Le BucketBot : un robot basé sur le Nano-ITX : 7 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:11

Il s'agit d'une base de robot mobile facile à fabriquer. Il utilise une carte informatique Nano-ITX, mais un Mini-ITX pourrait être utilisé, ainsi que l'un des ordinateurs à carte unique comme le Raspberry Pi, le BeagleBone ou même un Arduino.

Assurez-vous de vérifier la dernière version de ce robot.

La conception de ce robot visait à éliminer les problèmes avec un robot de type pile. Dans cette conception, vous pouvez accéder à toutes les pièces sans supprimer de calques. De plus, la poignée sur le dessus avec des interrupteurs d'alimentation est une caractéristique clé pour tout robot mobile car ils ont tendance à s'enfuir sur vous.:-) Le nom "Bucket Bot" vient de la méthode de transport facile - il tient parfaitement dans un seau de 5 gallons !

Ce robot a une construction simple et peu coûteuse utilisant du contreplaqué et des attaches et du matériel de magasin à domicile simples. Une version plus récente utilisant du métal et des composants plus récents est en cours de développement et sera publiée dans quelques mois.

Étape 1: moteurs et roues

Les roues et les supports de moteur du Bucket Bot sont faits maison et ont été créés avant que ce type de pièces ne soit plus largement disponible. La prochaine révision de ce projet utilisera probablement des pièces standard pour cela. L'approche suivante a bien fonctionné, cependant, et pourrait économiser de l'argent. Les moteurs provenaient de Jameco, mais ils sont également disponibles dans de nombreux endroits comme Lynxmotion maintenant. Il utilise des moteurs à balais 12 V CC, environ 200 tr/min, mais vous pouvez choisir une combinaison tension/vitesse/puissance adaptée à votre application. Les supports de montage du moteur sont fabriqués à partir d'aluminium angulaire - aligner ces trois trous de montage du moteur était la partie la plus délicate. Un gabarit en carton est utile pour cela. L'angle en aluminium mesurait 2"x2" et a été coupé à 2" de large. Ceux-ci ont été construits pour un robot différent, mais pour celui-ci les roues sont sous la plate-forme, elles ont donc besoin d'une entretoise de 1/8" (en plastique qui était autour). Les pneus sont des roues d'avion Dubro R/C, et la partie centrale a été percée pour utiliser un gros vieux robinet de 3/4" pour visser ce trou. Ensuite, utilisez un boulon de 3/4" et percez un trou pour l'arbre le long la longueur du boulon de la tête vers l'intérieur. Il est essentiel d'être droit et centré. Les boulons de qualité supérieure ont des marques sur la tête qui aident à trouver le centre, et une perceuse à colonne a été utilisée pour faire ce trou. Sur le côté, un trou a été percé pour la vis de réglage. Il a été taraudé avec quelque chose comme un robinet de taille #6. Ensuite, vous vissez le boulon dans la roue et marquez l'endroit où le boulon dépasse de l'autre côté de la roue, retirez-le et coupez le boulon avec un outil Dremel pour enlever l'excès. Le boulon s'insère ensuite dans la roue et la vis de réglage le maintient sur l'arbre du moteur. Le frottement de la roue sur le gros boulon était suffisant pour l'empêcher de glisser.

Étape 2: la base

L'idée principale avec la base était de rendre toutes les pièces accessibles. En ayant des pièces montées verticalement, vous pouvez utiliser les deux côtés de la planche verticale. La base est de 8"x8", et le haut est de 7"x8". Il est fabriqué à partir de contreplaqué de 1/4" (peut-être un peu plus fin). Du polycarbonate de 1/8" a été essayé, mais il semble trop flexible - un plastique plus épais conviendrait parfaitement. Attention cependant à l'acrylique - il a tendance à se fissurer facilement. Mais, avec les équerres de couleur bois et laiton, cette conception a un soupçon de steampunk.:-) La connexion entre la base et le côté est faite avec de simples équerres - des vis à tête plate ont été utilisées pour les monter avec une rondelle et une rondelle de blocage sur le côté bois. Si vous les placez sur les bords du côté de 7", ils se retrouvent bien de chaque côté de la batterie. Une roulette standard a été utilisée, avec des tiges filetées (2" de long) pour l'étendre assez loin pour correspondre aux roues. Comme les roues sont décentrées, une deuxième roulette de l'autre côté n'était pas nécessaire.

Étape 3: Montage de la batterie

Pour monter la batterie, utilisez un morceau de barre en aluminium et des tiges filetées #8 pour faire une pince. L'aluminium d'angle pourrait bien fonctionner ici aussi.

Étape 4: La poignée et les interrupteurs d'alimentation

Tous les bons robots ont une poignée lorsqu'ils décollent dans une direction inattendue ! Avoir l'interrupteur d'alimentation du moteur sur le dessus aide aussi. Il existe de nombreuses façons de fabriquer une poignée - celle-ci vient d'être assemblée à partir de matériel en laboratoire (alias le garage), mais tout vient de votre magasin préféré. Celui-ci a plutôt bien fonctionné et était facile à faire. La partie principale est un profilé en aluminium - 3/4" x 1/2". Il mesure 12,5" de long - chaque côté mesure 3" et le haut mesure 6,5". Pour faire les principaux coudes, coupez les côtés, puis pliez-les. bien que cette étape ne soit probablement pas nécessaire. Une meilleure prise peut être faite avec un tuyau en PVC de 1" (3,75" de long) - si vous ajoutez cela, mettez le tube en PVC avant de plier le métal. Quelques vis fines peuvent être utilisées pour tenir le mettre en place si vous voulez qu'il ne tourne pas pendant que vous le tenez. Ensuite, pour la connexion au bois, retirez 1,5" de la partie centrale du canal et mettez le dernier 0,5" de celui-ci dans l'étau pour obtenir ces languettes plus près les uns des autres - le 1" de matériau entre les angles bien puis du manche au bois. Percez des trous pour l'interrupteur d'alimentation et de moteur de chaque côté de la poignée - une perceuse étagée rend ces gros trous beaucoup plus faciles à faire. Avoir les interrupteurs sur le dessus est agréable en cas d'urgence, et comme ce robot utilise une batterie 12v, les interrupteurs automobiles éclairés sont une touche agréable et pratique.

Étape 5: Câblage et composants électroniques

La carte informatique est montée avec les connecteurs orientés vers le haut pour faciliter le branchement d'un moniteur, etc. L'ordinateur utilisait une alimentation 12 V, il était donc pratique que l'ordinateur et les moteurs utilisent la même tension. Pour le chargement de la batterie, une prise et une prise de microphone ont été utilisées - elles semblent bien fonctionner et sont verrouillées pour éviter de les connecter à l'envers. La batterie est une cellule gel de 7 ampères heure 12v. Un chargeur pour cette batterie a été modifié avec la prise du microphone. Sur les photos, vous pouvez voir comment le disque dur a été monté. A côté du disque dur se trouve la carte de servocommande série. Dans ce cas, il s'agissait de celui de Parallax, qui est pris en charge par RoboRealm, le logiciel utilisé pour programmer ce robot. Sous la plate-forme, un Dimension Engineering Sabertooh 2x5 a été utilisé avec un contrôle R/C provenant du Parallax SSC.

Étape 6: La caméra

Ce robot utilise un seul capteur - une caméra Web USB standard. La caméra Phillips fonctionne bien car elle a une bonne sensibilité dans des conditions de faible luminosité, ce qui aide à maintenir la fréquence d'images. De nombreuses webcams ralentissent la fréquence d'images par faible luminosité car il faut plus de temps pour obtenir une image. Une autre caractéristique intéressante de la caméra Phillips est le support 1/4" qui peut être facilement fixé. Il permet également de déplacer la caméra même lorsqu'elle est montée, de sorte que vous pouvez la viser vers le bas ou vers l'avant selon vos besoins. Fixez-la avec un 1/ Vis de 4-20 x 2,5" pouces.

Étape 7: Notes de démarrage du logiciel et du système d'exploitation

J'ai actuellement une ancienne version de Windows (2000) sur le BucketBot, donc juste une note ici que je l'ai configuré pour se connecter automatiquement à l'utilisateur et démarrer RoboRealm lorsqu'il démarre. De cette façon, je peux mettre le robot sous tension sans avoir besoin d'un clavier, d'une souris ou d'un moniteur. J'ai utilisé la démo de suivi de balle pour tester le système et cela a très bien fonctionné à la maison avec une balle bleue, mais pas si bien à l'école où les enfants avaient tous des chemises bleues !:-) Rétrospectivement, le vert est une meilleure couleur - le rouge est vraiment mauvais à cause des couleurs de la peau et le bleu est une couleur trop douce pour être détectée de manière fiable. Je n'ai pas ce fichier de configuration RoboRealm maintenant, mais la prochaine version de ce projet comprendra le code complet. Vous pouvez également ajouter un connecteur sans fil (le Nano-ITX a un connecteur USB secondaire) et utiliser le bureau à distance, etc. pour gérer la machine à distance. Ce projet était une grande étape dans une séquence de nombreux modèles de visualisation en carton à celui-ci, au dernier que je publierai bientôt !