Tchaibotsky (un robot que toca el piano): 12 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Este instructable fue creado en cumplimiento del requisito del proyecto de Makecourse en la Universidad del Sur de Florida (www.makecourse.com)

Tchaibotsky es un robot que toca el piano con Arduino. La motivación era construir algo que pudiera acompañar a los pianistas, ya sea que les falte un brazo y no puedan tocar la melodía de una canción, o quieran tocar un dúo pero no tengan amigos. A partir de ahora, su rango está limitado a las canciones de Do mayor (sin bemoles ni sostenidos).

Materiales:

• Parte superior impresa en 3D.
• Fondo impreso en 3D.
• 8 dedos impresos en 3D.
• Portacañas impreso en 3D.
• Madera contrachapada de 1/8 "de pulgada, aproximadamente 11" x4 ".
• 8 micro servos con engranajes metálicos.
• Arduino Uno.
• Placa de pruebas pequeña.
• Cables de salto.
• Batería de 9V y adaptador para alimentar Arduino.
• Fuente de alimentación externa (banco de baterías móvil).
• Cable USB.
• Motor paso a paso 28byj-48.
• Varillas de acero de 2 1/8 ", 12" de largo.
• Tubo de 1 5/32 ", aproximadamente 4" de largo.
• 2 tubos de 1/8 ", de aproximadamente 10" cada uno.

Paso 1: Imprima las piezas en 3D

La mayor parte del proyecto está diseñado para ser impreso en 3D. Esto incluye las carcasas superior e inferior, los 8 dedos, la cremallera y el piñón y los soportes de varilla que lo sostienen.

Hay dos versiones diferentes de los dedos, el dedo 1 y el dedo 2. El dedo 1 es el más largo y está diseñado para adaptarse a los servos de la fila superior. El dedo 2 es más corto y va con los servos de la fila inferior.

La cremallera y el piñón son demasiado finos ahora y son propensos a resbalar, así que experimente y elija algo un poco más tosco. También limite el tamaño del piñón. Cuanto más grande es el piñón, más torque necesita producir el motor paso a paso, e incluso con el medio paso a paso, todavía se detiene a menudo.

Impresión:

• 1xHand top
• Parte inferior 1xHand
• 4xDedo 1
• 4xDedo 2
• Soporte 2xRod
• 1xRack
• 1xPinion

Paso 2: Taladre agujeros en la carcasa

Es necesario perforar agujeros en la parte inferior de la carcasa para acomodar el receptor de infrarrojos y el cable de alimentación.

Mida el diámetro de sus cables y taladre en la parte trasera para hacer un agujero por donde pase el cable eléctrico.

Taladre un agujero del tamaño del receptor de infrarrojos en la parte delantera izquierda de la carcasa inferior, como se muestra en la imagen.

Paso 3: alinee los servos

Los servos deben estar todos en el mismo ángulo. Para lograr esto, configure la posición del servo a 90 grados usando el Arduino y luego coloque el brazo de manera que quede paralelo a la superficie. Haga esto para todos los servos antes de insertarlos en la carcasa, asegurándose de que los brazos estén orientados en la dirección correcta.

Paso 4: Inserta los Servos

La carcasa superior tiene 8 orificios diseñados para adaptarse a los servos. También hay orificios para colocar los cables en la parte inferior.

Inserte los 4 servos inferiores primero y alimente a través de los cables. Luego inserte los 4 servos superiores y pase los cables por los mismos orificios.

Asegúrese de que todos los brazos del servo estén aproximadamente en el mismo ángulo una vez que estén insertados.

Paso 5: coloque los dedos

Hay 8 dedos. 4 más cortos y 4 más largos. Los más largos van con los servos en la fila superior y los más cortos van con los servos en la parte inferior.

Coloque el dedo insertándolo en la ranura y ensartándolo con el tubo de 1/8.

Recorte el tubo sobrante y lime al ras.

Paso 6: conecte la fuente de alimentación

Para este proyecto utilicé una fuente de alimentación externa mediante un banco de baterías. Hice esto porque tenía una potencia de 5 V y podía suministrar hasta 2 A. Cada servo toma alrededor de 200 mA y el Arduino no puede proporcionar suficiente corriente por sí solo para alimentar todos los servos.

Separe el riel de alimentación de una placa de pruebas pequeña y péguelo en la parte inferior de la carcasa inferior.

Quité un cable USB y quité las líneas de datos. Un cable USB tendrá 4 hilos en su interior: rojo, negro, verde y blanco. El rojo y el negro son los únicos que necesitamos. Quítelos. Los soldé en el conector de una batería de 9V porque los cables eran hilos finos que no se insertaban en la placa de prueba y tenía el adaptador de 9V por ahí. Luego coloco lo positivo y lo negativo en la placa de pruebas.

Paso 7: Monte el motor paso a paso y la placa del controlador

Inserte el motor paso a paso en la carcasa inferior, metiendo con cuidado los cables a través del orificio.

Pegue en caliente la placa del controlador donde sea conveniente.

Paso 8: conecte los cables

Los 8 cables servo digitales están conectados a los pines digitales 2-9. Es vital que estén adjuntos en el orden correcto. El servo más a la izquierda (servo1), como se ve en la imagen 4, se conecta al pin 2. El servo2 se conecta al pin 3 y así sucesivamente. Los cables positivo y negativo del servo están conectados a la placa de pruebas. Los 4 cables en la placa del controlador paso a paso etiquetados IN 1 - IN 4 están conectados a los pines digitales 10-13. Los cables positivo y negativo de la placa del controlador paso a paso están conectados a la placa de pruebas. El receptor de infrarrojos está conectado a los pines de tierra y 5V en el Arduino y el pin de datos está conectado al pin analógico 1.

En el diagrama de Fritzing, la fuente de alimentación está representada por las dos pilas AA. En realidad, no uses dos pilas AA. El paso a paso tampoco está adjunto en el diagrama.

Paso 9: Cargue el código a Arduino

El código actualmente utiliza una biblioteca para el paso a paso llamada "StepperAK", sin embargo, el modo de medio paso no funciona con el 28byj-48 con esta biblioteca. En su lugar, recomendaría usar esta biblioteca y usar el modo de medio paso. El código se comenta y explica lo que está sucediendo.

github.com/Moragor/Mora_28BYJ_48

Las matrices al comienzo del código son las canciones. Las primeras 8 filas corresponden a un servo y la última fila se utiliza para la sincronización de notas. Si hay un 1, ese servo se reproduce. En la fila de sincronización, un 1 indica una nota de 1/8. Entonces, a 2 sería b 2 1/8 notas o una nota 1/4.

Paso 10: Inserte las varillas en la parte inferior de la carcasa

Corte el tubo de 5/32 "en aproximadamente 2 secciones de 1,5". Raspe la parte inferior del tubo con un poco de papel de lija, luego aplique generosamente un poco de pegamento e insértelo en el orificio de la carcasa inferior.

Paso 11: coloque la parte superior e inferior

Conecte la carcasa superior a la inferior. Tenga cuidado con los cables que se atascan entre los dos.

Paso 12: Construye la base

La base consta de dos portacañas superpegados a un poco de madera. Agregué discos de 1/8 debajo de ellos para obtener el nivel de altura con las teclas de mi teclado.

El bastidor también está superpegado a la base.

Ahora solo tiene que insertar las 2 varillas de acero y deslizar el bot sobre ellas y debería estar listo para comenzar.