„Instructable“, pravarde droiddexter, autorius padarė gana sudėtingą savaeigę modelis. Yra robotaskurį galima valdyti iš nešiojamojo kompiuterio. Norėdami valdyti platformos judėjimą, naudojama klaviatūra, o operatorius gali duoti komandas manipuliatoriaus rankai iš vairasvirtės, prijungtos prie to paties nešiojamojo kompiuterio. Vairasvirtė naudojama kaip „Logitech Attack 3“, tačiau tai darys kitas panašus variantas. „Breadboard“ tipo lentos ir džemperiai su „DuPont“ jungtimis (nors dabar jas gamina kitos įmonės) leidžia greitai sukonfigūruoti ir pakeisti roboto dizainą, taip pat jo sudėtį.
Nešiojamame kompiuteryje veikianti programa ekrane trimatėje formoje pakartoja dabartinę manipuliatoriaus rankos padėtį ir taip pat pateikia informaciją apie visus jos judesius teksto konsolėje. Programa parašyta C ++ ir turi paprastą įvykių architektūrą.
Kai „droiddexter“ pritaikytas naminis daug detalių iš metalo konstruktoriaus (Meccano ar jo klono), jis pridėjo iliustraciją su šių dalių sąrašu ir jų raidiniais bei skaitmeniniais žymėjimais. Roboto mazgų nuotraukose jis kartu su detalėmis iš dizainerio pateikė atitinkamus žymėjimus iš šio sąrašo.
Prietaisas naudoja dvi plokštes vienu metu Arduino: vienas „Uno“ (robote) ir vienas „Nano“ (prijungtas prie nešiojamojo kompiuterio). Kiekviena iš šių plokščių yra sujungta per 2,4 GHz modulio NRF24L01 modulį per standartinius adapterius su įmontuotais 3,3 voltų stabilizatoriais ir blokuojančiais kondensatoriais. Paprastai yra penki energijos šaltiniai: dvi 12 voltų baterijos, dvi 9 voltų baterijos ir viena 8,8 volčio ličio polimero baterija. Tokiu keistu būdu droiddexter prisiminė „BigTrak“, čia žinomą kaip Elektronika IM-11. Tiesa, yra tik du energijos šaltiniai. „Jumper“ tipo „DuPont“ meistras paėmė 120–40 vienetų iš visų trijų tipų. „Servos“ - dviejų tipų: „TowerPro MG995“ - keturi, „TowerPro SG90“ - vienas. Dar reikia: penkių voltų stabilizatoriaus (bet kokio, net 7805, bet geresnio impulso) ir dviejų kolektorių variklių, esant 500 aps / min greičiams.
Po „droiddexter“ pereinama prie mechaninių komponentų pasirinkimo. Jis pasiima du medinius 540 mm ilgio, 60 mm gylio ir 25 mm pločio stiklo pluošto lakštus (perdirbimo metu reikia apsaugoti rankas ir kvėpavimo organus), aukščiau paminėtą metalo konstruktorių (tai užtruko du rinkinius), keturis ratus, kurių skersmuo 100 mm. ir 20 mm storis, apskaičiuotas ant 6 mm veleno,du laikikliai su guoliais ir velenais tiems ratams, kurie laisvai sukasi, o ne varomi elektros varikliais, šeši servo laikikliai ir du variklio laikikliai su krumpliaračiais likusiems dviem ratams.
Roboto droiddexterio dizainas suskaidytas į didelius modulius. Bet kurį iš jų galima pašalinti, o po to perkonfigūruoti, suremontuoti (kas labai patogu - nedėkite viso modelio ant stalo) arba pakeisti kitu, atliekančiu kitokią funkciją.
Šiuo metu robote yra keturi moduliai, jie parodyti A paveiksle. Trečiasis ir ketvirtasis moduliai palaiko priekinius ir galinius ratus, taip pat vairo mechanizmo agregatą. Pirmasis ir antrasis moduliai trečiąjį ir ketvirtąjį jungia vienas su kitu, antrasis modulis taip pat turi dvi 12 voltų baterijas, kurios maitina ratų pavaros variklius ir servovariklius. Baterijos yra klijuojamos medienos klijais.
Kita pirmojo modulio funkcija yra papildomai palaikyti vairo pavaros mazgą. Priešingu atveju, veikiant gana stiprioms apkrovoms, jis deformuojasi. Todėl pirmasis modulis turi į priekį kyšančią medinę trinkelę, o antrasis laisvai sujungtas su vairo pavara - dvi spyruoklės ir vyris.
Norėdami padidinti stiprumą, „droiddexter“ vairavimo mechanizme racionaliai pritaikė detales iš stiklo pluošto ir plieno.
A1 paveiksle pavaizduotas didelis modulio 4 vaizdas iš viršaus. Mazgas A1: 1 neša elektroninę roboto dalį. Ant stiklo pluošto gabalo pritvirtinama plokštė prototipas ir „Arduino“, likusi dalis elektronikos droiddeterio pritvirtinta tiesiai prie A1: 1. Norėdami tai padaryti, jis paėmė L formos spaustuką ir dvi dalis AB-7, pritvirtintas prie jo varžtais ir veržlėmis.
Mazgas A1: 2 palaiko galinių ratų pavarą.
„A1: 3“ agregatą sudaro du mediniai blokai, kuriuos „droiddexter“ klijavo prie rėmo medienos klijais, kad 1 ir 2 moduliai gabentų visas roboto dalis.
Mazgas A1: 4 turi papildomą elektroniką roboto judesio varikliams valdyti.
Dabar pažvelkime į 4 modulį iš apačios - fig. A2. Mazgas A2: 1 yra pagrindinis vairo stiprintuvas. Du iš trijų roboto servų yra atsakingi už riedėjimą. Droiddexter juos padėjo ant kieto kartono lakšto ir pritvirtino iš apačios į priekį prie 3 ir 4 modulių, prikaltų prie rėmo.
Mazgas A2: 2 yra viena iš vairavimo mechanizmo dalių, kurias „droiddexter“ prijungė prie „servos“, taip pat prie 4 modulio. Ant jo taip pat yra priekiniai roboto ratai.
Figūrose nuo A3 iki A6 atitinkamai pavaizduotas mazgas A1: 3, 4 modulis, mazgas A1: 1 ir mazgas A2: 2.
Šis mechanizmas, savo ruožtu, susideda iš trijų pagrindinių komponentų: pačios mechaninės dalies, pakeičiančios priekinių ratų padėtį, pačių servų, taip pat spyruoklių, kurios visa tai palaiko vertikalioje padėtyje veikiant servitutams. Paveiksle B0 parodyta šios spyruoklių sistema. Iš pradžių „droiddexter“ vairo pavarą statė be stiklo pluošto laikiklio. Jis pasirodė trapus. Važiuojant dideliu greičiu, mechanizmas sugedo, o metalas susilenkė. Naudojant stiklo pluoštą, stiprumas padidėjo, o spyruoklės suteikia konstrukcijai lankstumo, perimdamos jėgas, kurios kitu atveju galėtų jį sunaikinti. Riedėjimas tampa sklandesnis, o susidūrimo metu į servo stulpelius nepereina griaunančios jėgos. Pridėjęs spyruoklių laikiklius prie B0: 1 agregato, droiddexter nusprendė, kad vyriai gali būti tvirtinami tokiu pačiu būdu.
Fig. B1 parodytas tas pats, bet kitu kampu. Papildomi stiklo pluošto tvirtinimai buvo įtaisyti po pirmųjų bandymų, kurie sąlygojo gedimus. Prie „A-11“, „A-7“, „A-5“ detalių „droiddexter“ pridėjo panašumų su standikliais. Mazgas B1: 3 yra rato laikiklis su ašimi ir guoliu, sujungtu su L formos spaustuku; šie ratai riedėjo. B1: 2 - vienas iš ratų, jie yra labai patvarūs ir užtikrina pakankamą laisvą tarpą.
Mazgas B2: 1 yra dalis A-5, sujungta su servopavara dviem varžtais ir veržlėmis. Būtinos poveržlės. B2: 2 ir B2: 3 - metalinės juostelės, sutvirtintos standinančiais šonkauliais. B2: 4 - vyris, prie kurio patikimumo pridedamos poveržlės ir TW-1 dalys.
Iš šių skaičių B3 – B14:
B5: 1 - išpjova, padaryta taip, kad pasukant dideliais kampais vairo mechanizmas neatsiremtų į bloką. Kaip B5: 3, galima naudoti tik aukštos kokybės L formos spaustukus. Juose droiddexteris padarė dvi skylutes pritvirtinimui prie medžio.Jis nustatė spaustukus tiksliai lygiagrečiai su likusiomis detalėmis. B5: 2 yra pluošto pluošto kvadratų pluoštas kiekvienoje L formos spaustuko pusėje.
Komponentų tvarka tokia. Jei skaičiuoti iš viršaus: R-8, maža spyruoklė, PY-2 su prie jo pritvirtintu T-1, trys stiklo pluošto sluoksniai, L formos spaustukas, dar trys sluoksniai, dar vienas PY-2, plastikinis laikiklis, dar vienas PY-2 su T- 1, tada vairo pavara, tada R-8.
Montuojant B7: 1, AUB-5 dalis neleidžia atsilaisvinti varžto jungčiai. Mazgai B7: 2 - B7: 6 yra daugiasluoksnės stiklo pluošto pluoštai, mums jau pažįstami. Mazge B7: 7 droiddexter pritaikė trumpus varžtus, kad jie nesikištų į besisukančias dalis. B7: 8, B7: 9 - skylės iš stiklo pluošto dalims SH-2 (80 mm) ir R-8. Mazgas B7: 10 neleidžia metalinei juostelei lenktis, nes dalys SQ-25 ir A-11 kartu sudaro vyrį.
Šarnyrinė rankena gali perkelti galinę svirtį aukštyn, žemyn, kairėn ir dešinėn, net jei platforma nejuda. Norėdami judėti išilgai Y ašies, per medinį bloką buvo pravesta 127 mm ilgio SH-4 dalis. Norėdami judėti išilgai X ašies, SQ-25 dalis pritvirtinama tiesiai prie servopavaros (pav. Nuo C0 iki C9).
Variklio greičiui valdyti droiddexteris naudojo kompozitinį tranzistorių TIP122, kurio PWM signalas ateina iš Arduino. Norėdami pakeisti variklio sukimosi kryptį, „droiddexter“ iš mažos servopavaros pagamino originalų mechaninį perpoliatorių. Prieš tai jis buvo bandęs „H“ tiltą, tačiau jis pasirodė per silpnas. Kas sutrukdė naudoti paprastą relę, neaišku. Varikliai maitinami dviem lygiagrečiai sujungtomis 12 voltų baterijomis.
Iš nuotraukos labai aišku, kaip išdėstytas ir veikia poliškumo keitiklis, tačiau vertėjas judamuosius kontaktus sujungtų ne tiesioginiais, o spiraliniais laidais.
Norint greitai konfigūruoti, visos jungtys yra pagamintos ant duonos tipo duonos lentos. „Droiddexter“ antena yra šone ir yra pakankamai aukšta. Roboto judėjimo varikliai, kaip aprašyta aukščiau, maitinami dviem 12 voltų akumuliatoriais, nes parametrams tinkamos ličio polimero baterijos šeimininkui pasirodė per brangios. Poliškumo keitimo įtaiso servovariklį maitina tik jie, tačiau per penkių voltų stabilizatorių. Mažesnės talpos aštuonių voltų ličio polimero akumuliatoriai šeimininkui pasirodė labiau prieinami, jis tiekė iš jų visas servas - tiek tas, kurios naudojamos riedėjimui, tiek tas, kurios įmontuotos manipuliatoriuje. Šie diskai pradeda sugesti, jei maitinimo šaltinio keliamoji galia yra per maža arba prie jo prijungta daug kitų apkrovų.
„Arduino“ maitinamas atskira 9 voltų baterija per stabilizatorių, įmontuotą į plokštę.
Be abejo, energijos šaltinių „zoologijos sodas“, kurį reikia pakeisti, o kitus įkrauti, yra nepatogus, tačiau prototipas tai padarys.
Aukščiau aprašytą 2,4 GHz modulį maitina „Arduino“ per specialiai sukurtą adapterį su stabilizatoriumi. Taigi jis veikia stabiliau nei tada, kai maitinamas paties „Arduino“ stabilizatoriaus.
Arduino išvados naudojamos taip: 6 ir 7 - vairo pavara, 2 ir 3 - manipuliatorius, 5 - poliškumo keitimo įtaisas, 8 - PWM poslinkio kolektorių varikliams, 2, taip pat nuo 9 iki 13 - keitimasis informacija su 2,4 gigahercų. modulis.
Visi kartu atrodo taip:
Iš nešiojamojo kompiuterio pusės viskas yra gana paprasta: „Arduino Nano“, tas pats adapteris su stabilizatoriumi ir tas pats 2,4 GHz modulis. Maitinamas 9 voltų baterija. Korpusas pagamintas iš stiklo pluošto ir metalinių dalių.
Programinė įranga dar nėra paruošta, autorius ja pasidalys, kai programinės įrangos ir aparatinės įrangos dalys išeis iš prototipo stadijos. Jis parašytas C ++, naudojant SDL, ir pateikia trimatį esamos manipuliatoriaus padėties ekraną, judant platformai komandomis iš rodyklių klavišų, o manipuliatoriui - komandomis iš vairasvirtės, keičiant greitį komandomis iš rato ant vairasvirtės. Kad reakcija į vairasvirtės komandas nebūtų per atšiauri, įgyvendinamas programinės įrangos išlyginimas. Vairasvirtė perduoda duomenis apie ašių padėtį 0–32767 diapazone, jos yra programiškai konvertuojamos į 0–180 diapazoną - tokiu formatu jos priima servo komandas. Informacija perduodama paketais, iš kurių kiekvienas susideda iš penkių sveikųjų skaičių su duomenimis apie būtinas visų pavarų padėtis.
Valdydamas robotą, vartotojas gali vienu metu grožėtis tokiu gražiu dalyku:
Išėjus iš prototipo stadijos, viskas bus perkelta iš pagrindinės plokštės į spausdintinę plokštę. Kompozitiniai tranzistoriai įkaista gana daug, jiems reikalinga spausdintinė plokštė ir geros šilumos absorbcijos.
Tai, kad apdirbant stiklo pluoštą būtina apsaugoti rankas ir kvėpavimo organus, „droiddexter“ įsitikino savo patirtimi ir niekada nebegalės dirbti su šia medžiaga be asmens apsaugos priemonių!
Plaktukais nagus geriau atlikti su daugybe silpnų smūgių, nei atvirkščiai. Pasirinkite gręžtuvo galią, atsižvelgdami į skylės skersmenį ir medžiagą - taip, jums reikės dviejų ar trijų grąžtų, tačiau bus sutaupyta daugiau nervų. Norėdami užkirsti kelią skylės judėjimui, pirmiausia stipriai prispauskite gręžtuvą prie gręžimo vietos, o tik tada įjunkite grąžtą ir palaipsniui didinkite greitį. Dirbdami su bet kokiais įrankiais, mūvėkite pirštines. Taikydami jėgą atsuktuvui, įsitikinkite, kad jos įgėlimas neslysta ant kitos rankos. Nupjaustykite peiliu nieko prieš save, tik atokiau nuo jūsų. Neužjunkite trumpųjų maitinimo šaltinių.
Ir tada jūs naudosite bet kuriuos savo namų gaminius be tvarsčių, klijų ir gipso!