Quick Notebook PC Robot Base: 8 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Som ett samarbete mellan TeleToyland och RoboRealm byggde vi en snabb bas för en bärbar datorbaserad robot med hjälp av Parallax Motor Mount & Wheel Kit. För det här projektet ville vi hålla det snabbt och enkelt, och vi ville lämna toppen av roboten helt klar för den bärbara datorn. Förhoppningsvis kommer detta att visa hur enkelt det är att installera och inspirera till mer kreativa robotar! Som med alla bra robotbas har vi den viktiga motorströmbrytaren och ett handtag!

Steg 1: Material

För motorerna använde vi motorfäste och hjulsats med positionsregulator från Parallax (www.parallax.com) (artikel 27971). Dessa ger en fin montering av motor, optisk kodare och lägesregulator. I vår första varv använder vi faktiskt inte positionsreglaget, men för de flesta robotar är det en mycket trevlig funktion. Vi använde också Caster Wheel Kit från Parallax (artikel 28971). Vi föredrar starkt robotar med två drivhjul och ett hjul framför kompaktstyrningsrobotar! Enligt vår erfarenhet har robotstyrning med fyrhjulsdrift (4 motorhjul) problem med att slå på några mattor och uteplatser. För motorreglagen använde vi två av Parallax HB-25 motorstyrenheter. (artikel #29144) För Servokontrollen använde vi Parallax Servo Controller (USB). (artikel #28823) För resten använde vi en 12 "x10" bit 1/2 "plywood, 8" av 1x3 furu och några skruvar och bultar. De viktigaste var 2,5 "platta huvud 1/4" x20 bultar. De platta huvudbultarna användes hela tiden för att hålla robotytan plan.

Steg 2: Bygga basen

Basen var väldigt lätt att göra. Vi monterade hjul- och motorkit och bestämde oss för att använda dem med motorerna ovanför axeln för bästa avstånd. Så vi behövde några avstängningar för att rensa motorerna. För att göra detta använde vi en 4 "bit av 1x3 furu med två 1/4" hål borrade 2 "isär för att matcha monteringshålen på hjul och motorsatser. Vi använde en borrpress för att göra dessa hål raka, så om du har bara en handborr, du kan markera och borra från båda sidor för att mötas i mitten, eller borra ett större hål för att möjliggöra lite vickrum. Den platta delen av basen var gjord av 1/2 "plywood - vi använde 12 "bred och 10" lång för att passa våra mini-anteckningsböcker, men storleken kan verkligen vara vad som helst här. Vi borrade 1/4 "hålen för att matcha standoff och Wheel Kit - 1/2" från sidan och 2 "isär som tidigare. Framkanten matchade standoff, så däcken sticker ut bara lite. Vi gjorde det för att få dem att träffa väggen före basen, men det är inte en alltför stor affär. På toppen av brädet använde vi en diskborr för att få plats med det platta huvudet på 1/4 "x20 bultarna (2,5" långa). Bultarna måste faktiskt vara lite kortare än 2,5 "för att de ska passa precis så vi skär bara av 1/4" av ändarna med ett Dremel -verktyg. Om du använder 3/4 "plywood passar de kanske utan att vara När det var klart skruvade vi fast hjulet och motorsatsen till basen.

Steg 3: Lägga till hjulet

Vi monterade Caster Wheel Kit mitt på baksidan av roboten - centrerat ett av de tre hålen på fästet på basen cirka 1/2 "från brädans kant, sedan använde vi en kvadrat för att göra de andra två hålen parallellt med baksidan av brädet. I denna konfiguration kan hjulet sträcka sig utöver basen när roboten rör sig framåt. Vi använde #6 platta skruvar och muttrar för detta - använda brickor för att täcka hålen i caster -satsen - igen för att hålla det övre hindret fritt. Den enda ändringen i satsen var att vi förlängde axeln för att göra basnivån. För vår installation gjorde vi en ny axel av 1/4 "aluminiumstång som var 1 3/4" längre än den med satsen. Vi använde ett Dremel -verktyg för att göra ett snäpp i vår nyare längre axel för att matcha den i satsen.

Steg 4: Motorstyrenheter, batterier och omkopplare

För motorstyrning monterade vi HB-25s bakom motorerna för att lämna plats för batterierna. Återigen använde vi #6 platta skruvar. För att montera motorerna på HB-25s klippte vi motorkablarna i längd och använde krympade kontakter. Vi lämnade lite slapphet i motortrådarna, men inte så mycket att vi behövde dragkedjor för att hålla dem. När vi väl krympte kontakterna lödde vi dem också - hatar att ha en lös anslutning där!:-) För batterierna hade vi bråttom och använde NiMH C-celler. Verkligen allt för att få dig till 12v är bra. Vi har använt blyacidgelceller, men de verkar misslyckas efter några år eftersom vi inte hanterar dem så bra som vi kunde, och med standardceller kan vi använda alkaliner som en säkerhetskopia före händelser och demonstrationer! Ja, det finns bättre C -cellhållare - vad kan vi säga? Vi hade fullt upp, och Radio Shack var nära.:-) Vi lade till en tänd strömbrytare. Återigen, monterad under basen för att hålla toppen klar, och vi förlängde den precis förbi baksidan för att göra det lättare att komma till. Vi lägger till ett handtag, så det är mindre troligt att säkerhetskopiera och slå på omkopplaren. mycket ström på signalsidan. Brytarfästena var precis gjorda av något vinkelaluminium vi hade runt.

Steg 5: Servokontroll och hantering

Att styra HB-25s kan göras på många sätt, men eftersom RoboRealm stöder Parallax Servo Controller (USB), och vi hade en runt, använde vi det. Observera att för närvarande använder vi inte motorstyrenheterna på hjulet och motorsatser. Kontrollerna är väldigt trevliga, men för RoboRealm använder vi vision för att köra roboten just nu och behöver dem inte. Vi kan lägga till den möjligheten i framtiden, och för alla andra typer av kontroller skulle det vara enkelt att ha roboten i en rak linje med hjälp av styrenheterna. Varje robot behöver ett handtag! För vår bockade vi lite skrotaluminium och skruvade fast den på baksidan. Vi borrade pilothål eftersom skruvning i sidan av 1/2 plywood vanligtvis är en röra. Vi är säkra på att detta kan göras bättre!:-)

Steg 6: Beräkning

Framför robotbasen är två Creative Notebook -kameror monterade ovanpå varandra för att ge en liknande bild i båda kamerorna. Dessa kameror används för att titta framför roboten efter hinder som kan vara i vägen. De två kamerorna är anslutna till den inbyggda datorn via USB och matas direkt till RoboRealm. Den bärbara datorn som används är en MSI-Winbook som passar mycket fint ovanpå robotbasen. Vi valde den här bärbara datorn på grund av sin lilla storlek och låga kostnad (~ $ 350) Den bärbara datorn som kör RoboRealm är ansluten till Parallax Servo Controller via USB för att styra motorrörelserna. Lyckligtvis har MSI 3 USB -portar så en USB -hubb behövs inte i denna plattform. Observera att MSI -strömmen går på sitt eget batteri. Det skulle vara möjligt att slå samman de två kraftsystemen men för bekvämlighet och bärbarhet lämnades de åtskilda.

Steg 7: Programvara

MSI -bärbar dator använder RoboRealm maskinvisionsprogramvara. Syftet med demonstrationen var att använda fokus för att indikera närvaron av ett hinder framför roboten. Båda kamerorna fokuserades manuellt med olika brännvidd. Det ena är fokuserat så att nära objekt är i fokus och långt objekt är ur fokus. Den andra kameran (precis ovanför) är fokuserad bakåt. Genom att jämföra de två bilderna kan vi se om något är antingen nära eller långt beroende på vilken bild som är mer i fokus än den andra. "Fokusdetektorn" kan vara ett filter som avgör vilken bild som har mer detaljer än den andra i ett visst område. Även om denna teknik fungerar är den inte särskilt exakt när det gäller objektavståndet, men det är en mycket snabb teknik när det gäller CPU -beräkning. Bilderna nedan visar de två kamerabilderna när de ser ut mot en koksburk och en DrPepper -burk. Du kan se brännskillnaden mellan de två bilderna och även den vertikala skillnaden mellan de två kamerorna trots att de är monterade väldigt nära varandra. Denna skillnad kan minskas genom att använda ett prisma för att dela upp en enda vy i två vyer för två kameror men vi fann att den snabba metoden att använda två webbkameror nära varandra var tillräcklig. är ur fokus och den avlägsna DrPepper -burken är i fokus. I bilden till höger är situationen omvänd. Om du tittar på kanterna på den här bilden kan du se att kantstyrkorna återspeglar objektets fokus. De vita linjerna signalerar en högre kantövergång vilket innebär att objektet är mer i fokus. De blå linjerna signalerar ett svagare svar. Varje bild är uppdelad i 3 vertikala sektioner. Vänster, mitten och höger. Vi använder dessa områden för att avgöra om det finns ett hinder i dessa områden och i så fall styra bort roboten. Dessa band markeras tillbaka på ena sidan av originalbilden så att vi kan verifiera att de är korrekta. De ljusare områdena i dessa bilder signalerar att objektet är nära. Detta berättar för roboten att gå bort från den riktningen. Nackdelen med denna teknik är att objekt behöver textur. Från nästa bild kan vi se två röda block som är placerade i samma position som burkarna men de svarar inte på denna teknik. Problemet är att de röda blocken inte har någon intern struktur. Detta funktionskrav liknar det som behövs för stereo- och optiska flödetekniker.

Steg 8: Tack

Förhoppningsvis ger denna instruktionsbok dig några idéer om hur du använder motorfästet och hjulsatsen med positionsregulator från Parallax. Vi tyckte att det var väldigt enkelt att konfigurera och anpassa efter våra behov, genom att göra en mycket enkel anteckningsbaserad robot. Du kan ladda ner RoboRealm och testa att experimentera med Machine Vision genom att gå till RoboRealm. Ha en trevlig dag! RoboRealm -teamet. Vision för maskiner och TeleToyland - styra riktiga robotar från webben.