สร้างหุ่นยนต์บัตเลอร์ของคุณเอง!!! - บทช่วยสอน รูปภาพ และวิดีโอ: 58 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:09

แก้ไข: ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงการของฉันตรวจสอบเว็บไซต์ใหม่ของฉัน: narobo.comฉันยังให้คำปรึกษาเกี่ยวกับวิทยาการหุ่นยนต์ เมคคาทรอนิกส์ และโครงการ/ผลิตภัณฑ์เอฟเฟกต์พิเศษ ตรวจสอบเว็บไซต์ของฉัน - narobo.com สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม เคยต้องการหุ่นยนต์พ่อบ้านที่พูดกับคุณ ติดตามคุณไปรอบ ๆ และแม้แต่รินเครื่องดื่มให้คุณไหม อ่านคำแนะนำนี้เพื่อเรียนรู้วิธีสร้างหุ่นยนต์บัตเลอร์ที่ควบคุมด้วยเสียงของคุณเองซึ่งมีคุณสมบัติเจ๋ง ๆ มากมาย บทช่วยสอนนี้จะแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีการสร้างหุ่นยนต์บัตเลอร์ แต่การปรับปรุงใดๆ ที่ฉันเพิ่มหลังจากบทช่วยสอนนี้เสร็จสิ้นจะไม่ถูกแก้ไขในบทช่วยสอนนี้ แต่จะปรากฏในบล็อกหุ่นยนต์ของฉัน: eRobots. BlogSpot.com eRobots. BlogSpot.com บล็อกของฉันมีหุ่นยนต์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เจ๋งๆ มากมาย ลองดูสิ! โปรดทราบว่าบทช่วยสอนนี้สามารถแก้ไขได้ตามความต้องการของแต่ละคน และคุณไม่มีมิติข้อมูลตามที่ฉันเขียนไว้ เพื่อให้ง่ายสำหรับผู้ใช้ ฉันได้เขียนมิติข้อมูลที่ฉันใช้หากพวกเขาต้องการจุดอ้างอิง ฉันสร้างหุ่นยนต์บัตเลอร์รุ่นแรกของฉันในปี 2550 และในเดือนมิถุนายน 2551 ฉันเริ่มสร้างเวอร์ชันที่ใหม่กว่า เวอร์ชันเก่าสามารถดูได้ที่นี่: https://i273.photobucket.com/albums/jj202/erobot/Chives%20Original/DSC01588.jpgThe Functions of The Butler Robot:1 คำสั่งเสียงสำหรับสภาพอากาศ เวลา และอุณหภูมิ2 เทขวดเครื่องดื่มลงในถ้วย 3. การควบคุมแบบแมนนวลด้วยจอยสติ๊ก4. กระป๋องโซดาเย็นในตู้เย็นขนาดเล็ก5. การจดจำใบหน้าและทักทายผู้คนด้วยชื่อของพวกเขา6. ติดตามคนใส่เสื้อสีบางตัว7. หลีกเลี่ยงอุปสรรค8. เสียบเข้ากับเครื่องชาร์จโดยอัตโนมัติ9. กวาดพื้น10. การควบคุมแบบไร้สายผ่านอินเทอร์เน็ต11. รีโมตคอนโทรลไร้สายจาก iPod Touch หรือสมาร์ทโฟน โปรดลงคะแนนให้ฉัน ฉันทำงานหนักมากเพื่อทำให้บทแนะนำนี้ชัดเจนและง่ายต่อการปฏิบัติตาม มีคนบอกฉันว่าสิ่งนี้ดูเหมือน dalek จาก Doctor Who วัวศักดิ์สิทธิ์มันทำและฉันไม่ได้ยินเกี่ยวกับ Dalek หรือแม้แต่ Doctor Who จนกระทั่งเช้านี้! สัญญาของฉัน: ถ้าฉันชนะการแข่งขันนี้และชนะตั๋วไป RoboGames ฉันจะสร้างหุ่นยนต์บัตเลอร์เวอร์ชั่นที่เท่กว่าและเก๋กว่า ใน RoboGames 2009 และฉันจะบันทึกเวอร์ชันที่แก้ไขมากกว่าที่ฉันบันทึกเกี่ยวกับหุ่นยนต์ตัวนี้! นั่นจะเป็นการกวดวิชาที่มีรายละเอียดมาก! ดังนั้นโปรดลงคะแนนให้ฉัน !!!

ขั้นตอนที่ 1: รายการวัสดุ

นี่คือรายการวัสดุสุดท้าย ผมแบ่งออกเป็นส่วนๆ และรวมราคาไว้ด้วย เปิดกระปุกออมสินของคุณ แล้วเก็บเงิน คุณจะแปลกใจว่าราคาไม่ถึง 500 ดอลลาร์ !!! (ไม่รวมแล็ปท็อป) โปรดทราบว่านี่คือสิ่งที่ฉันจ่ายไป ฉันจะรวมความคิดเห็นเกี่ยวกับสินค้าที่รู้สึกว่าสามารถซื้อได้ในราคาถูกกว่า ราคาเหล่านี้ยังไม่เป็นที่สิ้นสุด และหลายๆ อย่างฉันไม่แน่ใจในสิ่งที่ฉันจ่ายไป เนื่องจากมีคนจำนวนมากที่โกหกรอบเวิร์กช็อปของฉันเป็นเวลาหลายเดือน และฉันจำราคาที่แน่นอนไม่ได้ มีเพียงราคาที่ใกล้เคียงกันเท่านั้น ฉันซื้อชิ้นส่วนทั้งหมดจาก eBay, Jameco, Home Depot และ AllElectronics.com ฉันใช้ชิ้นส่วนที่พบได้ทั่วไป ดังนั้นคุณจึงไม่ควรมีปัญหาในการค้นหาชิ้นส่วนใดๆ เครื่องมือ:1. สว่าน2. ไขควงไฟฟ้า3. หัวแร้งพร้อมหัวแร้ง4. ปืนกาวร้อน5. ไขควงปากแบนขนาดเล็ก6. กรรไกร7. เครื่องปอกสายไฟ8. เลื่อยตัดไม้บางชนิด9. กระป๋องสเปรย์สีดำ - 510 เหรียญ กระป๋องสีสเปรย์สีเงิน - $5 แชสซี: 1. มอเตอร์วีลแชร์สองตัว - $100 บน eBay 2. ไม้อัดขนาด 14 "x 21" หนา 3/4 นิ้วหนึ่งอัน - $2 (ขึ้นอยู่กับว่าคุณซื้อไม้ชิ้นใหญ่แค่ไหนและตัดได้เท่าไร)) 3. สกรูยึดเครื่อง 4 ตัว (ขึ้นอยู่กับรูยึดสำหรับรถเข็นวีลแชร์) - 0.64 USD 4. วงแหวนรองสำหรับสกรูเครื่อง 4 ตัว - 0.50 USD 5. ลูกล้อหนึ่งตัวรองรับน้ำหนักอย่างน้อย 150 ปอนด์ - 5.40 USD 6. สกรูสองตัวสำหรับยึดล้อเลื่อนของคุณ (ส่วนนี้ ยังขึ้นอยู่กับสิ่งที่รูยึดล้อยอมรับ) - $0.32 การควบคุมมอเตอร์: 1. รีเลย์ยานยนต์ 30 แอมป์แปดตัว (ถูกที่สุดที่ฉันพบอยู่ที่นี่) - $19.20 2. ซ็อกเก็ตรีเลย์คู่สี่ช่อง (พบราคาถูกที่สุดได้ที่นี่) - $12.00 3. 12V 20AH สองช่อง แบตเตอรี่ (คุณสามารถซื้อได้จริงๆ และนั่นก็เพียงพอแล้ว) - $60.00 4. Phidgets 0/16/16 (ฉันซื้อจาก TrossenRobotics.com แม้ว่าในบางครั้ง eBay จะมีมัน) - $99.00 5. ลวดสีดำบาง 22 ga. หรือลวดสีดำที่หนากว่า (รับม้วน 20 ฟุตและนั่นจะเพียงพอสำหรับทั้งโครงการ) - $3.00 6. สายสีแดง 22 กรัมหรือหนากว่า (ม้วน 20 ฟุตจะเพียงพอสำหรับ th ทั้งโครงการด้วย)-$3.00 7. เทปพันสายไฟสีต่างๆ (เหลือง ดำ แดง ขาว) - $2.69 8. แผ่นปิดพลาสติกซีทรู - $2.00 9. ตัวยึด L หกตัว (แต่ละมุมหนา 3 นิ้ว และ 2 นิ้ว) - $3.00 10. สกรู drywall ขนาด #8 x 1" แปดตัว - $0.16 11. สวิตช์ไฟ 120V หนึ่งตัวที่มีกำลังไฟอย่างน้อย 14 ก. ต่อสายไฟ - $5.49 ตัวล่าง:1. ไม้อัดหนา 14.5" x 8" สองอัน หนา 3/4" -$4.002 ไม้อัดหนา 11.5" x 8" หนา 3/4" สองตัว - 4.00 เหรียญสหรัฐ Plexiglas 1/4" หนา 14.5" x 13" ตัวใดตัวหนึ่ง - $3.004 สกรู drywall #8 x 1" สิบเจ็ดตัว - $0.345 วงเล็บเหลี่ยม L สามอัน (แต่ละมุมหนา 3 นิ้ว และ 2 นิ้ว) - 1.506 เหรียญสหรัฐฯ ตัวเว้นวรรคพลาสติกหนา #8 x 1/2" หกตัว - $0.12ตัวบน: 1.ไม้อัดหนา 3/4" 5.5" x 9" หนึ่งอัน - $1.002 ไม้อัดหนา 5" x 9" หนึ่งอัน หนา 3/4" - $1.003 ไม้อัดหนา 10" x 21" สองอันหนา 3/4" - $4.004 ไม้อัดหนา 9" x 11.5" หนึ่งอัน หนา 3/4" - $1.005 ไม้อัดหนา 9" x 21" หนึ่งอัน 3/4" - 2.006 เหรียญ ตู้เย็นขนาดเล็กสำหรับยานยนต์ 12VDC หนึ่งเครื่อง - $ 15.00 (โชคดีบน eBay)7. วงเล็บเหลี่ยม L หกตัว (แต่ละมุมหนา 3 นิ้วและ 2 นิ้ว)-$3.08 สกรูเครื่อง #8-32 x 1/4" สองตัว พร้อมน็อตและแหวนรองสองตัว - $0.509 สกรู drywall #8 x 1" 20 ตัว - $0.44 หัวหุ่นยนต์:1 ฝาครอบเค้กขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12" - 1.292 เหรียญสหรัฐ เส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5" หนึ่งอัน น๊อตข้อต่อลื่น PVC - 0.753 เหรียญ พีวีซีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 7" x 1.5" หนึ่งอัน $3.004 เว็บแคมหนึ่งตัว - $5.00 (eBay เป็นสถานที่ที่ยอดเยี่ยม) Robot Arms: 1 ของเล่นจับแขนหุ่นยนต์ - 102 เหรียญ เส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 นิ้ว 2 ตัว น๊อตข้อต่อลื่น PVC - 13.13 เหรียญ ข้อต่อ PVC ยาว 2 นิ้ว 1 ตัว - 0.504 เหรียญสหรัฐฯ ท่อเกลียว PVC ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 นิ้ว 2 เส้นที่มีความยาวอย่างน้อย 4 นิ้ว (สามารถตัดเป็นชิ้นตรงได้) - $15 เส้นผ่านศูนย์กลาง 17 "x 1.5" สองอัน ท่อพีวีซี - $ 4.06. วงเล็บเหลี่ยม L ห้าอัน (แต่ละมุมหนา 3 นิ้ว และ 2 นิ้ว) - $2.757 สกรู drywall #8 x 1.75" สี่ตัว - 0.088 ดอลลาร์ วงเล็บเหลี่ยม L ขนาดเล็กสี่ตัว (servocity มี https://servocity.com/html/534-633_bracket.htmlones ที่คล้ายกัน แต่มี eBay เสมอ:P) - $0.60 9. แบตเตอรี่ NimH 6V หนึ่งก้อน (ฉันใช้อย่างนั้น) หรือก้อนแบตเตอรี่ 6V (ถูกกว่า) - 1110 เหรียญ เซอร์โว HS-425BB (อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ถูกทอดดังนั้นฉันจึงได้ราคาถูก) - 511 เหรียญสหรัฐฯ ขอบเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 นิ้ว ล้อเลโก้ - 0.1512 เหรียญ ขั้วต่อท่อขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 นิ้ว - 3.0013 เหรียญสหรัฐฯ ล้อหลังแบบมีเครื่องยนต์ของรถ R/C ของเล่น - 1.00 เหรียญสหรัฐฯ (eBay มีรถ R/C เสียจำนวนมากซึ่งมอเตอร์ยังทำงานอยู่)14. ขายึดรูปตัว L แบบผอมสองอัน (ยาวประมาณ 3 นิ้ว) แต่ละมุมแต่กว้างเพียง 1/2") - $0.5015 สกรู drywall 11 ตัว #8 - 1" - $0.22 บวกกับแล็ปท็อปที่เลือก --- มีราคาตั้งแต่ $100 - $3000 ฉันใช้อันเก่าที่วางอยู่รอบๆ และอยากให้ทุกคนรู้ว่าประมาณ 50% ของชิ้นส่วนทั้งหมดที่ฉันมีก่อนหน้านี้ในเวิร์กช็อปของฉัน เลยทำให้ฉันเสียค่าใช้จ่ายเพียง 50% ของราคาทั้งหมดที่แสดงไว้ที่นี่ คุณเองก็อาจมีส่วนต่างๆ ข้างต้นวางอยู่รอบๆ บ้านของคุณ หรือบางทีคุณอาจมีเพื่อนที่ยินดีบริจาคชิ้นส่วน เพียงใช้ทรัพยากรของคุณ และคุณสามารถทำให้สิ่งนี้ถูกกว่าที่เป็นอยู่ตอนนี้ ยอดรวม: 420.14 ดอลลาร์ + แล็ปท็อป ของทางเลือก

ขั้นตอนที่ 2: การสร้างแชสซี

ขั้นตอนแรกในการสร้างหุ่นยนต์บัตเลอร์คือการสร้างแชสซี แชสซีน่าจะเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของหุ่นยนต์ หากสิ่งนี้ล้มเหลวกว่าหุ่นยนต์ทั้งหมดก็ไร้ประโยชน์ นี่คือรากฐานของหุ่นยนต์ แชสซีเป็นโหมดการขนส่งของหุ่นยนต์ สำหรับมอเตอร์ ฉันตัดสินใจใช้มอเตอร์วีลแชร์มือสองเนื่องจากราคาถูกมาก (~$70 บนอีเบย์) และเนื่องจากพวกมันสามารถบรรทุกของที่หนักมากได้ สิ่งที่ต้องถามเมื่อซื้อมอเตอร์วีลแชร์:

• มอเตอร์ทำงานจริงหรือไม่?
• มอเตอร์มีล้อติดมาด้วยหรือไม่?
• พวกเขาวาดมากกว่า 15 แอมป์ต่อชั่วโมงหรือไม่?
• พวกเขามี RPM สูงเกินไปหรือไม่? (สิ่งนี้สัมพันธ์กับการสมัครของคุณ)
• มอเตอร์มีเกียร์เสียที่ส่งเสียงดังมากเวลาเลี้ยวหรือไม่?

RPM ย่อมาจากรอบต่อนาที ตอนนี้ให้ตรวจสอบเพิ่มเติมว่า นั่นหมายความว่าที่ 1 รอบต่อนาที ล้อขนาด 12 นิ้วจะหมุนเพียงครั้งเดียว ซึ่งหมายความว่าล้อเดินทาง 12 นิ้วด้วย ถ้าตัวเลขนั้นสูงขึ้น สมมติว่า 60 รอบต่อนาที นั่นก็หมายความว่าหุ่นยนต์จะเดินทาง 12 นิ้วต่อวินาที สำหรับฉัน มันเร็วเกินไป แต่ทั้งหมดนั้นขึ้นอยู่กับว่าคุณต้องการให้มันวิ่งเร็วแค่ไหน

ขั้นตอนที่ 3: การเลือกวัสดุที่เหมาะสม

วัสดุที่เราต้องการสำหรับแชสซีต้องแข็งแรงและสามารถรับน้ำหนักได้มาก ฉันไปกับไม้แม้ว่าลูกแก้วจะไม่เป็นไร ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้ไม้หนา 3/4" ทินเนอร์ใดๆ จะไม่รองรับน้ำหนักจริงๆ 1" ก็ใช้ได้ แต่น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นเท่านั้น ฉันใช้: 14" x 21" และ 3/4" หนา

ขั้นตอนที่ 4: การติดตั้งมอเตอร์

จากนั้นคุณติดมอเตอร์รถเข็นแต่ละตัวเข้ากับชิ้นไม้หรือลูกแก้วโดยใช้รูยึดตามที่แสดงในภาพ ใช้แหวนรองและเกลียวที่มีขนาดเหมาะสมเมื่อยึดมอเตอร์กับวัสดุ พยายามจัดด้านข้างของมอเตอร์ให้ตรงกับไม้เพื่อให้ล้ออยู่ในแนวตรง

ขั้นตอนที่ 5: ติดตั้งล้อเลื่อน

รับล้อที่สามารถรองรับน้ำหนักได้ 250 ปอนด์ ฉันซื้อจาก Home Depot แต่มีล้อที่รองรับน้ำหนัก 250 ปอนด์ ดี.

ติดล้อเข้ากับฐานตามที่แสดงในภาพ ตอนนี้คุณควรมีฐานที่ดูเหมือนรูปสุดท้ายที่แนบมา

ขั้นตอนที่ 6: การสร้างระบบควบคุมมอเตอร์

หลังจากที่แชสซีเสร็จสมบูรณ์แล้ว เราต้องทำอินเทอร์เฟซกับมอเตอร์เพื่อให้สามารถควบคุมจากแล็ปท็อปได้ วิธีที่ดีที่สุดสองวิธีในการควบคุมมอเตอร์คือการใช้ไดรเวอร์มอเตอร์ MOSFET หรือใช้รีเลย์ เนื่องจากฉันกำลังสร้างหุ่นยนต์จากชิ้นส่วนทั่วไปและใช้ประโยชน์จากทุกอย่างที่มี ฉันจึงใช้รีเลย์ ข้อเสียเพียงอย่างเดียวของรีเลย์คือไม่สามารถ PWMed ได้ ซึ่งในภาษาอังกฤษธรรมดาหมายความว่าคุณไม่สามารถควบคุมความเร็วด้วยรีเลย์ได้ สำหรับผู้ที่มีเงิน 125 ดอลลาร์เพื่อใช้กับอินเทอร์เฟซของมอเตอร์ พวกเขาจะได้รับตัวควบคุมมอเตอร์แบบอนุกรม ตัวควบคุมมอเตอร์แบบอนุกรม ซึ่งมีการควบคุมความเร็วและสามารถรองรับได้ประมาณ 20 แอมป์ สำหรับคนส่วนใหญ่ที่ไม่มีเงินสดใช้ พวกคุณจะใช้รีเลย์รถยนต์ รีเลย์ที่ฉันใช้สามารถพบได้ที่นี่ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้รับซ็อกเก็ตนี้ด้วย ซ็อกเก็ตนั้นยอดเยี่ยมเพราะมีสายรหัสสีและช่วยให้คุณเปลี่ยนรีเลย์ได้อย่างง่ายดาย คุณต้องมีรีเลย์ทั้งหมด 8 ตัวและซ็อกเก็ตรีเลย์คู่ทั้งหมด 4 ตัว

ขั้นตอนที่ 7: เปิดระบบควบคุมมอเตอร์

รางวัลที่สองในการประกวด Instructables และ RoboGames Robot

รางวัลที่หนึ่งในการประกวดหนังสือผู้สอน