Autor Instructables pod přezdívkou droiddexter dělal docela komplikovaný self-poháněl model. To je robotkteré lze ovládat z notebooku. K ovládání pohybu platformy se používá klávesnice a operátor může dávat příkazy manipulátoru z joysticku připojeného ke stejnému notebooku. Joystick se používá jako Logitech Attack 3, ale jiný podobný udělá. Prkénky a propojky typu prkénko s konektory DuPont (i když je nyní vyrábějí i jiné společnosti) vám umožňují rychle překonfigurovat a upravit design robota i jeho složení.
Aplikace běžící na notebooku opakuje na obrazovce v trojrozměrné podobě aktuální polohu ramena manipulátoru a také zobrazuje informace o všech svých pohybech v textové konzoli. Program je napsán v jazyce C ++ a má jednoduchou architekturu událostí.
Jako droiddexter použitý v domácí mnoho detailů od kovového konstruktéra (Meccana nebo jeho klon), připojil ilustraci se seznamem těchto částí a jejich alfanumerických označení. Na fotografiích robotických uzlů přinesl spolu s detaily od návrháře odpovídající označení z tohoto seznamu.
Zařízení používá dvě desky najednou Arduino: jedno Uno (v robotu) a jedno Nano (připojeno k notebooku). Každá z těchto desek je připojena přes modul 2,4 GHz NRF24L01 prostřednictvím standardních adaptérů se zabudovanými stabilizátory 3,3 V a blokovacími kondenzátory. Obecně existuje pět zdrojů energie: dvě 12-voltové baterie, dvě 9-voltové baterie a jedna 8,8-voltová lithium-polymerová baterie. Tak zvláštním způsobem si droiddexter vzpomněl na BigTrak, zde známou jako Elektronika IM-11. Je pravda, že existují pouze dva zdroje energie. Jumper typu DuPont master vzal 120 - 40 kusů každého ze tří typů. Serva - dva typy: TowerPro MG995 - čtyři kusy, TowerPro SG90 - jeden kus. Stále je potřeba: pětistupňový stabilizátor (jakýkoli, dokonce 7805, ale lepší puls) a dva kolektorové motory při 500 ot / min s převody.
Po droiddexteru pokračuje výběr mechanických komponent. Vezme dvě dřevěné tyče dlouhé 540 mm, hloubky 60 mm a šířky 25 mm, laminátové desky (vyžadují během zpracování ochranu rukou a dýchacích orgánů), výše zmíněný kovový konstruktér (vzal dvě sady), čtyři kola o průměru 100 mm a tloušťka 20 mm, počítáno na hřídeli 6 mm,dva držáky s ložisky a hřídeli pro kola, která se volně otáčejí, než pohánějí elektromotory, šest držáků servopohonů a dva držáky motorů s převody pro zbývající dvě kola.
Konstrukce robota droiddexteru se dělila na velké moduly. Kterýkoli z nich může být odstraněn a poté rekonfigurován, opraven (což je velmi výhodné - nedávejte celý model na stůl) nebo jej vyměňte za jiný, který plní jinou funkci.
V současné době jsou v robotu čtyři moduly, které jsou zobrazeny na obrázku A. Třetí a čtvrtý modul nesou přední a zadní kola, jakož i sestavu převodky řízení. První a druhý modul spojují třetí a čtvrtý k sobě, druhý modul také nese dvě 12-voltové baterie, které napájejí motory a servomotory pohonu kol. Baterie jsou lepeny dřevěným lepidlem.
Další funkcí prvního modulu je dodatečná podpora sestavy převodky řízení. Jinak se pod vlivem poměrně silných zatížení zdeformuje. První modul proto obsahuje přední vyčnívající dřevěný blok, zatímco druhý je volně spojen s volantem - dvě pružiny a závěs.
Pro zvýšení pevnosti droiddexter racionálně aplikoval části vyrobené ze skleněných vláken a oceli v mechanismu řízení.
Obrázek A1 ukazuje velký pohled shora na modul 4. Uzel A1: 1 nese elektronickou část robota. Na kusu skelného vlákna jsou připevněna prkénko a Arduino, zbytek elektronického droiddexteru je připojen přímo k A1: 1. Za tímto účelem vzal svorku ve tvaru písmene L a dvě části AB-7, připevněné k nim pomocí šroubů a matic.
Uzel A1: 2 drží pohon zadních kol.
Sestava A1: 3 sestává ze dvou dřevěných bloků, které droiddexter přilepil k rámu pomocí lepidla na dřevo, takže moduly 1 a 2 nesou všechny části robota.
Uzel A1: 4 nese další elektroniku pro řízení pohybových motorů robota.
Nyní se podívejme na modul 4 zespodu - obr. A2. Uzel A2: 1 je hlavní servo servořízení. Dvě ze tří serv robotů jsou zodpovědná za pojíždění. Byly umístěny droiddextrem na vrstvu tvrdé lepenky a připevněny zespodu k přední části modulů 3 a 4, přibity k rámu.
Uzel A2: 2 je jednou z částí mechanismu řízení, ke kterému je připojen droiddexter k servům i k modulu 4. Na něm jsou také umístěna přední kola robota.
Obrázky A3 až A6 zobrazují uzel A1: 3, modul 4, uzel A1: 1 a uzel A2: 2, respektive řídicí zařízení.
Tento mechanismus se zase skládá ze tří hlavních součástí: samotné mechanické části, která mění polohu předních kol, samotných serv, jakož i pružin, které toto vše podepírají ve svislé poloze působením serv. Obrázek B0 ukazuje tento pružinový systém. Droiddexter zpočátku postavil volant bez nosiče ze skleněných vláken. Ukázalo se, že je křehké. Při jízdě vysokou rychlostí se mechanismus zhroutil a kov se ohnul. U skleněných vláken se pevnost zvýšila a pružiny dávají konstrukční flexibilitu, přičemž přebírají síly, které by ji jinak mohly zničit. Pojíždění je plynulejší a při kolizi nedochází k přenosu ničivé síly na serva. Přidáním držáků pružin do sestavy B0: 1 se droiddexter rozhodl, že závěsy mohou být upevněny stejným způsobem.
Na obr. B1 je zobrazen stejný, ale z jiného úhlu. Po prvních testech vedoucích k poruchám byly přidány další držáky ze skleněných vláken. K detailům A-11, A-7, A-5 přidal droiddexter podobnosti výztuh. Uzel B1: 3 je držák kola s nápravou a ložiskem připojený ke svorce ve tvaru L; tato kola pojíždějí. B1: 2 - jedno z kol je velmi trvanlivé a poskytuje dostatečnou vůli.
Uzel B2: 1 je část A-5 připojená k servopohonu dvěma šrouby a maticemi. Podložky jsou povinné. B2: 2 a B2: 3 - kovové pásy vyztužené výztužnými žebry. B2: 4 - závěs, ke kterému jsou přidány podložky a díly TW-1 pro spolehlivost.
Z následujících obrázků B3 až B14:
B5: 1 - štěrbina vyrobená tak, že při zatáčení ve velkých úhlech, mechanismus řízení nespočívá proti bloku. Jako B5: 3 lze použít pouze kvalitní svorky L. V nich droiddexter vytvořil dva otvory pro připojení ke stromu.Nastavil svorky přesně rovnoběžně se zbytkem detailů. B5: 2 je stoh čtverců ze skleněných vláken na každé straně svorky ve tvaru L.
Pořadí komponent je následující. Pokud počítáte shora: R-8, malá pružina, PY-2 s připojeným T-1, tři vrstvy skelného vlákna, svorka ve tvaru L, další tři vrstvy, další PY-2, plastový držák, další PY-2 s T- 1, pak volant, pak R-8.
V sestavě B7: 1 část AUB-5 zabraňuje uvolnění šroubového spojení. Uzly B7: 2 až B7: 6 jsou vícevrstvé komíny ze skleněných vláken, které jsou nám již známé. V uzlu B7: 7 droiddexter aplikoval krátké šrouby tak, aby nezasáhly rotující části. B7: 8, B7: 9 - otvory ve skleněných vláknech pro díly SH-2 (80 mm) a R-8. Uzel B7: 10 zabraňuje ohýbání kovového pásu, protože části SQ-25 a A-11 společně tvoří kloub.
Kloubové rameno může pohybovat koncovým článkem nahoru, dolů, doleva a doprava, i když je plošina nehybná. Aby se pohyboval podél osy Y, prošel díl SH-4, dlouhý 127 mm, přes dřevěný blok. Pro pohyb po ose X je část SQ-25 připojena přímo k servopohonu (obr. C0 až C9).
Pro řízení otáček motoru použil droiddexter složený tranzistor TIP122, signál PWM, ke kterému přichází Arduino. Aby se změnil směr otáčení motoru, droiddexter vyrobil originální mechanický perpilátor z malého servopohonu. Předtím zkusil most H, ale ukázalo se, že je příliš slabý. To, co zabránilo použití jednoduchého relé, není jasné. Motory jsou napájeny dvěma 12 V bateriemi připojenými paralelně.
Z fotografie je velmi jasné, jak je uspořádán a funkční přepínač polarity, ale překladač spojil pohyblivé kontakty nikoli přímými, ale spirálovými dráty.
Pro rychlou rekonfiguraci jsou všechna připojení provedena na prkénku na prkénko. Anténa droiddexteru je umístěna na boku a dostatečně vysoká. Motory pro pohyb robotů, jak je uvedeno výše, jsou napájeny dvěma 12 V bateriemi, protože lithium-polymerové baterie vhodné pro parametry se ukázaly jako příliš drahé pro master. Servomotor zařízení pro přepólování polarity je napájen z nich, ale pomocí pětivoltového stabilizátoru. Ukázalo se, že osmivoltové lithium-polymerové baterie s menší kapacitou byly pro velitele přístupnější, napájel z nich všechna serva - ta, která se používají k pojíždění, a ta, která jsou nainstalovaná v manipulátoru. Tyto jednotky začínají selhat, pokud je kapacita zdroje energie příliš malá nebo je k němu připojeno mnoho dalších zátěží.
Arduino je napájeno samostatnou 9-voltovou baterií prostřednictvím stabilizátoru nainstalovaného na desce nominálně.
„Zoo“ zdrojů energie, z nichž některé je třeba změnit, jiné nabíjet, je samozřejmě nepohodlné, ale bude to dělat pro prototyp.
Modul 2,4 GHz, jak je popsáno výše, je napájen Arduino pomocí speciálně navrženého adaptéru se stabilizátorem. Funguje tedy stabilněji, než když je poháněn samotným stabilizátorem Arduino.
Závěry Arduina se používají následovně: 6 a 7 - ovládání servopohonů řídicího mechanismu, 2 a 3 - manipulátoru, 5 - zařízení s obrácením polarity, 8 - PWM pro motory s posunem kolektoru, 2, jakož i od 9 do 13 - výměna informací s 2,4-GHz modul.
Celkově to vypadá takto:
Ze strany notebooku je vše velmi jednoduché: Arduino Nano, stejný adaptér se stabilizátorem a stejný modul 2,4 GHz. Napájeno 9 V baterií. Tělo je vyrobeno ze skleněných vláken a kovových částí.
Software ještě není připraven, autor jej bude sdílet, když jak softwarová, tak hardwarová část opustí fázi prototypu. Je napsán v C ++ pomocí SDL a poskytuje trojrozměrné zobrazení aktuální polohy manipulátoru, pohybování plošiny pomocí příkazů z kláves se šipkami a manipulátor pomocí příkazů z joysticku, změna rychlosti pomocí příkazů z kolečka na joysticku. Aby reakce na příkazy z joysticku nebyla příliš tvrdá, je implementováno vyhlazování softwaru. Joystick přenáší data o poloze os v rozsahu 0 - 32767, programově je přepočítává v rozsahu 0 - 180 - v tomto formátu přijímají servo příkazy. Informace jsou přenášeny v paketech, z nichž každý sestává z pěti celých čísel s údaji o požadovaných pozicích všech ovladačů.
Ovládáním robota může uživatel současně obdivovat tak krásnou věc:
Po opuštění fáze prototypu bude vše přeneseno z prkénko na desku s plošnými spoji. Kompozitní tranzistory se zahřívají docela dost, vyžadují především desku s plošnými spoji a především dobré jímky tepla.
Skutečnost, že při zpracování skleněných vláken je nutná ochrana rukou a dýchacích orgánů, byl droiddexter přesvědčen o své vlastní zkušenosti a s tímto materiálem již nebude pracovat bez osobních ochranných prostředků!
Kladivo hřebíky je lepší s velkým počtem slabých tahů, než naopak. Výkon vrtačky by měl být zvolen v závislosti na průměru díry a materiálu - ano, budete potřebovat dvě nebo tři vrtačky, ale ušetří se více nervů. Chcete-li zabránit pohybu díry, nejprve zatlačte vrták silně proti bodu vrtání a teprve potom vrták zapněte a postupně zvyšujte rychlost. Při práci s jakýmkoli nářadím používejte rukavice. Při použití síly na šroubovák se ujistěte, že její bodnutí neklouzlo na druhou stranu. Neřežte nic nožem směrem k sobě, jen od sebe. Nezkratujte napájecí zdroje.
A pak budete používat jakýkoli z vašich domácích produktů bez obvazů, lepidel a sádry!