Роботизированный электронный текстиль: 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Привет! Меня зовут Fiberbot, и я очень рад, что у вас появятся новые друзья. В этой инструкции вы узнаете, как именно сделать робота, похожего на меня. Я также открою вам небольшой секрет и поделюсь с вами, как заставить меня улыбнуться (иначе говоря, как меня закодировать!). Поскольку я учил многих людей делать больше Fiberbots, я очень устал и действительно мог вздремнуть. Так что вместо меня учить будет моя владелица, которая всегда умеет улыбнуться мне… в буквальном смысле. Погрузитесь в оставшуюся часть урока, повеселитесь, узнайте много нового, и я вернусь позже, чтобы встретить моего нового друга, которого вы создали !! До скорого!:)

Шаг 1: Урок 1: Получение расходных материалов

Этот проект состоит из двух разных компонентов: искусства и технологий. Термин «лестница» включает изготовление корпуса Fiberbot из расходных материалов, а предыдущая часть проекта требует более технологичного подхода с использованием не расходных материалов. Для шаблона Fiberbot большинство расходных материалов можно найти в местном магазине Dollar Store или в магазине товаров для рукоделия. Что касается роботизированного компонента Fiberbot, я купил большую часть своих принадлежностей в Интернете в Adafruit, но есть несколько интернет-магазинов, в которых вы можете их найти. Я также рекомендую купить или взять напрокат книгу Кэти Сесери «Сделать: создание простых роботов». В этой книге я нашел проект Fiberbot, который предлагает описательные и простые для выполнения пошаговые инструкции. Все перечисленные ниже материалы обошлись мне примерно в 40 долларов, но это потому, что у меня не было своих. (Еще я одолжил паяльник, что снижает стоимость проекта). Это определенно один из самых дешевых электронных текстильных изделий, и к тому же он очень милый !!

Корпус / шаблон Fiberbot

- войлок разного цвета - паяльник

- ножницы - паяльная проволока

- нитки для вышивания - кусачки / стриптизерши

- проволока с игольчатым покрытием или зажимы из крокодиловой кожи

- липучка

- мешковина

- пух / ворсинки от сушилки

Принадлежности для роботов

- Микроконтроллер Adafruit Gemma (# 1222)

- Adafruit Mini (0,8 дюйма) 8x8 LED Matrix с рюкзаком

- Держатель для батареек Adafruit 3 x AAA с переключателем включения / выключения и 2-контактным соединительным кабелем JST (# 727)

- Кабель Mini USB (№ 260 - кабель для сотового телефона работает)

- Компьютер (Windows или Mac)

Шаг 2: Собираем тело вместе

Теперь перейдем к созданию мягкого тела робота. Я купил эти материалы в местном долларовом магазине менее чем за 5 долларов. Мне нравится, насколько симпатичный Fiberbot и насколько он недорогой!

1. Я использовал мешковину, потому что ее легко разрезать, сшить, а потертые края создают веселого и энергичного робота. Я следовал шаблону, который был предоставлен в книге создателей Кэти Сесери. Однако создание собственного шаблона тоже работает, если есть достаточно места для микроконтроллера и светодиодной матрицы.

2. Я создал свой шаблон Fiberbot с нуля, однако есть шаблон для печати, доступ к которому можно получить по адресу https://bit.ly/fiberbot-template. Когда у вас будет готовый шаблон, обведите его на своем листе мешковины с помощью достаточно темного маркера, чтобы его можно было увидеть.

3. Затем вы захотите нанести размер микроконтроллера и светодиодной матрицы на цветной войлок. На фотографии выше я работал с Arduino FLORA, которая намного больше, чем Gemma. Однако я бы рекомендовал использовать Gemma для этого проекта. Чтобы сделать робота еще более эстетичным, добавьте еще один кусок цветного фетра за исходный кусок фетра. Это добавит большей прочности «глазам» робота, облегчая переход от тела робота к телу робота.

4. Чтобы сшить своего Fiberbot, вам нужно знать, как сшивать бэкстег. К счастью, для этого есть инструкция! Я бы порекомендовал просмотреть это руководство, если вы не знаете, как это сделать, или если вы новичок в шитье. Его легко и быстро читать, поэтому создание Fiberbot не займет много времени!

5. Выше вы можете видеть, что я сшил все мое тело Fiberbot, но оставил верхнюю часть прямоугольника открытой. Это потому, что вы будете набивать свой Fiberbot, и вам нужно оставить место на этом этапе. Вам понадобится материал, чтобы набить тело. Пух отлично работает, у меня просто так получилось, что у меня дома не было ничего лежащего, поэтому я немного импровизировал и использовал сушильный ворс, и он работает так же хорошо! К тому же это бесплатно! После того, как вы набили свой Fiberbot в соответствии со своим вкусом, закончите зашивать верхнюю часть Fiberbot.

6. Вам нужно будет разрезать несколько маленьких кусочков липучки и поместить их во все четыре угла на голове Fiberbots. Вам нужно будет совместить эти липучки с липучками на обратной стороне войлочных частей.

7. Вырежьте Fiberbot, но убедитесь, что вы не разрезаете слишком близко к строчке. Между ниткой и ножницами должно оставаться около 1,5 - 2 дюймов, чтобы мешковина не развалилась.

8. Трепетно, Fiberbot пока выглядит потрясающе !!! (Подождите, пока он действительно сможет улыбнуться!)

9. Отложите Fiberbot. Поместите его в место, которое не выделяет тепла. Мешковина и ворс от сушилки легко воспламеняются!

Шаг 3. Собираем робота вместе

Хорошо, теперь мы только начинаем! Вставляем букву E в электронный текстиль, у-у! Приведенные ниже инструкции - это указания, которым я следовал из книги Make: Making Simple Robots. Эта книга была очень подробной и очень помогла мне завершить этот проект. Давай начнем!

Шаг 1: Светодиодная матрица поставляется с печатной платой рюкзака, которая позволяет матрице быть совместимой с простым программированием Arduino. Эти два устройства необходимо спаять вместе, прежде чем переходить к следующему шагу. Пайка - это простая задача, при которой используется паяльник, чтобы расплавить металл, соединяя его с другими объектами. Всего на рюкзаке 16 отверстий и 16 проводов на матрице, которые проходят по бокам рюкзака. Вы можете увидеть две разные части на фотографиях выше. Совместите провода с отверстиями и осторожно протолкните через них. Что я обнаружил, лучше всего сработало для пайки двух частей вместе, так это соединение паяльной проволоки и паяльника между проводом на матрице. Расположение провода матрицы в центре и соединение двух компонентов позволило припою образовать красивый шар на дне рюкзака. Повторите этот шаг для следующих 15 проводов.

- Если вы не знаете, как паять, не бойтесь! Для этого есть инструкция. Ознакомьтесь с этим основным практическим руководством по пайке, если вы новичок в пайке и хотите узнать больше.

Шаг 2: Теперь, когда матрица готова к работе, следующий шаг - прикрепить четыре провода или маленькие зажимы из крокодиловой кожи к четырем отверстиям, прикрепленным к рюкзаку. Вы можете использовать провода разного цвета, но поскольку у меня был только один цвет проволоки с покрытием, я использовал только одну. Припаяйте четыре провода в каждое отверстие, используя ту же технику, которую я использовал для пайки матрицы и рюкзака вместе. Обрежьте оставшиеся провода.

Шаг 3: Следующий шаг - подключение Gemma к светодиодной матрице. У каждого провода есть определенное место на Gemma, поэтому важно правильно подключить провода. Убедитесь, что вы сняли проволоку примерно на полдюйма, прежде чем накручивать их на Gemma. Я использовал этот метод, но вы также можете припаять провода к Gemma. Поскольку отверстия предназначены для сшивания, а не пайки, при пайке проводов необходимо предварительно залудить отверстия. Это означает добавление в отверстия дополнительного слоя припоя. Я использовал изображение выше из книги Make: Making Simple Robots, чтобы указать, где должен быть прикреплен каждый провод.

Провод + (красный на фото) будет подключен к нижней площадке справа (отмечен Vout).

Провод - (черный на фото) будет подключен к верхней площадке справа (отмечен GND).

Провод D (желтый на фото) подключается к средней контактной площадке слева (обозначен D0).

Провод C (зеленый на фото) будет подключен к верхней площадке справа (обозначен D2).

Сесери, К. (2015). Марка: Создание простых роботов. Сан-Франциско: Maker Media Inc.

Шаг 4: Вы завершили создание «глаз» робота! УРА! Почти готово к тому, чтобы разбудить Fiberbot и познакомить их с их новым другом. Вы можете запустить тест, чтобы убедиться, что ваша Gemma работает правильно. Вы можете найти эти шаги в следующем уроке !!

Шаг 4: загрузка Arduino Blink

В этом уроке вы проведете тест на своей Gemma, а также загрузите программу, которая позволит вам кодировать микроконтроллер с помощью Arduino IDE.

Как запустить тест:

Перед тем, как погрузиться в кодирование, важно провести тест на Adafruit Gemma. Вот шаги, чтобы провести практический тест на вашей Gemma. Инструкции взяты из Make: Making Simple Robots от Кэти Сесери.

Шаг 1. Если вы используете компьютер с Windows, вам необходимо загрузить драйвер под названием USB-tinyISP. Задача драйверов - понимать язык, который передается от компьютера к Gemma. Подобно тому, как люди меняют свой язык, когда они разговаривают с молодыми людьми, по сравнению с тем, когда они говорят перед студентами университета. Другими словами, загрузка драйвера позволяет компьютеру эффективно взаимодействовать с Gemma.

- Чтобы установить драйвер: введите http // bit.ly / ada-drivers, где вы найдете инструкции для Windows 7, 8 и XP.

Шаг 2: Подключите Gemma к компьютеру через порт USB и кабель mini USB на Gemma. Как только он будет подключен, вы должны увидеть, как загорится зеленый светодиод на Gemma, а также красная встроенная светодиодная вспышка.

- После того, как вы подключили Gemma, на экране должно появиться всплывающее окно. Вам не нужно искать драйвер в Интернете, так как он должен непосредственно установить драйвер на ваш жесткий диск.

Шаг 3: Затем вам нужно будет загрузить программу Arduino IDE на свой компьютер. Перейдите на страницу загрузки программы Arduino IDE здесь и следуйте инструкциям. После того, как вы успешно загрузили программу на свой жесткий диск, вам нужно будет убедиться, что вы используете правильную плату. К сожалению, поскольку Gemma является Adafruit и совместима только с Arduino, вы должны загрузить плату отдельно и установить ее в программу. Посмотрите это обучающее видео, в котором я покажу вам, как загрузить плату Adafruit Gemma в программу IDE. Вы также можете просмотреть эту ссылку, которая дает вам описательные инструкции по загрузке дополнительных плат для программирования IDE.

Шаг 4: Запустите код. Посмотрите это видео, в котором показано, какой код использовать для запуска теста. Этот конкретный код предназначен для изменения красного светодиода, который начинает мигать и гаснет каждую секунду. Хотя раньше он мигал, это мигание должно быть намного медленнее.

Шаг 4: Теперь, когда ваша Джемма работает и тело готово, следующий шаг - соединить их вместе. Используя войлок другого цвета, вырежьте контур геммы и светодиодной матрицы. Разместите контуры позади каждой детали. Пришейте уголки светодиодной матрицы и Gemma к прямоугольному куску фетра, который вы сделали ранее в этом уроке.

Шаг 5: Подключите аккумулятор к Gemma и поместите черный ящик за роботом. Прикрепите аккумулятор к задней части Fiberbot с помощью липучки. Таким образом, если вы хотите поместить эти «глаза» на другого робота, все станет портативным.

Хорошо, можешь отложить Fiberbot на секунду. Я собираюсь направить вас на веб-сайт, который дает вам пошаговые инструкции о том, как загрузить программу Arduino на ваш MacBook или компьютеры с Windows. Теперь это заставит ваш Fiberbot улыбнуться!

1. Загрузка Arduino: на веб-сайте adafruit есть страница, специально предназначенная для изучения вашего контроллера Gemma. Прежде всего, вам необходимо загрузить совместимое программное обеспечение на свой компьютер. Вот ссылка для завершения этого шага.

Скачивание Arduino

2. Программирование с помощью Arduino IDE. Опять же, на веб-сайте adafruit в разделе «Начало работы с Gemma» вы можете найти вкладку «Программирование с помощью Arduino IDE». Эта конкретная веб-страница позволяет вам понять смысл кода. По сути, все кодирование говорит что-то, что нужно выполнить как задачу. Они известны как входы и выходы. Вход - это информация, поступающая в объект, а выход - это конечный результат. Например, если я говорю своей сестре мыть посуду, а она моет их, входные данные представлены мной, когда я прошу ее вымыть посуду, а выходными данными - она их моет. Другой пример - использование пульта ДУ для телевизора. Вы нажимаете кнопку включения, которая является входом, и телевизор включается в качестве выхода. Такая же связь используется при работе с микроконтроллерами. Мы собираемся узнать, как отправлять входные данные в нашу Gemma, чтобы у нее был ответ (выход). Прочтите о различных значениях кода. Мне очень нравится использовать этот веб-сайт, потому что он предлагает пошаговые инструкции для начинающих. Это легко понять, и они предоставляют множество визуальных эффектов, которым можно следовать.

Программирование с помощью Arduino IDE

3. После того, как вы загрузили программу Arduino на свой компьютер, откройте ее и следуйте подсказкам в видео, которое я предоставил. Вы хотите нажать на «инструменты» в верхней строке меню, прокрутить вниз до «доска:» и нажать на Adafruit Gemma (ATtiny85 @ 8MHz). Поскольку кодирование немного отличается от платы к плате, важно выбрать правильную плату для контроллера, который вы используете.

4. Теперь, когда вы загрузили программу Arduino и познакомились с некоторым контекстом, стоящим за кодированием, я думаю, вы готовы начать кодирование своего собственного Fiberbot !!! В следующем уроке мы расскажем, как писать код с помощью Blink.

Шаг 5: Кодирование Fiberbot

Один. Более. Шаг.

Эскиз мигания, который вы использовали для запуска теста для вашей Gemma, представляет собой простой код, с которым вы можете поиграть, чтобы познакомиться с программой. Найдите, где написано задержка (1000). Эта команда указывает Gemma включать и выключать светодиод на 1000 тысячных долей секунды или, другими словами, на 1 секунду. Вы можете поиграть со временем, чтобы понять, как его изменение повлияет на скорость мигания светодиода. Например, если вы измените его на задержку (500), светодиод будет мигать в два раза быстрее. Если вы измените его на задержку (2000), можете ли вы предположить, что это изменится? Ага, ты понял! Он сообщает устройству Arduino мигать в два раза медленнее.

** Помните: вам всегда придется нажимать кнопку сброса на Gemma каждый раз, когда вы хотите загрузить новый файл.

Есть вероятность, что при проверке / загрузке кода может быть ошибка внизу экрана красным шрифтом. Если это происходит, это часто происходит из-за того, что вы забыли нажать кнопку сброса на вашем Gemma. Если это не так, вы можете прочитать страницу «Настройка с помощью Arduino IDE» (https://bit.ly/arduino-setup) для получения дополнительных инструкций и помощи. Существует также Форум поддержки клиентов Adafruit, где живой человек сможет оказать помощь и ответить на любые ваши вопросы.

Теперь, когда вы успешно запустили мигающий код на свою Gemma, пришло время задействовать Матрицу. Для этого вам нужно будет загрузить библиотеку под названием TinyWireM. Вот как:

1. Закройте все открытые окна Arduino.

2. Перейдите на сайт Adafruit или введите https://bit.ly/gemma-sc. Здесь вы найдете библиотеку TinyWireM. Загрузите это. Я загрузил видео, чтобы показать вам, как это сделать на компьютере Mac. Вы также можете перейти по этой ссылке для получения письменного пошагового руководства по загрузке этой библиотеки. Скачав эту библиотеку, вы получите постоянный доступ к этому коду, позволяющий сохранять как новые файлы.

3. Шаг 2 может несколько сбить с толку. В этом случае коды доступны на веб-сайте Adafruit. Вы можете скопировать и вставить коды в программу Arduino Blink и запускать их оттуда. Вы захотите создать две новые вкладки, аналогично тому, как есть вкладки в браузере. Проверьте оба кода и загрузите их в свои Gemma и Matrix. ТА-ДА !!!!! Вы только что закодировали и загрузили с помощью Arduino IDE !!!!! Вы очень обрадовали Fiberbot !! Подключите аккумулятор к Gemma и отключите USB от компьютера и микроконтроллера. Теперь вы можете похвастаться своим другом Fiberbot перед всеми! Повеселись:)

** Если по какой-либо причине ничего не происходит, вернитесь к предыдущему уроку и прочтите, как устранить неполадки / где найти помощь.