Flex Bot: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Brug denne instruerbare til at lave et 4 -hjulsdrevet robotchassis, der styres af DINE muskler!

Trin 1: Historien

Vi er to juniorer fra Irvington High School, der tager Principles of Engineering, en PLTW -klasse. Vores lærer, fru Berbawy, gav os mulighed for at vælge et SIDE -projekt, der ville blive vist på Maker Faire Bay Area. Vi endte med at finde et websted kaldet "Backyard Brains" (https://backyardbrains.com), som hjalp os med at udvikle ideen om at bruge en muskelbøjning til at flytte en motor. Vores lærer forsynede os med Arduino -mikrokontrolleren, EMG -muskelsensoren, vibesudstyr, jumper -ledninger og batterier. Vi anvendte derefter vores tidligere programmerings- og robotikfærdigheder (lært gennem konkurrencedygtig robotik og praktikoplevelse) til at designe et chassis, som vi styrer ved hjælp af vores muskler! Dette projekt, som vi så efter research online, var ikke rigtig blevet udført af nogen før, hvilket betyder, at vi var nødt til at oprette alt fra bunden! Dette indebar en masse test, ændring og gentest, men at se vores sidste projekt arbejde i sidste ende var det værd.

Trin 2: Grundlæggende beskrivelse

Vores projekt er hovedsageligt et 4 -hjulet, 4 -motoret robotchassis, der styres ved hjælp af en Arduino -mikrokontroller. Vedhæftet Arduino er en EMG -muskelsensor, der overfører muskelspændingsdata til en analog port på Arduino. Flere digitale ben og jord/5 volt benene på Arduino er forbundet til et brødbræt oven på kabinettet, der driver 4 motorer og sender dem datasignaler.

Samlet set signalerer spændingen, der registreres af EMG -sensoren, når man bøjer, en digital port for at sende data til datapinden på motorstyringen, som ender med at tænde motoren. Derudover har vi to knapper forbundet til de analoge ben på vores Arduino. Når der trykkes på knapperne, sendes strøm til de analoge ben, og når disse analoge ben registrerer den aktuelle indgang, drejer motorerne i forskellige retninger, så chassiset kan gå fremad, bagud, til venstre eller til højre.

Nedenfor er de vigtigste ting at købe til dette projekt:

- EMG sensor

- VEX 393 MOTORER

- VEX MOTOR CONTROLLERS

- VEX HARDWARE KIT

- VEX HJUL

- PANELBORD OG WIRES

- ARDUINO UNO

- 9 VOLT BATTERIER (du skal bruge meget, da disse batterier dør på cirka 30 minutter på grund af den store mængde nuværende 4 VEX -motorer):

Trin 3: Trin 1: Drevet

For at oprette dette chassis kan du bruge enhver hardware/motorer, selvom VEX -hardware, VEX version 4 -motorer og VEX -motorstyringer anbefales. Når du bygger dette chassis, skal du tage højde for den plads, der er nødvendig for at sætte et brødbræt, en Arduino -mikrokontroller, batterier og kontakter på toppen af chassiset. Derudover skal de anvendte motorer have PWM -kapacitet. I forbindelse med dette projekt betyder dette i det væsentlige, at motoren skal have en positiv pin, negativ pin og datastift. Kontinuerlige servomotorer eller DC -motorer med motorstyringer har begge PWM -kapacitet.

Udover ovenstående oplysninger kan dette chassis tilpasses helt efter dine ønsker, så længe det har et 4 -hjulstræk!

Her er nogle ekstra ting, du skal huske på, når du bygger chassiset (alle disse ting kan også ses på de vedhæftede chassisbilleder!):

1) hver aksel skal understøttes på to punkter for at undgå bøjning

2) Hjulet må ikke berøre chassisets side direkte (der skal være et lille mellemrum, som kan opnås ved hjælp af afstandsstykker), hvilket reducerer friktion, der bremser hjulets hastighed ved drejning

3) Brug akselnav på den anden side af hjulet (vendt væk fra chassiset) til at fastgøre hjulet til chassiset

Trin 4: Trin 2: Kredsløb

* Bemærk, for oprettelsen af kredsløbet til dette projekt, anbefaler vi stærkt at bruge solid/forbøjet brødbrætstråd, da det er meget renere/lettere at forstå, mens kredsløbet kontrolleres for fejl, hvilket sandsynligvis vil ske. For et eksempel på brug af fast tråd, se de indledende billeder af dette projekt. *

Dette projekt bruger et brødbræt af følgende årsager:

- at give spænding til de flere motorer, der styres

- at sende datasignaler til motorens styreenheder på motoren

- for at modtage datasignaler fra knapperne

- at levere spænding til EMG -sensoren

- for at modtage datasignaler fra EMG -sensoren

Se venligst TinkerCAD kredsløbsbilledet som reference.

Her er nogle trin for at forstå, hvordan TinkerCADcircuitry svarer til det faktiske kredsløb, vi lavede/brugte:

De gule ledninger repræsenterer "data" -tråde, som i det væsentlige sender signalerne til motorstyringen og får motoren til at dreje.

De sorte ledninger repræsenterer den negative eller "jordede" ledning. En vigtig bemærkning er, at alle motorer/ komponenter skal tilsluttes en negativ jordledning for at blive styret af Arduino.

De røde ledninger repræsenterer den positive ledning. De positive og negative ledninger skal være i kredsløbet for at det kan fungere.

Trin 5: Trin 3: Kodningen

Dette er den sværeste del af projektet at forstå. Vores program kræver brug af Arduino IDE, som kan downloades på Arduino -webstedet. Arduino online editor kan bruges i stedet for den downloadede IDE, hvis det foretrækkes.

ARDUINO IDE

Når denne IDE er downloadet/klar til brug, og det program, vi har lavet, er downloadet til IDE, så er alt du skal gøre at uploade koden til Arduino, og software aspektet af dette projekt er færdigt!

Bemærk - ZIP -filen til dette projekts kode er vedhæftet nedenfor.

Grundlæggende læser vores program spændingsværdierne med en kontinuerlig hastighed, og hvis spændingsværdierne er uden for et bestemt område (hvilket angiver en flex), sendes et datasignal til motorens styreenhed på motoren, der får motoren til at dreje. Hvis der enten trykkes på en eller begge knapper, drejer de enkelte motorer i forskellige retninger, så robotten kan bevæge sig fremad, bagud og dreje i begge retninger.

Trin 6: Trin 4: Fejr

Efter at have udført de foregående tre trin (opbygning af chassis og kredsløb samt download af koden), er du færdig! Alt du skal gøre nu er at fastgøre 9 volt batterierne til brødbrætskinnerne (2 9 volt batterier), et 9 volt batteri til Arduino mikrokontrolleren, og du er klar. Sæt muskelsensoren på din bicep, tænd for Arduino, og FLEX! Husk, at ved at trykke på knapperne kan du også flytte chassiset til venstre, højre og tilbage!

Vedhæftet er en video for at se dette projekt i aktion!