قاعدة روبوت الكمبيوتر الدفتري السريع: 8 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

كتعاون بين TeleToyland و RoboRealm ، قمنا ببناء قاعدة سريعة للروبوت القائم على الكمبيوتر المحمول باستخدام Parallax Motor Mount & Wheel Kit. بالنسبة لهذا المشروع ، أردنا أن نجعله سريعًا وبسيطًا ، وأردنا ترك الجزء العلوي من الروبوت واضحًا تمامًا للكمبيوتر المحمول. نأمل أن يوضح هذا مدى سهولة الإعداد وإلهام المزيد من الروبوتات الإبداعية! كما هو الحال مع أي قاعدة روبوت جيدة ، لدينا مفتاح طاقة المحرك المهم ومقبض!

الخطوة 1: المواد

بالنسبة للمحركات ، استخدمنا Motor Mount & Wheel Kit مع وحدة التحكم في الموضع من Parallax (www.parallax.com) (البند رقم 27971). توفر هذه مجموعة رائعة من المحرك والتشفير البصري ووحدة التحكم في الموضع. في المراجعة الأولى ، لا نستخدم في الواقع وحدة التحكم في الموضع ، ولكن بالنسبة لمعظم الروبوتات ، فهي ميزة رائعة للغاية ، كما استخدمنا Caster Wheel Kit من Parallax (العنصر رقم 28971). نحن نفضل بشدة الروبوتات ذات عجلتي القيادة وعجلة القيادة على الروبوتات الانزلاقية! في تجربتنا ، تواجه روبوتات التوجيه الانزلاقي (4 عجلات تعمل بالطاقة) مشكلة في تشغيل بعض السجاد والأفنية. بالنسبة لعناصر التحكم في المحرك ، استخدمنا اثنين من أجهزة التحكم في المحرك Parallax HB-25. (البند رقم 29144) بالنسبة لوحدة التحكم المؤازرة ، استخدمنا وحدة تحكم Parallax Servo (USB). (البند رقم 28823) بالنسبة للباقي ، استخدمنا قطعة من الخشب الرقائقي مقاس 12 × 10 بوصة ، و 8 بوصات من خشب الصنوبر 1 × 3 ، وبعض البراغي والمسامير. كانت أهمها 2.5 "رأس مسطح 1/4" × 20 مسامير. تم استخدام مسامير الرأس المسطحة طوال الوقت للحفاظ على سطح الروبوت مسطحًا.

الخطوة الثانية: بناء القاعدة

كانت القاعدة سهلة للغاية. قمنا بتجميع أطقم العجلات والمحركات وقررنا استخدامها مع المحركات فوق المحور للحصول على أفضل خلوص. لذلك كنا بحاجة إلى بعض المواجهات لتنظيف المحركات. للقيام بذلك ، استخدمنا قطعة من خشب الصنوبر مقاس 4 بوصات مقاس 1 × 3 بفتحتين مقاس 1/4 بوصة محفورة بمقدار 2 بوصة لمطابقة فتحات التركيب الموجودة على العجلة ومجموعة المحرك. استخدمنا مكبس حفر لجعل هذه الثقوب مستقيمة ، لذلك إذا كنت لديك فقط مثقاب يدوي ، يمكنك وضع علامة وحفر من كلا الجانبين للالتقاء في المنتصف ، أو حفر حفرة أكبر للسماح ببعض المساحة للتذبذب. الجزء المسطح من القاعدة مصنوع من الخشب الرقائقي 1/2 بوصة - استخدمنا 12 "عريض وطول 10" ليناسب أجهزة الكمبيوتر الدفتري الصغيرة ، ولكن الحجم يمكن أن يكون حقًا أي شيء هنا. لقد حفرنا الفتحات مقاس 1/4 بوصة لمطابقة المواجهة وأطقم العجلات - 1/2 بوصة من الجانب وفصل 2 بوصة كما كان من قبل. تتوافق الحافة الأمامية مع المواجهة ، لذلك كانت الإطارات بارزة قليلاً. لقد فعلنا ذلك من أجل اجعلهم يصطدمون بالحائط قبل القاعدة ، لكن هذا ليس بالأمر الكبير. في الجزء العلوي من اللوحة ، استخدمنا مثقابًا معادلاً لإفساح المجال للرأس المسطح للمسامير 1/4 بوصة × 20 (بطول 2.5 بوصة)). يجب أن تكون البراغي أقصر قليلاً من 2.5 بوصة لتناسب تمامًا ، لذلك قمنا بقص حوالي 1/4 بوصة من الأطراف باستخدام أداة Dremel. إذا كنت تستخدم خشب رقائقي 3/4 بوصة ، فقد تناسبها دون أن تكون بمجرد اكتمال ذلك ، قمنا بربط مجموعة العجلات والمحرك بالقاعدة.

الخطوة 3: إضافة عجلة الكاستر

قمنا بتركيب Caster Wheel Kit في منتصف الجزء الخلفي من الروبوت - تمركز أحد الفتحات الثلاثة الموجودة على الحامل على القاعدة حوالي 1/2 بوصة من حافة اللوحة ، ثم استخدمنا مربعًا لعمل الفتحتين الأخريين بالتوازي مع الجزء الخلفي من اللوحة. في هذا التكوين ، يمكن أن تمتد عجلة العجلات إلى ما وراء القاعدة عندما يتحرك الروبوت للأمام. استخدمنا # 6 براغي وصواميل ذات رأس مسطح لهذا الغرض - استخدمنا غسالات لتغطية فتحات المقبس في مجموعة العجلات - مرة أخرى للحفاظ على العائق العلوي خاليًا. كان التغيير الوحيد للمجموعة هو أننا قمنا بتمديد العمود لعمل المستوى الأساسي. لإعدادنا ، صنعنا عمودًا جديدًا من 1/4 "قضيب من الألومنيوم كان 1 3/4" أطول من تلك التي تحتوي على المجموعة. استخدمنا أداة Dremel لعمل شق في عمودنا الأحدث الأطول لمطابقة تلك الموجودة في المجموعة.

الخطوة 4: أجهزة التحكم في المحرك والبطاريات والمفاتيح

من أجل التحكم في المحرك ، قمنا بتركيب HB-25s خلف المحركات لإفساح المجال للبطاريات. مرة أخرى ، استخدمنا مسامير الرأس المسطحة رقم 6 لتركيب المحركات على HB-25s ، قمنا بقطع أسلاك المحرك بالطول واستخدمنا موصلات معقودة. لقد تركنا بعض الركود في أسلاك المحرك ، لكن ليس كثيرًا لدرجة أننا احتجنا إلى روابط مضغوطة لتثبيتها. بمجرد أن نثبّت الموصلات ، قمنا بلحامها أيضًا - نكره أن يكون لديك اتصال فضفاض هناك!:-) بالنسبة للبطاريات ، كنا في عجلة من أمرنا ، واستخدمنا خلايا NiMH C. حقًا ، أي شيء يصل بك إلى 12 فولت جيد. لقد استخدمنا خلايا جل حمض الرصاص ، ولكن يبدو أن هذه الخلايا تفشل بعد بضع سنوات لأننا لم نقم بإدارتها كما نستطيع ، ووجود خلايا قياسية يسمح لنا باستخدام القلويات كنسخة احتياطية قبل الأحداث والعروض التوضيحية! نعم ، هناك حاملات خلايا C أفضل - ماذا يمكننا أن نقول؟ كنا مشغولين ، وكان راديو شاك قريبًا.:-) أضفنا مفتاح طاقة مضاء. مرة أخرى ، تم تركيبه أسفل القاعدة لإبقاء الجزء العلوي واضحًا ، وقمنا بتمديده بعد الظهر فقط لتسهيل الوصول إليه. سنقوم بإضافة مقبض ، لذا فإن النسخ الاحتياطي وضرب المفتاح أقل احتمالاً. لقد أضفنا مفتاحًا ثانيًا وحزمة بطارية للوحة التحكم المؤازرة ، ولكن قد تكون طاقة USB كافية لـ HB-25s لأنها لا ترسم الكثير من الطاقة على جانب الإشارة. تم صنع أقواس المفاتيح للتو من بعض الزوايا المصنوعة من الألومنيوم التي كانت موجودة حولنا.

الخطوة 5: التحكم المؤازر والتعامل معها

يمكن التحكم في HB-25s بالعديد من الطرق ، ولكن نظرًا لأن RoboRealm يدعم وحدة تحكم Parallax Servo (USB) ، وكان لدينا واحدًا حولنا ، استخدمنا ذلك. لاحظ أنه في الوقت الحالي ، لا نستخدم وحدات التحكم في المحرك على العجلة ومجموعات المحركات. أدوات التحكم لطيفة للغاية ، ولكن بالنسبة إلى RoboRealm ، فإننا نستخدم الرؤية لقيادة الروبوت الآن ولا نحتاج إليها. قد نضيف هذه القدرة في المستقبل ، ولأي نوع آخر من التحكم ، فإن استخدام وحدات التحكم سيجعل من السهل الحصول على محرك الروبوت في خط مستقيم وما إلى ذلك ، كل روبوت يحتاج إلى مقبض! بالنسبة لنا ، قمنا بثني بعض خردة الألومنيوم و ثمله في الخلف. لقد قمنا بحفر ثقوب تجريبية نظرًا لأن الشد في جانب 1/2 الخشب الرقائقي عادة ما يكون في حالة من الفوضى. نحن على يقين من أنه يمكن القيام بذلك بشكل أفضل!:-)

الخطوة 6: الحوسبة

أمام قاعدة الروبوت ، تم تثبيت كاميرتين من نوع Creative Notebook فوق بعضهما البعض لتوفير صورة متشابهة في كلتا الكاميرتين. تُستخدم هذه الكاميرات للنظر أمام الروبوت بحثًا عن العوائق التي قد تكون في طريقه. تتصل الكاميرتان بجهاز الكمبيوتر الموجود على اللوحة عبر USB ويتم إدخالهما مباشرة في RoboRealm. الكمبيوتر الدفتري المستخدم هو MSI-Winbook الذي يلائم بشكل جيد القاعدة الروبوتية. لقد اخترنا هذا الكمبيوتر المحمول نظرًا لصغر حجمه وتكلفته المنخفضة (حوالي 350 دولارًا أمريكيًا). لحسن الحظ ، يحتوي MSI على 3 منافذ USB ، لذا لا حاجة إلى محور USB في هذا النظام الأساسي. لاحظ أن تيار MSI يعمل على بطاريته الخاصة. سيكون من الممكن دمج نظامي الطاقة معًا ولكن للراحة وإمكانية النقل ، تم تركهما منفصلين.

الخطوة 7: البرمجيات

يقوم الكمبيوتر المحمول MSI بتشغيل برنامج رؤية الآلة RoboRealm. كان الغرض من العرض التوضيحي هو استخدام التركيز للإشارة إلى وجود عائق أمام الروبوت. تم تركيز كلتا الكاميرتين يدويًا على أطوال بؤرية مختلفة. يركز المرء على الأشياء القريبة التي تكون في بؤرة التركيز والأشياء البعيدة خارج نطاق التركيز. الكاميرا الأخرى (أعلاه) مركزة في الاتجاه المعاكس. من خلال مقارنة الصورتين ، يمكننا معرفة ما إذا كان هناك شيء ما قريب أو بعيد اعتمادًا على الصورة الأكثر تركيزًا من الأخرى. يمكن أن يكون "كاشف التركيز" مرشحًا يحدد الصورة التي تحتوي على تفاصيل أكثر من الأخرى في منطقة معينة. على الرغم من أن هذه التقنية تعمل ، إلا أنها ليست دقيقة جدًا فيما يتعلق بمسافة الكائن ، ولكنها تقنية سريعة جدًا من حيث حساب وحدة المعالجة المركزية. تُظهر الصور أدناه صورتي الكاميرا أثناء تطلعهما نحو علبة فحم الكوك وعلبة DrPepper. يمكنك رؤية الاختلاف البؤري بين الصورتين وكذلك التباين الرأسي بين الكاميرتين على الرغم من تركيبهما بالقرب من بعضهما البعض. يمكن تقليل هذا التباين باستخدام منشور لتقسيم عرض واحد إلى عرضين لكاميراتين ، لكننا وجدنا الطريقة السريعة لاستخدام كاميرتي ويب قريبة من بعضهما البعض لتكون كافية. لاحظ على الجانب الأيسر من الصورة يمكن إغلاق Coke خارج نطاق التركيز والبعد الذي يمكن لـ DrPepper التركيز عليه. في صورة الجانب الأيمن الوضع معكوس. إذا نظرت إلى حواف هذه الصورة ، يمكنك أن ترى قوة الحواف تعكس تركيز الكائن. تشير الخطوط البيضاء إلى انتقال حافة أعلى مما يعني أن الكائن أكثر تركيزًا. تشير الخطوط الزرقاء إلى استجابة أضعف ، حيث يتم تقسيم كل صورة إلى 3 أقسام رأسية. اليسار والوسط واليمين. نحن نستخدم هذه المناطق لتحديد ما إذا كانت هناك عقبة في تلك المناطق وإذا كان الأمر كذلك ، قم بتوجيه الروبوت بعيدًا. يتم تمييز هذه النطاقات مرة أخرى في جانب واحد من الصورة الأصلية حتى نتمكن من التحقق من صحتها. تشير المناطق الفاتحة في هذه الصور إلى أن الكائن قريب. هذا يخبر الروبوت بالابتعاد عن هذا الاتجاه ، والجانب السلبي لهذه التقنية هو أن الكائنات تحتاج إلى نسيج. من الصورة التالية يمكننا أن نرى كتلتين باللون الأحمر موضوعتين في نفس موضع العلب لكنهما لا يستجيبان لهذه التقنية. المشكلة هي أن الكتل الحمراء لا تحتوي على أي نسيج داخلي. تشبه هذه الميزة المتطلبات المطلوبة لتقنيات التدفق المجسم والبصري.

الخطوة 8: شكرا

نأمل أن يمنحك هذا Instructable بعض الأفكار حول كيفية استخدام Motor Mount & Wheel Kit مع Position Controller من Parallax. لقد وجدنا أنه من السهل جدًا الإعداد والتخصيص وفقًا لاحتياجاتنا ، من خلال صنع روبوت بسيط للغاية يتم التحكم فيه في الكمبيوتر المحمول. يمكنك تنزيل RoboRealm ومحاولة تجربة Machine Vision من خلال الذهاب إلى RoboRealm. استمتع بيوم رائع! فريق RoboRealm. رؤية للآلات و TeleToyland - التحكم في الروبوتات الحقيقية من الويب.