The BucketBot: Robot dựa trên Nano-ITX: 7 bước (có hình ảnh)

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

Đây là một cơ sở robot di động dễ chế tạo. Nó sử dụng bo mạch máy tính Nano-ITX, nhưng có thể sử dụng Mini-ITX, cũng như một trong những máy tính bo mạch đơn như Raspberry Pi, BeagleBone hoặc thậm chí là Arduino.

Hãy nhớ xem phiên bản mới nhất của robot này.

Thiết kế của rô bốt này nhằm mục đích loại bỏ các vấn đề với rô bốt loại ngăn xếp. Trong thiết kế này, bạn có thể truy cập tất cả các phần mà không cần xóa các lớp. Ngoài ra, tay cầm ở trên cùng với các công tắc nguồn là một tính năng chính đối với bất kỳ rô bốt di động nào vì chúng có xu hướng chạy trốn bạn.:-) Cái tên "Bucket Bot" xuất phát từ phương thức vận chuyển dễ dàng - nó vừa vặn trong một cái xô 5 gallon!

Robot này có cấu tạo đơn giản và chi phí thấp bằng ván ép và phần cứng và ốc vít cửa hàng tại nhà đơn giản. Một cái mới hơn sử dụng kim loại và các thành phần mới hơn đang được phát triển và sẽ được đăng sau vài tháng nữa.

Bước 1: Động cơ và bánh xe

Bánh xe và giá gắn động cơ cho Bucket Bot là tự chế và được tạo ra trước khi các loại phụ tùng này được phổ biến rộng rãi hơn. Phiên bản tiếp theo của dự án này có thể sẽ sử dụng các bộ phận trên kệ cho việc này. Tuy nhiên, cách tiếp cận sau đây hoạt động tốt và có thể tiết kiệm một số tiền. Động cơ đến từ Jameco, nhưng chúng cũng có sẵn ở nhiều nơi như Lynxmotion hiện nay. Nó sử dụng động cơ chải DC 12v, khoảng 200 vòng / phút, nhưng bạn có thể chọn kết hợp điện áp / tốc độ / công suất để phù hợp với ứng dụng của mình. Giá đỡ động cơ được làm từ nhôm góc - việc xếp thẳng hàng ba lỗ gắn động cơ đó là phần khó nhất. Một mẫu bìa cứng rất hữu ích cho việc đó. Góc nhôm là 2 "x2" và được cắt rộng thành 2 ". Chúng được chế tạo cho một rô-bốt khác, nhưng đối với rô-bốt này, các bánh xe nằm dưới bệ, vì vậy chúng cần có miếng đệm 1/8" (làm từ nhựa xung quanh). Lốp xe là bánh máy bay Dubro R / C và phần trung tâm đã được khoan để sử dụng một chiếc vòi lớn 3/4 "cũ để luồn lỗ đó. Tiếp theo, sử dụng bu lông 3/4" và khoan một lỗ cho trục dọc chiều dài của bu lông từ đầu vào. Lấy thẳng và chính giữa là chìa khóa. Các bu lông cấp cao hơn có dấu trên đầu để giúp tìm tâm và một máy khoan đã được sử dụng để tạo lỗ đó. Ở bên cạnh, một lỗ đã được khoan cho vít định vị. Nó được khai thác bằng một cái gì đó giống như một vòi kích thước số 6. Sau đó, bạn vặn bu lông vào bánh xe và đánh dấu vị trí bu lông nhô ra phía bên kia của bánh xe, tháo nó ra và cắt bu lông bằng dụng cụ Dremel để loại bỏ phần thừa. Sau đó, bu lông lắp vào bánh xe và vít định vị giữ nó trên trục động cơ. Ma sát của bánh xe lên bu lông lớn đủ để giữ cho nó không bị trượt.

Bước 2: Cơ sở

Ý tưởng chính với cơ sở là làm cho tất cả các bộ phận có thể truy cập được. Bằng cách gắn các bộ phận theo chiều dọc, bạn có thể sử dụng cả hai mặt của bảng dọc. Cơ sở là 8 "x8", và đỉnh là 7 "x8". Nó được làm từ ván ép 1/4 "(có thể mỏng hơn một chút). Polycarbonate 1/8" đã được thử, nhưng nó có vẻ quá dẻo - một loại nhựa dày hơn sẽ hoạt động tốt. Tuy nhiên, hãy để ý đến Acrylic - nó có xu hướng dễ bị nứt. Tuy nhiên, với giá đỡ góc bằng gỗ và màu đồng thau, thiết kế này có một chút gì đó của Steampunk.:-) Kết nối giữa đế và mặt bên được thực hiện bằng giá đỡ góc đơn giản - vít đầu phẳng được sử dụng để gắn chúng với máy giặt và máy giặt khóa trên mặt gỗ. Nếu bạn đặt chúng ở các cạnh của cạnh 7 ", chúng sẽ kết thúc đẹp mắt ở mỗi bên của pin. Một bánh xe tiêu chuẩn đã được sử dụng với một số thanh ren (dài 2") để kéo dài xuống đủ xa để khớp với bánh xe. Vì các bánh xe lệch tâm nên không cần có bánh xe thứ hai ở phía bên kia.

Bước 3: Gắn pin

Để gắn pin, bạn hãy dùng một đoạn thanh nhôm và các thanh ren số 8 để làm kẹp. Nhôm góc cũng có thể hoạt động tốt ở đây.

Bước 4: Tay cầm và công tắc nguồn

Tất cả các robot tốt đều có tay cầm khi chúng cất cánh theo hướng không mong muốn! Có công tắc nguồn động cơ trên cùng cũng giúp ích. Có rất nhiều cách để tạo ra một tay cầm - cách này chỉ được tổng hợp lại từ vật liệu trong phòng thí nghiệm (hay còn gọi là nhà để xe), nhưng tất cả đều đến từ cửa hàng gia đình yêu thích của bạn. Điều này thực sự hoạt động khá tốt và dễ thực hiện. Phần chính là một số kênh nhôm - kênh 3/4 "x 1/2". Nó dài 12,5 "- mỗi cạnh là 3" và đỉnh là 6,5 ". Để uốn cong chính, hãy cắt các bên, sau đó gấp lại. Một số lỗ đã được khoan ở các góc và dùng đinh tán để tăng thêm độ chắc chắn, mặc dù bước đó có thể không bắt buộc. Có thể làm một chiếc kẹp đẹp hơn bằng một số ống PVC 1 "(dài 3,75") - nếu bạn thêm vào đó, hãy đặt ống PVC vào trước khi uốn kim loại. Có thể sử dụng một vài vít mỏng để giữ nó ở đúng vị trí nếu bạn muốn nó không xoay khi bạn giữ nó. Sau đó, đối với kết nối với gỗ, hãy loại bỏ 1,5 "phần trung tâm của kênh và đặt 0,5" cuối cùng của phần đó vào phần phụ để lấy các tab đó gần nhau hơn - vật liệu ở giữa các góc một cách độc đáo sau đó từ tay cầm đến gỗ. Khoan các lỗ cho công tắc nguồn và động cơ ở mỗi bên tay cầm - một mũi khoan giúp cho những lỗ lớn này dễ thực hiện hơn nhiều. Đặt các công tắc ở trên cùng là một điều tuyệt vời trong trường hợp khẩn cấp và vì robot này sử dụng pin 12v nên các công tắc ô tô có đèn là một điểm nhấn hay và thiết thực.

Bước 5: Các thành phần dây và điện tử

Bo mạch máy tính được gắn với các đầu nối hướng lên trên để dễ dàng cắm vào màn hình, v.v. Đối với kết nối nguồn, dải đầu nối 4 hàng của Châu Âu đã được sử dụng - đủ cho cả công tắc nguồn máy tính và động cơ. Máy tính sử dụng nguồn điện 12v, vì vậy rất tiện lợi khi máy tính và động cơ sử dụng cùng một điện áp. Đối với việc sạc pin, một phích cắm và ổ cắm micrô đã được sử dụng - chúng dường như hoạt động tốt và được khóa để ngăn việc kết nối ngược lại. Pin là một tế bào gel 12v 7 amp giờ. Bộ sạc cho pin đó đã được sửa đổi với phích cắm micrô. Từ hình ảnh, bạn có thể thấy cách gắn đĩa cứng. Bên cạnh đĩa cứng là bảng điều khiển servo nối tiếp. Trong trường hợp này, đó là một từ Parallax, được hỗ trợ bởi RoboRealm, phần mềm được sử dụng để lập trình robot này. Bên dưới nền tảng, một Dimension Engineering Sabertooh 2x5 đã được sử dụng với điều khiển R / C đến từ Parallax SSC.

Bước 6: Máy ảnh

Robot này chỉ sử dụng một cảm biến - một Camera Web USB tiêu chuẩn. Máy ảnh Phillips hoạt động tốt vì nó có độ nhạy tốt trong điều kiện ánh sáng yếu hơn, giúp duy trì tốc độ khung hình. Nhiều web cam làm chậm tốc độ khung hình trong điều kiện ánh sáng yếu vì mất nhiều thời gian hơn để có được hình ảnh. Một tính năng thú vị khác của máy ảnh Phillips là ngàm 1/4 "để nó có thể dễ dàng gắn vào. Nó cũng cho phép máy ảnh được di chuyển ngay cả khi được gắn, vì vậy bạn có thể hướng nó xuống hoặc hướng ra trước khi cần thiết. Gắn nó bằng 1 / Vít 4-20 x 2,5 "inch.

Bước 7: Ghi chú khởi động phần mềm và hệ điều hành

Tôi có phiên bản Windows cũ hơn (2000) ngay bây giờ trên BucketBot, vì vậy chỉ cần lưu ý ở đây rằng tôi đã thiết lập nó để tự động đăng nhập người dùng và khởi động RoboRealm khi nó khởi động. Bằng cách đó, tôi có thể tăng sức mạnh cho robot mà không cần bàn phím, chuột hoặc màn hình. Tôi đã sử dụng bản demo theo dõi quả bóng để kiểm tra hệ thống và nó hoạt động tốt ở nhà với quả bóng màu xanh lam, nhưng không quá tuyệt vời ở trường học nơi tất cả trẻ em đều mặc áo màu xanh lam!:-) Nhìn lại, màu xanh lá cây là một màu tốt hơn - màu đỏ thực sự xấu do màu da và màu xanh lam là màu quá dịu để có thể phát hiện một cách đáng tin cậy. Tôi không có tệp cấu hình RoboRealm đó ngay bây giờ, nhưng phiên bản tiếp theo của dự án này sẽ có mã đầy đủ được bao gồm. Bạn cũng có thể thêm đầu nối không dây (Nano-ITX có đầu nối USB phụ) và sử dụng máy tính để bàn từ xa, v.v. để quản lý máy từ xa. Dự án này là một bước tiến tuyệt vời trong một chuỗi từ nhiều mô hình trực quan bằng bìa cứng đến mô hình này, đến mô hình mới nhất mà tôi sẽ đăng sớm!