BucketBot: robot oparty na Nano-ITX: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

Jest to łatwa do wykonania podstawa robota mobilnego. Wykorzystuje płytkę komputerową Nano-ITX, ale można użyć Mini-ITX, a także jednego z komputerów jednopłytowych, takich jak Raspberry Pi, BeagleBone, a nawet Arduino.

Koniecznie sprawdź najnowszą wersję tego robota.

Projekt tego robota miał na celu usunięcie problemów z robotem typu stos. W tym projekcie masz dostęp do wszystkich części bez usuwania warstw. Ponadto uchwyt na górze z przełącznikami zasilania jest kluczową cechą każdego robota mobilnego, ponieważ mają tendencję do uciekania przed tobą.:-) Nazwa "Bucket Bot" pochodzi od łatwego sposobu transportu - mieści się w 5-galonowym wiadrze!

Ten robot ma prostą i tanią konstrukcję, wykorzystującą sklejkę oraz proste elementy złączne i sprzętowe w sklepie domowym. Nowszy, wykorzystujący metalowe i nowsze komponenty, jest opracowywany i zostanie opublikowany za kilka miesięcy.

Krok 1: Silniki i koła

Koła i mocowania silnika dla Bucket Bot są domowej roboty i zostały stworzone, zanim tego rodzaju części stały się szerzej dostępne. Następny obrót tego projektu prawdopodobnie wykorzysta do tego części z półki. Poniższe podejście zadziałało jednak dobrze i mogło zaoszczędzić trochę pieniędzy. Silniki pochodziły z Jameco, ale są teraz dostępne w wielu miejscach, takich jak Lynxmotion. Wykorzystuje szczotkowe silniki 12 V DC, około 200 obr./min, ale możesz wybrać kombinację napięcia / prędkości / mocy, aby dopasować ją do aplikacji. Wsporniki montażowe silnika są wykonane z kątowego aluminium - najtrudniejszą częścią było ustawienie tych trzech otworów montażowych silnika w jednej linii. Przydaje się do tego kartonowy szablon. Kątownik aluminiowy miał wymiary 2"x2" i został przycięty do szerokości 2". Zostały one zbudowane dla innego robota, ale w tym przypadku koła znajdują się pod platformą, więc potrzebują podkładki 1/8" (wykonanej z tworzywa sztucznego, które był w pobliżu). Opony to koła samolotu Dubro R/C, a środkowa część została wywiercona, aby użyć dużego starego gwintownika 3/4" do gwintowania tego otworu. Następnie użyj śruby 3/4" i wywierć otwór na wał wzdłuż długość śruby od głowy do środka. Kluczem jest wyprostowanie i wyśrodkowanie. Śruby wyższej jakości mają znaki na łbie, które pomagają znaleźć środek, a do wykonania tego otworu użyto wiertarki. Z boku wywiercony został otwór na wkręt dociskowy. Został on nabity czymś w rodzaju gwintownika o rozmiarze #6. Następnie wkręcasz śrubę w koło i zaznaczasz, gdzie śruba wystaje z drugiej strony koła, usuwasz ją i odcinasz śrubę narzędziem Dremel, aby usunąć nadmiar. Śruba pasuje wtedy do koła, a śruba ustalająca trzyma ją na wale silnika. Tarcie koła o dużą śrubę wystarczyło, aby się nie ślizgało.

Krok 2: Baza

Główną ideą z bazą było udostępnienie wszystkich części. Mając części zamontowane pionowo, możesz korzystać z obu stron pionowej deski. Podstawa ma wymiary 8"x8", a góra to 7"x8". Wykonany jest z 1/4" (może nieco cieńszej) sklejki. Próbowałem z poliwęglanu 1/8", ale wydaje się zbyt elastyczny - grubszy plastik będzie działał dobrze. Uważaj jednak na akryl - łatwo pęka. Ale dzięki wspornikom kątowym w kolorze drewna i mosiądzu, ten projekt ma odrobinę steampunku.:-) Połączenie podstawy z bokiem wykonujemy za pomocą prostych kątowników - do ich montażu użyto śrub z łbem płaskim z podkładką i podkładką zabezpieczającą od strony drewna. Jeśli umieścisz je na krawędziach strony 7", ładnie wylądują po obu stronach akumulatora. Użyto standardowego kółka z kilkoma gwintowanymi prętami (długości 2"), aby przedłużyć go wystarczająco daleko, aby pasował do kół. Ponieważ koła nie są wyśrodkowane, drugie kółko po drugiej stronie nie było potrzebne.

Krok 3: Montaż baterii

Aby zamontować akumulator, użyj kawałka aluminiowego pręta i prętów gwintowanych #8, aby zrobić zacisk. Kątowe aluminium również mogłoby się tu dobrze sprawdzić.

Krok 4: Przełączniki uchwytu i zasilania

Wszystkie dobre roboty mają uchwyt, gdy wystartują w nieoczekiwanym kierunku! Pomocne jest również posiadanie przełącznika zasilania silnika na górze. Istnieje wiele sposobów na zrobienie uchwytu - ten został właśnie złożony z materiału w laboratorium (inaczej garażu), ale wszystko pochodzi z twojego ulubionego sklepu domowego. Ten właściwie zadziałał całkiem nieźle i był łatwy do wykonania. Główną częścią jest jakiś kanał aluminiowy - kanał 3/4 "x 1/2". Ma długość 12,5" - każdy bok ma 3", a góra 6,5". Aby wykonać główne zagięcia, przytnij boki, a następnie złóż. W rogach wywiercono otwory i użyto nitów, aby zwiększyć wytrzymałość, chociaż ten krok prawdopodobnie nie jest wymagany. Ładniejszy uchwyt można wykonać za pomocą rurki PCV 1" (3,75") - jeśli dodasz to, załóż rurkę PCV przed wygięciem metalu. Kilka cienkich śrub może być użytych do przytrzymania jest na miejscu, jeśli chcesz, aby się nie obracał podczas trzymania. Następnie, w celu połączenia z drewnem, usuń 1,5 cala ze środkowej części kanału i umieść ostatnie 0,5 cala w imadle, aby uzyskać te zaczepy bliżej siebie - 1 "materiału między kątami ładnie, a następnie od rączki do drewna. Wywierć otwory na włącznik zasilania i silnika po każdej stronie rękojeści - wiertło stopniowe znacznie ułatwia wykonanie tych dużych otworów. Posiadanie przełączników na górze jest przyjemne w nagłych wypadkach, a ponieważ ten robot korzysta z akumulatora 12 V, podświetlane przełączniki samochodowe są miłym i praktycznym akcentem.

Krok 5: Okablowanie i komponenty elektroniczne

Płytka komputerowa montowana jest złączami skierowanymi do góry, aby ułatwić podłączenie monitora itp. Do połączeń zasilających zastosowano 4-rzędową listwę zaciskową europejską - wystarczyła zarówno dla wyłączników zasilania komputera, jak i silnika. Komputer korzystał z zasilacza 12V, więc wygodnie było, aby komputer i silniki korzystały z tego samego napięcia. Do ładowania baterii wykorzystano wtyk i gniazdo mikrofonu - wydają się działać dobrze i są tak wyprowadzone, aby uniemożliwić ich odwrotne podłączenie. Akumulator to ogniwo żelowe 12V o mocy 7 amperogodzin. Ładowarka do tego akumulatora została zmodyfikowana z wtyczką mikrofonu. Na zdjęciach widać, jak zamontowano dysk twardy. Obok dysku twardego znajduje się płyta sterowania serwomechanizmem. W tym przypadku był to jeden z Parallax, który jest obsługiwany przez RoboRealm, oprogramowanie służące do programowania tego robota. Pod platformą zastosowano Dimension Engineering Sabertooh 2x5 ze sterowaniem R/C pochodzącym z Parallax SSC.

Krok 6: Kamera

Ten robot używa tylko jednego czujnika - standardowej kamery internetowej USB. Aparat Phillips działa dobrze, ponieważ ma dobrą czułość w gorszych warunkach oświetleniowych, co pomaga utrzymać wysoką liczbę klatek na sekundę. Wiele kamer internetowych spowalnia szybkość klatek przy słabym oświetleniu, ponieważ uzyskanie obrazu zajmuje więcej czasu. Kolejną fajną cechą kamery Phillips jest mocowanie 1/4", dzięki czemu można ją łatwo zamocować. Pozwala również na przesuwanie kamery nawet po zamontowaniu, dzięki czemu można ją wycelować w dół lub do przodu w razie potrzeby. Przymocuj ją za pomocą 1/ Śruba 4-20 x 2,5" cala.

Krok 7: Uwagi dotyczące uruchamiania oprogramowania i systemu operacyjnego

Mam teraz starszą wersję systemu Windows (2000) na BucketBot, więc po prostu zauważ, że ustawiłem go tak, aby automatycznie logował użytkownika i uruchamiał RoboRealm po uruchomieniu. W ten sposób mogę zasilić robota bez konieczności używania klawiatury, myszy czy monitora. Użyłem demonstracji śledzenia piłki, aby przetestować system i działał świetnie w domu z niebieską piłką, ale nie tak dobrze w szkole, gdzie wszystkie dzieci miały niebieskie koszulki!:-) Z perspektywy czasu zielony jest lepszym kolorem - czerwony jest naprawdę zły ze względu na kolory skóry, a niebieski jest zbyt miękkim kolorem, aby można go było wiarygodnie wykryć. Nie mam teraz tego pliku konfiguracyjnego RoboRealm, ale następna wersja tego projektu będzie zawierała pełny kod. Możesz także dodać złącze bezprzewodowe (Nano-ITX ma drugie złącze USB) i użyć zdalnego pulpitu itp. do zdalnego zarządzania maszyną. Ten projekt był świetnym krokiem w sekwencji od wielu modeli wizualizacji kartonowych do tego, do najnowszej, którą wkrótce opublikuję!