หุ่นยนต์จู้จี้® - รบกวนด้วยความเร็วของชีวิต: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

โดย DanLocatelliMeristemaติดตามเกี่ยวกับ: ผู้สมัคร MSc ITECH ที่Universität Stuttgart เพิ่มเติมเกี่ยวกับ DanLocatelli »

วิธีที่ง่ายที่สุดที่จะทำให้คุณโกรธทุกวัน Nagging Robot® มีวิธีแก้ปัญหา

หุ่นยนต์จู้จี้® Annooy® 900

Annooy® 900 ได้รับการออกแบบมาอย่างพิถีพิถันด้วยเทคโนโลยี DIY ล้ำสมัยเพื่อรบกวนมนุษย์ โดย Daniel Locatelli และ TzuYing Chen

พลังที่มากขึ้น ความรำคาญที่ดีขึ้น Power-Lifting Bore ให้พลังความโกรธมากกว่า 5 เท่า* เพื่อประสิทธิภาพการรบกวนที่ดีขึ้น* (เมื่อเทียบกับ Annooy® 800 Series)

สอดแนมคุณอย่างชาญฉลาด

ชุดเซ็นเซอร์เต็มรูปแบบจะจับข้อมูลของคุณและบ้านของคุณอย่างชาญฉลาดเพื่อนำทางหุ่นยนต์ไปรอบๆ วัตถุและใต้เฟอร์นิเจอร์เพื่อช่วยให้คุณรบกวนคุณอย่างทั่วถึง

งานนี้ล้อเลียน iRobot® Roomba® ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของงาน Useless Machine จากงานสัมมนา ITECH Computational Design and Digital Fabrication ที่มหาวิทยาลัยสตุตการ์ต

นี่คือหุ่นยนต์ติดตามใบหน้า ซึ่งระบุใบหน้ามนุษย์และพยายามรวมศูนย์ไว้ที่กล้อง

ขั้นตอนที่ 1: เครื่องมือ

เป็นชุดเครื่องมือง่ายๆ และส่วนใหญ่คุณมีอยู่แล้วที่บ้าน หัวแร้งใช้เป็นหลักเพื่อให้มีความเสถียรกับสายเคเบิลที่จ่ายไฟให้กับมอเตอร์ เพียงเท่านี้ คุณจะใช้มันเชื่อมได้สี่ครั้งเท่านั้น

• หัวแร้ง
• กรรไกร
• มีดคัตเตอร์
• คีมปากแหลม
• ชุดไขควง

ขั้นตอนที่ 2: อะไหล่

อิเล็กทรอนิกส์

ชิ้นส่วนด้านล่างมักจะมาพร้อมกับชุดสตาร์ท Arduino จำนวนมากที่มีจำหน่ายทางออนไลน์ เช่น ชิ้นส่วนนี้

• รองรับ Arduino Uno + สาย USB
• Ultrasonic Sensor (x2) (โดยปกติชุดสตาร์ทจะมีเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกเพียงตัวเดียวเท่านั้น)
• Ardunio Protoshield + เขียงหั่นขนมขนาดเล็ก
• แบตเตอรี่ 9V
• การเชื่อมต่อแบตเตอรี่ 9V สำหรับ Ardunio
• สายจัมเปอร์
• โมดูลพลังงานเขียงหั่นขนม

ในขณะที่รายการด้านล่างแสดงชิ้นส่วนที่ผิดปกติซึ่งต้องซื้อแยกต่างหาก:

• ESP32-CAM
• L298N H ตัวขับมอเตอร์บริดจ์
• พาวเวอร์แบงค์ (5000mAh หรือสูงกว่า)

ชุดโครงรถ

มีชุดแชสซีสำหรับรถยนต์ราคาไม่แพงจริง ๆ ให้ซื้อทางออนไลน์ เช่น ชุดนี้ หรือคุณยังสามารถซื้อชิ้นส่วนเหล่านี้แยกกันได้ เราต้องการสิ่งต่อไปนี้:

• มอเตอร์ 6v 2 ตัว + เคส + สายไฟ + ยาง
• ล้อสากล
• น็อตและสลักเกลียว

รายการเครื่องเขียน

ในกรณีนี้ เราตัดสินใจใช้แชสซีอื่นเพื่อให้หุ่นยนต์มีสไตล์ นอกจากชิ้นส่วนที่กล่าวมาแล้ว เรายังใช้เครื่องเขียนเหล่านี้อีกด้วย:

• ไม้ก๊อก (เราใช้ที่วางแก้วแบบง่ายๆ)
• เคเบิ้ลไทร์เฮลเลอร์แมน
• ลูกพลาสติก
• ตาข่ายเมทัลลิค

ขั้นตอนที่ 3: การประกอบแชสซี

แชสซีนี้ใช้โครงตาข่ายที่เรียบง่ายเพื่อให้ติดและถอดชิ้นส่วนได้ง่ายขึ้น แต่อย่าลืมว่ามันเป็นตาข่ายโลหะ ซึ่งหมายความว่าชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ต้องไม่สัมผัสโดยตรงเพราะอาจสร้างความเสียหายได้

ตาข่ายเมทัลลิค

ขั้นแรก จัดระเบียบชิ้นส่วนที่ด้านบนของตาข่ายโลหะเพื่อทำความเข้าใจว่าคุณต้องการหุ่นยนต์ขนาดไหน ในกรณีของเรา ขนาดสุดท้ายถูกกำหนดโดยขนาดของแบตสำรอง + ล้อของเรา หากคุณมีพาวเวอร์แบงค์ขนาดเล็กกว่า คุณก็สามารถทำให้หุ่นยนต์กะทัดรัดยิ่งขึ้นได้! จากนั้นตัดตาข่ายโลหะเป็นวงกลมพิกเซลดังแสดงในภาพด้านบน

ล้อสากล

ในการขันล้อสากลเข้าที่ เราใช้ไม้ก๊อกเพื่อปรับระดับให้อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง ตัดไม้ก๊อกสองชิ้นที่มีรูปร่างเหมือนฐานล้อแล้วเผารวมกัน จากนั้นขันจุกไม้ก๊อกที่ด้านบนของตาข่ายในส่วนสุดขั้วหนึ่งและขันสกรูอีกด้านหนึ่ง

มอเตอร์และล้อ

ในการวางมอเตอร์ให้เข้าที่ คุณเพียงแค่ใช้สายรัดของ Hellerman เล็กๆ สองตัวสำหรับแต่ละอัน และใช้ตาข่ายเพื่อขันให้แน่น พึงระวังว่าล้ออยู่ใกล้กับมอเตอร์จริง ๆ ระวังอย่าให้มีที่ว่างเพียงพอเพื่อให้ล้อหมุนได้อย่างอิสระ

พาวเวอร์แบงค์

สุดท้ายเราต้องวางพาวเวอร์แบงค์ไว้ สิ่งเดียวที่คุณควรระวังคือตำแหน่งของอินพุตสาย USB เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้หันไปทางล้อ จากนั้นคุณสามารถใช้สายรัดสองเส้นเพื่อล็อคเข้าที่

ขั้นตอนที่ 4: การเชื่อมต่อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

การเชื่อมต่อทางอิเล็กทรอนิกส์เป็นผลมาจากการรวม Robot Car และ Face Tracking Robot

สิ่งแรกที่ต้องทำคือขันสกรู Arduino Uno ที่ด้านหนึ่งของจุกก๊อกและ L298N Motor Driver ไปอีกด้านหนึ่ง ด้วยวิธีนี้เราลดพื้นที่ที่จำเป็นโดยไม่เสี่ยงให้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์สัมผัสกัน

จากนั้นติดเขียงหั่นขนม Protoshield + mini ที่ด้านบนของ Arduino Uno เพื่อให้แน่ใจว่าเรามีพื้นที่และหมุดเพียงพอสำหรับเชื่อมต่อเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ทุกตัว ในกรณีของเรา เราติดเขียงหั่นขนมขนาดเล็กที่ด้านบนของ Protoshield โดยใช้กาวที่มาพร้อมกับมัน

จากนั้นเราเชื่อมต่อ 5V กับหนึ่งบรรทัดของ mini breadboard และ GND กับอีกบรรทัดหนึ่ง

ตัวขับมอเตอร์ L298N

จากนั้นใช้สายจัมเปอร์ชาย-หญิง 6 สาย เราต่อหมุดหมายเลข 5, 6, 7, 8, 9 และ 10 จาก Arduino เข้ากับหมุด ENB, IN4, IN3, IN2, IN1 และ ENA ของไดรเวอร์มอเตอร์ L298N ที่นี่เราตัดสินใจใช้สายเคเบิลหกเส้นที่ติดกาวมาจากโรงงาน ดังนั้นเราจึงมีการเชื่อมต่อที่เรียบร้อย จากนั้นเราเชื่อมต่อกราวด์และป้อนหมุดเข้ากับเขียงหั่นขนมขนาดเล็ก แบตเตอรี่ และมอเตอร์ ควรเป็นดังนี้:

• ENB - ENA ตามลำดับถึง 5 - 10 ของ Arduino
• 5V เชื่อมต่อกับสาย 5V ของมินิเขียงหั่นขนม
• GND ถึงสายกราวด์ของเขียงหั่นขนมขนาดเล็ก
• 12V กับขั้วบวกของแบตเตอรี่ 9V ในขณะที่ขั้วลบเชื่อมต่อกับกราวด์เขียงหั่นขนมขนาดเล็ก
• OUT1 และ OUT2 ไปยังมอเตอร์ 01
• OUT3 และ OUT4 ไปยังมอเตอร์ 02

อัลตราโซนิกเซนเซอร์

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกจะต้องอยู่ด้านหน้าของหุ่นยนต์เพื่อไม่ให้รบกวนการดักจับ ดังนั้นจึงควรมีสายเคเบิลที่ใหญ่กว่าเพื่อให้คุณมีความยืดหยุ่นมากขึ้น การเชื่อมต่อพินของพวกเขามีดังนี้: Ultrasonic Sensor 01

• Echo ไปยัง Arduino pin 3
• Trig ไปยัง Arduino pin 4
• Gnd ไปยังสายกราวด์ของเขียงหั่นขนมขนาดเล็ก
• Vcc ไปยังสาย 5V ของกระดานเขียงหั่นขนมขนาดเล็ก

อัลตราโซนิกเซนเซอร์ 02

• Echo to Arduino พิน 12
• Trig ไปยัง Arduino pin 11
• Gnd ไปที่สายกราวด์ของเขียงหั่นขนมขนาดเล็ก
• Vcc ไปยังสาย 5V ของเขียงหั่นขนมขนาดเล็ก

ESP32-CAM

กล้อง

• UOR เชื่อมต่อกับพิน RX0 (พิน 0)
• UOT ต่อขา TX0 (ขา 1)
• 5V ถึงสาย 5V ของมินิเขียงหั่นขนม
• GND ถึง GND ของ Arduino (เขียงหั่นขนมขนาดเล็กจะเต็ม

พาวเวอร์แบงค์ไปยัง Arduino

ขั้นตอนสุดท้ายคือการเชื่อมต่อ Arduino USB กับพาวเวอร์แบงค์

ขั้นตอนที่ 5: เวลาสำหรับการเข้ารหัส

มีสองรหัส รหัสหนึ่งสำหรับ ESP32-CAM และอีกรหัสสำหรับ Arduino โดยพื้นฐานแล้วเป็นการลดความซับซ้อนของรหัสจาก Face Tracking Robot และ Robot Car ตามลำดับ

รหัส ESP32-CAM

ก่อนไปที่ Arduino Uno เราต้องกำหนดค่า ESP32-CAM ก่อน กล้องนี้มีไมโครคอนโทรลเลอร์ในตัวคือ ESP32 ซึ่งหมายความว่าหากเราต้องการส่งรหัสของเราโดยใช้ Arduino IDE เราต้องกำหนดค่าสภาพแวดล้อม IDE ก่อน และเราโชคดี Robot Zero One ได้ทำการสอนแบบละเอียดเกี่ยวกับมันแล้ว ดังนั้นก่อนอื่นให้ไปที่ลิงก์นั้นและทำตามขั้นตอนทีละขั้นตอนของเขา

หลังจากนั้น คุณเพียงแค่ต้องอัปโหลดไฟล์ PanningFastVer.ino ที่แนบมากับ ESP32-CAM ที่นี่

รหัส Arduino

จากนั้นสำหรับโค้ด Arduino คุณเพียงแค่ต้องอัปโหลดไฟล์ UnoInput_Serial.ino ที่แนบมาที่นี่

ขั้นตอนที่ 6: สนุก

ติดกล้องไว้ที่ด้านข้างของหุ่นยนต์แล้วสนุกได้เลย!

เพื่อให้มีความรู้สึกหวนคิดถึงอนาคต เราจึงใส่ทุกอย่างไว้กับลูกบอลอะคริลิกครึ่งหนึ่ง หุ่นยนต์ยังมีสาย USB ออกมาซึ่งทำให้ดูเหมือนหาง แบบว่าน่ารัก!

ขั้นตอนที่ 7: การปรับปรุง

เพื่อให้หุ่นยนต์ควบคุมการเคลื่อนที่ได้มากขึ้น เราคิดว่ามันน่าสนใจที่จะเปลี่ยนมอเตอร์เป็นสเต็ปเปอร์มอเตอร์หรือเพิ่มเซ็นเซอร์ความเร็วสองตัวตามที่อธิบายไว้ที่นี่