Матеріали і інструменти для саморобки:
- залізний конструктор (Mechanix kit);
- гайки і болти;
- прищіпка (або інший держатель для олівця);
- два колеса (для опор);
- контролер типу Arduino uno;
- харчування (джерело 5В 2А);
- макетна плата;
- USB-кабель;
- три серводвігателя;
- дриль, викрутка, ключ;
- необхідне програмне забезпечення (Arduino uno, Matlab).
Процес виготовлення робота:
Крок перший. Розробка механічних елементів робота
Механічна частина збирається дуже просто, це робиться з конструктора. З таким завданням впорається і п'ятирічна дитина.
1. У гойдалках від серводвігателя потрібно просвердлити два отвори. Отвори повинні знаходитися на певній відстані, якому саме, видно на фото.
2. Тепер потрібно зробити кріплення для підстави з приводом. Потрібно просвердлити чотири отвори для кріплення приводу і потім зафіксувати його за допомогою гвинтів. Привід буде використовуватися в якості нерухомого підстави для робота-руки.
3. Алюмінієві ланки конструктора потрібно прикрутити до гойдалка приводів. Бажано, щоб відстань між гойдалками становило 20 см.
4. Одну гойдалку потрібно прикріпити до нерухомого основи, а другу до другого двигуна. Перед тим як гойдалки будуть зафіксовані, сервоприводи потрібно відкалібрувати. Їх потрібно встановити таким чином, щоб вал знаходився під кутом 90 градусів. Серводвигун біля основи повинен розташовуватися паралельно ланкам, а привід на вільному кінці повинен бути розміщений перпендикулярно.
5. Далі беруться ланки конструктора і кріпляться паралельно до вільного кінця і серводвигунів.
6. До нижньої частини конструкції потрібно прикріпити колеса, вони потрібні для балансування робота і його підтримки.
7. Останній мотор повинен бути підключений до закінчення другої ланки з п'ятого пункту.
Для кріплення олівця використовується прищіпка, також можна використовувати і будь-який інший відповідний схват. Її потрібно прикріпити до серводвигунів таким чином, щоб відстань між ним і робочим інструментом було близько 20 см.
У процесі складання важливо дотримуватися вказаних відстаней, а також постійно проводити калібрування двигунів у міру складання. Безсумнівно, робота можна вдосконалити, але тут вже все залежить від того, які вузли є в наявності. Якщо так вийшло, що немає конструктора, то можна використовувати лінійки, шматки пластика і інші відповідні предмети.
Крок другий. Електрична схема робота
На малюнку можна побачити, як підключається контролер Arduino. Для підключення можна використовувати макетну плату або ж можна спаяти Шилд.
Крок третій. програмування робота
Програмування складається з декількох етапів. Спершу потрібно взяти зображення і знайти його межі. Після цього можна починати малювати, процес малювання складається з двох етапів.
Спочатку потрібно знайти піксель, який відповідає цифрі 1, оскільки малюнок тепер виглядає у вигляді нулів і одиничок. У процесі відбувається перевірка, чи є поряд пікселі з одиницею, після цього ручка переміщується на наступну одиницю, а попередню видаляє. Функція замкнута по колу, що дозволяє малювати плавні лінії.
На другому етапі відбувається рішення оберненої задачі кінематики. При цьому враховуються координати пікселів і потім на основі цих даних вибираються кути повороту серводвигуна. Що ж саме при цьому відбувається, можна побачити на малюнку.
Тепер можна переходити до налаштування Matlab і Arduino для того щоб код відпрацьовував. Спершу в Matlab потрібно встановити плагін Arduino IO. Далі файл під назвою arduino.m потрібно замінити тим, який прикріплений проекту під точно такою назвою.
Файли finaldraw.m і draw.m потрібно зберегти в директорію з Matlab. Файл під назвою adioes.ino завантажується на плату.
На наступному етапі потрібно перевірити, до якого порту підключена плата Arduino, відкрити файл finaldraw.m і замінити порт COM3 на потрібний.
Потім потрібно відкрити файл finaldraw.m і замінити там emma.png на назву малюнка, який потрібно намалювати.
Як видно на зображенні, в якості тесту використовується фотографія Емми Уотсон.
Ось і все, робот готовий до використання, можна приступати до тестування. Плата Arduino підключається до персонального комп'ютера, а в командному рядку Matlab потім прописується команда finaldraw. Система елементарно налаштовується під потрібні габарити конструкції.
adioes.rar [17,81 Kb] (cкачиваний: 309)