ترقية روبوت هيثكيت هيرو جونيور بأجهزة حديثة: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

هذا عمل قيد التنفيذ أكثر من كونه مشروعًا منتهيًا ، يرجى وضع ذلك في الاعتبار عند القراءة. شكرا

قليلا عن هذا الروبوت ، من أين حصلت عليه ، وخططي له. (صورة من مشروع Star Wars Day لعام 2015)

ربما كان ذلك في وقت ما من عام 2005 ، كنت أنا وزوجتي في سوق محلي للسلع الرخيصة والمستعملة ، كنا ننظر فقط حولنا ، ولا نبحث حقًا عن أي شيء. كان هناك مزارع أكبر سنًا تم تجهيزه بالخارج ، وكان بالقرب من الجزء الخلفي من المكان ، ولم يكن الكثير من الناس يتطلعون إلى بضاعته. أنا سعيد لأنني كنت من ذهب ونظر.

كان لديه هذا الروبوت الصغير ، بالطبع كنت أعرف ما هو. سألت عن مدى رغبته ، وأصيبت بالصدمة ، وأقول لك - لقد أراد 20.00 دولارًا بالكامل. عندها أخبرني أنه كان في حظيرة على الأرجح منذ 20 عامًا أو نحو ذلك ، وعند إلقاء نظرة فاحصة ، كان هناك منشئون من الفرو يعيشون فيها. تم مضغ الأسلاك ، ودُمرت اللوحة الرئيسية في الغالب. لم تكن البطاريات صالحة للاستعمال. كان الشيء في حالة من الفوضى ، وهذا لطيف بقدر ما أستطيع أن أكون حيال ذلك.

حتى أنها كانت تحتوي على جميع الخراطيش معها ، وكانت تبدو جيدة جدًا في الاعتبار.

على الرغم من شكله ، رأيت شيئًا كنت أرغب فيه منذ أن كنت صغيرًا. أعطيت المزارع 20 دولارًا وأشكره. أعيد جائزتي إلى السيارة.

استغرق الأمر حوالي شهر أو نحو ذلك لتنظيفه بما يكفي لبدء النظر في الإلكترونيات ، ومعرفة ما الذي نجح ، وما الذي لم ينجح. تمكنت أخيرًا من الحصول على الطاقة أيضًا ، ومن المدهش أنها اجتازت الفحص الذاتي - اعتقدت ، مهلاً ، رائعًا ، كان هذا أمرًا رائعًا حتى لو اضطررت إلى القيام ببعض الأعمال لتنظيفها. حسنًا ، لقد اجتاز الفحص الذاتي مرة واحدة ، لقد كان الأمر كذلك ، لم أتمكن أبدًا من اجتيازه مرة أخرى.

لقد سحبت اللوحات الرئيسية ، وقمت ببيعها.

فحصت محرك القيادة ، والمحرك السائر (كان لدى السائر أسلاك بدأت تتآكل ، ولم تكن في أفضل حالة) ، لكن كلاهما يعمل ، لذلك احتفظت بهما.

وضعت الروبوت كنوع من العرض ، لأنني لم أكن متأكدة مما أريد فعله.

في أواخر عام 2015 ، سُئلت مجموعة من المصنّعين والمبدعين الذين انضممت إليهم عما إذا كنا نريد فعل شيء من أجل "Star Wars Day" لمكتبتنا المحلية ، لذلك فكرنا ، وقلت ، ماذا لو أعدت "Hero Jr" مرة أخرى الحياة باستخدام وحدات تحكم Arduino الدقيقة. وهذا ما فعلته - أعطيته بعض التوهج الإضافي واستخدمت 7 Arduinos فيه … ربما أكثر مما كنت أحتاجه ، لكن في ذلك الوقت كنت لا أزال أتعلم. وأردت القيام بمهام متعددة والتي لم أكن أعرف في ذلك الوقت كيف أقوم بها بأي طريقة أخرى. لقد وثقت هذا المشروع هنا:

حسنًا ، كان ذلك في عام 2015 ، تمت إزالة السيف الخفيف ، ومعظم Arduinos التي كانت مخصصة لهذا المشروع. بالنسبة للجزء الأكبر ، يمكن لـ Arduino تشغيل هذا إذا كنت لا تريد حدوث أي شيء خاص. عاد الروبوت إلى مساحته كقطعة عرض. لقد تعلمت بعض الأشياء على طول الطريق ، وكنت أعمل على تحسين مصدر الطاقة الخاص به في ذلك الوقت. لقد حصل الوقت على أفضل ما لدي ، ولم أطلب سوى لوحة 12 فولت إلى 5 فولت 4 منفذ USB 8 أمبير. لسوء الحظ لا يمكنني العثور على هذا اللوح في أي مكان على الإنترنت الآن ، لا أعرف ما إذا كانوا قد توقفوا عن صنعه أم؟ لكن حتى هذا اللوح كان يجلس في صندوق حتى الآن.

كان أحد أهداف المشروع الأصلي هو إبقائه يبدو عتيقًا بقدر ما أستطيع ، مع استبدال معظم الأجهزة بأشياء حديثة. في عام 2020 ، قررت ترقية مصابيح LED الخاصة به إلى RGB (neopixels) أكثر من ذلك لاحقًا. لا يزال الهدف هو الحفاظ على مظهره العتيق ، أعتقد أنه يفعل ذلك حتى تستخدم لونًا آخر غير اللون الأحمر.

يستخدم هذا المشروع Arduino Mega 2560 mini (لوحة استنساخ ، لا أحبها) ، A Raspberry Pi 3+ ، لوحة / مكبر صوت / ميكروفون أصلي من Google AIY ، استبدل المحرك السائر بمحرك مؤازر ASMC-04 ، 36 فولت تم سحب بطارية LIPO من لوحة تحوم مكسورة. لدي محول 36v إلى 12v 5amp DC-DC ، وجهاز USB 4 منافذ 12v إلى 5v 8amp. بالموجات فوق الصوتية الرخيصة ، و LDR ، قليل جدًا من حوامل الطباعة ثلاثية الأبعاد. 8 مصابيح LED صغيرة ws2812 (تُعرف أيضًا باسم neopixels) وزوجين من أحجار المفاتيح cat5 وكابل cat5 قصير. (يوجد مقسم جهد متبقي من مشروع 2015 ، ولكنه كان لـ 12 فولت / 24 فولت وليس 36 فولت ، لذا فهو غير صحيح. يجب إصلاحه) ، وأنا أستخدم سائق محرك L298 (متبقي أيضًا من مشروع 2015)

ما تبقى من الروبوت الأصلي عام 1984 - محرك 12 فولت DC ، لوحة المفاتيح الأصلية لا تزال تعمل أيضًا ، بالإضافة إلى "الطاقة الخضراء" الأصلية. الغلاف والإطار لا يزالان على حالهما. لكن هذا كل شيء. تم استبدال كل شيء آخر.

لا يزال هذا العمل قيد التقدم في هذه المرحلة - ما زلت أعمل على صنع بعض برامج python لـ Raspberry PI ، أحتاج إلى إصلاح مشكلتين صغيرتين وجدتهما في رسم Arduino (يعمل في الغالب). أقول مازحا إن هذا أحد تلك المشاريع التي لن تنتهي أبدا. في هذه المرحلة ، تعمل جميع مصابيح LED ، تعمل Ultrasonic ، يعمل LDR ، يعمل محرك سيرفو ، محرك الأقراص يتقدم ، وليس عكسه (سلك مكسور أحتاج إلى تعقبه). يعمل من 36 فولت إلى 12 فولت ، ويعمل من 12 فولت إلى 5 فولت ، يعمل Raspberry Pi على تشغيل الطاقة ، ويعمل Arduino على إيقاف تشغيل PI. في الغالب تكون الأجهزة سلكية وتعمل. الآن كل شيء برمجيات.

الخطوة 1: المصابيح والترقية

كان طراز 1984 الأصلي يحتوي على مصابيح LED ملحومة "غريبة" فقط إذا سألتني ، يجب أن تكون خارج اللوحة ، لكن اللحام كان على نفس الجانب مثل المصابيح. في عام 2015 ، عملت بعض مصابيح LED هذه ، وبعضها لم أتمكن من استبدال تلك التي لم تعمل ، ولكن هذا تسبب في جعل بعضها باهتًا للغاية ، وبعضها لم ينجح أبدًا. عند النظر عن كثب إلى اللوحة ، قد تتمكن من رؤية بعض وسادات اللحام مرفوعة ومكسورة.

لقد شاركوا جميعًا نفس الموجب 5 فولت ، لذا لتشغيلهم أو إيقاف تشغيلهم ، قم بتبديل الأسباب. الذي أعرف أنه شيء ، لكنني لم يعجبني ذلك. كما تعلم ، في رسم Arduino ، يتم تشغيل "HIGH" بشكل طبيعي ، و "LOW" يكون في وضع إيقاف التشغيل عادةً - حسنًا في هذه الحالة ، تم إيقاف تشغيل "HIGH" لمصابيح LED ، و "LOW" قيد التشغيل. المنطق العكسي على المصابيح.

في عام 2015 ، تركت هذا الوضع ينزلق حيث كان لدي أشياء أكثر أهمية لأقلق بشأنها في ذلك الوقت.

هذا العام ، قررت أنني أحب فكرة WS2812 RGB LEDs ، فهي رخيصة وسهلة الاستخدام ، فهي تستخدم خط بيانات واحد ، وتحتاج فقط إلى 5 فولت وأرضي. هذه مصابيح LED مقاس 5 مم ، لذا فهي مناسبة تمامًا لكل شيء تقريبًا تتلاءم مع مصابيح LED القياسية. لقد وجدتها على موقع eBay ، كانت أكثر بقليل مما أدفعه عادةً مقابل هذه الأنواع من مصابيح LED ، ومع ذلك اخترت الطلب من الولايات المتحدة هذه المرة لأن الشحن من الصين يستغرق وقتًا طويلاً جدًا. لذا ادفع أكثر قليلاً ، واحصل عليها بشكل أسرع. 10 مصابيح LED تكلفني 10.00 دولارات ليس سيئًا على ما أعتقد ، ولكن أيضًا ليس سعرًا رائعًا.

يعد توصيل هذه الأسلاك أمرًا سهلاً ومباشرًا ، فهناك أساس ، وإيجابي (5 فولت) ، وبيانات في ، وبيانات. اخترت استخدام طريقة قديمة للربط ، ولفها بالأسلاك. كان تفكيري هو أنه إذا كان من الصعب تحديد البيانات والبيانات في طوابير إذا كنت سأقوم بلحامها ، فقد يكون من الصعب أيضًا إذا قمت بقص الخيوط بعيدًا جدًا ، فلن تتناسب بشكل صحيح في الثقوب الموجودة بالفعل The Hero Jr. باستخدام غلاف سلكي ، يمكنني نوعًا ما تحريكها قليلاً ، وتشكيلها بشكل أفضل قليلاً.

بعد أن قمت بتوصيلهم بالأسلاك ، قمت بتوصيلهم بـ Arduino UNO واستخدمت أحد الأمثلة من Adafruit لـ neopixels. سعيد لأن كل شيء يعمل. لقد وضعتهم في رأس الروبوت ، ووضعت عليهم شريطًا خلفيًا مزدوجًا لحمايتهم من لوحة الدائرة ، وتثبيتها في مكانها بشكل أفضل قليلاً.

ثم قمت بعد ذلك بتوصيلهم مرة أخرى بـ Arduino ، وقمت بتشغيل المثال مرة أخرى ، فقط للتأكد من أنني لم أصطدم بسلك ، أو أتأكد من أنهم لم يقصروا. كل شيء يعمل. لقد استغرق الأمر بعض الوقت لتوصيل كل شيء ، ولكن بصراحة بمجرد أن تبدأ في تغليف الأسلاك ، يمكنك التحرك بسرعة كبيرة.

الصور أعلاه ، تظهر المصابيح الأصلية الحمراء ، اللوحة ، حاولت إظهار الآثار المكسورة ، المصابيح الجديدة في مراحل مختلفة من كونها سلكية. وأخيراً هم يعملون في الرأس.

لدي أيضًا مقاطع فيديو لـ "فم" Hero Jr عندما يتحدث ، تعمل مصابيح LED على تحريك "الفم" ، وتقوم وحدات البكسل بتشغيل أمثلة Adafruit. لم أحملها بعد ، لكن ذلك سيكون قريبًا.

الخطوة 2: Raspberry PI Google AIY و Arduino Mega 2560 Mini

عام 2015 ، كان وقتًا مختلفًا - ومشروعًا مختلفًا. لقد استخدمت 7 أنواع مختلفة من Arduinos ، معظمها إما UNOs أو Nanos ، زوجان من MEGAs. كان لدي واحد فقط لتشغيل ملفات MP3 باستخدام درع MP3 ، وكان لديّ واحدًا للتحكم في مُركِّب الكلام EMIC 2 ، والآخر من أجل صابر الضوء. سائق المحرك ، السائر لوحة المفاتيح ، والقائمة تطول. وغني عن القول إنني تعلمت الكثير منذ عام 2015 ، وبصراحة إنه لأمر مدهش أن نسخة 2015 عملت كما فعلت (لا أعرف أي شيء وأتعلم وأتخمين).

2020 - نظرًا لأن إصدار "Star Wars Day" كان دائمًا يستخدم لمرة واحدة ، كانت خططي هي تبسيط الأمور من البداية. في عام 2015 ، قمت بالتلاعب بفكرة استخدام Raspberry PI بعد ذلك ، لكنني لم أكن أعرف ما يكفي في ذلك الوقت لإنجاح هذا العمل. قررت أن Arduino Mega 2560 mini سيفعل أي شيء بقدر ما يلزم الإدخال / الإخراج ، IE: تشغيل / إيقاف تشغيل المحرك ، تشغيل السائر / المؤازرة ، قراءة LDR ، قراءة الصوت الفائق ، قراءة مقسم الجهد. في هذه الحالة ، جهاز Mega هو في الأساس جهاز "وهمي" ، مع بعض الأشياء التي يحتاج فعلاً إلى القيام بها ، ولكن يتم استخدام Mega أيضًا لقراءة لوحة المفاتيح ، لذلك كنت بحاجة حقًا إلى طريقة اتصال ثنائي الاتجاه بين Mega و Raspberry PI. اخترت استخدام بروتوكول MQTT ، لكن ذلك اقترح مشكلة أخرى حول كيفية الحصول على ذلك عبر المنفذ التسلسلي؟ لحسن الحظ ، وجدت هذا المشروع على جيثب "serial2mqtt" https://github.com/vortex314/serial2mqtt وهو حقًا نوع من البوابات ، يعمل البرنامج على Raspberry PI - يرسل Arduino فقط الرسالة التسلسلية المصاغة بشكل صحيح ، وهذا هو ثم انتقل إلى وسيط MQTT. لقد استغرق الأمر بعض الشيء حتى يعمل بشكل صحيح ، لكنه نجح بشكل جيد ، ويبدو أنه يفعل ما أحتاجه للقيام به. سيتم نشر Arduino Mega عندما يكون على الإنترنت ، القراءة بالموجات فوق الصوتية ، قراءة ldr ، قراءة الجهد. سوف يستمع إلى الأوامر ، وحركات المحرك ، وحركة المؤازرة ، وماذا تفعل بمصابيح LED. في حين أن كل هذا يبدو كثيرًا ، إلا أن النفقات العامة صغيرة جدًا ، وتعمل بشكل جيد إلى حد ما.

سيكون Raspberry PI قابلاً للبرمجة باستخدام python ، C ++ ، تقريبًا أي شيء يمكنه استخدام المنفذ التسلسلي ، واستخدام MQTT. نظرًا لأنني لم أكن سأستخدم Google مع AIY ، كنت بحاجة إلى تثبيت برامج التشغيل والتأكد من أنها تعمل. كسر حظ آخر لـ Github إلى Resue ، Shivasiddharth جعل GassistPI ، واكتشف فقط ما يلزم تثبيته لإنجاز هذا العمل ، يمكن العثور على التعليمات هنا:

يستضيف PI وسيط MQTT و espeak للخطاب وبرامج أخرى حسب الحاجة. للوصول إليه ، أستخدم SSH حاليًا ، ولدي خطط لإنشاء واجهة ويب ، لكن هذا ليس قريبًا من الانتهاء. لقد كنت "ألعب" بتعلم Python لهذا المشروع ، ما زلت ليس لدي العديد من البرامج الجاهزة حتى الآن.

بعض الملاحظات الخاصة هنا:

كانت Mega 2560 Mini الأصلية التي كنت أستخدمها نسخة صغيرة من Original Arduino Mega 2560 باستخدام نفس الشريحة التسلسلية للاتصال ، لذلك أثناء الاختبار ، استخدمت للتو Mega بالحجم الكامل على طاولة العمل. لسوء الحظ ، لقد قمت بلحام أسلاك لوحة المفاتيح بهذه اللوحة (فك دبابيس الرأس ، ما كنت أفكر فيه ، أتمنى أن ألوم ذلك في عام 2015 ، لكنني لا أستطيع) الجزء المؤسف ، كان لدي زوجان من هذه الأسلاك المفاجئة ، ولم أستطع الحصول على ثقب نظيف لإعادة اللحام أيضًا. انتهى بي الأمر بالذهاب إلى نسخة مستنسخة من Arduino Mega 2560 ولكنها أرخص ، وبشريحة منفذ تسلسلي رخيصة. هذا يسبب لي بعض المشكلات مع الحزم المسقطة حوالي 10٪ أو نحو ذلك ، لا يكفي سحب كل شيء للخارج والمحاولة مرة أخرى باستخدام لوحة مختلفة. لكن هذا يكفي فقط لدفعني إلى الجنون قليلاً. في "الجديد" (الإصدار 2) ، استخدمت Mega التفاف الأسلاك وتركت دبابيس الرأس (ربما توسع في المستقبل ، أنا فقط أستخدم 12 أو 13 دبوسًا في الوقت الحالي)

لقد قمت أيضًا بطباعة ثلاثية الأبعاد (بالإضافة إلى إعادة استخدام بعض المطبوعات الفاشلة) لتركيب Raspberry PI و Mega Mini. سأضطر إلى البحث عن ملفات التصميم إذا أرادها أي شخص. إنها ليست جيدة جدًا لأنني استخدمت أداة دوارة لقطع بعض الثقوب ، أو تشكيلها قليلاً ، ولكن إذا أراد شخص ما ، فسوف أبحث عنها.

الصور أعلاه: Raspberry PI 3+ مع Google AIY Hat ، في حامل مخصص ، Original Mega 2560 الذي أردت استخدامه ولكن أفسدت بالفعل ، البديل Mega 2560 (v2) الذي لست سعيدًا به ولكنه يعمل ، مع سلك ملفوف بالأسلاك ، وحامل مطبوع ثلاثي الأبعاد مخصص

الخطوة 3: من السائر إلى المؤازرة

لسوء الحظ ، لم ألتقط الكثير من الصور لهذا ، وليس لدي أي صور لمحرك السائر القديم.

1984 - ربما كان محرك السائر أرخص من المؤازرة الكبيرة في 1984 لست متأكدًا. كانت هناك نقاط توقف نهائية ، وكان على السائر أن يعيده بنفسه مع تشغيل كل قوة. فكر في طابعة ثلاثية الأبعاد وكيف يتم استخدامها في المنزل.

2015 - في خطوة أخرى لعدم معرفتي حقًا بما كنت أفعله ، أزلت محطات التوقف - وشرعت في فقدها. كما ذكرت سابقًا ، فإن صغار المبدعين قد أكلوا بعض الأسلاك الموجودة على السائر ، وكانت الأسلاك مكشوفة أكثر / أقل وبدأت في التآكل. أنا مندهش من أنها نجحت في عام 2015 ، لكنها نجحت.

2020 - توقف محرك الخطوة عن العمل ، وبدأت في البحث عن بديل. صادفت محرك مؤازر كبير ASMC-04 ، لم يكن هذا هو الخيار الأرخص ، لكنه كان أحد أفضل الخيارات التي وجدتها. كان محرك الخطوة 50 دولارًا + دولارًا من الصين ، وكان حامل البوق 13 دولارًا أو 14 دولارًا آخر. بالنسبة لي ، فإن الفوائد كانت تزن التكلفة.

محرك المؤازرة هو إما 12 أو 24 فولت ، وزاوية الدوران من 0 إلى 300 درجة (محدودة في رسم Arduino الخاص بي من 0 إلى 180) ، يمكنني التحكم في هذا بسلك واحد من اردوينو ، (2 إذا كنت تحسب سلكًا أرضيًا). إنها مؤازرة RC ذات عزم دوران عالٍ ، إنها في الحقيقة ليست بهذه السرعة في الدوران.

كانت خيبة الأمل في ذلك حتى لو بدت المواصفات المقدمة وكأنها ستتصاعد فقط في نفس الثقوب مثل السائر ، ولم تتطابق بشكل صحيح وكان عليّ أن أحفر ثقوبًا جديدة لها. يعد حامل القرن المؤازر أيضًا أكبر بكثير من حامل محرك السائر الأصلي ، لذلك يلزم حفر المزيد من الثقوب.

بالنسبة لي ، فإنه يذكرني كثيرًا بسرعة السائر ، لذا فقد تغير كل شيء بديل جيد وشيء لن تلاحظه إلا إذا نظرت داخل الروبوت.

الصور:

لم ألتقط العديد من الصور لهذا ، قد يكون هناك بعض الصور الأخرى في مكان آخر ، لكنهم سيبدون إلى حد كبير مثل هؤلاء.

الخطوة 4: بعض المزيد من الصور

نظرًا لأنني ما زلت أعمل على هذا الروبوت (معظمه برنامج في هذه المرحلة) اعتقدت أنني سأشارك بعض الصور الإضافية

الصور:

4 منافذ USB 12 فولت إلى 5 فولت 8 أمبير محول DC-DC ، لا يمكنني العثور على هذا بعد الآن ، وأتمنى لو اشتريت اثنين منهم.

تمت إزالة بطارية LiPo 36 فولت من لوحة تحوم مكسورة

صور من داخل الروبوت ، والأسلاك ، إلخ. المزيد من الصور لبدائل LED ، وبعض الصور الأخرى لـ Arduino Mega w / wire-wrap ، صورة فائقة الصوت مع تغطيتها (في الواقع هذا هو ما كان عليه في عام 2015)

صور للجسم بدون الغلاف ، وصورة لاستخدام وحدة تحكم لاختباره عبر MQTT.

هذا حول هذا الموضوع الآن ، شكرًا على البحث ، وإذا كنت ترغب في ذلك ، يرجى التصويت لي:-) يمكنني استخدام بعض الأجزاء الأخرى لمشاريع LOL - أتمنى لك يومًا سعيدًا ، وحاول أن تكون آمنًا للجميع.