ShWelcome Box: Czasami przyjaciel: 8 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Szukasz firmy?

Krok 1: Wprowadzenie

Szukasz przyjaciela, który zawsze będzie przy Tobie na dobre i na złe? Dobrze poszukaj gdzie indziej, ponieważ ShWelcome Box po prostu uwielbia uciekać od swoich problemów i ludzi, którzy są zbyt blisko. Tak jak studenci architektury.

Ludzie mówią, że jeśli wystarczająco dużo razy ucieknie od ciebie, możesz znaleźć przyjaciela pod całą nieśmiałością…

Krok 2: Wideo

Krok 3: Części, materiały i narzędzia

Materiały:

1x arkusz sklejki o grubości 1,5 mm

2x arkusze białego kartonu 1,5 mm

4x czujniki ultradźwiękowe

2x silniki prądu stałego

2x gumowe koła

1x Arduino Mega

1x marmur

1x prześcieradło z wełny

8x 2n2222 Tranzystory

8x Diody

Rezystory 8x 100Ω

Wiele przewodów połączeniowych - męski/męski i męski/żeński

Nóż dokładny

Klej (zalecany pistolet do klejenia, więc jeśli popełnisz błędy, nadal możesz odłamywać kawałki)

Nożyczki do cięcia wełny

Może ciąć materiały ręcznie lub laserowo (zalecane do cięcia laserowego)

Krok 4: Obwód

W przypadku obwodów istnieją tylko 2 ogólne konfiguracje, które powtarzają się dla różnych silników i czujników ultradźwiękowych.

W przypadku silników prądu stałego postępuj zgodnie z pierwszym obrazem w tej sekcji, ale spróbuj dopasować wszystko tak blisko, jak to możliwe, aby były bliżej Arduino. Po zakończeniu 1 powtórz ten sam schemat obok niego w kolejności dla drugiego silnika. Upewnij się, że wiesz, który silnik jest po której stronie (silnik lewy lub prawy).

4 czujniki ultradźwiękowe to tylko kwestia podłączenia pierwszego i ostatniego styku odpowiednio do dodatniej i ujemnej części płytki stykowej. Następnie podłącz odpowiedni wyzwalacz i piny echo do odpowiednich pinów cyfrowych. Utrzymywanie wszystkiego w porządku jest tutaj twoim najlepszym przyjacielem.

Krok 5: Produkcja maszyn

Podczas konstruowania ShWelcome najlepiej jest utworzyć go w 3 oddzielnych częściach. Podstawa, w której znajduje się płytka stykowa, Arduino i czujniki, dolna komora zawierająca silniki i noga podpierająca, a na końcu kopuła/dach robota.

Zacznij od dużego drewnianego sześciokąta i 4 mniejszych diamentów z 2 otworami w każdym kwadracie. Umieść kwadraty po przeciwnych stronach i przyklej je. Następnie weź 4 kształty w kształcie trapezu z otworami na końcach i sklej je tak, aby znajdowały się poniżej podstawy i między 2 diamentami. Na koniec za pomocą 4 małych drewnianych kwadratów przyklej je do krawędzi środkowego kwadratu, aby podstawa mogła opierać się na dolnej części.

Aby wykonać dolną komorę, przyklej kółka do końców wystających z kawałka zaokrąglonym końcem. Umieść 1 koło na zewnętrznych częściach każdego silnika. Następnie używając 4 kawałków, 1 kwadratu z otworem pośrodku, 1 prostokąta z otworem pośrodku i 2 innych prostokątów, utwórz pudełko na środku zaokrąglonego kawałka, aby mogło utrzymać podstawę. Upewnij się, że przewody silników zostały wprowadzone przez otwory w kwadratach, aby można je było podłączyć do płytki stykowej nad podstawą. Aby stworzyć nogi podpierające, trzymaj 3 proste kawałki razem z różnymi kółkami, a następnie wsuń marmur po stwardnieniu kleju. Następnie umieść go przez duży otwór w środku. Najpierw próbowaliśmy wykonać dno z kartonu, ale nie wytrzymało to ciężaru podstawy.

Aby łatwo zbudować dach, będziesz chciał połączyć 4 mniejsze sześciokątne elementy obok siebie, wyrównać je do najwyższego kwadratowego elementu, a następnie skleić je wszystkie razem. Zapewni to, że sześciokąty będą ustawione pod odpowiednim kątem, aby ściśle przylegały do podstawy robota. Następnie możesz przykleić futro do kopuły i odciąć nadmiar części.

Potem wystarczy tylko umieścić wszystkie przewody na podstawie, wsunąć odpowiednie czujniki we właściwym kierunku, połączyć przewody kół z odpowiednimi przewodami na płytce stykowej, a następnie umieścić na niej kopułę wszystko.

Można również użyć mostka H, aby silniki mogły działać w obu kierunkach na polecenie.

Krok 6: Programowanie

Kod zaczyna się od upewnienia się, że wyraźnie pokazuje, który wyzwalacz czujnika i styki echa są podłączone do których pinów i gdzie podłączyć 8 cyfrowych pinów, aby silniki mogły obracać się w różnych kierunkach.

Następnie ustawia sterowalne zmienne, takie jak prędkość silników kół i ilość interakcji, z którymi jest to możliwe, zanim stanie się trochę przyjazne.

Wszystko w konfiguracji to po prostu ustawianie trybów pinów dla każdego pinu, niezależnie od tego, czy jest to wyjście, czy wejście.

Sposób, w jaki uprościliśmy kod, polega na rozbiciu sposobu poruszania się robota na coraz mniejsze funkcje, które ułatwiają mu robienie tego, co chcemy. Funkcje najniższego poziomu to leftForward(), leftBackward(), rightForward(), rightBackward(), które mówią każdemu silnikowi, aby poruszał się do przodu lub do tyłu. Następnie funkcje takie jak forward(), back(), left() i right() wywołują odpowiednio wcześniej wspomniane funkcje, aby sprawić, by robot poruszał się w określonym kierunku.

Krok 7: Wyniki i refleksja

Pod koniec tego projektu byliśmy bardzo zadowoleni z tego, jak porusza się nasz robot, ale uważamy, że wciąż można coś ulepszyć. Dużo nauczyliśmy się również z naszego pierwszego projektu.

Nasz początkowy projekt zakładał posiadanie skrzyni z 4 kołami, ponieważ myśleliśmy, że zapewni to stabilność ruchu i przyczepność. W tej iteracji odkryliśmy, że więcej silników oznaczało, że źródło zasilania zostało jeszcze bardziej podzielone. Oznaczało to, że każdy silnik był słabszy, a robot nie mógł się tak naprawdę poruszać pod własnym ciężarem. Z tego powodu zdecydowaliśmy się zmniejszyć ilość kółek do 2, aby każde koło mogło być mocniejsze.

Konstrukcja z 2 kołami była znacznie lepsza, a robot poruszał się płynniej i bardziej konsekwentnie.

Innym problemem, którego doświadczyliśmy w przypadku 4-kołowej konstrukcji, jest to, że czasami, w zależności od powierzchni, na której go testowaliśmy, lub ustawienia kół, robot nie leżał płasko na ziemi, co utrudniało przyczepność, jaką miałby z podłożem.

W przyszłej iteracji chcielibyśmy spróbować zaimplementować takie rzeczy, jak płynniejszy/nieprzerwany ruch, mniejsze ciało (może jeśli użyliśmy mniejszej płytki prototypowej) lub znaleźć sposób, aby poruszał się szybciej/bardziej nieregularnie.

Krok 8: Referencje i kredyty

Ten projekt został wykonany na kurs ARC385 na Uniwersytecie w Toronto, program John H Daniels Architecture

Konfiguracja silnika prądu stałego - przesuń w klasie (obrazek powyżej)

Arduino Mega

Samouczek dotyczący czujników ultradźwiękowych

Silniki i koła prądu stałego Amazon

Czujniki ultradźwiękowe

Członkowie grupy:

Franciszek Banares

Yuan Wang

Ju Yi

Nour Beydoun