BOTUS -prosjekt: 8 trinn

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

Denne instruksen vil beskrive roboten BOTUS, som ble bygget som et terminprosjekt for vårt første ingeniørår på Universite de Sherbrooke, i Sherbrooke, Quebec, Canada. BOTUS står for roBOT Universite de Sherbrooke eller, som vi liker å kalle det, roBOT Under Skirt:) Prosjektet som ble foreslått for oss besto av å finne en interessant applikasjon for stemmestyring. Et av våre medlemmer var en fan av robotikk og fulgte fotsporene til vårt forrige prosjekt*, og vi bestemte oss for å bygge en fjernstyrt robot som ville bruke talekommando som en tilleggsfunksjon for folk som ikke er vant til å manipulere komplekse fjernkontroller. med flere knapper (med andre ord, ikke-spillere;)). Teamet som er ansvarlig for gjennomføringen av roboten består av (i alfabetisk rekkefølge):- Alexandre Bolduc, Computer Engineering- Louis-Philippe Brault, Electrical Engineering- Vincent Chouinard, Elektroteknikk- JFDuval, Elektroteknikk- Sebastien Gagnon, Elektroteknikk- Simon Marcoux, Elektroteknikk- Eugene Morin, Datateknikk- Guillaume Plourde, Datateknikk- Simon St-Hilaire, Elektroteknikk Som studenter har vi ikke akkurat et ubegrenset budsjett. Dette tvang oss til å gjenbruke mye materiale, fra polykarbonat til batterier til elektroniske komponenter. Jeg vil uansett slutte å vandre nå og vise deg hva dette dyret er laget av! kretskortet samt koden som driver roboten vil bli gitt i denne instruerbare … Nyt!*Se Cameleo, fargeskiftende robot. Dette prosjektet var ikke ferdig på fristen, legg merke til de ulike bevegelsene, men vi klarte likevel å motta omtale for innovasjon for vår "Color Matching" -funksjon.

Trinn 1: En rask utvikling av roboten

Som mange prosjekter, gikk BOTUS gjennom flere stadier av evolusjon før han ble det den er nå. For det første ble en 3D -modell laget for å gi en bedre ide om det endelige designet til alle involverte. Etterpå begynte prototypingen med å lage en testplattform. Etter å ha bekreftet at alt fungerte bra, begynte vi konstruksjonen av den endelige roboten, som måtte endres noen ganger. Grunnformen ble ikke endret. Vi brukte polykarbonat for å støtte alle elektroniske kort, MDF som base, og ABS -rør som det sentrale tårnet som støtter våre infrarøde avstandssensorer og kameramonteringen.

Trinn 2: Bevegelser

Opprinnelig var roboten utstyrt med to Maxon -motorer som drev to rulleskøytehjul. Selv om roboten var i stand til å bevege seg, var dreiemomentet som ble levert av motorene for lite, og de måtte kjøres maksimalt til enhver tid, noe som reduserte nøyaktigheten til robotens bevegelser. For å løse dette problemet gjenbrukte vi to Unnslippe P42 -motorer fra JFDuval's Eurobot 2008 -innsats. De måtte monteres på to spesialbygde girkasser og hjulene vi byttet til to scooterhjul. Den tredje støtten på roboten består av et enkelt frilagd (faktisk er det bare et metallkullager i dette tilfellet).

Trinn 3: Grippers

Griperne er også et resultat av rekreasjon. De var opprinnelig en del av en robotarm som ble brukt som undervisningsverktøy. En servo ble lagt til for å la den rotere rundt, i tillegg til dens evne til å gripe. Vi er ganske heldige, siden griperne hadde en fysisk enhet som forhindret dem i å åpne for langt eller lukke for tett (selv om vi etter en "fingertest" skjønte at den hadde et ganske godt grep …).

Trinn 4: Kamera og sensorer

Hovedtrekk ved roboten, i hvert fall for prosjektet vi fikk, var kameraet, som måtte kunne se seg rundt og tillate presis kontroll over bevegelsen. Løsningen vi slo oss ned på var en enkel Pan & Tilt-samling, som består av to servoer kunstnerisk limt sammen (hmmm) på toppen av som sitter et veldig high-def kamera tilgjengelig på eBay for rundt 20 $ (heh …). Stemmekontrollen vår tillot oss å bevege kameraet med to akser levert av servoene. Selve forsamlingen er montert på toppen av vårt sentrale "tårn", kombinert med en servo montert litt utenfor midten, lot kameraet se ned og se gripene, og hjelpe operatøren med sine manøvrer. Vi utstyrte også BOTUS med 5 infrarøde avstandssensorer, montert på siden av det sentrale tårnet, slik at de får et godt "utsyn" av fronten og sidene av roboten. Rekkevidden til frontsensoren er 150 cm, sensorene på sidene har en rekkevidde på 30 cm og de diagonale har en rekkevidde på opptil 80 cm.

Trinn 5: Men hva med hjernen?

Som enhver god robot trengte vår en hjerne. Et tilpasset kontrollkort ble designet for å gjøre akkurat det. Tavlen kalles "Colibri 101" (som står for Hummingbird 101 fordi den er liten og effektiv, selvfølgelig), og inkluderer mer enn nok analoge/digitale innganger, noen kraftmoduler for hjulene, en LCD -skjerm og en XBee -modul som brukes for trådløs kommunikasjon. Alle disse modulene styres av en Microchip PIC18F8722. Brettet ble frivillig designet for å være veldig kompakt, både for å spare plass i roboten og for å spare PCB -materiale. De fleste komponentene på brettet er prøver, noe som tillot oss å redusere den totale kostnaden for PCB. Selve brettene ble gjort gratis av AdvancedCircuits, så en stor takk til dem for sponsingen. Merk: For å fortsette å dele ånden finner du skjemaene, Cadsoft Eagle -filene for brettdesignet og C18 -koden for mikrokontroller her og her.

Trinn 6: Strøm

Nå er alt dette ganske pent, men det trenger litt juice å kjøre på. For det vendte vi oss igjen til Eurobot 2008-roboten og fjernet den fra batteriene, som tilfeldigvis er et Dewalt 36V litium-ion-nanofosfat med 10 A123-celler. Disse ble opprinnelig donert av DeWALT Canada. Under vår siste presentasjon varte batteriet i omtrent 2,5 timer, noe som er veldig respektabelt.

Trinn 7: Men … Hvordan kontrollerer vi tingen?

Det er her den "offisielle" delen av begrepet prosjekt starter. Desverre, fordi de forskjellige modulene vi brukte for å filtrere stemmen vår og konvertere dem til talekommandoer ble designet av Universite de Sherbrooke, vil jeg ikke kunne beskrive dem med Jeg kan imidlertid fortelle deg at vi behandler stemmen gjennom en serie med filter, som gjør at en FPGA kan gjenkjenne, avhengig av tilstanden til hver utgang filtrene våre gir, hvilket fonem som ble uttalt av operatøren. våre dataingeniørstudenter designet et grafisk grensesnitt som viser all informasjon som er samlet inn av roboten, inkludert live videofeed. (Denne koden er dessverre ikke inkludert) Denne informasjonen overføres via XBee-modulen på Colibri 101, som deretter mottas av en annen XBee-modul, som deretter går gjennom en seriell-til-USB-omformer (planer for dette kortet er også inkludert i.rar -filen) og blir deretter mottatt av programmet. Operatøren bruker en vanlig gamepad for å overføre bevegelses-/gripekommandoer til roboten og et headset for å kontrollere kameraet. Her er et eksempel på roboten i aksjon:

Trinn 8: Konklusjon

Vel, det er omtrent det. Selv om disse instruksjonene ikke beskriver i detalj hvordan vi bygde roboten vår, som sannsynligvis ikke ville hjelpe dere på grunn av de ganske "unike" materialene vi brukte, oppfordrer jeg dere sterkt til å bruke skjemaene og koden vi ga for å inspirere du i å bygge din egen robot! Hvis du har spørsmål, eller ender med å lage en robot ved hjelp av tingene våre, vil vi gjerne vite det! Takk for at du leser! PS: Hvis du ikke har lyst til å stemme på meg, ta en titt på Jerome Demers 'prosjekt her eller til og med på JFDuvals prosjekt tilgjengelig via hans personlige side her. Hvis noen av dem vinner, kan jeg kanskje få et par laserskårede brikker;)