5. maja, 2020

LEGO koračni robot

ha 300x80 - LEGO koračni robotHackster Inc.
2020_285_34

Nekoč (leta 2015) sem se igral z Lego Mindstorms skupaj s svojimi otroki. Navdušen nad uspehom prijatelja, ki je navdušil njegove otroke sem razmišljal, da bi z gradnjo Sumo borilnega robota dosegel podobno.

Vendar je prišlo do težave. Imeli smo le en komplet Lego Mindstorms in za tango sta potrebna dva. Torej, sem šel v varianto “oče ga lahko naredi”. Izzival sem svoje otroke, da so zgradili in programirali robota Lego, jaz pa bi jih udaril v rame s sumo borbo z mojim kmalu zgrajenim robotom! Kratka zgodba: moj robot je nesrečno izgubil, je bil močno nadvladan in potisnjen v bedo zunaj obroča. Otroci so se radi zabavali, kako počasen je bil moj bot …

Arduino UNO & Genuino UNO 1 kos
TSOP 4838 IR-sprejemnik 1 kos
Piezo piskač/zvočnik 1 kos
28BYJ-48 Koračni motor s krmilnikom 2 kosa
9V baterija 1 kos
Kateri koli IR-daljinec 1 kos

Hardverske komponente

Ker sem zgradil potrebne dele in sem imel dejansko delujočo robotsko platformo, sem razmišljal, da bi jo uporabil drugače. Videl sem luštnega majhnega robota (ne morem se spomniti njegovega imena) v otroški trgovini z roboti, ki bi se ga je dalo »programirati« z vnosom sekvenc premikov in potem naj bi jih robot posnemal. Mislil sem, da bi to dalo novega življenja v žalostnega Sumo robota!

Lego kocke s koračnim motorjem

Najpomembnejši del strojne opreme je koračni motor Lego. Imel sem dobesedno na ducate koračnih motorjev 28BYJ-48 zaradi drugega projekta. Torej sem seveda 3D-natisnil Lego adapterje za njih! Kot pri vsakem poskusu tiskanja Lego, jih lahko natisnete približno OK, vendar pa se nikoli ne bodo lepo ujemali z izvirniki.
Želel sem narediti kompakten in vsestranski koračni blok v pravem Lego duhu. Rekel bi, da se je izkazalo, da je OK, vendar ne tako dobro, kot sem upal. Na odtisu 6×8 je veliko večji od želenega, kar omejuje uporabo na precej velike Lego gradnje. Vključitev v gradnjo je precej priročna zaradi lukenj na straneh, ki omogočajo Lego priključkom, da dobijo trden vmesnik z drugimi bloki.

Natisnil sem blok iz ABS plastike na moj stari Makerbot Thing-O-Matic, in razen nekaj ukrivljenih vogalov je bilo vse povsem OK.

IR vmesnik
Uporaba IR za Arduino Uno je naravnost fantastična, Resno, je odlična, vas ne hecam. Je najboljša stvar, kii so jo izumili po razrezanem kruhu ali siru, boste videli. Najboljše do sedaj!

Naj povem tako:

  • cenejše kot mehanska stikala (za 5 US$ lahko kupite 10 sprejemnikov na ebayu),
  • TSOP4838 lahko vklopite v Arduino ploščo neposredno tako, da malce razširite njegove priključke in uporabite A0 kot vhod,
  • stavim, da imate doma po predalih nekaj IR daljinskih oddajnikov, ki vam ležijo neuporabni in celotna programska oprema je že napisana!

Želim slišati nekaj zvokov!
Vaš izdelek mora znati generirati zvoke! Zakaj?
Kaj bi bil robot R2D2 brez zvokov?
ODLIČNO je, če imate avdio povratno informacijo, ko pritisnete stikalo zato, da veste, da ste stikalo dejansko pritisnili.

To je enostavno narediti, priključite zgolj piskač med GND in I/O priključkom.

Je smešno poceni! Iščite “passive buzzer” na ebayu.

Za generiranje dejanskih tonov lahko uporabite obstoječe »tone« funkcije, ki so del Arduino standardne knjižnice, lahko pa tudi napišete svojo kodo. V tem projektu sem napisal svojo kodo za generiranje piskov zato, ker rutina iz knjižnice za svoje delovanje potrebuje timer, ki pa ga jaz potrebujem za delovanje IR knjižnice. Kot boste videli v kodi, v resnici ni raketna znanost.

Zaključki?
No, vedno se je zabavno igrati z Lego kockami. Gradnja projektov z Arduino je tudi zabavna. In pri tem niti ne omenjam robotike, ki je tudi zanimiva. In seveda 3D tiskanje. In piskanje tonov, kot R2D2! Mislim, da bom morda zgradil bolj kompakten Lego motorni blok v bližnji prihodnosti. Bilo bi super, če bi lahko zgradil majhnega Lego robota. Kot 4×8 Lego avto, ki vozi po Lego ulicah. To bi bilo res super…

Nisem se mogel ustaviti in sem naredil robot bolj kompakten. Manjši robot, manjši odtis.

Manjši bot je bil res manjši, saj je zmanjšal velikost Stepper-to-Lego adapterjev. Novi adapterji imajo dimenzije 6×4. Da bi bila os stabilna, je bila odmaknjena od osi motorja in dodana sta bila še dva zobnika z osmimi zobmi. Ker je eden od zobnikov moral biti montiran neposredno na motor, sem ga moral natisniti (in ob tem sem natisnil tudi drugega). 3D-tiskanje majhnih Lego zobnikov je več, kot zmore moj tiskalnik, zato sem jih namesto tega izrezal z laserjem iz akrila. (Ja, sem srečnež, ki imam laser!)

Manjši adapterji ne vsebujejo več krmilnikov za koračne motorje, zato so morali biti nekje drugje. Med iskanjem v mojem kupu neporabljenih stvari sem našel Nano, ki sem ga uporabil namesto Uno. Precej priročno, enostavno za spajkati, nekaj gonilnikov ULN2803 IC-jev: prav na robu Nano plošče. Z upogibanjem in rezanjem nekaj nog seveda … IR-sprejemnik je bil prispajkan na D13-3.3V-A0, D13 pa krmiljen z nizkim signalom, da deluje kot podlaga :-). Piskač je živel na hrbtni strani plošče, spajkan na D10-D12. Rekel bi, da se to šteje kot “pravi hack”.

Zaključki za ta manjši bot? Manjši je. Bilo je zabavno. Deluje. Razbija se. Ne izdelujte zobnikov iz akrila … Potrebno je ponovno načrtovati, da ne uporabljate tako majhnih in krhkih zobnikov.

Povzeto po: https://www.hackster.io/fredrikstridsman/lego-stepperbot-df26b9

www.hackster.io
Tags: