Materialen en hulpmiddelen voor zelfgemaakt:
- ijzeren constructor (Mechanix kit);
- moeren en bouten;
- wasknijper (of andere houder voor een potlood);
- twee wielen (voor steunen);
- type controller Arduino uno;
- voeding (bron 5V 2A);
- broodplank;
- USB-kabel;
- drie servomotoren;
- boor, schroevendraaier, sleutel;
- benodigde software (Arduino uno, Matlab).
Het fabricageproces van de robot:
Eerste stap. Ontwikkeling van mechanische elementen van de robot
Het mechanische deel is heel eenvoudig te monteren, dit wordt gedaan door de constructeur. Ook een vijfjarig kind zal deze taak aankunnen.
1. In de wippen van de servomotor moeten twee gaten worden geboord. De gaten moeten op een bepaalde afstand zitten, welke zichtbaar is op de foto.
2. Nu moet u bevestigingsmiddelen maken voor de basis met de aandrijving. Het is noodzakelijk om vier gaten te boren om de omvormer te monteren en deze vervolgens met schroeven te bevestigen. De aandrijving wordt gebruikt als vaste basis voor een robotarm.
3. De aluminium schakels van de ontwerper moeten op de rockers van de drives worden geschroefd. Het is wenselijk dat de afstand tussen de rockers 20 cm is.
4. Een schommelstoel moet aan de onbeweeglijke basis worden bevestigd en de tweede aan de tweede motor. Voordat de rockers worden vergrendeld, moeten de servo's worden gekalibreerd. Ze moeten zo worden geïnstalleerd dat de as een hoek van 90 graden maakt. De servomotor aan de basis moet parallel zijn aan de schakels en de aandrijving aan het vrije uiteinde moet loodrecht worden geplaatst.
5. Vervolgens worden de designerlinks genomen en parallel aan het vrije uiteinde en de servomotor bevestigd.
6.Aan de onderkant van de structuur moet je de wielen bevestigen, ze zijn nodig om de robot en zijn ondersteuning in evenwicht te houden.
7. De laatste motor moet worden aangesloten op het einde van de tweede schakel vanaf de vijfde alinea.
Een wasknijper wordt gebruikt om het potlood te bevestigen, je kunt ook elke andere geschikte grip gebruiken. Deze moet zo op de servomotor worden bevestigd dat de afstand tussen de servomotor en het werktuig ongeveer 20 cm is.
Tijdens het montageproces is het belangrijk om de aangegeven afstanden aan te houden en de motoren constant te kalibreren terwijl ze worden gemonteerd. De robot kan ongetwijfeld worden verbeterd, maar hier hangt het allemaal af van welke knooppunten beschikbaar zijn. Als blijkt dat er geen constructor is, dan kun je linialen, stukjes plastic en andere geschikte objecten gebruiken.
Stap twee Robot schakelschema
In de figuur is te zien hoe de Arduino controller is aangesloten. Om aan te sluiten, kunt u de breadboard gebruiken of u kunt de afscherming solderen.
Stap drie Robot programmeren
Programmering bestaat uit verschillende fasen. Eerst moet je een afbeelding maken en de randen vinden. Daarna kunt u beginnen met tekenen, het tekenproces bestaat uit twee fasen.
Eerst moet je een pixel vinden die overeenkomt met nummer 1, want de afbeelding ziet er nu uit als nullen en enen. Daarbij wordt gecontroleerd of er pixels zijn met een eenheid in de buurt, waarna de pen naar de volgende eenheid gaat en de vorige verwijdert. De functie is gesloten in een cirkel, waardoor je vloeiende lijnen kunt tekenen.
In de tweede fase wordt het omgekeerde kinematica-probleem opgelost. In dit geval wordt rekening gehouden met de coördinaten van de pixels en vervolgens worden op basis van deze gegevens de rotatiehoeken van de servomotor geselecteerd. Wat er precies gebeurt als dit gebeurt, is te zien in de figuur.
Nu kunt u doorgaan met het configureren van Matlab en Arduino zodat de code werkt. Eerst moet je de Arduino IO-plug-in in Matlab installeren. Vervolgens moet het bestand met de naam arduino.m worden vervangen door het bestand dat met precies die naam aan het project is gekoppeld.
De bestanden finaldraw.m en draw.m moeten worden opgeslagen in een map met Matlab. Een bestand met de naam adioes.ino wordt geüpload naar het bord.
In de volgende stap moet je controleren op welke poort het Arduino-bord is aangesloten, het bestand finaldraw.m openen en de COM3-poort vervangen door de juiste.
De extensie van de tekening die u wilt tekenen, moet worden gewijzigd in een .png-type. Dit is heel eenvoudig gedaan, u kunt een grafische editor gebruiken, bijvoorbeeld standaard Paint. Het bestand wordt opgeslagen in de Matlab-directory.
Vervolgens moet u het bestand finaldraw.m openen en emma.png vervangen door de naam van de afbeelding die u wilt tekenen.
Zoals je op de foto kunt zien, wordt de foto van Emma Watson als test gebruikt.
Dat is alles, de robot is klaar voor gebruik, u kunt beginnen met testen. Het Arduino-bord maakt verbinding met een pc en vervolgens wordt de opdracht finaldraw naar de Matlab-opdrachtregel geschreven. Het systeem is elementair afgestemd op de gewenste afmetingen van de constructie.