Tchaibotsky (หุ่นยนต์เล่นเปียโน): 12 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

คำแนะนำนี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของโครงการ Makecourse ที่มหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดา (www.makecourse.com)

Tchaibotsky เป็นหุ่นยนต์เล่นเปียโนที่ขับเคลื่อนด้วย Arduino แรงจูงใจคือการสร้างบางสิ่งที่เข้ากับนักเปียโนได้ ไม่ว่าพวกเขาจะไม่มีแขนและไม่สามารถเล่นเพลงเป็นเพลง หรือพวกเขาต้องการเล่นคู่แต่ไม่มีเพื่อน ณ ตอนนี้ จำกัดช่วงเพลงหลัก C (ไม่มีแฟลตหรือชาร์ป)

วัสดุ:

• ด้านบนพิมพ์ 3 มิติ
• ด้านล่างพิมพ์ 3 มิติ
• 8 นิ้วพิมพ์ 3 มิติ
• ที่วางคันเบ็ดพิมพ์ 3 มิติ
• ไม้อัดหนา 1/8" นิ้ว ประมาณ 11"x4"
• 8 เซอร์โวไมโครเกียร์โลหะ
• Arduino Uno
• เขียงหั่นขนมขนาดเล็ก
• สายจัมเปอร์.
• แบตเตอรี่ 9V และอะแดปเตอร์สำหรับจ่ายไฟ Arduino
• แหล่งจ่ายไฟภายนอก (แบตเตอรีแบตเตอรีมือถือ)
• สายยูเอสบี
• สเต็ปเปอร์มอเตอร์ 28byj-48
• แท่งเหล็ก 2 1/8" ยาว 12"
• ท่อ 1 5/32" ยาวประมาณ 4"
• 2 1/8" หลอดละประมาณ 10 นิ้ว

ขั้นตอนที่ 1: 3D พิมพ์ชิ้นส่วน

โครงการส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบให้พิมพ์ 3 มิติ ซึ่งรวมถึงตัวเรือนด้านบนและด้านล่าง นิ้วทั้ง 8 ตัวแร็คแอนด์พิเนียน และตัวยึดก้านที่รองรับ

นิ้วมีอยู่ 2 รุ่น คือ นิ้วที่ 1 และนิ้วที่ 2 นิ้วที่ 1 เป็นรุ่นที่ยาวกว่าและได้รับการออกแบบมาให้พอดีกับเซอร์โวแถวบนสุด นิ้วที่ 2 สั้นกว่าและไปพร้อมกับเซอร์โวที่แถวล่าง

แร็คแอนด์พิเนียนตอนนี้ค่อนข้างดีไปหน่อยและมีแนวโน้มที่จะลื่นไถลได้ ดังนั้นให้ทดลองและใช้สิ่งที่หยาบกว่านี้อีกหน่อย จำกัดขนาดของปีกนกด้วย ยิ่งปีกนกใหญ่ขึ้นเท่าไร แรงบิดที่สเต็ปเปอร์ต้องผลิตมากขึ้นเท่านั้น และถึงแม้จะใช้สเต็ปเปอร์ครึ่งตัว แต่ก็ยังหยุดนิ่งอยู่บ่อยครั้ง

พิมพ์:

• 1xมือด้านบน
• 1xมือด้านล่าง
• 4xFinger 1
• 4xFinger 2
• ที่ยึด 2xRod
• 1xแร็ค
• 1xปีกนก

ขั้นตอนที่ 2: เจาะรูในตัวเรือน

ต้องเจาะรูที่ด้านล่างของเคสเพื่อรองรับตัวรับสัญญาณ IR และสายไฟ

วัดเส้นผ่านศูนย์กลางของสายไฟแล้วเจาะเข้าไปที่ด้านหลังเพื่อทำรูให้สายไฟลอดผ่าน

เจาะรูขนาดเครื่องรับ IR ที่ด้านหน้าซ้ายของตัวเครื่องด้านล่าง ดังที่แสดงในภาพ

ขั้นตอนที่ 3: จัดเรียงเซอร์โว

เซอร์โวทั้งหมดควรอยู่ในมุมเดียวกัน ในการทำสิ่งนี้ให้สำเร็จ ให้ตั้งตำแหน่งเซอร์โวไว้ที่ 90 องศาโดยใช้ Arduino จากนั้นติดแขนให้ขนานกับพื้นผิว ทำเช่นนี้กับเซอร์โวทั้งหมดก่อนที่จะใส่เข้าไปในตัวเรือน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแขนหันไปทางที่ถูกต้อง

ขั้นตอนที่ 4: ใส่เซอร์โว

ตัวเรือนด้านบนมี 8 รูที่ออกแบบมาเพื่อให้พอดีกับเซอร์โว นอกจากนี้ยังมีรูสำหรับวางสายลงในส่วนล่าง

ใส่เซอร์โวล่าง 4 ตัวก่อนแล้วป้อนผ่านสายไฟ จากนั้นใส่เซอร์โว 4 ตัวบนและป้อนสายไฟผ่านรูเดียวกัน

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแขนเซอร์โวทั้งหมดอยู่ในมุมที่ใกล้เคียงกันเมื่อใส่เข้าไปแล้ว

ขั้นตอนที่ 5: แนบนิ้ว

มี 8 นิ้ว. อันที่สั้นกว่า 4 อันและอันที่ยาวกว่าอีก 4 อัน อันที่ยาวกว่าไปกับเซอร์โวที่แถวบน อันที่สั้นกว่าจะไปกับเซอร์โวที่ด้านล่าง

วางนิ้วโดยสอดเข้าไปในช่องเสียบแล้วเสียบด้วยท่อขนาด 1/8"

ตัดท่อส่วนเกินออกและล้างไฟล์

ขั้นตอนที่ 6: แนบพาวเวอร์ซัพพลาย

สำหรับโครงการนี้ ฉันใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอกโดยใช้แบตเตอรีแบตเตอรี ฉันทำสิ่งนี้เพราะได้รับการจัดอันดับที่ 5V และสามารถจ่ายได้ถึง 2A เซอร์โวแต่ละตัวใช้เวลาประมาณ 200mA และ Arduino ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟได้เพียงพอด้วยตัวเองเพื่อให้พลังงานกับเซอร์โวทั้งหมด

แยกรางไฟฟ้าออกจากเขียงหั่นขนมขนาดเล็กแล้วติดที่ด้านล่างของตัวเรือนด้านล่าง

ฉันถอดสาย USB และถอดสายข้อมูลออก สาย USB จะมี 4 สายอยู่ข้างใน: สีแดง สีดำ สีเขียว และสีขาว สีแดงและสีดำเท่านั้นที่เราต้องการ เปลื้องผ้าเหล่านี้ ฉันบัดกรีมันเข้ากับขั้วต่อของแบตเตอรี่ 9V เพราะสายไฟเป็นเกลียวละเอียดที่จะไม่เสียบเข้าไปในเขียงหั่นขนมและบังเอิญมีอะแดปเตอร์ 9V วางอยู่รอบๆ จากนั้นฉันก็ใส่ค่าบวกและค่าลบลงในเขียงหั่นขนม

ขั้นตอนที่ 7: ติดตั้งสเต็ปเปอร์มอเตอร์และบอร์ดไดรเวอร์

ใส่สเต็ปเปอร์มอเตอร์เข้าไปในตัวเรือนด้านล่าง สอดสายไฟเข้าไปในรูอย่างระมัดระวัง

ติดบอร์ดไดรเวอร์ได้ทุกที่ที่สะดวก

ขั้นตอนที่ 8: แนบสายไฟ

8 เซอร์โวดิจิตอลลีดติดอยู่กับพินดิจิตอล 2-9 เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องแนบในลำดับที่ถูกต้อง เซอร์โวด้านซ้ายสุด (เซอร์โว1) ดังที่แสดงในภาพที่ 4 ติดกับพิน 2 Servo2 ยึดติดกับพิน 3 เป็นต้น ตัวนำบวกและลบของเซอร์โวติดอยู่กับเขียงหั่นขนม สายไฟ 4 เส้นบนบอร์ดควบคุมสเต็ปที่ติดป้าย IN 1 - IN 4 ติดอยู่กับพินดิจิตอล 10-13 สายไฟบวกและลบจากบอร์ดควบคุมสเต็ปเสียบเข้ากับเขียงหั่นขนม ตัวรับสัญญาณ IR เชื่อมต่อกับ 5V และพินกราวด์บน Arduino และพินข้อมูลเชื่อมต่อกับพินอะนาล็อก 1

ในแผนภาพ Fritzing แหล่งจ่ายไฟจะแสดงด้วยแบตเตอรี่ AA สองก้อน อย่าใช้แบตเตอรี่ AA สองก้อนจริงๆ ไม่ได้แนบสเต็ปเปอร์ในไดอะแกรม

ขั้นตอนที่ 9: อัปโหลดรหัสไปยัง Arduino

ขณะนี้โค้ดใช้ไลบรารี่สำหรับ stepper ที่เรียกว่า "StepperAK " อย่างไรก็ตาม โหมด half step ใช้ไม่ได้กับ 28byj-48 กับไลบรารีนี้ ฉันขอแนะนำให้ใช้ไลบรารีนี้และใช้โหมดครึ่งขั้นตอนแทน รหัสถูกแสดงความคิดเห็นและอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้น

github.com/Moragor/Mora_28BYJ_48

อาร์เรย์ในตอนต้นของโค้ดคือเพลง 8 แถวแรกตรงกับเซอร์โวและแถวสุดท้ายใช้สำหรับบันทึกเวลา หากมี 1 เซอร์โวนั้นจะถูกเล่น ในแถวเวลา 1 ระบุบันทึก 1/8 ดังนั้น 2 จะเป็น b 2 1/8 โน้ตหรือ 1/4 โน้ต

ขั้นตอนที่ 10: ใส่แท่งที่ด้านล่างของตัวเรือน

ตัดท่อ 5/32" ออกเป็นส่วนประมาณ 2 1.5" ถูด้านล่างของท่อด้วยกระดาษทราย จากนั้นใช้กาวซุปเปอร์กาว แล้วสอดเข้าไปในรูในตัวเรือนด้านล่าง

ขั้นตอนที่ 11: แนบด้านบนและด้านล่าง

เชื่อมต่อตัวเรือนส่วนบนเข้ากับส่วนล่าง ระวังสายเข้าระหว่างทั้งสอง

ขั้นตอนที่ 12: สร้างฐาน

ฐานประกอบด้วยที่ยึดคันเบ็ดสองอันที่ติดกาวไว้กับไม้ ฉันเพิ่มดิสก์ขนาด 1/8 ไว้ข้างใต้เพื่อให้ได้ระดับความสูงด้วยแป้นต่างๆ ของแป้นพิมพ์

ชั้นวางยังยึดติดกับฐานอีกด้วย

ตอนนี้คุณเพียงแค่ต้องใส่แท่งเหล็ก 2 อันแล้วเลื่อนบอทไปบนนั้นและควรจะไปได้ดี