Quick Notebook PC Robot Base - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

Als samenwerking tussen TeleToyland en RoboRealm hebben we een snelle basis gebouwd voor een op een notebook pc gebaseerde robot met behulp van de Parallax Motor Mount & Wheel Kit. Voor dit project wilden we het snel en eenvoudig houden en we wilden de bovenkant van de robot volledig vrij laten voor de notebook-pc. Hopelijk laat dit zien hoe eenvoudig het is om in te stellen, en inspireert het meer creatieve robots!Zoals bij elke goede robotbasis, hebben we de uiterst belangrijke motorschakelaar en een handvat!

Stap 1: Materialen

Voor de motoren hebben we de Motor Mount & Wheel Kit met Position Controller van Parallax (www.parallax.com) (item #27971) gebruikt. Deze zorgen voor een mooie montage van motor, optische encoder en positieregelaar. In onze eerste rev. gebruiken we niet echt de positiecontroller, maar voor de meeste robots is het een erg leuke functie. We gebruikten ook de Caster Wheel Kit van Parallax (item #28971). We geven sterk de voorkeur aan robots met twee aandrijfwielen en een zwenkwiel boven skidstuurrobots! Onze ervaring is dat robots met slipbesturing (4 aangedreven wielen) problemen hebben met het aanzetten van sommige tapijten en terrassen. Voor de motorbesturing hebben we twee van de Parallax HB-25 motorcontrollers gebruikt. (item #29144)Voor de Servo-controller hebben we de Parallax Servo Controller (USB) gebruikt. (item #28823) Voor de rest gebruikten we een stuk multiplex van 12 x 10 inch, 8 inch van 1 x 3 grenen en wat schroeven en bouten. De belangrijkste waren 2,5" platte kop 1/4"x20 bouten. De platte kopbouten werden overal gebruikt om het oppervlak van de robot vlak te houden.

Stap 2: De basis bouwen

De basis was heel makkelijk te maken. We hebben de wiel- en motorsets geassembleerd en besloten ze te gebruiken met de motoren boven de as voor de beste speling. Dus we hadden wat afstandhouders nodig om de motoren vrij te maken. Om dit te doen, gebruikten we een stuk van 4 "van 1x3 grenen met twee 1/4" gaten die 2" uit elkaar waren geboord om overeen te komen met de montagegaten op de wiel- en motorsets. We gebruikten een boormachine om die gaten recht te maken, dus als je heb alleen een handboor, je kunt aan beide kanten markeren en boren om elkaar in het midden te ontmoeten, of een groter gat boren om wat bewegingsruimte te krijgen. Het platte deel van de basis is gemaakt van 1/2 "multiplex - we gebruikten 12 "breed en 10" lang om op onze mini-notebooks te passen, maar de grootte kan hier echt alles zijn. We hebben de 1/4" gaten geboord om overeen te komen met de impasse en wielsets - 1/2" vanaf de zijkant en 2" uit elkaar zoals eerder. De voorrand kwam overeen met de impasse, dus de banden steken net een beetje uit. laat ze de muur raken voor de basis, maar dat is niet zo'n groot probleem. Op de bovenkant van het bord hebben we een verzonken bit gebruikt om ruimte te maken voor de platte kop van de 1/4 "x20 bouten (2,5" lang)). De bouten moeten eigenlijk een beetje korter zijn dan 2,5 "om precies goed te passen, dus we snijden ongeveer 1/4" van de uiteinden af met een Dremel-gereedschap. Als u 3/4" multiplex gebruikt, passen ze misschien zonder afgesneden. Toen dat eenmaal voltooid was, hebben we de wiel- en motorsets aan de basis vastgeschroefd.

Stap 3: Het zwenkwiel toevoegen

We hebben de zwenkwielset in het midden van de achterkant van de robot gemonteerd - gecentreerd een van de drie gaten op de steun op de basis ongeveer 1/2 "van de rand van het bord en gebruikten vervolgens een vierkant om de andere twee gaten te maken evenwijdig aan de achterkant van het bord. In deze configuratie kan het zwenkwiel voorbij de basis uitsteken wanneer de robot vooruit beweegt. We hebben hiervoor #6 platkopbouten en -moeren gebruikt - gebruikte ringen om de inbusgaten in de zwenkwielset te bedekken - opnieuw om de bovenste obstructie vrij te houden. De enige verandering aan de kit was dat we de schacht hebben verlengd om de basis waterpas te maken. Voor onze opstelling hebben we een nieuwe schacht gemaakt van 1/4 "aluminium staaf die 1 3/4" was langer dan die met de set. We gebruikten een Dremel-gereedschap om een inkeping in onze nieuwere langere schacht te maken die overeenkomt met die in de set.

Stap 4: Motorcontrollers, batterijen en schakelaars

Voor de motorbesturing hebben we de HB-25's achter de motoren gemonteerd om ruimte te laten voor de batterijen. Nogmaals, we gebruikten de #6 platkopbouten. Om de motoren op de HB-25's te monteren, sneden we de motordraden op lengte en gebruikten we gekrompen connectoren. We lieten wat speling in de motordraden, maar niet zo veel dat we kabelbinders nodig hadden om ze vast te houden. Nadat we de connectoren hadden geplooid, hebben we ze ook gesoldeerd - ik haat het om daar een losse verbinding te hebben!:-)Voor de batterijen hadden we haast en gebruikten NiMH C-cellen. Echt alles om je naar 12v te krijgen is prima. We hebben Lead Acid Gel-cellen gebruikt, maar die lijken na een paar jaar te falen, omdat we ze niet zo goed beheren als we zouden kunnen, en met standaardcellen kunnen we alkalines gebruiken als back-up vóór evenementen en demo's! Ja, er zijn betere C-celhouders - wat kunnen we zeggen? We hadden het druk en Radio Shack was dichtbij.:-) We hebben een verlichte aan / uit-schakelaar toegevoegd. Nogmaals, gemonteerd onder de basis om de bovenkant vrij te houden, en we hebben hem net voorbij de achterkant verlengd om het gemakkelijker te maken om er bij te komen. We voegen een handvat toe, dus het is minder waarschijnlijk dat je een back-up maakt en op de schakelaar drukt. veel vermogen aan de signaalzijde. De schakelaarbeugels waren net gemaakt van een hoekaluminium dat we in de buurt hadden.

Stap 5: Servobesturing en handgreep

Het besturen van de HB-25's kan op veel manieren, maar aangezien RoboRealm de Parallax Servo Controller (USB) ondersteunt, en we hadden er een in de buurt, hebben we dat gebruikt. Merk op dat we voorlopig niet de motorcontrollers op het stuur gebruiken en Motorkits. De controllers zijn erg mooi, maar voor RoboRealm gebruiken we vision om de robot nu te besturen en hebben we ze niet nodig. We kunnen die mogelijkheid in de toekomst toevoegen, en voor elke andere vorm van besturing, zou het gebruik van de controllers het gemakkelijk maken om de robot in een rechte lijn te laten rijden, enz. Elke robot heeft een handvat nodig! Voor de onze hebben we wat schroot aluminium gebogen en heb het naar achteren geschroefd. We hebben geleidegaten geboord, omdat schroeven in de zijkant van 1/2 multiplex meestal een puinhoop is. We weten zeker dat dit beter kan!:-)

Stap 6: Informatica

Voor de robotbasis zijn twee Creative Notebook-camera's op elkaar gemonteerd om in beide camera's een vergelijkbaar beeld te geven. Deze camera's worden gebruikt om voor de robot te kijken naar obstakels die op zijn pad kunnen komen. De twee camera's zijn via USB aangesloten op de pc aan boord en worden rechtstreeks in RoboRealm ingevoerd. De gebruikte notebook-pc is een MSI-Winbook die heel mooi op de robotbasis past. We hebben voor deze laptop gekozen vanwege het kleine formaat en de lage kosten (~ $ 350). De laptop met RoboRealm is via USB verbonden met de Parallax Servo Controller om de motorbewegingen te regelen. Gelukkig heeft de MSI 3 USB-poorten, dus een USB-hub is in dit platform niet nodig. Merk op dat de MSI-stroom op zijn eigen batterij werkt. Het zou mogelijk zijn om de twee voedingssystemen samen te voegen, maar voor het gemak en de draagbaarheid werden ze gescheiden gelaten.

Stap 7: Software

Op de MSI-laptop draait de RoboRealm machine vision-software. Het doel van de demonstratie was om focus te gebruiken om de aanwezigheid van een obstakel voor de robot aan te geven. Beide camera's werden handmatig scherpgesteld op verschillende brandpuntsafstanden. De ene is zo gefocust dat nabije objecten scherp zijn en verre objecten onscherp. De andere camera (net boven) is achteruit scherpgesteld. Door de twee afbeeldingen te vergelijken, kunnen we zien of iets dichtbij of veraf is, afhankelijk van welk beeld meer in focus is dan het andere. De "focusdetector" kan bestaan uit een filter dat bepaalt welk beeld meer detail heeft dan het andere in een bepaald gebied. Hoewel deze techniek werkt, is het niet erg nauwkeurig met betrekking tot de afstand tot het object, maar het is een zeer snelle techniek in termen van CPU-berekening. De afbeeldingen hieronder tonen de twee camerabeelden terwijl ze uitkijken naar een colablikje en een DrPepper-blikje. Je kunt het brandpuntsverschil tussen de twee afbeeldingen zien en ook de verticale ongelijkheid tussen de twee camera's, ondanks dat ze heel dicht bij elkaar zijn gemonteerd. Dit verschil kan worden verkleind door een prisma te gebruiken om een enkel beeld te splitsen in twee beelden voor twee camera's, maar we vonden de snelle methode om twee webcams dicht bij elkaar te gebruiken voldoende. is onscherp en het verre DrPepper blik is scherp. In de afbeelding aan de rechterkant is de situatie omgekeerd. Als u naar de randen van deze afbeelding kijkt, kunt u zien dat de randsterkten de focus van het object weerspiegelen. De witte lijnen geven een hogere randovergang aan, wat betekent dat het object meer in focus is. De blauwere lijnen duiden op een zwakkere respons. Elke afbeelding is opgedeeld in 3 verticale secties. Links, midden en rechts. We gebruiken deze gebieden om te bepalen of er zich in die gebieden een obstakel bevindt en zo ja, sturen we de robot weg. Deze banden worden terug naar één kant van de originele afbeelding gemarkeerd, zodat we hun juistheid kunnen verifiëren. De lichtere gebieden in deze afbeeldingen geven aan dat het object dichtbij is. Dit vertelt de robot om van die richting weg te gaan. Het nadeel van deze techniek is dat objecten textuur nodig hebben. Op de volgende afbeelding kunnen we twee rode blokken zien die in dezelfde positie als de blikjes zijn geplaatst, maar ze reageren niet op deze techniek. Het probleem is dat de rode blokken geen interne textuur hebben. Deze functievereiste is vergelijkbaar met die welke nodig is voor stereo- en optische stroomtechnieken.

Stap 8: Bedankt

Hopelijk geeft deze Instructable je enkele ideeën over het gebruik van de Motor Mount & Wheel Kit met Position Controller van Parallax. We vonden het heel gemakkelijk om het in te stellen en aan te passen aan onze behoeften, waardoor we een heel eenvoudige, door een notebook bestuurde robot hebben gemaakt. Je kunt RoboRealm downloaden en proberen te experimenteren met Machine Vision door naar RoboRealm te gaan. Fijne dag! - controle echte robots van het web.