The BucketBot: en Nano-ITX-baserad robot: 7 steg (med bilder)

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

Detta är en lätt att göra mobil robotbas. Den använder ett Nano-ITX-datorkort, men en Mini-ITX kan användas, liksom en av de enda datorerna som Raspberry Pi, BeagleBone eller till och med en Arduino.

Var noga med att kolla in den senaste versionen av denna robot.

Robotens konstruktion var avsedd att ta bort problemen med en robot av stapelstyp. I denna design kan du komma åt alla delar utan att ta bort lager. Handtaget på toppen med strömbrytare är också en nyckelfunktion för alla mobila robotar eftersom de tenderar att springa iväg på dig.:-) Namnet "Bucket Bot" kommer från den enkla transportmetoden - den passar rätt i en 5 gallons hink!

Denna robot har enkel och billig konstruktion med hjälp av plywood och enkla fästelement och hårdvara för hemmabutiker. En nyare som använder metall och nyare komponenter utvecklas och kommer att läggas ut om några månader.

Steg 1: Motorer och hjul

Hjulen och motorfästena för Bucket Bot är hemlagade och skapades innan denna typ av delar var mer allmänt tillgängliga. Nästa varv i detta projekt kommer troligen att användas från hylldelarna för detta. Följande tillvägagångssätt fungerade dock bra och kunde spara lite pengar. Motorerna kom från Jameco, men de finns också på många ställen som Lynxmotion nu också. Den använder 12v DC borstade motorer, cirka 200 varv/min, men du kan välja en kombination av spänning/hastighet/effekt som passar din applikation. Motorfästena är gjorda av vinkelaluminium - att få de tre motorfästhålen i linje var den svåraste delen. En kartongmall är användbar för det. Aluminiumvinkeln var 2 "x2" och skars till 2 "bred. Dessa byggdes för en annan robot, men för den här är hjulen under plattformen, så de behöver en 1/8" distans (gjord av plast som var runt). Däcken är Dubro R/C -flygplanshjul, och mittdelen borrades ut för att använda en stor gammal 3/4 "kran för att trä det hålet. Använd sedan en 3/4" bult och borra ett hål för axeln längs med längden på bulten från huvudet i. Att få det rakt och centrerat är nyckeln. De högre bultarna har märken på huvudet som hjälper till att hitta mitten, och en borrpress användes för att göra det hålet. På sidan borrades ett hål för ställskruven. Det knackades med något som en #6 -kran. Sedan skruvar du in bulten i hjulet och markerar var bulten sticker ut på andra sidan hjulet, tar bort den och skär av bulten med ett Dremel -verktyg för att ta bort överskottet. Bulten passar sedan i hjulet, och inställningsskruven håller den på motoraxeln. Friktionen på hjulet på den stora bulten var tillräckligt för att det inte skulle glida.

Steg 2: Basen

Huvudidén med basen var att göra alla delar tillgängliga. Genom att ha delar monterade vertikalt kan du använda båda sidorna av det vertikala brädet. Basen är 8 "x8", och toppen är 7 "x8". Den är gjord av 1/4 "(kanske lite tunnare) plywood. 1/8" polykarbonat testades, men det verkar för flexibelt - en tjockare plast skulle fungera bra. Se upp för akryl, men det tenderar att spricka lätt. Men med trä- och mässingsfärgade vinkelkonsoler har denna design en massa steampunk.:-) Anslutningen mellan basen och sidan görs med enkla vinkelfästen - platta skruvar användes för att montera dem med en bricka och låsbricka på träsidan. Om du placerar dem vid kanterna på 7 "-sidan hamnar de snyggt på varje sida av batteriet. Ett standardhjul användes med några gängade stavar (2" långa) för att förlänga det tillräckligt långt ner för att matcha hjulen. Eftersom hjulen är utanför mitten, behövdes inte en andra hjul på andra sidan.

Steg 3: Batterimontage

För att montera batteriet, använd en bit aluminiumstång och #8 gängstänger för att göra en klämma. Vinkelaluminium kan fungera bra här också.

Steg 4: Handtag och strömbrytare

Alla bra robotar har handtag för när de lyfter i en oväntad riktning! Att ha motorströmbrytaren på toppen hjälper också. Det finns många sätt att göra ett handtag - det här var precis sammansatt av material i labbet (aka garaget), men allt kommer från din favoritbutik. Den här fungerade faktiskt ganska bra och var lätt att göra. Huvuddelen är någon kanal aluminium - 3/4 "x 1/2" kanal. Den är 12,5 "lång - varje sida är 3" och toppen är 6,5 ". För att göra de viktigaste böjarna, klipp sidorna, vik sedan den. Några hål borrades i hörnen och popnitar användes för att lägga till lite extra styrka, även om det steget förmodligen inte krävs. Ett snyggare grepp kan göras med ett 1 "PVC -rör (3,75" långt) - om du lägger till det, sätt på PVC -röret innan du böjer metallen. Ett par tunna skruvar kan användas för att hålla den på plats om du vill att den inte ska rotera medan du håller den. För anslutningen till träet, ta bort 1,5 "av kanalens mittdel och lägg den sista 0,5" av den i skruven för att få dessa flikar närmare varandra - 1 "material mellan vinklarna snyggt sedan från handtaget till träet. Borra hål för ström- och motorbrytaren på varje sida av handtaget - en stegborr gör dessa stora hål mycket lättare att göra. Att ha omkopplarna ovanpå är trevligt i en nödsituation, och eftersom den här roboten använder ett 12v -batteri är upplysta bilbrytare en trevlig och praktisk touch.

Steg 5: Kabeldragning och elektronikkomponenter

Datorkortet är monterat med kontakterna uppåt för att göra det enkelt att ansluta en bildskärm etc. För strömanslutningarna användes en 4 -radig europeisk terminalremsa - det var tillräckligt för både dator- och motorströmbrytare. Datorn använde en 12v strömförsörjning, så det var bekvämt att datorn och motorerna använde samma spänning. För batteriladdning användes en mikrofonkontakt och ett uttag - de verkar fungera bra och är nycklade för att förhindra att de kopplas bakåt. Batteriet är en 7 amp timme 12v gelcell. En laddare för det batteriet modifierades med mikrofonkontakten. Från bilderna kan du se hur hårddisken var monterad. Bredvid hårddisken finns det seriella servokontrollkortet. I det här fallet var det en från Parallax, som stöds av RoboRealm, programvaran som används för att programmera denna robot. Under plattformen användes en Dimension Engineering Sabertooh 2x5 med R/C -kontroll från Parallax SSC.

Steg 6: Kameran

Denna robot använder bara en sensor - en vanlig USB -webbkamera. Phillips -kameran fungerar bra eftersom den har bra känslighet i lägre ljusförhållanden, vilket hjälper till att hålla bildfrekvensen uppe. Många webbkameror sänker bildfrekvensen i svagt ljus eftersom det tar längre tid att få en bild. En annan trevlig egenskap hos Phillips -kameran är 1/4 "-fästet så att det enkelt kan fästas. Det gör också att kameran kan flyttas även när den är monterad, så att du kan rikta den nedåt eller framåt efter behov. Fäst den med en 1/ 4-20 x 2,5 "tums skruv.

Steg 7: Anteckningar om programvara och operativsystem

Jag har en äldre version av Windows (2000) just nu på BucketBot, så bara en notering här att jag ställde in den för att automatiskt logga in användaren och starta RoboRealm när den startar upp. På så sätt kan jag slå på roboten utan att behöva tangentbord, mus eller bildskärm. Jag använde bollspårningsdemon för att testa systemet och det fungerade utmärkt hemma med en blå boll, men inte så bra i skolan där barnen alla hade blå skjortor!:-) I efterhand är grönt en bättre färg - rött är riktigt dåligt på grund av hudfärger och blått är för mjuk för att på ett tillförlitligt sätt kunna upptäcka. Jag har inte den RoboRealm -konfigurationsfilen nu, men nästa version av detta projekt kommer att ha hela koden inkluderad. Du kan också lägga till en trådlös kontakt (Nano-ITX har en sekundär USB-kontakt) och använda fjärrskrivbord etc. för att fjärrhantera maskinen. Detta projekt var ett stort steg i en sekvens från många kartongvisualiseringsmodeller till den här, till den senaste som jag kommer att lägga upp snart!