The BucketBot: en Nano-ITX-basert robot: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:26

Dette er en lett å lage mobil robotbase. Den bruker et Nano-ITX-datakort, men en Mini-ITX kan brukes, så vel som en av enkeltkortdatamaskinene som Raspberry Pi, BeagleBone eller til og med en Arduino.

Sørg for å sjekke den siste versjonen av denne roboten.

Designet til denne roboten var ment å fjerne problemene med en robot av stabletype. I dette designet får du tilgang til alle delene uten å fjerne lag. Håndtaket på toppen med strømbrytere er også en nøkkelfunksjon for enhver mobilrobot siden de har en tendens til å stikke av på deg.:-) Navnet "Bucket Bot" kommer fra den enkle transportmetoden - den passer rett i en 5 gallon bøtte!

Denne roboten har enkel og rimelig konstruksjon ved hjelp av kryssfiner og enkle hjemmebutikkfester og maskinvare. En nyere som bruker metall og nyere komponenter er under utvikling og vil bli lagt ut om noen måneder.

Trinn 1: Motorer og hjul

Hjulene og motorfestene til Bucket Bot er hjemmelagde, og ble laget før denne typen deler var mer tilgjengelig. Neste omdreining av dette prosjektet vil trolig bruke delene på hyllen til dette. Følgende tilnærming fungerte imidlertid bra og kunne spare penger. Motorene kom fra Jameco, men de er også tilgjengelig mange steder som Lynxmotion nå. Den bruker 12v DC børstede motorer, rundt 200rpm, men du kan velge en kombinasjon av spenning/hastighet/effekt som passer din applikasjon. Motormonteringsbrakettene er laget av vinkelaluminium - å få de tre motorfestehullene på linje var den vanskeligste delen. En pappmal er nyttig for det. Aluminiumsvinkelen var 2 "x2", og ble kuttet til 2 "bred. Disse ble bygget for en annen robot, men for denne er hjulene under plattformen, så de trenger en 1/8" avstandsstykke (laget av plast som var rundt). Dekkene er Dubro R/C -flyhjul, og senterdelen ble boret ut for å bruke en stor gammel 3/4 "tapp for å trå hullet. Deretter bruker du en 3/4" bolt og borer et hull for akselen langs lengden på bolten fra hodet inn. Å få det rett og sentrert er nøkkelen. Boltene av høyere klasse har merker på hodet som hjelper til med å finne senteret, og et boremaskin ble brukt for å lage det hullet. På siden ble det boret et hull for settskruen. Det ble tappet med noe som en trykk på #6. Deretter skruer du bolten inn i hjulet og merker hvor bolten stikker ut på den andre siden av hjulet, fjerner den og kutter bolten med et Dremel -verktøy for å fjerne overflødig. Bolten passer deretter inn i hjulet, og settskruen holder den på motorakselen. Friksjonen til hjulet på den store bolten var nok til å forhindre at det glir.

Trinn 2: Basen

Hovedideen med basen var å gjøre alle delene tilgjengelige. Ved å ha deler montert vertikalt, kan du bruke begge sider av det vertikale brettet. Basen er 8 "x8", og toppen er 7 "x8". Den er laget av 1/4 "(kanskje litt tynnere) kryssfiner. 1/8" polykarbonat ble prøvd, men det virker for fleksibelt - en tykkere plast ville fungere fint. Se opp for akryl, men det har en tendens til å sprekke lett. Men med de tre- og messingfargede vinkelbrakettene har dette designet en smule steampunk.:-) Forbindelsen mellom sokkelen og siden er laget med enkle vinkelbraketter - flate skruer ble brukt for å montere dem med en skive og låseskive på tresiden. Hvis du plasserer dem i kantene på 7 "-siden, ender de pent på hver side av batteriet. Det ble brukt en standard hjul, med noen gjengestenger (2" lange) for å forlenge den langt nok ned for å matche hjulene. Siden hjulene er utenfor midten, var det ikke nødvendig med en andre hjul på den andre siden.

Trinn 3: Batterimontering

For å montere batteriet, bruk et stykke aluminiumsstang og #8 gjengestenger for å lage en klemme. Vinkelaluminium kan fungere bra også her.

Trinn 4: Håndtak og strømbrytere

Alle gode roboter har et håndtak for når de tar av i en uventet retning! Å ha motorbryteren på toppen hjelper også. Det er mange måter å lage et håndtak - denne ble nettopp satt sammen av materiale i laboratoriet (også kalt garasjen), men alt kommer fra din favoritt hjemmebutikk. Denne fungerte faktisk ganske bra, og var lett å lage. Hoveddelen er en kanal aluminium - 3/4 "x 1/2" kanal. Den er 12,5 "lang - hver side er 3" og toppen er 6,5 ". For å gjøre de viktigste svingene, kutt sidene og brett den. Noen hull ble boret i hjørnene og popnagler ble brukt for å legge til litt ekstra styrke, selv om det trinnet sannsynligvis ikke er nødvendig. Et bedre grep kan gjøres med et 1 "PVC -rør (3,75" langt) - hvis du legger til det, må du sette på PVC -røret før du bøyer metallet. Du kan bruke et par tynne skruer for å holde den på plass hvis du vil at den ikke skal rotere mens du holder den. For å koble til treet, fjern deretter 1,5 "av den midtre delen av kanalen, og legg den siste 0,5" av den i skruen for å få disse fanene nærmere hverandre - 1 "materialet mellom vinklene pent fra håndtaket til treverket. Bor hull for strøm- og motorbryteren på hver side av håndtaket - et trinnbor gjør disse store hullene mye enklere å gjøre. Å ha bryterne på toppen er fint i en nødssituasjon, og siden denne roboten bruker et 12v batteri, er opplyste bilbrytere et fint og praktisk preg.

Trinn 5: Kabling og elektronikkomponenter

Datakortet er montert med kontaktene vendt opp for å gjøre det enkelt å koble til en skjerm osv. For strømforbindelsene ble det brukt en 4 -raders europeisk terminallist - det var nok for både datamaskinen og motorens strømbrytere. Datamaskinen brukte en 12v strømforsyning, så det var praktisk at datamaskinen og motorene brukte samme spenning. For batterilading ble det brukt en mikrofonplugg og stikkontakt - de ser ut til å fungere godt, og er tastet for å forhindre at du kobler dem bakover. Batteriet er en 7 amp timers 12v gelcelle. En lader for det batteriet ble endret med mikrofonpluggen. Fra bildene kan du se hvordan harddisken ble montert. Ved siden av harddisken er det serielle servokontrollkortet. I dette tilfellet var det en fra Parallax, som støttes av RoboRealm, programvaren som ble brukt til å programmere denne roboten. Under plattformen ble det brukt en Dimension Engineering Sabertooh 2x5 med R/C -kontroll fra Parallax SSC.

Trinn 6: Kameraet

Denne roboten bruker bare en sensor - et standard USB -webkamera. Phillips -kameraet fungerer bra siden det har god følsomhet under dårligere lysforhold, noe som bidrar til å holde bildefrekvensen oppe. Mange webkameraer senker bildefrekvensen i svakt lys siden det tar lengre tid å få et bilde. En annen fin egenskap ved Phillips -kameraet er 1/4 "-feste slik at det enkelt kan festes. Det lar deg også flytte kameraet selv når det er montert, slik at du kan sikte det ned eller fremover etter behov. Fest det med en 1/ 4-20 x 2,5 "tommers skrue.

Trinn 7: Merknader for oppstart av programvare og operativsystem

Jeg har en eldre versjon av Windows (2000) akkurat nå på BucketBot, så bare et notat her om at jeg satte den opp for å automatisk logge på brukeren og starte RoboRealm når den starter opp. På den måten kan jeg slå på roboten uten at jeg trenger tastatur, mus eller skjerm. Jeg brukte ballsporingsdemoen til å teste systemet, og det fungerte bra hjemme med en blå ball, men ikke så bra på skolen der barna alle hadde blå skjorter!:-) I ettertid er grønn en bedre farge - rødt er veldig ille på grunn av hudfarger og blått er for myk farge til å oppdage pålitelig. Jeg har ikke den RoboRealm -konfigurasjonsfilen nå, men den neste versjonen av dette prosjektet vil ha hele koden inkludert. Du kan også legge til en trådløs kontakt (Nano-ITX har en sekundær USB-kontakt), og bruke eksternt skrivebord etc. for å administrere maskinen eksternt. Dette prosjektet var et flott skritt i en sekvens fra mange pappvisualiseringsmodeller til denne, til den siste som jeg kommer til å legge ut snart!