Sparky Jr. - หุ่นยนต์ Telepresence DIY: 21 ขั้นตอน

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

"คุณอาจเรียก Sparky ว่าเป็นเครื่องจักรชมูซล้ำสมัย" - Wired Magazine SPARKY: ชื่อ Sparky มาจากคำย่อของ Self Portrait Artifact / Roving Chassis - โครงการศิลปะที่เริ่มต้นในช่วงต้นทศวรรษ 90 โดยใช้ขยะ วัตถุที่พบ และทิ้งเทคโนโลยี Sparky Jr. ยังสามารถสร้างขึ้นด้วยฮาร์ดแวร์และส่วนประกอบที่ค้นพบหรือถูกขัดจังหวะได้หลากหลาย แต่สิ่งนี้ถูกสร้างขึ้นด้วยการผสมผสานของวัสดุใหม่และที่มีอยู่ การประกอบฮาร์ดแวร์นี้กลายเป็นเครื่องจักรที่ไม่เหมือนใคร - Sparky Jr. - ไร้สาย รถแลนด์โรเวอร์สามารถสนทนาทางวิดีโอแบบเห็นหน้ากันทางอินเทอร์เน็ต เข้าร่วมกับชุมชนที่กำลังเติบโตของผู้ผลิตอุปกรณ์ telepresence แบบ DIY

ขั้นตอนที่ 1: นี่คือรายการฮาร์ดแวร์พื้นฐานที่ใช้ในการสร้าง Sparky Jr

สำหรับ Robot ChassisMac Mini computerLilliput 7 VGA car-puter monitoriRobot Create robot chassisKeyspan serial to USB adapterLogitech USB desktop microphoneCreative Labs Ultra webcam VF0060USB powered speakers12 v. 7Ah hobby battery12 v battery charger100 watt inverterCigarette lighter female socketSmall hardware corner bracesAssorted small 10/32 nuts and สลักเกลียวชิ้นส่วนชุด Erector แบบต่างๆ แผ่นพลาสติกบาง ฮาร์ดแวร์ 10/32 สำหรับคอมพิวเตอร์ควบคุม:คอมพิวเตอร์ที่เปิดใช้งานเว็บใดๆ ก็ได้ที่มีชุดหูฟัง WebcamChat แผ่นรองเกม Logitech USB เครื่องมือที่จำเป็น: กาวร้อนและปืน สว่าน/ไดรเวอร์และบิตซิป กรรไกร มีดด้านไขควง อุปกรณ์เสริม: จอภาพที่ 2 (สำหรับการตั้งค่า) โต๊ะเลื่อย/สว่านกด1/ 8 และ 1/4 พลาสติกอะครีลิคก้อนอะครีลิคขนาดเล็กตัวทำละลายอะครีลิคและ applicator

ขั้นตอนที่ 2: ส่วนที่ 1a: การตั้งค่าฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์

ขั้นแรกให้ตั้งค่า Mac และมอนิเตอร์ของ Sparky ตามปกติ เช่นเดียวกับเว็บแคม ลำโพง และไมโครโฟน เสียบ iRobot Create ลงใน Mac โดยใช้อะแดปเตอร์ Serial/USB ของ Keyspan เราจะทดสอบการเชื่อมต่อนี้ในภายหลังขณะตั้งค่าซอฟต์แวร์

ขั้นตอนที่ 3: ส่วนที่ 1b: ควบคุมการตั้งค่าคอมพิวเตอร์

ควบคุมการตั้งค่าคอมพิวเตอร์: สิ่งนี้ควรตรงไปตรงมา คุณสามารถใช้ Macintosh กับเว็บแคมที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตและสามารถจัดการวิดีโอแชทได้ อาจเป็นเดสก์ท็อป แล็ปท็อป หรือเน็ตบุ๊ก ฉันเลือกเน็ตบุ๊ก Dell Mini 9 ที่ติดตั้ง Mac OS ที่ถูกแฮ็กเป็นการส่วนตัว คอมพิวเตอร์เครื่องนี้จะต้องมีแผ่นเกม USB และชุดหูฟังสนทนา USB ติดตั้งสไกป์

ขั้นตอนที่ 4: ส่วนที่ 1c: ทดสอบ Skype

ติดตั้ง Skype บน Mac ทั้ง 2 เครื่องและทดสอบว่าวิดีโอแชทใช้งานได้ คุณอาจต้องเข้าไปในบานหน้าต่างการตั้งค่าและทำการปรับเปลี่ยน

ขั้นตอนที่ 5: ส่วนที่ 1d: การทดสอบแบตเตอรี่

เมื่อคอมพิวเตอร์และ Skype ใช้งานได้ ให้ปิดทุกอย่างแล้วเสียบเครื่อง Mac และจอภาพเข้ากับไฟ 12v แบตเตอรี่โดยใช้อินเวอร์เตอร์ที่จุดบุหรี่ เสียบปลั๊ก Mac แบบ 3 ขาได้โดยตรง และจอภาพสามารถใช้อะแดปเตอร์ไฟแช็กที่ให้มาด้วยได้ รีสตาร์ท Mac และทดสอบอีกครั้ง ทุกอย่างควรทำงานเหมือนเดิมจนกว่าแบตเตอรี่จะหมด คุณควรได้รับอย่างน้อยหนึ่งหรือสองชั่วโมงในการชาร์จเต็ม

ขั้นตอนที่ 6: ส่วนที่ 2a: การตั้งค่าตัวควบคุมจอยสติ๊ก

ในปัจจุบัน ซอฟต์แวร์ควบคุมของเราทำงานบน Mac เท่านั้น แต่เวอร์ชันถัดไปจะใช้งานได้ทั้งบน Mac และ PC ซึ่งจะทำให้มีตัวเลือกฮาร์ดแวร์ที่หลากหลายขึ้น หากข้อความบนจอภาพ Sparky ของคุณอ่านยากเกินไป เนื่องจากคุณใช้ทีวีขนาดเล็กแทนจอภาพ VGA คุณอาจต้องการใช้จอภาพที่สองสำหรับการตั้งค่าซอฟต์แวร์ เมื่อเสร็จแล้ว คุณสามารถเปลี่ยนกลับไปใช้จอภาพถาวรของ Sparky ได้

ขั้นตอนที่ 7: ส่วนที่ 2b: ติดตั้งไดรเวอร์ Keyspan

ดาวน์โหลดและติดตั้งไดรเวอร์อะแดปเตอร์ Keyspan Serial ลงใน Mac ของ Sparky ทำตามคำแนะนำที่ให้ไว้โดย Keyspan

ขั้นตอนที่ 8: ส่วนที่ 2c: ติดตั้งปลั๊กอินควบคุมจอยสติ๊ก

ดาวน์โหลดตัวติดตั้ง Sparky Jr. Joystick ใส่สิ่งนี้ลงในคอมพิวเตอร์ที่คุณใช้เป็น "ตู้ควบคุม"ดาวน์โหลดตัวติดตั้ง Sparky Jr. iRobot Server ใส่อันนี้ลงใน Mac Mini ออนบอร์ด Sparky โปรแกรมติดตั้งเหล่านี้จะวางไฟล์หลายไฟล์ในระบบของคุณ รวมทั้งไอคอนบนเดสก์ท็อปของคุณ ฉันแนะนำให้วางไอคอน Skype และคอนโทรลเลอร์ใน Dock ถัดจากการตั้งค่าระบบเพื่อให้เข้าถึงได้ง่ายบนคอมพิวเตอร์ทั้งสองเครื่อง

ขั้นตอนที่ 9: ส่วนที่ 2d: ทดสอบซอฟต์แวร์ควบคุม

ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้ตามลำดับนี้ 1) วาง iRobot Create บนบล็อกเพื่อให้ล้อหมุนได้อย่างอิสระ2) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฮาร์ดแวร์ทั้งหมดเชื่อมต่อกับ Sparky และคอมพิวเตอร์ควบคุม3) เปิดปุ่ม iRobot Create ON4) เปิดคอมพิวเตอร์ทั้งสองเครื่อง5) เริ่ม Skype บนคอมพิวเตอร์ทั้งสองเครื่องและลงชื่อเข้าใช้ (คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องต้องมีบัญชี) 6) เริ่มตัวควบคุม Sparky บนคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องแล้วกดปุ่มเชื่อมต่อ 7) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าข้อความในหน้าต่างตัวควบคุม Sparky ระบุการเชื่อมต่อ8) อย่าลืมคลิกและไฮไลต์หน้าต่างแชทข้อความ Skype บน Sparky.9) ย้ายจอยสติกไปข้างหน้าหนึ่งหรือสองครั้ง ล้อควรหมุนทันที แต่อาจใช้เวลาประมาณ 1 นาทีเพื่อให้คำสั่งแรกตอบสนอง เมื่อเริ่มต้น ไม่ควรมีความล่าช้าระหว่างคำสั่งและการตอบสนอง

ขั้นตอนที่ 10: ส่วนที่ 3: การแนะนำโครงสร้างและเปลือกนอก

Sparky Jr. ต้องการชิ้นส่วนโครงสร้างขั้นต่ำเพื่อยึดส่วนประกอบทั้งหมด เปลือกนอกทำจากพลาสติกยืดหยุ่นแผ่นเดียว ซึ่งจะแข็งและแข็งแรงพอที่จะทำหน้าที่เป็นโครงกระดูกภายนอกเมื่อประกอบเข้าด้วยกัน จอภาพและลำโพงของ Sparky ติดอยู่กับเปลือกนี้และได้รับการสนับสนุนอย่างสมบูรณ์ ส่วนโครงสร้างอื่นๆ ที่ Sparky Jr. ต้องการคือชั้นวางภายในขนาดเล็กสำหรับยึด Mac และส่วนประกอบอื่นๆ เข้าที่ มันสามารถทำจากวัสดุที่แตกต่างกันมากมาย รวมถึงไม้ พลาสติก และโลหะ - แม้แต่ชิ้นส่วนเลโก้หรือชุด Erector ก็ใช้ได้ แต่ฉันแนะนำให้สร้างโดยใช้อะคริลิกหรือลูกแก้ว ผลลัพธ์จะแข็งแรง น้ำหนักเบา และสะอาด ทั้งสองรูปแบบสามารถดาวน์โหลดได้ที่ SparkyJr.com

ขั้นตอนที่ 11: ตอนที่ 3a: ชั้นวางของด้านใน (ตอนที่ 1)

ดาวน์โหลดไฟล์ zip ที่มีเทมเพลตสำหรับชั้นวางและพิมพ์ออกมา ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณพิมพ์ที่ 100% (แม้ว่าเครื่องพิมพ์จะเตือนให้ครอบตัดรูปภาพ) วัดขนาดภาพเพื่อยืนยันขนาดที่เหมาะสม หากคุณใช้ไม้หรือโลหะ ให้สร้างชั้นวางในแบบของคุณเอง หากใช้อะคริลิก ให้แกะลวดลายลงบนวัสดุอย่างระมัดระวัง แล้วตัดชิ้นส่วนโดยใช้เลื่อยโต๊ะที่มีใบมีดไม้อย่างดี และสว่านเจาะกระแทกด้วยพลาสติกหรือไม้เนื้อดี วัสดุหนา 1/4" เหมาะสำหรับขา แต่ส่วนบนและเท้ามีขนาด 1/8" หากคุณต้องเลือกความหนาเพียงอันเดียว ให้เลือก 1/4"

ขั้นตอนที่ 12: ตอนที่ 3a: ชั้นวางของด้านใน (ตอนที่ 2)

วางชิ้นบนลงบนพื้นผิวเรียบ และจัดวางขาแต่ละชิ้นให้วางอยู่ด้านบน ล้างออกตามขอบด้านข้างโดยให้รู 3 รูเรียงกัน ใช้ตัวทำละลายอะคริลิกหนึ่งเม็ดอย่างระมัดระวังตามรอยต่อด้านใน และปล่อยทิ้งไว้สักครู่ วางชิ้นส่วนเท้าแต่ละชิ้นบน iRobot Create โดยใช้รูสกรูขนาดเล็กสี่รู จัดแนวชิ้นส่วนโดยให้ขอบที่กว้างขึ้นหันเข้าด้านในและข้างหน้า ให้สลักเกลียวหลวมเพื่อให้สามารถปรับชิ้นส่วนเท้าได้ วางโต๊ะไว้บนเท้าโดยให้ขาที่ทำมุมหันไปข้างหน้า ปรับเท้าเพื่อให้ขอบชิดกับขา ใช้ตัวทำละลายหยดลงบนข้อต่อแต่ละข้ออย่างระมัดระวังแล้วปล่อยให้เซ็ตตัว*ไม่บังคับ นำโต๊ะออกจาก iRobot Create แล้ววางคว่ำหน้าอีกครั้งบนพื้นผิวเรียบเพื่อให้ด้านล่างโล่ง ใช้ตัวทำละลายเพื่อติดก้อนเล็กๆ กับขา/ข้อต่อบนแต่ละข้างอย่างระมัดระวัง เพื่อทำหน้าที่เป็นตัวรองรับโครงสร้างเพิ่มเติม

ขั้นตอนที่ 13: ตอนที่ 3a: ชั้นวางของด้านใน (ตอนที่ 3)

เมื่อชั้นวางพร้อมแล้ว ให้ติดตั้งเข้ากับโครงเครื่อง iRobot Create โดยใช้สกรู 10/32 สี่ตัวที่ให้มา ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้วางฉากยึดมุมที่ติดตั้งไว้ที่รูด้านหลังใต้ฐานของชั้นวาง รวมทั้งแหวนรอง 2 อันที่รูด้านหน้าเพื่อรักษาระดับที่สม่ำเสมอ วงเล็บเหล่านี้ใช้เพื่อยึดเปลือกด้านนอกเข้ากับ iRobot

ขั้นตอนที่ 14: ตอนที่ 3b: เปลือกนอก (ตอนที่ 1)

รูปแบบของเปลือกนอกของ Sparky สามารถดาวน์โหลดได้ที่ SparkyJr.com เป็นภาพวาด 2 มิติขนาดเท่าของจริงที่สร้างใน Google SketchUp ขนาด 35 x 24 1/4" และสามารถพิมพ์ได้โดยใช้กระดาษ 15 แผ่น ทำตามขั้นตอนเหล่านี้เพื่อให้แน่ใจว่ารูปแบบจะพิมพ์ในอัตราส่วน 1:1 ได้พอดี 1) ดาวน์โหลดและติดตั้ง SketchUp สำหรับคอมพิวเตอร์ของคุณ2) ดาวน์โหลดและเปิด ไฟล์ชื่อ Sparky_outer_shell_01 จาก SparkyJr.com.3) เปิดไฟล์และเปลี่ยนเป็นโหมดพาราลีนโดยปิดโหมดเปอร์สเปคทีฟ หากต้องการปิดโหมดเปอร์สเปคทีฟ ให้เปิดเมนู "กล้อง" แล้วคลิก "มุมมอง" (เพื่อไม่ให้มีเครื่องหมายถูก แสดงถัดจากนั้น) 4) เลือกมุมมองที่ปรับขนาดได้มาตรฐาน: ด้านบน หากต้องการเลือกมุมมองมาตรฐาน ให้เปิดเมนู "กล้อง" ชี้ไปที่ "มาตรฐาน " จากนั้นคลิกหนึ่งในมุมมอง 5 ปรับขนาดหน้าต่าง SketchUp เพื่อให้ ขอบด้านขวาและด้านซ้ายของภาพวาดสัมผัสขอบทั้งสองด้านของผ้าใบอย่างแม่นยำ 6) เปิดเมนู "ไฟล์" แล้วคลิก "การตั้งค่าเอกสาร"7) ในส่วน "ขนาดการพิมพ์" ของกล่องโต้ตอบ "พิมพ์" ล้างตัวเลือก "พอดีกับหน้า"8) หากคุณอยู่ในโหมดพาราลีน (ขั้นตอนที่ 1) และได้เลือกมุมมองมาตรฐาน (ขั้นตอนที่ 2) ตัวเลือกมาตราส่วนใน "P ส่วน rint Scale" จะเปิดใช้งานเมื่อคุณล้างตัวเลือก "Fit to page" ตั้งค่ามาตราส่วนเป็น 1 ถึง 1.9) คลิก "ตกลง" เพื่อบันทึกการตั้งค่าเอกสารของคุณ จากนั้นพิมพ์แบบจำลองของคุณโดยเปิดเมนู "ไฟล์" จากนั้นคลิก "พิมพ์"10) ประกอบรูปแบบโดยใช้เทปใส ดูแลจัดตำแหน่งให้เหมาะสม

ขั้นตอนที่ 15: ตอนที่ 3b: เปลือกนอก (ตอนที่ 2)

รูปแบบได้รับการออกแบบด้วยส่วนประกอบที่แน่นอนจากรายการฮาร์ดแวร์ด้านบน - หากคุณใช้ชิ้นส่วนที่แตกต่างกัน คุณจะต้องปรับแต่งรูปแบบให้พอดี นอกจากนี้ จุดเชื่อมต่อบางจุดระหว่าง iRobot กับเปลือกพลาสติกยังระบุได้ยากด้วยความแม่นยำ ซึ่งช่วยได้ในระดับบิตต่อบิต สมมติว่าความพยายามครั้งแรกจะเลอะเทอะเล็กน้อยเมื่อประกอบเข้าด้วยกัน ดังนั้นจึงไม่ควรมีชิ้นส่วนพลาสติกอีกสองสามชิ้นที่มีประโยชน์ การจัดวางและติดเทปเข้าด้วยกันงานพิมพ์ของรูปแบบ ลากตามไปยังวัสดุ (หรือตัดลวดลายกระดาษออกแล้ววาดไปรอบๆ ถ้าคุณแกะรอยไม่ได้) แล้วตัดลวดลายออก รวมถึงรูสำหรับจอภาพ ลำโพง และเว็บแคม เจาะรูโบลต์ทั้งหมดด้วยดอกสว่าน 10/32 หรือใหญ่กว่าเล็กน้อย ปล่อยให้แมวของคุณช่วยเหลือเท่าที่จำเป็น

ขั้นตอนที่ 16: ตอนที่ 3b: Outer Shell Monitor Mount

วางจอภาพคว่ำหน้าลงบนพลาสติก จัดตำแหน่งและติดฉากยึดมุมเล็ก ๆ สี่อันด้วยกาวร้อน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้จัดแนวจอภาพโดยให้ขั้วต่อและแจ็คอยู่ที่ขอบด้านบน จัดเรียงเว็บแคมและติดกาวร้อนที่ขอบด้านบนของจอภาพด้วย ตอนนี้คุณสามารถยืนยันการจัดตำแหน่งของเว็บแคมและรูยึดได้ ตัดและเจาะรูเหล่านี้แล้วขันน็อตจอภาพ/เว็บแคมเข้ากับฮาร์ดแวร์

ขั้นตอนที่ 17: ส่วนที่ 3b: เมาท์ลำโพงด้านนอกของเชลล์

จัดวางลำโพงให้อยู่ตรงกลางรูของลำโพง แล้วติดตั้งโดยใช้กาวร้อนประกบรอบขอบของลำโพงแต่ละตัว

ขั้นตอนที่ 18: ตอนที่ 3b: การประกอบเปลือกนอก 1

ตอนนี้ประกอบเปลือกบางส่วนด้วยฮาร์ดแวร์ 10/32 ดูแลจัดชั้นชิ้นส่วนในลำดับที่เหมาะสม มิฉะนั้น รูจะไม่เข้าแถวอย่างถูกต้อง คุณจะสังเกตเห็นว่ารูปร่างมีความแข็งแกร่งทางโครงสร้างอย่างไรด้วยการเพิ่มสลักเกลียวเพียงไม่กี่ตัว

ขั้นตอนที่ 19: ส่วนที่ 3b: การจัดตำแหน่งกันชนหน้าเปลือกนอก

รูสองรูที่ทำเครื่องหมายไว้ที่ขอบด้านหน้าด้านล่างของพลาสติกนั้นสัมพันธ์กับรูสองรูที่เจาะผ่านกันชนหน้าของ iRobot Create ใช้รูบนพลาสติกเป็นแนวทางในการทำเครื่องหมายที่กันชน ทำเครื่องหมายและเจาะรูกันชน *โปรดสังเกตว่ากันชนหน้าของ iRobot Create ยังคงมีการเคลื่อนไหวเต็มรูปแบบแม้จะติดเปลือกนอกอยู่ อันที่จริง เปลือกทำหน้าที่เหมือนสปริงกันชน โดยรักษาตำแหน่งออกและช่วยให้สปริงกลับเมื่อกระแทก หากคุณใช้ไม่ได้ผล ให้ตรวจสอบการจัดตำแหน่งของจุดแนบและทำการปรับเปลี่ยนตามต้องการ

ขั้นตอนที่ 20: ส่วนที่ 3b: การจัดตำแหน่งวงเล็บปีกกาด้านนอกของเปลือกนอก

เมื่อรูกันชนสองรูเสร็จแล้ว และขอบด้านหน้าของพลาสติกที่ติดเข้ากับ iRobot Create ให้ตรวจสอบการจัดตำแหน่งของจุดยึดสี่มุมที่เหลือ (จุดหนึ่งอยู่ที่แต่ละด้านของกันชน และอีกหนึ่งจุดอยู่ที่แต่ละด้านของหลัก แชสซี) ตามหลักแล้ว วงเล็บเหล่านี้ต้องอยู่ในแนวเดียวกันเพื่อให้มีขอบเดียวและรูสกรูให้ล้างออกด้วยเปลือกพลาสติก คุณจะต้องติดกาวร้อนเหล่านี้กับแชสซี แต่ระวังอย่าให้มันเปลี่ยนในกระบวนการ

ขั้นตอนที่ 21: บทสรุป

สำหรับข้อมูลและแผนงานเพิ่มเติม เข้าร่วม Sparky Jr.ไซต์นี้มีไว้สำหรับ DIY, โอเพ่นซอร์สทางไกลบนมือถือ รับซอฟต์แวร์และคำแนะนำฟรี รวมถึงวิดีโอแสดงวิธีการ ลิงก์ฮาร์ดแวร์ และอื่นๆ ที่เชื่อมต่อคุณกับชุมชนที่กำลังเติบโตของเครื่องมือสร้างโดรนทางไกลผ่านมือถือและวิดีโอแชท. โพสต์โครงการของคุณเองและรับข้อเสนอแนะจากสมาชิกคนอื่นๆ และที่ดีที่สุดคือ ฟรี!