BucketBot: un robot basado en Nano-ITX: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

Esta es una base de robot móvil fácil de hacer. Utiliza una placa de computadora Nano-ITX, pero se podría usar una Mini-ITX, así como una de las computadoras de placa única como Raspberry Pi, BeagleBone o incluso un Arduino.

Asegúrese de consultar la última versión de este robot.

El diseño de este robot estaba destinado a eliminar los problemas con un robot de tipo pila. En este diseño, puede acceder a todas las partes sin quitar capas. Además, el asa en la parte superior con interruptores de encendido es una característica clave para cualquier robot móvil, ya que tienden a escaparse de ti.:-) El nombre "Bucket Bot" proviene del método de transporte fácil: ¡cabe perfectamente en un cubo de 5 galones!

Este robot tiene una construcción simple y de bajo costo utilizando madera contrachapada y sujetadores y herrajes simples para tiendas de artículos para el hogar. Se está desarrollando uno más nuevo que utiliza metal y componentes más nuevos y se publicará en unos meses.

Paso 1: Motores y ruedas

Las ruedas y los soportes del motor del Bucket Bot son caseros y se crearon antes de que este tipo de piezas estuvieran más disponibles. La próxima revisión de este proyecto probablemente utilizará piezas disponibles para esto. Sin embargo, el siguiente enfoque funcionó bien y podría ahorrar algo de dinero. Los motores vinieron de Jameco, pero ahora también están disponibles en muchos lugares como Lynxmotion. Utiliza motores cepillados de 12 V CC, alrededor de 200 rpm, pero puede elegir una combinación de voltaje / velocidad / potencia que se adapte a su aplicación. Los soportes de montaje del motor están hechos de aluminio en ángulo; alinear esos tres orificios de montaje del motor fue la parte más complicada. Una plantilla de cartón es útil para eso. El ángulo de aluminio era de 2 "x 2" y se cortó a 2 "de ancho. Fueron construidos para un robot diferente, pero para este las ruedas están debajo de la plataforma, por lo que necesitan un espaciador de 1/8" (hecho de plástico que Fue al rededor). Las llantas son ruedas de avión Dubro R / C, y la parte central fue perforada para usar un viejo grifo de 3/4 "para roscar ese orificio. Luego, use un perno de 3/4" y taladre un orificio para el eje a lo largo la longitud del perno desde la cabeza hacia adentro. Conseguir que quede recto y centrado es clave. Los pernos de mayor grado tienen marcas en la cabeza que ayudan a encontrar el centro, y se usó una taladradora para hacer ese agujero. En el lateral, se taladró un orificio para el tornillo de fijación. Se golpeó con algo así como un grifo de tamaño # 6. Luego, atornilla el perno en la rueda y marca dónde sobresale el perno del otro lado de la rueda, retírelo y corte el perno con una herramienta Dremel para eliminar el exceso. Luego, el perno encaja en la rueda y el tornillo de fijación lo sujeta al eje del motor. La fricción de la rueda sobre el perno grande fue suficiente para evitar que resbalara.

Paso 2: la base

La idea principal con la base era hacer accesibles todas las piezas. Al tener las piezas montadas verticalmente, puede usar ambos lados del tablero vertical. La base mide 8 "x8" y la parte superior mide 7 "x8". Está hecho de madera contrachapada de 1/4 "(quizás un poco más delgada). Se probó policarbonato de 1/8", pero parece demasiado flexible; un plástico más grueso funcionaría bien. Sin embargo, tenga cuidado con el acrílico: tiende a agrietarse fácilmente. Pero, con los soportes angulares de color madera y latón, este diseño tiene una pizca de steampunk.:-) La conexión entre la base y el lateral se realiza con soportes angulares sencillos; se utilizaron tornillos de cabeza plana para montarlos con una arandela y una arandela de seguridad en el lado de madera. Si los coloca en los bordes del lado de 7 ", terminarán bien en cada lado de la batería. Se usó una rueda estándar, con algunas varillas roscadas (2" de largo) para extenderla lo suficiente hacia abajo para que coincida con las ruedas. Dado que las ruedas están descentradas, no se requirió una segunda rueda en el otro lado.

Paso 3: Montaje de la batería

Para montar la batería, use un trozo de barra de aluminio y varillas roscadas n. ° 8 para hacer una abrazadera. El aluminio en ángulo también podría funcionar bien aquí.

Paso 4: la manija y los interruptores de encendido

¡Todos los buenos robots tienen una manija para cuando despegan en una dirección inesperada! Tener el interruptor de encendido del motor en la parte superior también ayuda. Hay muchas formas de hacer una manija: esta se ensambló a partir de material en el laboratorio (también conocido como el garaje), pero todo proviene de su tienda favorita para el hogar. Este realmente funcionó bastante bien y fue fácil de hacer. La parte principal es un canal de aluminio - canal de 3/4 "x 1/2". Tiene 12.5 "de largo, cada lado mide 3" y la parte superior mide 6.5 ". Para hacer las curvas principales, corte los lados y luego dóblelo. Se perforaron algunos agujeros en las esquinas y se usaron remaches para agregar un poco de resistencia adicional. aunque ese paso probablemente no sea necesario. Se puede hacer un mejor agarre con un tubo de PVC de 1 "(3,75" de largo); si agrega eso, coloque el tubo de PVC antes de doblar el metal. Se pueden usar un par de tornillos delgados para sujetar en su lugar si desea que no gire mientras lo sostiene. Luego, para la conexión a la madera, retire 1.5 "de la parte central del canal y coloque los últimos 0.5" de eso en el tornillo de banco para obtener esas pestañas más juntos - el material de 1 "entre ángulos muy bien y luego desde el mango hasta la madera. Taladre orificios para el interruptor de encendido y el motor a cada lado del mango; un taladro escalonado hace que estos grandes orificios sean mucho más fáciles de hacer. Tener los interruptores en la parte superior es bueno en una emergencia, y dado que este robot usa una batería de 12v, los interruptores de automóvil iluminados son un toque agradable y práctico.

Paso 5: cableado y componentes electrónicos

La placa de la computadora está montada con los conectores hacia arriba para facilitar la conexión de un monitor, etc. Para las interconexiones de energía, se usó una regleta de terminales europea de 4 filas, que fue suficiente para los interruptores de energía de la computadora y del motor. La computadora usaba una fuente de alimentación de 12v, por lo que era conveniente que la computadora y los motores usaran el mismo voltaje. Para la carga de la batería, se utilizaron un enchufe y una toma de micrófono; parecen funcionar bien y están codificados para evitar que se conecten al revés. La batería es una celda de gel de 12v de 7 amperios por hora. Se modificó un cargador para esa batería con el enchufe del micrófono. En las imágenes, puede ver cómo se montó el disco duro. Junto al disco duro se encuentra la placa de control de servo en serie. En este caso, fue uno de Parallax, que es compatible con RoboRealm, el software utilizado para programar este robot. Debajo de la plataforma, se usó un Dimension Engineering Sabertooh 2x5 con control R / C proveniente del Parallax SSC.

Paso 6: la cámara

Este robot utiliza un solo sensor: una cámara web USB estándar. La cámara Phillips funciona bien ya que tiene una buena sensibilidad en condiciones de poca luz, lo que ayuda a mantener alta la velocidad de fotogramas. Muchas cámaras web ralentizan la velocidad de fotogramas en condiciones de poca luz, ya que se tarda más en obtener una imagen. Otra característica interesante de la cámara Phillips es el soporte de 1/4 "para que se pueda acoplar fácilmente. También permite que la cámara se mueva incluso cuando está montada, para que pueda apuntar hacia abajo o hacia adelante según sea necesario. Fíjela con un 1 / Tornillo de 4-20 x 2.5 "pulgadas.

Paso 7: Notas de inicio del software y del sistema operativo

Tengo una versión anterior de Windows (2000) en este momento en BucketBot, así que solo una nota aquí que lo configuré para que el usuario inicie sesión automáticamente e inicie RoboRealm cuando se inicie. De esa manera, puedo encender el robot sin necesidad de un teclado, mouse o monitor. Usé la demostración de rastreo de bolas para probar el sistema y funcionó muy bien en casa con una bola azul, ¡pero no tan bien en la escuela donde todos los niños tenían camisetas azules!:-) En retrospectiva, el verde es un mejor color: el rojo es realmente malo debido a los colores de la piel y el azul es un color demasiado suave para detectarlo de manera confiable. No tengo ese archivo de configuración de RoboRealm ahora, pero la próxima versión de este proyecto tendrá el código completo incluido. También puede agregar un conector inalámbrico (el Nano-ITX tiene un conector USB secundario) y usar el escritorio remoto, etc. para administrar la máquina de forma remota. Este proyecto fue un gran paso en una secuencia desde muchos modelos de visualización de cartón hasta este, ¡hasta el último que publicaré pronto!