Tchaibotsky (un robot jouant du piano) : 12 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Cette instructable a été créée pour répondre aux exigences du projet du Makecourse à l'Université de Floride du Sud (www.makecourse.com)

Tchaibotsky est un robot jouant du piano alimenté par Arduino. La motivation était de construire quelque chose qui pourrait accompagner les pianistes, qu'il leur manque un bras et qu'ils ne puissent pas jouer la mélodie d'une chanson, ou qu'ils veuillent jouer en duo mais n'aient pas d'amis. Pour l'instant, sa gamme est limitée aux chansons en do majeur (pas de bémols ni de dièses).

Matériaux:

• Haut imprimé en 3D.
• Fond imprimé en 3D.
• 8 doigts imprimés en 3D.
• Porte-canne imprimé en 3D.
• Contreplaqué de 1/8" de pouce, environ 11"x4".
• 8 micro servos à engrenages métalliques.
• Arduino Uno.
• Petite planche à pain.
• Câbles de démarrage.
• Batterie 9V et adaptateur pour alimenter Arduino.
• Alimentation externe (banque de batterie mobile).
• Cable USB.
• Moteur pas à pas 28byj-48.
• 2 tiges d'acier 1/8", 12" de long.
• 1 tube 5/32", environ 4" de long.
• 2 tubes 1/8", environ 10" chacun.

Étape 1: imprimer les pièces en 3D

La plupart du projet est conçu pour être imprimé en 3D. Cela comprend les boîtiers supérieur et inférieur, les 8 doigts, la crémaillère et le pignon et les supports de tige qui le supportent.

Il existe deux versions différentes des doigts, le doigt 1 et le doigt 2. Le doigt 1 est le plus long et est conçu pour s'adapter aux servos de la rangée supérieure. Le doigt 2 est plus court et va avec les servos de la rangée du bas.

La crémaillère et le pignon sont maintenant un peu trop fins et ont tendance à glisser, alors expérimentez et optez pour quelque chose d'un peu plus grossier. Limitez également la taille du pignon. Plus le pignon est gros, plus le moteur pas à pas doit produire de couple, et même avec un demi-pas, il cale encore souvent maintenant.

Imprimer:

• 1xHand haut
• 1xBas de la main
• 4xDoigt 1
• 4xDoigt 2
• 2xPorte-canne
• 1xRack
• 1xPignon

Étape 2: Percez des trous dans le boîtier

Des trous doivent être percés dans le bas du boîtier pour accueillir le récepteur IR et le cordon d'alimentation.

Mesurez le diamètre de vos fils et percez à l'arrière pour faire un trou pour le câble d'alimentation.

Percez un trou de la taille du récepteur IR à l'avant gauche du boîtier inférieur, comme indiqué sur l'image.

Étape 3: alignez les servos

Les servos doivent tous être au même angle. Pour ce faire, réglez la position du servo à 90 degrés à l'aide de l'Arduino, puis fixez le bras de manière à ce qu'il soit parallèle à la surface. Faites cela pour tous les servos avant de les insérer dans le boîtier, en vous assurant que les bras sont orientés dans le bon sens.

Étape 4: Insérez les servos

Le boîtier supérieur a 8 trous conçus pour s'adapter aux servos. Il y a aussi des trous pour faire tomber les fils dans la partie inférieure.

Insérez d'abord les 4 servos inférieurs et faites passer les fils. Insérez ensuite les 4 servos supérieurs et faites passer les fils dans les mêmes trous.

Assurez-vous que tous les bras de servo sont à peu près au même angle une fois qu'ils sont insérés.

Étape 5: Attachez les doigts

Il y a 8 doigts. 4 plus courts et 4 plus longs. Les plus longs vont avec les servos de la rangée du haut et les plus courts vont avec les servos du bas.

Placez le doigt en l'insérant dans la fente et en l'embrochant avec le tube 1/8.

Coupez le tube en excès et limez à ras.

Étape 6: connectez l'alimentation

Pour ce projet, j'ai utilisé une alimentation externe au moyen d'un banc de batteries. Je l'ai fait parce qu'il était évalué à 5V et pouvait fournir jusqu'à 2A. Chaque servo prend environ 200 mA et l'Arduino ne peut pas fournir assez de courant à lui seul pour alimenter tous les servos.

Séparez le rail d'alimentation d'une petite planche à pain et collez-le dans le fond du boîtier inférieur.

J'ai dénudé un fil USB et retiré les lignes de données. Un câble USB aura 4 fils à l'intérieur: un rouge, un noir, un vert et un blanc. Le rouge et le noir sont les seuls dont nous avons besoin. Dénudez-les. Je les ai soudés dans le connecteur d'une batterie 9V parce que les fils étaient des brins fins qui ne pouvaient pas s'insérer dans la planche à pain et j'avais l'adaptateur 9V qui traînait. J'ai ensuite mis le positif et le négatif dans la planche à pain.

Étape 7: Montez le moteur pas à pas et la carte de commande

Insérez le moteur pas à pas dans le boîtier inférieur, en passant soigneusement les fils dans le trou.

Collez à chaud la carte du conducteur partout où cela vous convient.

Étape 8: Attachez les fils

Les 8 fils numériques servo sont attachés aux broches numériques 2-9. Il est essentiel qu'ils soient attachés dans le bon ordre. Le servo le plus à gauche (servo1), comme on le voit sur l'image 4, se fixe à la broche 2. Le servo2 se fixe à la broche 3 et ainsi de suite. Les fils positifs et négatifs du servo sont attachés à la planche à pain. Les 4 fils de la carte contrôleur pas à pas étiquetés IN 1 - IN 4 sont reliés aux broches numériques 10-13. Les fils positif et négatif de la carte contrôleur pas à pas sont branchés sur la planche à pain. Le récepteur IR est connecté aux broches 5V et de masse sur l'Arduino et la broche de données est connectée à la broche analogique 1.

Dans le diagramme de Fritzing, l'alimentation est représentée par les deux piles AA. N'utilisez pas réellement deux piles AA. Le stepper n'est pas non plus joint dans le schéma.

Étape 9: Téléchargez le code sur Arduino

Le code utilise actuellement une bibliothèque pour le stepper appelée "StepperAK", cependant le mode demi-pas ne fonctionne pas avec le 28byj-48 avec cette bibliothèque. Au lieu de cela, je recommanderais d'utiliser cette bibliothèque et d'utiliser le mode demi-pas. Le code est commenté et explique ce qui se passe.

github.com/Moragor/Mora_28BYJ_48

Les tableaux au début du code sont les chansons. Les 8 premières lignes correspondent à un servo et la dernière ligne est utilisée pour la synchronisation des notes. S'il y a un 1, ce servo est joué. Dans la rangée de synchronisation, un 1 indiquait une note de 1/8. Donc un 2 serait b 2 notes 1/8 ou une note 1/4.

Étape 10: Insérez les tiges dans le bas du boîtier

Coupez le tube de 5/32" en 2 sections de 1,5" environ. Frottez le fond du tube avec du papier de verre, puis appliquez généreusement de la colle super dessus et insérez-le dans le trou du boîtier inférieur.

Étape 11: Fixez le haut et le bas

Connectez le boîtier supérieur au boîtier inférieur. Méfiez-vous des câbles qui se coincent entre les deux.

Étape 12: Construisez la base

La base se compose de deux porte-cannes collés à du bois. J'ai ajouté des disques 1/8 sous eux pour obtenir le niveau de hauteur avec les touches de mon clavier.

Le rack est également super collé à la base.

Il ne vous reste plus qu'à insérer les 2 tiges en acier et à glisser le bot dessus et tout devrait être prêt.