Quick Notebook PC Robot Base: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

Som et samarbejde mellem TeleToyland og RoboRealm byggede vi en hurtig base til en bærbar pc -baseret robot ved hjælp af Parallax Motor Mount & Wheel Kit. Til dette projekt ønskede vi at holde det hurtigt og enkelt, og vi ville forlade toppen af robotten helt klar til den bærbare pc. Forhåbentlig vil dette vise, hvor let det er at konfigurere og inspirere mere kreative robotter! Som med enhver god robotbase har vi den vigtige motorafbryder og et håndtag!

Trin 1: Materialer

Til motorerne brugte vi motorophæng og hjulsæt med positionsregulator fra Parallax (www.parallax.com) (varenummer 27971). Disse giver en flot samling af motor, optisk encoder og positionsregulator. I vores første omgang bruger vi faktisk ikke positionsregulatoren, men for de fleste robotter er det en meget flot funktion. Vi brugte også Caster Wheel Kit fra Parallax (vare #28971). Vi foretrækker stærkt robotter med to drivhjul og et hjul frem for skridstyringsrobotter! Efter vores erfaring har robotter til skridstyring (4 motorhjul) problemer med at tænde nogle tæpper og terrasser. Til motorstyringen brugte vi to af Parallax HB-25 motorstyringer. (vare #29144) Til Servo -controlleren brugte vi Parallax Servo Controller (USB). (vare #28823) For resten brugte vi et 12 "x10" stykke 1/2 "krydsfiner, 8" af 1x3 fyr og nogle skruer og bolte. De vigtigste var 2,5 "flade hoved 1/4" x20 bolte. De flade hovedbolte blev brugt hele vejen igennem for at holde robotens overflade flad.

Trin 2: Opbygning af basen

Basen var meget let at lave. Vi samlede hjul- og motorsættene og besluttede at bruge dem med motorerne over akslen for den bedste frihøjde. Så vi havde brug for nogle standoffs for at rydde motorerne. For at gøre dette brugte vi et 4 "stykke 1x3 fyr med to 1/4" huller boret 2 "fra hinanden for at matche monteringshullerne på hjulet og motorsættene. Vi brugte en boremaskine til at gøre disse huller lige, så hvis du kun har en håndboremaskine, kan du markere og bore fra begge sider for at mødes i midten eller bore et større hul for at give plads til et vrikrum. Den flade del af basen var lavet af 1/2 "krydsfiner - vi brugte 12 "bred og 10" lang til at passe til vores mini-notebooks, men størrelsen kan virkelig være alt her. Vi borede 1/4 "hullerne for at matche standoff og hjulsæt - 1/2" fra siden og 2 "fra hinanden som før. Forkant matchede standoff, så dækkene stikker bare lidt ud. Vi gjorde det for at få dem til at ramme væggen før basen, men det er ikke for stor en aftale. På toppen af brættet brugte vi en kontrasink til at give plads til det flade hoved på de 1/4 "x20 bolte (2,5" lange). Boltene skal faktisk være en smule kortere end 2,5 "for at passe helt rigtigt, så vi skærer bare cirka 1/4" af enderne med et Dremel -værktøj. Hvis du bruger 3/4 "krydsfiner, kan de passe uden at være Når det var færdigt, boltede vi hjulet og motorsættene fast i bunden.

Trin 3: Tilføjelse af hjulet

Vi monterede Caster Wheel Kit midt på robotens bagside - centreret et af de tre huller på foden på basen cirka 1/2 "fra kanten af brættet og brugte derefter en firkant til at lave de to andre huller parallelt med bagsiden af brættet. I denne konfiguration kan hjulet strække sig ud over basen, når robotten bevæger sig fremad. Vi brugte #6 flade hovedbolte og møtrikker til dette - brugte skiver til at dække fatningshullerne i caster -sættet - igen for at holde den øverste forhindring fri. Den eneste ændring af sættet var, at vi forlængede akslen for at gøre bundniveauet. Til vores opsætning lavede vi en ny aksel fra 1/4 "aluminiumsstang, der var 1 3/4" længere end den med sættet. Vi brugte et Dremel -værktøj til at lave et hak i vores nyere længere skaft for at matche det i sættet.

Trin 4: Motorstyringer, batterier og kontakter

Til motorstyring monterede vi HB-25'erne bag motorerne for at efterlade plads til batterierne. Igen brugte vi #6 bolte med fladt hoved. For at montere motorerne på HB-25'erne klippede vi motortrådene i længden og brugte krympede stik. Vi efterlod noget slap i motortrådene, men ikke så meget, at vi havde brug for lynlåse til at holde dem. Når vi havde krympet stikene, lodde vi dem også - hader at have en løs forbindelse der!:-) Til batterierne havde vi travlt, og brugte NiMH C-celler. Virkelig alt for at få dig til 12v er fint. Vi har brugt blygelgelceller, men det ser ud til at mislykkes efter et par år, da vi ikke administrerer dem så godt, som vi kunne, og at have standardceller giver os mulighed for at bruge alkaliner som backup før begivenheder og demoer! Ja, der er bedre C -celleholdere - hvad kan vi sige? Vi havde travlt, og Radio Shack var tæt på.:-) Vi tilføjede en tændt afbryder. Igen monteret under bunden for at holde toppen klar, og vi forlængede den lige forbi bagsiden for at gøre det lettere at komme til. Vi tilføjer et håndtag, så det er mindre sandsynligt, at det er mindre sandsynligt at sikkerhedskopiere og trykke på kontakten. Vi har tilføjet anden switch og batteripakke til servokontrolkortet, men USB-strømmen kan være nok til HB-25'erne, da de ikke trækker meget strøm på signalsiden. Omskifterbeslagene var bare lavet af noget vinkelaluminium, vi havde rundt.

Trin 5: Servokontrol og håndtag

Det kan gøres på mange måder at styre HB-25'erne, men da RoboRealm understøtter Parallax Servo Controller (USB), og vi havde en i nærheden, brugte vi det. Bemærk, at vi i øjeblikket ikke bruger motorstyringen på hjulet og motorsæt. Controllerne er meget flotte, men for RoboRealm bruger vi vision til at køre robotten lige nu og har ikke brug for dem. Vi kan tilføje denne mulighed i fremtiden, og for enhver anden form for kontrol ville brug af controllerne gøre det let at få robotten til at køre i en lige linje osv. Hver robot har brug for et håndtag! For vores bøjede vi skrotaluminium og skruede den fast på bagsiden. Vi borede pilothuller, da skruing i siden af 1/2 krydsfiner normalt er et rod. Vi er sikre på, at dette kan gøres bedre!:-)

Trin 6: Computing

Foran robotbasen er der monteret to Creative Notebook -kameraer oven på hinanden for at give et lignende billede i begge kameraer. Disse kameraer bruges til at se foran robotten efter forhindringer, der kan være i vejen. De to kameraer er forbundet til den indbyggede pc via USB og føres direkte ind i RoboRealm. Den notebook-pc, der bruges, er en MSI-Winbook, der passer meget godt oven på robotbasen. Vi valgte denne bærbare computer på grund af dens lille størrelse og lave omkostninger (~ $ 350) Den bærbare computer, der kører RoboRealm, er forbundet til Parallax Servo Controller via USB for at styre motorens bevægelser. Heldigvis har MSI 3 USB -porte, så en USB -hub er ikke nødvendig på denne platform. Bemærk, at MSI -strømmen kører på sit eget batteri. Det ville være muligt at fusionere de to elsystemer sammen, men for nemheds skyld og bærbarhed blev de efterladt adskilt.

Trin 7: Software

MSI -bærbare computeren kører RoboRealm -maskinvisionssoftwaren. Formålet med demonstrationen var at bruge fokus for at angive tilstedeværelsen af en forhindring foran robotten. Begge kameraer blev fokuseret manuelt med forskellige brændvidder. Den ene er fokuseret, så nærobjekter er i fokus, og fjerne objekter er ude af fokus. Det andet kamera (lige over) er fokuseret omvendt. Ved at sammenligne de to billeder kan vi se, om noget enten er nær eller langt afhængigt af hvilket billede der er mere i fokus end det andet. "Fokusdetektoren" kan være et filter, der bestemmer, hvilket billede der har flere detaljer end det andet i et givet område. Selvom denne teknik virker, er den ikke særlig præcis med hensyn til objektafstanden, men det er en meget hurtig teknik med hensyn til CPU -beregning. Nedenstående billeder viser de to kamerabilleder, når de kigger ud mod en koksdåse og en DrPepper -dåse. Du kan se fokalforskellen mellem de to billeder og også den lodrette forskel mellem de to kameraer på trods af at de er monteret meget tæt på hinanden. Denne forskel kan reduceres ved at bruge et prisme til at opdele en enkelt visning i to visninger for to kameraer, men vi fandt den hurtige metode til at bruge to webkameraer tæt på hinanden tilstrækkelig. Bemærk på venstre side af billedet den tætte cola kan er ude af fokus, og den fjerne DrPepper -dåse er i fokus. I billedet i højre side er situationen omvendt. Hvis du ser på kanterne på dette billede, kan du se, at kantstyrkerne afspejler objektets fokus. De hvide linjer signalerer en højere kantovergang, hvilket betyder, at objektet er mere i fokus. De blå linjer signalerer et svagere svar. Hvert billede er opdelt i 3 lodrette sektioner. Venstre, midten og højre. Vi bruger disse områder til at afgøre, om der er en forhindring i disse områder, og i så fald styre robotten væk. Disse bånd er markeret tilbage i den ene side af det originale billede, så vi kan kontrollere deres rigtighed. De lysere områder på disse billeder signalerer, at objektet er tæt. Dette fortæller robotten at bevæge sig væk fra den retning. Ulempen ved denne teknik er, at objekter har brug for tekstur. Fra det næste billede kan vi se to røde blokke, der er placeret i samme position som dåserne, men de reagerer ikke på denne teknik. Problemet er, at de røde blokke ikke har nogen intern tekstur. Dette funktionskrav ligner det, der er nødvendigt for stereo- og optiske flowteknikker.

Trin 8: Tak

Forhåbentlig giver denne instruktør dig nogle ideer om, hvordan du bruger motorophæng og hjulsæt med positionsregulator fra Parallax. Vi fandt det meget let at konfigurere og tilpasse til vores behov ved at lave en meget enkel notebookstyret robot. Du kan downloade RoboRealm og prøve at eksperimentere med Machine Vision ved at gå til RoboRealm. Hav en dejlig dag! RoboRealm Team. Vision for Machinesand TeleToyland - styre rigtige robotter fra nettet.