hai.

Bước 12: Xây dựng cơ sở

Cơ sở bao gồm hai thanh giữ thanh được dán siêu vào một số gỗ. Tôi đã thêm các đĩa 1/8 bên dưới chúng để có được mức độ cao bằng các phím trên bàn phím của mình.

Giá đỡ cũng được dán siêu chắc vào phần đế.

Bây giờ bạn chỉ cần chèn 2 thanh thép và trượt bot lên chúng và nó sẽ tốt để đi.