Robot de téléprésence : plate-forme de base (partie 1) : 23 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

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Un robot de téléprésence est un type de robot qui peut être contrôlé à distance via Internet et fonctionner comme un substitut pour quelqu'un d'autre. Par exemple, si vous êtes à New York, mais que vous souhaitez interagir physiquement avec une équipe de personnes en Californie, vous pouvez appeler un robot de téléprésence en Californie et faire en sorte que le robot soit votre remplaçant. -partie instructables série. Au cours des deux prochains instructables, nous allons construire la plate-forme de robot électromécanique de base. Cette plate-forme sera par la suite enrichie de capteurs et d'une électronique de contrôle supplémentaire. Cette base est centrée autour d'un boîtier en plastique qui à la fois fournit une structure et offre un espace interne pour le stockage de l'électronique. La conception utilise deux roues motrices centrales fixées à des servos continus qui lui permettent d'avancer, de reculer et de pivoter en place. Pour l'empêcher de basculer d'un côté à l'autre, il intègre deux patins de chaise en métal. Le tout est contrôlé par un Arduino. Pour en savoir plus sur les sujets abordés dans cette série de projets, consultez la classe Robot, la classe électronique et la classe Arduino.

Étape 1: Matériaux

Comme il s'agit d'un projet en deux parties, j'ai inclus toutes les parties dans une seule liste. Les parties de la seconde moitié seront réitérées dans cette leçon. Vous aurez besoin de: (x2) Servos à rotation continue (x1) Servo standard (x1) Arduino (x1) 4 x support de batterie AA (x1) 2 x support de batterie AA (x6) Pile AA (x1) Prise d'alimentation de type M (x2) Roulettes (x1) Boîte en plastique (x1) Perche à selfie (x1) Bride de plaque de plafond 1/2" (x1) Cintre en métal (x2) 1/4-20 x Curseurs de base 7/8" par 1-1/4" (x4) Écrous 1/4-20 (x1) Tube rétractable assorti (x1) Attaches zippées assorties

Étape 2: percez le servo-corne

Élargissez les trous les plus à l'extérieur des deux servos à rotation continue avec un foret de 1/8.

Étape 3: Marquez et percez

Centrez le palonnier sur l'un des moyeux de roue de 3 et marquez les trous de fixation du servo. Percez ces marques avec un foret de 1/8'. Répétez pour la deuxième roue.

Étape 4: Attachez

Attachez les roues avec une fermeture éclair aux palonniers de servo respectifs et coupez tout excès de queue d'attache de fermeture éclair.

Étape 5: connectez les moteurs

À l'aide des trous de montage du moteur, attachez fermement les deux servos continus ensemble dos à dos de manière à ce qu'ils soient en miroir. Cette configuration peut sembler simple, mais il s'agit en fait d'une transmission assez robuste pour le robot.

Étape 6: Marquez les ouvertures de roue

Nous devons découper deux rectangles au centre du couvercle pour faire passer les roues. Trouvez le centre du couvercle du tupperware en traçant un X d'un coin à l'autre. L'endroit où ce X se coupe est le point central. À partir du centre, mesurez 1-1/4" vers l'intérieur vers l'un des bords les plus longs et faites une marque. Reflétez cela sur le côté opposé. Ensuite, mesurez 1-1/2" de haut en bas à partir des marques centrales et marquez ces mesures comme bien. Enfin, mesurez 1-1/2" vers l'extérieur vers le bord long de chacune des marques intérieures, et faites trois marques extérieures pour dilinéer le bord extérieur des lignes de coupe. Veuillez noter que je n'ai pas pris la peine de marquer ces mesures car ils s'alignent parfaitement avec le creux du couvercle pour le bord de la boîte. Il devrait vous rester un contour de deux boîtes de 1-1/2" x 3". Celles-ci seront pour les roues.

Étape 7: Coupez les ouvertures

En utilisant les marques comme guide, découpez deux ouvertures de roue rectangulaires de 1-1/2" x 3" à l'aide d'un cutter ou d'une lame similaire.

Étape 8: Marquez et percez

Placez l'ensemble moteur au centre du couvercle de telle sorte que les roues soient centrées à l'intérieur des deux trous rectangulaires et ne touchent aucun des bords. Une fois que vous êtes sûr d'avoir obtenu le bon positionnement des roues, faites une marque de chaque côté de chacun des moteurs. Cela servira de guide de perçage pour les trous qui seront utilisés pour attacher les moteurs au couvercle. Une fois les marques faites, percez chacun de ces trous avec un foret de 3/16.

Étape 9: Fixez les roues motrices

Attachez fermement les servomoteurs au couvercle à l'aide des trous de montage appropriés. Coupez l'excès de queues d'attache à glissière. En ayant monté les moteurs au milieu du robot, nous avons créé un ensemble d'entraînement robuste. Notre robot pourra non seulement aller en avant et en arrière, mais aussi tourner dans les deux sens. En effet, non seulement le robot peut virer à gauche ou à droite en différant les vitesses des moteurs pendant la conduite, mais il peut aussi pivoter sur place. Ceci est accompli en faisant tourner les moteurs à la même vitesse dans des directions opposées. Grâce à cette capacité, le robot peut naviguer dans des espaces restreints.

Étape 10: préparer les curseurs

Préparez les curseurs en vissant les écrous 1/4-20 environ à mi-hauteur des goujons filetés. Ces curseurs sont utilisés pour mettre le robot à niveau et peuvent nécessiter un ajustement ultérieur pour permettre au robot de rouler en douceur sans basculer.

Étape 11: percez et fixez les curseurs

À environ 1-1/2" vers l'intérieur de chacun des bords courts de la boîte, faites une marque au centre. Percez ces marques avec un foret de 1/4". Insérez les curseurs dans les trous et fixez-les avec 1/4" -20 écrous. Ceux-ci sont utilisés pour maintenir l'équilibre du robot. Ils ne doivent pas être si hauts que les roues motrices aient du mal à entrer en contact avec la surface du sol, ni si bas que le robot oscille d'avant en arrière. Vous devrez probablement ajuster la hauteur de ceux-ci lorsque vous commencerez à voir comment votre robot fonctionne.

Étape 12: Le circuit

Le circuit est assez simple. Il se compose de deux servos à rotation continue, d'un servo standard, d'un Arduino et d'une alimentation 9V. La partie délicate de ce circuit est en fait l'alimentation 9V. Plutôt que d'être un seul support de batterie, il s'agit en fait d'un support de batterie 6V et 3V en série pour en créer un 9V. La raison pour laquelle cela est fait est que les servos ont besoin d'une source d'alimentation de 6 V et que l'Arduino a besoin d'une source d'alimentation de 9 V. Afin d'alimenter les deux, nous connectons un fil à l'endroit où les alimentations 6V et 3V sont soudées ensemble. Ce fil fournira 6V aux moteurs, tandis que le fil rouge sortant de l'alimentation 3V, est en fait l'alimentation 9V dont l'Arduino a besoin. Ils partagent tous le même terrain. Cela peut sembler très déroutant, mais si vous regardez attentivement, vous verrez que c'est en fait assez simple.

Étape 13: Fils d'alimentation et de terre

Dans notre circuit, la connexion d'alimentation 6V doit être divisée de trois manières et la connexion à la terre doit être divisée de quatre manières. Pour ce faire, nous allons souder trois fils rouges à âme solide à un seul fil rouge à âme solide. Nous allons également souder un solide fil noir à quatre fils noirs à âme pleine.

Nous utilisons des fils à âme pleine car ils doivent en grande partie se brancher sur des prises servo.

Pour commencer, coupez le nombre approprié de fils et dénudez un peu d'isolant à une extrémité de chacun.

Torsadez ensemble les extrémités des fils.

Soudez cette connexion.

Enfin, glissez un morceau de tube thermorétractable sur la connexion et faites-le fondre en place pour l'isoler.

Vous avez maintenant soudé deux faisceaux de câbles.

Étape 14: connexion du faisceau de câbles

Soudez ensemble le fil rouge du support de piles 4 X AA, le fil noir du support de piles 2 X AA et le fil rouge unique du faisceau de câbles d'alimentation. Isolez cette connexion avec un tube thermorétractable. Cela servira de connexion d'alimentation 6 V pour les servos. Ensuite, soudez le fil noir du support de 4 piles AA au fil noir unique du faisceau de câbles de masse. Isolez-le également avec un tube thermorétractable. Cela fournira une connexion à la terre pour l'ensemble du circuit.

Étape 15: Branchez la prise d'alimentation

Détachez le couvercle de protection de la fiche et faites glisser le couvercle sur l'un des fils noirs du faisceau de câbles de sorte qu'il puisse être torsadé plus tard. Soudez le fil noir à la borne extérieure de la fiche. Soudez un 6 fil rouge à âme pleine à la borne centrale de la prise. Retournez le couvercle sur la prise pour isoler vos connexions.

Étape 16: Établissez la connexion 9V

Soudez l'autre extrémité du câble rouge attaché à la prise d'alimentation au fil rouge de la batterie et isolez-le avec une gaine thermorétractable.

Étape 17: Montez les supports de batterie

Placez les supports de batterie sur un côté du couvercle de la boîte et marquez leurs trous de montage à l'aide d'un marqueur permanent. Percez ces marques avec un foret de 1/8 . Enfin, fixez les supports de batterie au couvercle à l'aide de boulons à tête plate 4-40 et des noisettes.

Étape 18: programmer l'Arduino

Le code de test Arduino suivant permettra au robot de rouler en avant, en arrière, à gauche et à droite. Il est uniquement conçu pour vérifier la fonctionnalité des servomoteurs continus. Nous continuerons à modifier et à développer ce code au fur et à mesure que le robot progresse.

/*

Robot de téléprésence - Code de test de roue motrice Code qui teste les fonctionnalités avant, arrière, droite et gauche de la base du robot de téléprésence. */ // Inclure la bibliothèque de servos #include // Dites à l'Arduino qu'il y a des servos continus Servo ContinuousServo1; Servo ContinuServo2; void setup() { // Attachez les servos continus aux broches 6 et 7 ContinuousServo1.attach(6); ContinuServo2.attach(7); // Démarrez les servos continus dans une position de pause // s'ils continuent à tourner légèrement, // modifiez ces numéros jusqu'à ce qu'ils arrêtent ContinuousServo1.write(94); ContinuServo2.write(94); } void loop() { // Choisissez un nombre aléatoire entre 0 et 3 int range = random(4); // Bascule les routines en fonction du nombre aléatoire qui vient d'être sélectionné switch (plage) { // Si 0 est sélectionné, tournez à droite et faites une pause pour un deuxième cas 0: right(); retard (500); stopDriving(); retard(1000); Pause; //Si 1 est sélectionné, tournez à gauche et faites une pause pour un deuxième cas 1: left(); retard (500); stopDriving(); retard(1000); Pause; //Si 2 est sélectionné, avancez et faites une pause pour un deuxième cas 2: forward(); retard (500); stopDriving(); retard(1000); Pause; //Si 3 est sélectionné revenir en arrière et faire une pause pour un deuxième cas 3: back(); retard (500); stopDriving(); retard(1000); Pause; } // Pause d'une milliseconde pour la stabilité du code delay(1); } // Fonction pour arrêter de conduire void stopDriving() { ContinuousServo1.write(94); ContinuServo2.write(94); } // Fonction pour faire avancer void forward(){ ContinuousServo1.write(84); ContinuServo2.write(104); } // Fonction pour reculer void back(){ ContinuousServo1.write(104); ContinuServo2.write(84); } // Fonction pour conduire à droite void right(){ ContinuousServo1.write(104); ContinuServo2.write(104); } // Fonction pour conduire à gauche void left(){ ContinuousServo1.write(84); ContinuServo2.write(84); }

Étape 19: Attachez l'Arduino

Placez l'Arduino n'importe où, au fond de la boîte. Marquez les deux trous de montage de l'Arduino et faites une autre marque juste à l'extérieur du bord de la carte à côté de chacun des trous de montage. Fondamentalement, vous faites deux trous pour attacher la carte Arduino à la boîte en plastique. Percez toutes ces marques. Utilisez les trous pour attacher l'Arduino à l'intérieur de la boîte. Comme d'habitude, coupez tout excès de queues d'attaches zippées.

Étape 20: Branchez les fils

Il est maintenant temps de tout connecter enfin ensemble. Branchez les fils rouges 6V dans la prise du servomoteur qui correspond à son fil rouge. Branchez les fils de terre dans la prise de fil noire correspondante. Connectez un fil vert solide de 6 à la prise qui s'aligne avec le fil blanc. Connectez l'autre extrémité de l'un des fils verts à la broche 6 et l'autre à la broche 7. Enfin, branchez la prise d'alimentation 9v dans la prise cylindrique de l'Arduino.

Étape 21: Insérez les piles

Insérez les piles dans les supports de piles. Gardez à l'esprit que les roues commenceront à tourner lorsque vous faites cela.

Étape 22: Fixez le couvercle

Mettez le couvercle et fermez-le. Vous devriez maintenant avoir une plate-forme robotique très simple qui va à l'avant, à l'arrière, à gauche et à droite. Nous développerons davantage ce sujet dans les prochaines leçons.

Étape 23: Dépannage

Si cela ne fonctionne pas, vérifiez votre câblage par rapport au schéma. Si cela ne fonctionne toujours pas, téléchargez à nouveau le code. Si même cela ne fonctionne pas, vérifiez si le voyant vert de l'Arduino est allumé. Si ce n'est pas le cas, procurez-vous de nouvelles piles. Si cela fonctionne principalement, mais ne s'arrête pas complètement entre les mouvements, vous devez alors ajuster le trim. En d'autres termes, le point zéro sur le moteur n'est pas parfaitement configuré, il n'y aura donc jamais de position neutre qui le mettra en pause. Pour résoudre ce problème, ajustez la petite borne à vis à l'arrière du servo et ajustez-la très doucement jusqu'à ce que le moteur arrête de tourner (en état de pause). Cela peut prendre un moment pour devenir tout simplement parfait. Dans le prochain instructable de la série, nous allons attacher un support de téléphone servo-réglable.