Изменение IRobot Create для рисования: 6 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

Это проект робототехники, который, вероятно, мог бы выполнить кто-то, вообще не имеющий опыта работы с роботами. Я говорю это потому, что до того, как я начал, у меня не было опыта работы с роботами. Или написание программ. На самом деле, я знал, как рисовать, и этим все закончилось. Изначально я намеревался писать программы, чтобы робот мог рисовать определенные рисунки. Я быстро понял, что это утомительно, скучно и на самом деле не использует многих замечательных функций робота. Вместо этого в этом руководстве вы узнаете, как: - модифицировать робота так, чтобы он мог рисовать кистями, валиками и множеством других устройств - пользоваться преимуществами основных предустановленных программ для рисования - использовать Active TCL для создания рисунка с использованием ЛОГОТИПА - измените образцы программ, поставляемых с модулем, для создания некоторых рисунков с использованием датчиков на роботе. Этот проект предполагает, что вы можете следовать инструкциям, прилагаемым к вашему Create, чтобы настроить модуль, подключить его к компьютеру и т. д. Я почти уверен, что большинство людей справятся с этим без (больших) трудностей, поэтому я не дублировал эти указания здесь. художник) Немного поиграв с роботом, я понял, что мне нужно решить, был ли робот художником или прославленной кистью. Программирование логотипа воспринимает его больше как кисть, тогда как программирование на основе сенсора рассматривает его больше как своего художника. Мне как художнику он нравится больше всего. На самом деле мы быстро стали товарищами по художественной команде. Он рисовал быстрее и решительнее, чем я, но без того, чтобы я выбирал цвета краски, заливал ее и толкал, это была в основном очень тяжелая летающая тарелка. Ни один художник не может работать без осознания окружающего мира (наличие органов чувств влияет на ваше искусство), поэтому использование робота без сенсоров казалось нелепым. Я снабдил его вещами, о которых он должен был знать, и его реакция на эти вещи создала картины. Я также быстро понял, что важно забыть о том, как человек выполняет задачу, и подумать о том, как робот выполнит ее наиболее легко. За исключением окраски распылением, большая часть рисования наиболее эффективно выполняется на горизонтальной поверхности, несмотря на клише художника за мольбертом. Мольберт создан для удобства просмотра художником - горизонтальное искусство имеет эффект ракурса. Вот почему ваш принтер печатает горизонтально - это лучший способ наносить чернила без риска потекания или кровотечения. Вот почему я решил работать с естественно горизонтальным характером робота, вместо того, чтобы пытаться построить что-то, что могло бы рисовать на стенах, как это часто бывает среди «роботов-рисовальщиков». Я много думал о разнице между рисованием и печатью.. Когда я рисую, я не беспокоюсь о том, чтобы работать слева направо или сверху вниз. Я кладу краску туда, где она должна быть, работая с кривыми, прямыми линиями или чем-то еще, что подходит. Поскольку я не пытаюсь просто построить принтер, я подумал, что робот должен рисовать линиями, как я, а не работать по картине, как передвижной принтер. Это представляло определенные проблемы, особенно с очевидным риском того, что робот перекатывала влажную краску. Как оказалось, краска не так сильно накапливается на колесах, но они добавляют приятный след на картине. Между протекторами шин скапливается небольшое количество, но их можно легко удалить, когда они высохнут. В некотором смысле это ничем не отличается от того, как художник размазывает пастель пальцами - робот использует свои «придатки», чтобы влиять на способ нанесения краски на поверхность.

Шаг 1: Список материалов

Это то, что вам нужно для выполнения всех шагов в этом проекте, но если вы все время выбираете, вам может не понадобиться все это.

- iRobot Create (очевидно) - Модуль управления и контроля (прикрепите его сейчас и настройте. Дважды проверьте, включен ли он, когда вы настраиваете USB-соединение, это задержало меня на несколько минут, потому что я не понял что и у робота, и у команды есть выключатель.) - Зарядное устройство - Последовательный кабель (входит в комплект). В корпусе create есть отверстия для крепления 6-32 винтов. Не покупайте ничего, что не имеет резьбовых соединений 6-32, потому что неудобно отслеживать более одного объекта. Кроме того, если есть возможность, возьмите все винты с плоской головкой (как у меня) или с крестообразным шлицем. Одна отвертка хороша, потому что вы захотите затянуть и отрегулировать вещи по мере необходимости. - 4 - 12-дюймовые куски стержня с резьбой - 2 - 2-дюймовые винты - 10 (или более) гаек - 2 - 1/2 дюймовые винты - Сверло 9/64 (кажется, это хороший размер, потому что это совсем крошечный кусочек Вибрация и движение робота будут иметь тенденцию к ослаблению соединений, поэтому быть немного аккуратным - это хорошо.) - Петли от 2 до 1 1/2 дюйма (они обычно используются для деревянных ящиков и кукольных домиков) - 2 или более - 2-дюймовых зажима (зеленый цвет хорош, если вы можете его достать - он согласуется с модулем, и они пригодятся для закрепления вещей) - 1 лист белого пластика размером не менее 9x9 дюймов (у меня доска, которая продается вместе с принадлежностями для украшения торта - он используется для поддержки торта после того, как он был украшен. Он гофрированный и толщиной около 1/8 дюйма, и я смог разрезать его большими ножницами. - 2 фута пиломатериала 1x2 - воронки (для удерживать краску) - прозрачная пластиковая трубка с внешним диаметром 3/8 дюйма - электрическая термоусадочная трубка 1/2 дюйма - небольшие кисти, валики, подушечки для рисования, производители, ручки или что-то еще ng еще, что вы можете придумать, что оставит отметку - малярная лента (чтобы удерживать бумагу и временно удерживать вещи) - пластиковая пленка (потому что роботы непредсказуемы и быстры, и вы, вероятно, не хотите, чтобы все было окрашено) - закусочный кетчуп стильная бутылка с крышкой для любого цвета, который вы планируете использовать - белая краска (для стиля) - что-то для резки дерева и что-то для просверливания отверстий - отвертка - другие основные бытовые инструменты - много краски, которая смывается водой (я использую неправильные оттенки из магазинов красок и товаров для дома. Вы можете получить много этого за 1-5 долларов, или, если вы очень любезны / удачливы, они дадут вам его бесплатно, как супер-милые люди из Pittsburg Paint, которые поставили почти все мои.) - что-то, на чем можно рисовать (хорошо подойдут бумага и ткань. Бумага для мясников поставляется в рулонах, и это дешевый выбор, особенно для начинающих).

Шаг 2: Измените его, чтобы нанести краску

Робот должен уметь держать различные аппликаторы для рисования, а также карандаши, маркеры и все, что вам нужно для рисования. Это создало множество проблем, но я думаю, что моя система довольно хорошо решает большинство из них. К верхней части робота прикреплены две деревянные руки, а петли удерживают зажим на конце каждой. Таким образом, руки могут быть расположены настолько далеко друг от друга или близко друг к другу, насколько это необходимо (они поворачиваются в точке прикрепления к роботу, и, после установки, этот винт можно затянуть, чтобы они были более прочными, или оставить немного ослабленным. Таким образом, щетка может раскачиваться при повороте робота.) Петли позволяют зажимам всегда указывать прямо друг на друга или под любым другим углом, необходимым для удержания щетки, что было бы невозможно, если бы зажимы были прикручены непосредственно к руки. Краска должна равномерно подаваться на кисть, поэтому я добавил верхнюю часть, чтобы удерживать воронку, и краска стекает по трубке, чтобы капать прямо перед кистью. Кисть разводит его по мере движения робота. Вы можете выбрать другой размер трубки для подачи другого количества краски или отрегулировать скорость движения робота, если вам не нравится леска, которую вы получаете. Термоусадочная трубка удерживает вместе виниловую трубку и воронку, упрощает очистку и позволяет легко опускаться на верхнюю платформу. Это довольно простая сборка, и она хорошо зарекомендовала себя на многих картинах.

Разрежьте пиломатериал на 2 куска длиной 7 дюймов. Просверлите отверстие (длинное) в одном дюйме от конца каждого куска. На другом конце просверлите контрольные отверстия, чтобы прикрепить петли. Покрасьте эти куски в белый цвет (если это то, что вам нужно) После высыхания прикрутите петли к концам. Затем с другой стороны петли прикрепите зажим с винтом и гайкой. Большинство зажимов, подобных показанным на рисунке, имеют отверстие (даже если оно покрыто пластиком) но вам, возможно, придется немного увеличить его. Я обещаю, что это сработает. Вставьте 2-дюймовый винт через отверстие на другом конце в самую дальнюю пару отверстий сзади на верхней поверхности робота. Вырежьте пластиковый лист на основе Я использовал сверхпрочные (они порезать копейки!) ножницы, но я уверен, что большую часть пластика можно разрезать канцелярским ножом или, если вы хотите потратиться, вырезать его из акрила лазером. Накрутите гайку на 3/4 дюйма от одного конца каждого стержня с резьбой. Наверните гайку на другой конец примерно в трех дюймах от конца. Навинтите короткий конец резьбового стержня. стержни в отверстия в грузовом отсеке до гайки. Сдвиньте пластиковый лист на 3 дюйма вниз до остальных гаек. Возможно, вам придется добавить вторую гайку поверх пластика, если она не держится сама по себе. Вставьте воронку в отверстие на платформе. Измерьте, сколько виниловой трубки потребуется, чтобы дотянуться до нижней части воронки, чтобы просто коснуться поверхности ниже. Используйте около дюйма термоусадочной трубки, чтобы прикрепить ее к воронке. Тепловой пистолет с этим справится, но фен моей сестры оказался под рукой и справился со своей задачей. Вы можете использовать малярную ленту, чтобы сделать это вместо этого, если хотите, или если хотите протестировать его перед фиксацией. Все, что вы используете для рисования (кисть / валик и т. Д.), Будет удерживаться на месте двумя зажимами. Трубка должна находиться между аппликатором краски и роботом. Вы можете прикрепить трубку к щетке лентой, если она сама по себе не остается на месте. Наполните бутылки с кетчупом краской, которую планируете использовать. Для этого пригодятся воронка и черпак (которые нельзя использовать с едой). Позже вы будете счастливы, если у вас появятся такие возможности быстрой заправки краски, а действие кетчупа помогает быстро заполнить тюбик, вместо того, чтобы ждать, пока краска стечет сама по себе.

Шаг 3: Первое рисование: использование демонстраций

Разложите полиэтиленовую пленку. Заклейте бумагу / ткань липкой лентой со всех сторон. Площадь примерно 3 на 4 фута кажется хорошей поверхностью для рисования. Большие изображения тоже работают, но намного меньше, чем 2 на 3, и вы будете рисовать больше на пластике, чем на бумаге. Если он может выскочить за края, робот поймает его, потянет, скомкает и сделает с ним все, что только может придумать, так что закрепите его хорошо.

Включите своего робота. Выберите программу, которая звучит привлекательно - мне больше всего нравится 5, но подойдет любая, для которой у вас есть оборудование. Если вы выберете программу типа покрытия, обязательно положите что-нибудь по периметру области (например, пиломатериалы 2х4 или что-то в этом роде), потому что в противном случае это покроет и покрасит вашу комнату. Вы также можете получить массу удовольствия от сделки типа «понг / 4 квадрата», если у вас есть 3 друга - имейте по одному с каждой стороны и возложите на них ответственность за то, чтобы робот подпрыгивал на своей стороне. Вы можете сделать это на столе и рассчитывать на датчики обрыва. Залейте в воронку немного краски. Начните с малого в первый раз, но вы можете вложить немало, если будете уверены в себе. Как только краска дойдет до дна тюбика, нажмите кнопку «Пуск» и посмотрите, как она пойдет. Будьте готовы действовать быстро, если что-то пойдет не так. Также не забудьте посмотреть, как работает кисть / валик / т. Вы, вероятно, быстро освоитесь. Если вы хотите сделать перерыв или немного времени, небольшой зажим, привинченный к трубке, остановит краску. Однако зажимы, используемые на рукоятках, недостаточно прочны, чтобы остановить краску в тюбике. Вы можете вытащить воронку и очистить ее между цветами, но обычно я просто добавляю один цвет поверх другого в воронке. Разумно знать свой цветовой круг и выбрать другой цвет для добавления, который не сочетает красный, синий и желтый (потому что это сделает коричневый / серый неудобный цвет), но вы можете получить отличные результаты с разными оттенками синего, а затем добавить немного фиолетовый или красный и т. д.

Шаг 4. Используйте активный TCL и логотип для рисования

Есть очень умный парень, который опубликовал несколько классных вещей на форумах create. Форумы - отличный ресурс, особенно если вы действительно не знаете, что делаете. Его документация доступна здесь: https://createforums.irobot.com/irobotcreate/board/message? Board.id = Create_projects & thread.id = 13 Он использовал TCL, чтобы настроить робота для работы с командами LOGO. Вам нужно будет перейти к публикации и следовать его инструкциям по загрузке и установке Active TCL, а затем загрузке его программы. Мне показалось неправильным размещать здесь его код (по понятным причинам), но он доступен в сообщении на форуме, указанном выше. После того, как вы все это установили и загрузили, вы готовы начать использовать свой новый iTurtle Create (что является плохим каламбуром с логотипом). Это чрезвычайно простой интерфейс, в котором вы буквально указываете ему (в миллиметрах и градусах угла), что делать, подключаете последовательный кабель и делаете это. Это будет работать намного лучше, если у вас есть ноутбук, так как последовательный кабель не такой длинный, и его придется подключать, пока он работает. Робот (по-видимому) может нести около 30 фунтов, поэтому, если вы сделаете что-то для его приспособления, я могу представить, что вы можете установить свой ноутбук прямо на него и отпустить. Вы можете часами рисовать картины, используя эту систему в некотором стиле гравюры-эскиза, и, кроме установки программ, вам совсем не нужны большие компьютерные знания. Специальное примечание: снимите командный модуль с вашего робота, если вы попытаетесь это. Кажется, что это каким-то образом мешает, и это, вероятно, не сработает, если он у вас прикреплен (даже если он выключен). Хорошая идея - настроить свою картину и запустить ее без краски или с маркером, прежде чем фиксировать ее. с краской (по крайней мере, сначала). Это особенно полезно для выбора отправной точки, поскольку от нее будет зависеть, где изображение будет отображаться на бумаге. Важно отметить, что этот метод, похоже, отключает все датчики безопасности на роботе, поэтому, если вы установите его на 50 000 вместо 500, он действительно сделает это, и вы будете преследовать его, чтобы остановить. Это. Если он использует настоящую краску, вам нужно будет много почистить после того, как вы ее поймаете. Этот метод действительно эффективен для создания и быстрого изменения того, что вы хотите рисовать, и намного эффективнее, чем написание программ и их установка в командном модуле. Самый большой недостаток - это последовательный кабель.

Шаг 5: Использование датчиков для рисования

Как я уже говорил во введении, поработав над этим некоторое время, я понял, что, рассматривая его как принтер, действительно упускает из виду многие функции, которые может предложить робот. Итак, вот несколько вещей, которые вы можете делать с помощью Create, Command Module и примеров программ для создания картин. Как только вы почувствуете, как работает код и что вы можете изменить, варианты будут бесконечными. Самый простой способ рисовать с помощью датчиков - это запустить образец программы 'покрытия' с объектами по периметру области рисования и даже тяжелые предметы (устойчивые к краске или завернутые в вощеную бумагу) в зоне рисования. Но вам, вероятно, нужно немного больше контроля, и я не зря добавил командный модуль в список материалов. set, вот несколько способов сделать это: Откройте в блокноте программиста пример программы под названием «drive» (объяснение этого доступно в руководстве, которое вы можете скачать с веб-сайта iRobot). В строке 156 вы найдете: // Set параметры поворота и сброс угла Это то, что робот делает при срабатывании датчика. Это включает в себя столкновение с предметами или почти падение с предметов. В этом разделе есть несколько забавных вещей, с которыми можно поиграть. Distance = 0; Вы можете изменить это на любое число. Число, которое вы выбираете, - это количество миллиметров, на которое робот отступит после того, как наткнется на что-то или найдет край. Так, например, изменив «0» на «200», он вернет 200 миллиметров. Это даст вам линии длиной 200 миллиметров под разными углами, идущими от краев и любых других объектов, находящихся на и вокруг окрашиваемой поверхности.angle = 0; Это означает, что он отступает сразу после того, как что-то ударит. Вы человек не хотите этого. Если вы хотите, чтобы оно копировалось под другим углом, установите здесь число. Изменение «0» на «45» заставит его вернуться назад по дуге в 45 градусов. Это требует некоторой настройки, чтобы получить именно то, что вы хотите, но это может вызвать некоторые интересные эффекты. Turn_angle = randomAngle (); Это означает, что угол поворота робота после удара будет где-то между 53 и 180 градусами. Если вы хотите изменить диапазон «случайный», перейдите к строке 460 и измените этот код. Если вы хотите установить его на определенный угол, измените randomAngle () на 15 или любой другой угол, который вам нравится. Цифры «1» и «-1» зарезервированы для прямых углов, но кажется, что любое другое число, положительное или отрицательное, является честной игрой. Я только что понял, что не пробовал ничего больше 360, но теперь мне не терпится попробовать. В строках 143 и 149 вы найдете «поворот», за которым следует 0. Замена этих значений на что-либо еще заставляет робота вращаться вечно. Это не очень эффективное или интересное изменение, поэтому я бы не стал беспокоиться. Drive (300, RadStraight); это означает движение вперед со скоростью 300, идя прямо. Вы можете изменить скорость робота, заменив «300» на другое число. Меньшее медленнее, выше - быстрее (здесь никаких уловок). Изменение RadStraight на число приведет к движению робота по дуге. Это определенно увеличит «живописный» характер того, что делает робот. Мне очень нравится менять этот параметр. Изменение скорости движения робота может изменить линии, которые он рисует. Более низкие скорости обычно приводят к более плавному и более густому нанесению краски. Более высокие скорости дадут вам более четкий эффект, а иногда даже кисть будет пропускаться. Как только вы включитесь в код, вы сможете настроить все виды вещей. Если у вас возникли проблемы с пониманием чего-либо, проверьте файл oi, иногда там есть подсказки. В большинстве случаев мне больше везло с использованием числа угла вместо «RadCW» или подобных команд. Я предполагаю, что это случайность, но это то, что нужно проверить, если у вас возникли проблемы. Я вообще не опытный программист. Фактически, это первое, что я когда-либо делал с кодом, за исключением создания веб-сайтов. Я думаю, что очень сложно повредить робота, и всегда есть чистая копия примеров программ на компакт-диске, если вы непоправимо повредите ту, которую модифицируете. Код хорошо обозначен, и вы можете в значительной степени понять, что все делает, если потратите на это немного времени. Стоит нырнуть и изменить вещи, чтобы увидеть, что у вас получится. Я написал немало новых вещей, которые нужно добавить в программу «Драйв», но они еще не готовы показать миру.

Шаг 6: Заключение

Для меня было важно превратить Create в то, что я действительно честно буду использовать на регулярной основе. Робот, который может достать банку газировки из холодильника, - это круто, но я пью не больше одной банки в день и обычно беру ее по дороге, чтобы заняться чем-нибудь еще. Даже если бы я сделал робота, который бы делал это, я бы не стал его использовать.

Я много лет работаю художником / дизайнером на полную ставку, и любой, кто этим занимался, знает, насколько это может быть сложно и одиноко. Вот почему художники тусуются в галереях, кинотеатрах и барах. Вам нужно выйти из головы и думать о разных вещах. Это часть того, что было таким забавным в работе с роботом - это довольно непредсказуемо (и степень непредсказуемости может быть изменена в его коде), и он генерирует образы, которых у меня никогда не было бы. Это делает для меня часть тяжелой работы, но я все еще могу принимать решения. У меня появилась привычка работать с ним, и я действительно много им пользуюсь. Вот мои планы на будущие эксперименты с роботом и некоторые идеи, над которыми я бы хотел, чтобы другие люди работали: - ЛОГОТИП и фракталы - практически лучшие друзья. Если вы больше увлечетесь ЛОГОТИПОМ, у фрактальных картин есть большой потенциал. Фракталы могут быть похожи по структуре на деревья, кораллы и другие органические формы, оставляя открытой дверь для создания поля уникальных, но связанных деревьев и, возможно, даже добавляя к картине себя, чтобы создать пейзаж. - Совместная работа над картинами с роботом в целом может быть очень интересной. Позвольте роботу раскрасить, затем раскрасьте себя, а затем позвольте роботу раскрасить снова. Я много делал этого с настоящими людьми в художественной школе, но с роботом, наверное, было бы веселее. Они не заботятся о сохранении вашей работы и будут рисовать безрассудно. - Написание программы, работающей в командном модуле, которая заставляет робота работать по определенному пути, будет иметь некоторые преимущества. Его можно использовать, чтобы попробовать одну и ту же идею в разных цветах и средах. Его можно было использовать как основу для целой серии картин, которые после этого обрабатывались бы по-разному. Его даже можно было использовать для граффити. - Граффити вообще было бы вариантом с роботом. Может рисовать на улицах или тротуарах. Используйте это по своему усмотрению и будьте ответственны. Или просто пусть он держит мел вместо краски и поедет с ним в город. Он мог рисовать стрелки, указывающие на что-то. Он мог писать сообщения. Теоретически его можно использовать даже для окраски краев парковочных мест. Это было бы особенно полезно для временной маркировки. - Присоединение серводвигателя к щеткодержателю даст вам возможность остановиться и начать рисовать, где бы вы ни выбрали. Это было за пределами моего уровня опыта, чтобы выяснить это в то время, которое у меня было, но я действительно хотел бы попробовать это в будущем. - Платформа была построена с учетом возможности одновременного добавления большего количества цветов краски / кистей. Можно было бы добавить к нему вторую колоду, которая поддерживала бы больше воронок. По сути, примерно через 2 месяца работы над этим я чувствую, что все еще только начинаю, и я трачу на это как можно больше времени. Мы с этим роботом будем на Maker Faire в Остине, если вы хотите поближе познакомиться с ним! Надеюсь, к тому времени я добьюсь еще большего прогресса!