Создайте своего собственного робота-дворецкого !!! - Учебное пособие, фотографии и видео: 58 шагов (с изображениями)

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

РЕДАКТИРОВАТЬ: Больше информации о моих проектах можно найти на моем новом веб-сайте: narobo.com Я также консультирую по проектам / продуктам в области робототехники, мехатроники и спецэффектов. Посетите мой сайт - narobo.com, чтобы узнать больше. Вы когда-нибудь хотели, чтобы робот-дворецкий разговаривал с вами, следил за вами и даже наливал вам напитки? Прочтите это руководство, чтобы узнать, как создать собственного робота-дворецкого с голосовым управлением, который имеет множество интересных функций. Из этого туториала Вы узнаете, как создать робота-дворецкого, но любые улучшения, которые я добавлю после завершения этого урока, не будут отредактированы в этом уроке, а скорее появятся в моем блоге по робототехнике: eRobots. BlogSpot.com. eRobots. BlogSpot.com В моем блоге есть много интересных материалов по робототехнике и электронике, так что зацените! Обратите внимание, что это руководство может быть изменено в соответствии с потребностями каждого человека, и у вас нет точных размеров, которые я написал. Чтобы упростить пользователям задачу, я написал размеры, которые использовал, если им нужна была контрольная точка. Я построил свою первую версию своего робота-дворецкого в 2007 году, а в июне 2008 года я начал делать более новую версию. Более старую версию можно увидеть здесь: https://i273.photobucket.com/albums/jj202/erobot/Chives%20Original/DSC01588-j.webp

Шаг 1. Спецификация материалов

Вот окончательный перечень материалов. Я разделил его на разделы и включил цены. Так что разбейте свою копилку и соберите деньги, вы удивитесь, что это стоит меньше 500 долларов !!! (не включая ноутбук) Обратите внимание, что это то, что я заплатил, я буду включать некоторые комментарии по предметам, которые, как мне кажется, можно было бы купить дешевле. Эти цены не окончательные, и по многим из них я не совсем уверен, сколько я заплатил, так как многие из них лежали в моей мастерской месяцами, и я не помню точных цен, только их относительные. eBay, Jameco, Home Depot и AllElectronics.com. Я использовал очень распространенные детали, поэтому у вас не должно возникнуть проблем с их поиском. Drill2. Электрическая отвертка 3. Паяльник с припоем 4. Пистолет для горячего клея 5. Маленькая отвертка с плоской головкой 6. Ножницы 7. Инструмент для зачистки проводов 8. Какая-то пила для резки дерева 9. Канистра с черной краской - 510 долларов. Серебряный баллончик с краской - 5 долларов Шасси: 1. Два мотора для инвалидных колясок - 100 долларов на eBay 2. Одна фанера 14 x 21 дюйм толщиной 3/4 дюйма - 2 доллара (это зависит от того, какой большой кусок дерева вы покупаете и сколько вы режете.) 3. Четыре крепежных винта (это зависит от того, что подходят для монтажных отверстий инвалидной коляски) - 0,64 доллара 4. Четыре шайбы для крепежных винтов - 0,50 доллара 5. Один ролик для поддержки не менее 150 фунтов - 5,40 доллара 6. Два винта для крепления колесика (это также зависит от того, что принимают монтажные отверстия ролика) - 0,32 доллара США. Управление двигателем: 1. Восемь 30-амперных автомобильных реле (самые дешевые, которые я нашел здесь) - 19,20 доллара США 2. Четыре разъема для сдвоенных реле (самые дешевые можно найти здесь) - 12,00 долларов США 3. Два 12 В 20 Ач батарейки (вы можете просто получить одну, и этого будет достаточно) - 60,00 $ 4. Phidgets 0/16/16 (я купил на TrossenRobotics.com, хотя на eBay они иногда есть) - 99,00 $ 5. Черный провод 22 ga или толще (получить 20-футовый рулон, и этого хватит на весь проект) - 3.00 $ 6. Красный провод 22ga или толще (20-футовый рулон будет достаточно для этого). и весь проект) - 3,00 доллара 7. Изолента разного цвета (желтая, черная, красная, белая) - 2,69 доллара 8. Прозрачная пластиковая крышка - 2,00 доллара 9. Шесть L-образных скоб (каждый угол 3 и 2 дюйма толщиной) - 3,00 доллара 10. Восемь винтов для гипсокартона # 8 x 1 дюйм - 0,16 доллара США. 11. Один выключатель света на 120 В с минимум 14 га. Провода прилагаются - 5,49 $ Нижний корпус: 1. Две фанеры 14,5 x 8 дюймов толщиной 3/4 дюйма - 4,002 доллара. Две из фанеры 11,5 x 8 дюймов толщиной 3/4 дюйма - 4,003 доллара. Один из оргстекла 14,5 x 13 дюймов толщиной 1/4 дюйма - 3,004 доллара. Семнадцать шурупов для гипсокартона №8 x 1 дюйм - 0,345 доллара. Три L-образных кронштейна (каждый угол 3 дюйма и 2 дюйма толщиной) - 1,506 доллара. Шесть пластиковых прокладок # 8 x 1/2 дюйма толщиной - 0,12 доллара США Верхняя часть: 1. Одна фанерная плита 5,5 x 9 дюймов толщиной 3/4 дюйма - 1,002 доллара США. Одна фанера 5 дюймов на 9 дюймов толщиной 3/4 дюйма - 1,003 доллара. Две фанеры 10 дюймов на 21 дюйм толщиной 3/4 дюйма - 4,004 доллара. Одна фанера 9 дюймов на 11,5 дюймов толщиной 3/4 дюйма - 1,005 доллара. Одна фанера 9 дюймов на 21 дюйм толщиной 3/4 дюйма - 2,006 доллара. Один автомобильный мини-холодильник на 12 В постоянного тока - $ 15,00 (на eBay повезло) 7. Шесть L-образных скоб (каждый угол 3 и 2 дюйма толщиной) - 3,008 доллара. Два крепежных винта # 8-32 x 1/4 дюйма с двумя гайками и шайбами - 0,509 доллара. Двадцать два винта # 8 x 1 дюйм для гипсокартона - 0,44 доллара США. Голова робота: 1. Крышка для торта диаметром 12 дюймов - 1,292 доллара. Одна 1,5 дюйма диаметром. Гайка муфта ПВХ - 0,753 $. Один ПВХ диаметром 7 x 1,5 дюйма 3,004 доллара США. Одна веб-камера - 5 долларов США (eBay - прекрасное место). Робот-руки: 1. Игрушка для захвата руки робота - 102 доллара. Две гайки скольжения из ПВХ диаметром 1,5 дюйма - 13 долларов США, одна муфта из ПВХ длиной 2 дюйма - 0,504 доллара США. Две трубы из ПВХ с резьбой диаметром 1,5 дюйма и длиной не менее 4 дюймов (их можно разрезать на прямой кусок) - 15 долларов. Два 17 "x 1,5" диам. Труба ПВХ - 4,006 $. Пять L-образных скоб (каждый угол 3 и 2 дюйма толщиной) - 2,757 доллара. Четыре винта для гипсокартона # 8 x 1,75 дюйма - 0,088 доллара. Четыре маленьких L-образных кронштейна (у servocity есть аналогичные https://servocity.com/html/534-633_bracket.htmlones, но всегда есть eBay: P) - 0,60 доллара 9. Одна батарея NimH на 6 В (Я использовал это) или батарейный блок на 6 В (дешевле) - 1110 долларов. Сервопривод HS-425BB (электроника была поджарена, поэтому я получил ее дешево) - 511 долларов. Обод диаметром 4 дюйма. Колесо Лего - 0,1512 доллара. Соединитель воздуховода диаметром 1,5 дюйма - 3,00 доллара США 13. Задние колеса с электроприводом игрушечной радиоуправляемой машины - 1 доллар США (на eBay есть большой выбор сломанных автомобилей с дистанционным управлением, моторы которых все еще работают). каждый угол, но только 1/2 дюйма шириной) - 0,5015 доллара. Одиннадцать шурупов №8 - 1 дюйм для гипсокартона - 0,22 доллара плюс ноутбук по выбору - это может быть где угодно от 100 до 3000 долларов. Я использовал старую, которая валялась повсюду. Также я хочу, чтобы вы все знали, что около 50% всех деталей, которые у меня были заранее в моей мастерской, так что это обошлось мне всего в 50% от общей стоимости, указанной здесь. У вас, вероятно, тоже есть куча вышеперечисленных деталей, лежащих вокруг вашего дома, или, возможно, у вас есть друзья, которые захотят пожертвовать запчасти, просто используйте свои ресурсы, и вы могли бы сделать эту вещь намного дешевле, чем сейчас. Общий счет: 420,14 доллара США + ноутбук выбора

Шаг 2: Сборка шасси

Первым шагом к созданию робота-дворецкого является создание шасси, которое, вероятно, является самой важной частью робота. Если это не удается, то весь робот практически бесполезен. Это основа робота. Шасси - это способ транспортировки робота. Для моторов я решил использовать бывшие в употреблении моторы для инвалидных колясок, поскольку они были довольно дешевыми (~ 70 долларов на eBay) и так как они могут выдерживать очень тяжелую нагрузку. Что спрашивать при покупке мотора для инвалидных колясок:

• Действительно ли моторы работают?
• Двигатели идут с прикрепленными колесами?
• Они потребляют более 15 ампер в час?
• У них слишком высокие обороты? (это относится к вашему приложению)
• У двигателей плохие шестерни, которые сильно шумят при повороте?

Число оборотов в минуту означает число оборотов в минуту. Теперь давайте рассмотрим это подробнее. Это означает, что при 1 об / мин 12-дюймовое колесо повернется ровно один раз, что также означает, что колесо проехало на 12 дюймов. Если бы это число было выше, скажем, 60 об / мин, то это означало бы, что робот будет двигаться со скоростью 12 дюймов в секунду. Для меня это слишком быстро, но все зависит от того, насколько быстро он вам нужен.

Шаг 3: выбор правильных материалов

Материал, который нам нужен для шасси, должен быть прочным и выдерживать большие нагрузки. Я пошел с деревом, хотя оргстекло подойдет. Убедитесь, что вы используете древесину толщиной 3/4 дюйма. Любой более тонкий материал не выдержит этого веса. 1 дюйм тоже подойдет, но это всего лишь дополнительный вес. Я использовал: 14 дюймов x 21 дюйм и 3/4 дюйма толщиной

Шаг 4: Установка двигателей

Затем вы устанавливаете каждый двигатель инвалидной коляски на кусок дерева или оргстекла, используя монтажные отверстия, как показано на рисунке. При креплении двигателей к материалу используйте шайбы и резьбу подходящего размера. Постарайтесь совместить стороны двигателей с деревом так, чтобы колеса были выровнены прямо.

Шаг 5: Установка роликового колеса

Купите заклинателя, способного выдержать 250 фунтов. Я купил один в Home Depot, но любой заклинатель, который может выдержать 250 фунтов. это хорошо.

Прикрепите ролик к основанию, как показано на картинке. Теперь у вас должно получиться основание, похожее на последнее прикрепленное изображение.

Шаг 6: Построение системы управления двигателем

После того, как шасси будет завершено, мы должны создать интерфейс для двигателей, чтобы мы могли управлять им с ноутбука. Два лучших метода управления двигателем - это использование драйвера двигателя MOSFET или реле. Поскольку я собираюсь сделать робота из общих частей и воспользоваться всем, что есть в наличии, я использовал реле. Единственным недостатком реле является то, что они не могут быть PWMed, что на простом английском языке означает, что вы не можете управлять скоростью с помощью реле. Для тех, у кого есть 125 долларов, чтобы потратить на интерфейс двигателя, они могут получить последовательный контроллер двигателя. у которого есть контроль скорости и он может выдерживать около 20 А. Большинство, у кого нет таких денег, чтобы тратить, будут использовать автомобильные реле. Реле, которые я использовал, можно найти здесь. Убедитесь, что у вас есть эта розетка и эта розетка. Розетка великолепна, потому что у нее есть цветные провода, и она позволяет легко заменять реле. Вам понадобится всего 8 реле и 4 двойных релейных гнезда.

Шаг 7: Питание системы управления двигателем

Второй приз в конкурсе роботов Instructables и RoboGames

Первый приз в конкурсе книг с инструкциями