SOCBOT - Vibrobot thế hệ tiếp theo: 13 bước (kèm hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

Ban đầu có máy nhắn tin. Thực tế là máy nhắn tin được kích hoạt nhảy múa khỏi bàn làm việc và tủ quần áo không chỉ là một sự trầm trọng hơn đối với hầu hết mọi người. Điều đó đã thay đổi khi nó xảy ra với sự hiện diện của một nhà sản xuất. Ngay sau khoảnh khắc eureka đó, vibrobot đã được sinh ra. Khi những sinh vật rung động công nghệ ban đầu đó bắt đầu sinh sôi, chúng bắt đầu tiếp nhận gần như mọi dạng cơ học có thể tưởng tượng được. Sự mất thăng bằng của họ, các động cơ có trọng lượng ồn ào và rung lắc khiến những chiếc xe tay ga này bay đi theo các hướng ngẫu nhiên.

Sau đó, nó đã xảy ra. Vào một buổi sáng, một người thợ chuẩn bị bắt đầu một ngày mới liếc nhìn chiếc bàn chải đánh răng trên tay của mình, và chiếc chổi lông đã được hình thành. Ai có thể biết công nghệ khuấy động một cái gì đó đơn giản như một bàn chải đánh răng cưa sẽ tạo ra. Không ai có thể dự đoán được những người tạo ra niềm vui cá nhân tuyệt vời trên khắp thế giới sẽ tìm thấy bàn chải đánh răng, trong tất cả mọi thứ, một chiếc bàn chải đánh răng. Thiết kế đơn giản nhưng thanh lịch của bristlebot ngay lập tức khiến nó trở thành một dự án yêu thích của các nhà sản xuất ở mọi lứa tuổi. Nó nhanh chóng trở thành một biểu tượng ăn sâu vào văn hóa nhà sản xuất đến nỗi không bao giờ có thể bị thay thế hay lãng quên.

Trên nhánh tiếp theo của cây họ tiến hóa của vibrobot, chúng ta tìm thấy dipbot. Được tạo ra từ các mạch tích hợp bị loại bỏ, gần như tất cả các dipbot đều được sinh ra từ bo mạch chủ, một cách thích hợp nhất. Đây là những người đánh giá thấp nền văn hóa vibrobot. Những gì chúng thiếu về chiều cao mà chúng bù đắp ở số chân vì hầu hết có ít nhất 40 chân. Hầu hết các dipbot trông giống như một số loại lỗi nhiều chân có thể xảy ra.

Với sự biến đổi đa dạng như vậy trong vốn gen của nó, cây họ Vibrobot đã tự nhiên cho phép mình tiếp tục thích nghi với sự tiến hóa đổi mới. Bị ảnh hưởng bởi môi trường ở một mức độ lớn, các vibrobots tiếp tục phát triển từ bất kỳ thứ gì có thể tận dụng được dường như nằm trong tầm tay. Chúng có thể phát triển từ các hộp phụ tùng, ruột của các thiết bị điện tử thời đại đen tối (đọc từ máy nhắn tin ở đây), các vật dụng chăm sóc cá nhân, bộ điều khiển trò chơi điện tử cũ và máy tính bị loại bỏ. Tất cả các yếu tố môi trường này có vai trò khá tốt trong nhiệm vụ mở rộng kiểu gen vibrobot.

Điều đó đưa chúng ta đến trọng tâm của chương trình Có thể hướng dẫn này - Socbot. Được sinh ra trong tâm trí của tác giả này khi ông lần đầu tiên nhìn thấy một dipbot, đây là bước tiếp theo trong quá trình phát triển của thiết kế robot vi mô rung động. Đứa trẻ mới trong khối này là một vibrobot rất tiên tiến. Được điều khiển bởi một điều khiển từ xa hồng ngoại truyền hình đã được tận dụng, máy rung thế hệ tiếp theo PICAXE này sẵn sàng đáp ứng mọi lệnh định hướng của bạn. Không còn chuyển vùng ngẫu nhiên. Chỉ với một nút bấm đơn giản, hệ thống chuyển động ổ cắm quấn dây độc đáo của socbot sẽ hoạt động vào bánh răng đưa sinh vật này đi theo bất kỳ hướng nào bạn chọn. Được cung cấp năng lượng bởi pin đồng hồ kiềm, socbot có hai động cơ máy nhắn tin rung bên ngoài. Mặc dù hiện tại bị giới hạn bởi thiết kế, nhưng microbot này đủ mạnh để di chuyển xung quanh trên bất kỳ bề mặt nhẵn nào. Mặc dù lớn về bộ não, nhưng nó vẫn đủ nhỏ để ngồi trên một phần tư. Với rất nhiều di sản công nghệ và sức mạnh được đóng gói trong một không gian nhỏ như vậy, người ta phải tự hỏi bước tiếp theo trong sự phát triển của công nghệ rung sẽ đưa chúng ta đến đâu.

Đây là một bài báo xuất sắc về Vibrobots được viết bởi Gareth Branwyn

Hóa sinh

Bước 1: CÁC BỘ PHẬN

. 1 - PICAXE -08M Ổ cắm dây quấn 1 - 16 chân 1 - 16 chân cắm DIP 1 - ổ cắm 8 chân 2 - Động cơ máy nhắn tin rung 1 - TSOP4838 hoặc tương tự Mô-đun thu hồng ngoại 38KHz 2 - Điốt tín hiệu 100V mục đích chung 3 - Pin đồng hồ L1154 Tụ điện 1 - 4,7mfd 2 - 82ohm 1/4 Watt Điện trở 1 - 33K ohm 1/4 Watt Dây điện trở, tấm chắn kim loại mỏng, keo siêu dính

Bước 2: CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG

. Socbot này tận dụng một trong những đặc điểm hữu ích nhất của PICAXE -08M - khả năng gửi và nhận tất cả 127 mã điều khiển tivi Sony 38KHz hồng ngoại. Tính năng này cho phép 08M giao tiếp với điều khiển từ xa, TV hoặc thậm chí 08M khác. Tại đây, 08M theo dõi mã hợp lệ từ điều khiển từ xa đa năng và phản hồi các lần nhấn nút trên điều khiển từ xa bằng cách gửi xung hiện tại đến một hoặc cả hai động cơ máy nhắn tin. Các đầu ra 08M có thể xử lý khoảng 20mA mỗi đầu ra vì vậy tôi nối các đầu ra theo cặp để cấp 40mA cho mỗi động cơ. Một điện trở 82 ohm mắc nối tiếp với mỗi động cơ giới hạn dòng điện ở mức tối đa 40mA. Một diode tín hiệu tác động nhanh song song với mỗi động cơ giúp làm chìm các điện áp cảm ứng do động cơ tạo ra. Tụ điện sẽ cải thiện đáng kể khả năng bảo vệ, nhưng cũng sẽ làm tăng kích thước của bot, vì vậy tôi chỉ bỏ chúng đi mà không có tác động xấu rõ ràng nào trong thời gian ngắn..

Bước 3: TẢI MÃ VÀO PICAXE

Đây là mã picaxe tôi đã viết để sử dụng với socbot. Vì socbot không có mạch tải xuống, bạn sẽ cần lập trình picaxe trên một bảng proto và sau đó di chuyển con chip được lập trình đến socbot. Tùy thuộc vào mã nào được nhận, picaxe sẽ gửi một xung dòng 100mS đến một động cơ hoặc cả hai động cơ. Nếu nhấn giữ nút, xung hiện tại sẽ lặp lại cho đến khi nút được nhả ra. Bản sao của tệp picaxe bas được bao gồm bên dưới để tải xuống.

CHÍNH: let dirs =% 00010111BEGIN: let ghim =% 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 chân =% 00010111 'Đầu ra 0, 1, 2, 4 Tạm dừng CAO 100 goto MAINLEFT: để các chân =% 0000011' Đầu ra 0, 1 CAO 2, 4 Tạm dừng THẤP 100 goto BEGINRIGHT: để các chân =% 00010100 'Đầu ra 2, 4 CAO 0, 2 Tạm dừng THẤP 100 goto CHÍNH.

Bước 4: LẬP TRÌNH TỪ XA

. Mọi điều khiển từ xa hồng ngoại đa năng sẽ hoạt động với PICAXE. Tất cả những gì bạn cần làm là lập trình để sử dụng với tivi Sony. Tôi đã sử dụng một điều khiển từ xa đa năng RCA giá rẻ mà tôi mua được ở Wal Mart với giá chưa đến 10 đô la. Mã Sony tôi đã sử dụng là 218. Hầu hết các điều khiển từ xa tôi đã kiểm tra chỉ có hai bộ mã cho TV Sony, vì vậy nếu một bộ không hoạt động, hãy thử bộ còn lại. Tôi đã sử dụng các nút Tăng và Giảm âm lượng và Tăng kênh ở giữa để điều khiển socbot của mình nhưng bạn có thể sử dụng bất kỳ nút nào bạn muốn. Chỉ cần tra cứu mã cho các nút trên trang web PICAXE hoặc sử dụng lệnh mã gỡ lỗi và máy tính của chúng tôi để kiểm tra mã được gửi bởi từng nút trên điều khiển từ xa của bạn. Điều khiển từ xa của tôi: Giảm âm lượng - quay sang trái (chỉ bật động cơ bên trái) Tăng kênh - tiến lên (bật cả hai động cơ) Tăng âm lượng - quay sang phải (chỉ bật động cơ bên phải).

Bước 5: CHUẨN BỊ Ổ CẮM BỌC DÂY

. Việc uốn các dây dẫn trên ổ cắm dây quấn có thể khó. Tôi đã đặt hàng 4 chiếc và làm rối tung 3 chiếc trong số chúng trước khi cuối cùng nhận được chiếc thứ 4 uốn cong mà không bị gãy. Đây là phương pháp cuối cùng tôi đã có để hoạt động tốt nhất. Tôi một hàng dây dẫn vào một bảng ngắt và từ từ uốn cong tất cả 8 ghim ở phía đó thành hình dạng tôi muốn. Sau đó tôi lặp lại điều này cho hàng khách hàng tiềm năng khác. Tôi đã thực hiện những điều chỉnh hình dạng cuối cùng với một cặp kìm uốn cong các chốt một lần. Bất kỳ khúc cua nào cũng cần đến những đường cong nhẹ nhàng thay vì những góc cứng..

Bước 6: CHUẨN BỊ DÒNG PIN

. Các cực của pin chẳng qua là hai miếng kim loại mỏng che chắn mà tôi vớt được từ một boong băng cassette cũ. Tôi chỉ cần cắt hai miếng, hàn một dây nhỏ vào mỗi miếng và gắn chúng vào 2 ổ cắm DIP bằng cách sử dụng keo siêu dính. Tôi cũng dán 2 động cơ máy nhắn tin vào ổ cắm DIP 16 chân..

Bước 7: THEO DÕI CÁC Ổ CẮM DIP

. Tôi đã xếp chồng 2 ổ cắm DIP để có được tất cả 3 pin và PICAXE trên bot mà không bị treo. Bốn chân (2 bên mỗi bên) trên ổ cắm 8 chân đi vào 4 lỗ (2 bên mỗi bên) của ổ cắm 16 chân. Điều này có nghĩa là ổ cắm 8 chân đang bật và một nửa tắt so với ổ cắm 16 chân. Tôi dán hai ổ cắm với nhau bằng keo siêu dính..

Bước 8: BÁN TẤT CẢ

. Phần này có thể trở nên khá phức tạp. Không phải là việc dễ dàng để thực hiện tất cả các kết nối và lắp đặt tất cả các thành phần mà không làm ngắn dây với nhau, nhưng không phải là không thể. Tôi đã sử dụng dây 25 gauge không cách điện. Tôi bắt đầu với dây dẫn điện từ pin, sau đó đến động cơ máy nhắn tin và điện trở hạn chế dòng điện, và đi qua mạch từng phần một. Vị trí các bộ phận không quan trọng. Chỉ cần dành thời gian của bạn và kiểm tra công việc của bạn khi bạn đi. LƯU Ý QUAN TRỌNG: Điều quan trọng là các động cơ phải quay ngược chiều nhau. Một cái cần quay theo chiều kim đồng hồ và cái kia ngược chiều kim đồng hồ. Điều này đạt được bằng cách đảo ngược cách bạn nối dây dẫn trên một trong các động cơ..

Bước 9: TIẾP TỤC CÀI ĐẶT LINH KIỆN

. Tôi cắt dây dẫn trên các điện trở hạn chế dòng điện và điốt bảo vệ mạch và chỉ cần cắm chúng vào ổ cắm. Tôi sẽ không làm điều đó một lần nữa vì sự rung động của động cơ có xu hướng phá vỡ kết nối giữa các dây dẫn tròn và ổ cắm. Ổ cắm DIP được thiết kế cho các dây dẫn linh kiện phẳng - không phải dây dẫn tròn. Tôi đã cài đặt mô-đun IR trên đầu Socbot nhưng bạn có thể đặt nó ở phía trước, phía sau, bên cạnh hoặc thậm chí bên dưới. Nó khá nhạy nên điều khiển từ xa đa năng hoạt động từ mọi góc độ..

Bước 10: KẾT THÚC LÊN

. Tôi quyết định vẽ Socbot của mình nhưng không đời nào tôi lại làm vậy. Ban đầu có vẻ là một ý tưởng hay nhưng sau khi thực hiện, tôi nhận ra rằng nó trông đẹp hơn khi không sơn. Bạn có thể cảm thấy khác..

Bước 11: THƯỞNG THỨC

. Do các điện trở hạn chế hiện tại, tôi đã thêm vào để giữ dòng điện ở mức khoảng 40mA, Socbot này không di chuyển rất nhanh. Điều đó là tốt với tôi, nhưng bạn có thể muốn một cái gì đó với một chút đứng dậy và đi. Nếu bạn làm vậy, tôi khuyên bạn nên sử dụng bóng bán dẫn để điều khiển động cơ. Điều này sẽ cho phép bạn áp dụng dòng điện đầy đủ cho động cơ và tăng tốc độ đáng kể. Ở toàn bộ sức mạnh, thứ này sẽ thực sự chạy trốn. Tuy nhiên, dòng điện tăng lên cũng đồng nghĩa với việc giảm tuổi thọ pin và chúng không kéo dài quá lâu. Lưu ý rằng socbot sẽ di chuyển về phía cuối nơi có pin. Tôi muốn nó di chuyển theo hướng ngược lại nhưng không thể làm như vậy. Tôi nghĩ rằng nó có một cái gì đó để làm với sự phân bố trọng lượng. Tôi thậm chí còn uốn cong dây dẫn ổ cắm theo chiều ngược lại nhưng nó không ảnh hưởng đến hướng di chuyển của socbot..

Bước 12: HÃY THẤY HƠN

. Dưới đây là một số ý tưởng cho các phiên bản trong tương lai: - sử dụng các bóng bán dẫn để cấp dòng điện đầy đủ cho các động cơ (hiện chúng đang chạy ở mức 40% công suất) - tạo một socbot tìm kiếm ánh sáng hoặc tránh ánh sáng. - Tạo một loạt các đế tìm kiếm (hoặc tránh) ánh sáng, mỗi cái có một đèn LED và nghiên cứu cách chúng tương tác với nhau. - tạo âm thanh tìm kiếm socbot - tạo dòng theo sau socbot - tạo socbot thậm chí còn nhỏ hơn bằng cách sử dụng ổ cắm quấn dây 8 chân. - tạo ra một socbot lớn hơn bằng cách sử dụng ổ cắm quấn dây 40 chân - viết mã cho picaxe để làm cho socbot có thể đào tạo hoặc có thể lập trình được. Có thể sử dụng điều khiển từ xa để di chuyển nó qua một loạt các bước di chuyển và sau đó để nó lặp lại các bước di chuyển. - tạo ra hai hoặc nhiều sockbots có thể giao tiếp và ảnh hưởng lẫn nhau bằng cách sử dụng các mã có sẵn Khả năng xảy ra là gần như vô hạn..

Bước 13: CẢM ƠN

. Cảm ơn bạn đã dành thời gian xem dự án của tôi. Tôi hy vọng nó sẽ truyền cảm hứng cho bạn với những ý tưởng mới của riêng bạn. Như Thomas Edison đã nói, "Để phát minh ra bạn cần có trí tưởng tượng tốt và một đống rác". Cảm ơn một lần nữa, Randy.

Giải nhì trong cuộc thi Robot hướng dẫn và RoboGames