NEX Layihəsi: 6 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Hey uşaqlar, başqa bir möhtəşəm layihə ilə burada yenə Natanael Pradodur. Bu dəfə sizinlə üç ildir etdiyim bir layihəni sizinlə bölüşmək istəyirəm, bu layihə NEX adlı robotumdur. Beləliklə, əvvəlcə yaradılışımın tarixi ilə tanış olun.

Layihənin arxasındakı tarix

Uzun müddətdir ki, bir istək içimdədir. Robot yaratmaq arzusu, ancaq hər hansı bir robot deyil. Bir robotdan daha çox, dostu olan, bənzərsiz şəxsiyyətə və xüsusiyyətlərə malik olan, həm də kim olduğumun bir hissəsi ola biləcək birini yaratmaq istəyirdim. Bu istəyin içimdə doğulmağa başladığı vaxtın başlanğıcı, dəqiq bilmirəm; amma bilirəm ki, vaxta baxmayaraq, bu mənim içimdə heç vaxt ölməyəcək, çünki bu, sadə bir istəkdən daha çox idi, həyata keçirilmək üçün bir həyat məqsədi və bir xəyal idi. İlk Arduino An Arduino Mega 2560'ı aldığım zaman xəyalımı gerçəkləşdirməyə başladım və istəyim bir az dəli və ya qeyri -mümkün görünsə də, risk etməklə nə etmək istədiyimi axtarmağa başladım. və naməlum tərəfə girmək. Təxminən üç il planlaşdırma və konsepsiyamı gerçəkləşdirmək idi. İndi illərlə işlədikdən sonra robotum canlandı !!!

Bəs Arduino nədir?

İlk növbədə bilməyənləri Arduino ilə tanış etmək istərdim. Beləliklə, Arduino, istifadəsi asan olan hardware və proqram təminatına əsaslanan açıq mənbəli elektronika platformasıdır. Arduino lövhələri girişləri oxuya bilir - sensora işıq, düyməyə barmaq və ya Twitter mesajı - və onu çıxışa çevirə bilər - motoru işə salır, LED yandırır, internetdə nəsə nəşr edir. Lövhədəki mikro nəzarətçiyə bir sıra təlimatlar göndərərək nə edəcəyinizi lövhənizə deyə bilərsiniz. Bunu etmək üçün Arduino proqramlaşdırma dilini (Kablolama əsasında) və İşlənməyə əsaslanan Arduino Proqramını (IDE) istifadə edirsiniz. Arduino o qədər Fantastik və inanılmazdır ki, bununla bir çox gözəl şeylər edə bilərsiniz və robotum NEX hazırladığım kimi xəyallarınızı da gerçəkləşdirə bilərsiniz.

Bu layihəni dərc etməkdə məqsədim robotumu necə hazırladığımı ətraflı izah etmək deyil, bəzən xəyallarınız qeyri -mümkün görünsə də, istədiyinizi icad etməyə və yaratmağa ilham vermək və təşviq etməkdir. Bəs nə gözləyirik? Gəlin buna çataq!

Təchizat

www.arduino.cc/az/guide/introduction

Addım 1: Materiallar

Robotumda istifadə etdiyim parçaların əksəriyyəti budur:

• Arduino Mega 2560
• Shield Easy VR 3.0 + Mikrofon
• Motor qalxanı L293D
• Nextion təkmilləşdirilmiş 3,5 "ekran
• 2 Micro Servo SG90 Tower Pro 9g
• Dəyirmi Robot Şassi Dəsti
• HC-SR04 Ultrasonik məsafə sensoru
• 10000mAh Mi Güc Bankı
• 8Ω dinamik

Digər materiallardan da istifadə etdim, məsələn:

• Süd qutusu (NEX -in bədənini etmək üçün)
• Sinklənmiş tellər (NEX qollarını etmək üçün)
• Karton
• Plastik parçalar
• Bəzi sprey boyalar

Addım 2: Konsepsiyadan Reallığa

Hər bir layihə hər şeydən əvvəl ağlımızda başladığı üçün, hər hansı bir layihənin inşasına başlamazdan əvvəl fikirlərinizi bir kağız üzərində yazmaq, bir fikri gerçəkləşdirmək üçün hansı hissələrdən və materiallardan istifadə oluna biləcəyini bilmək çox vacibdir. Bunu nəzərə alaraq yuxarıdakı şəkil, robotun 2019 -cu ilin əvvəlində hazırladığı və NEX -in son layihədə necə göründüyünü simulyasiya edən ilk eskizlərindən birini göstərir. Daha sonra bu təsvir yaxşılaşdı və nəticədə kiçik dəyişikliklər edildi. Aşağıdakı şəkil, kompüterdəki qrafik proqramların köməyi ilə hazırlanan layihənin 2D görünüşünü göstərir.

Addım 3: NEX hissələri

Bu bölmədə sizə robotumu yaratdığım ən vacib parçaları və ən müxtəlif robototexnika və Arduino layihələrində necə istifadə edilə biləcəyini izah edəcəyəm. Buyurun !!

Bu parçadan başlayaq, bu L293D çipinə əsaslanan və Arduino ilə birlikdə istifadə edilə bilən Motor Shield L293D -dir. Bu Shield çox maraqlıdır, çünki Arduino lövhənizlə mühərrikləri idarə etməyə imkan verir. Bununla eyni vaxtda 4 DC Motora, 2 Servoya və ya 2 Stepperə qədər idarə etmək mümkündür. Bu Qalxanı iki SG90 servo mühərriki ilə işləyən NEX -in qollarını və onu hərəkət etdirən iki DC mühərrikini idarə etmək üçün istifadə etdim.

Bu şey iki gözə bənzəyir, elə deyilmi? amma bunlar deyil, hahaha… Bu, əslində Arduino ilə istifadə edilə bilən bir HC-SR04 ultrasəs sensoru moduludur, məsələn, müəyyən əşyalar arasındakı məsafəni ölçmək üçün 2 sm-dən 4 m-ə qədər olan məsafələri böyük dəqiqliklə və aşağı qiymət. Bu sensorlar həm də qəbuledicilər kimi tanınır və sonara bənzər işləmə qabiliyyətinə malikdir. Sonar əsasən su altında istifadə edilsə də, ultrasəs ötürücüləri hava mühitində ötürülmə vasitəsi olaraq quru mühitdə istifadə edilə bilər. Bundan əlavə, ultrasəs dalğa sensorları sənaye və tibbi tətbiqlərdə çox yayılmışdır.

Bu Servo Motor SG90, bucaq mövqeyi idarə edən bir mühərrikdən başqa bir şey deyil: PWM siqnalları vasitəsi ilə servo mühərrikin -90º -dən başlayaraq təyin olunmuş bucağa qədər öz oxu olduğunu əmr etmək mümkündür. 90º, yəni 180º sərbəstlik dərəcəsinə malikdir. Bundan əlavə, SG90 Servo mühərriki Arduino və ya Təhsil Robototexnika mövzusunda ən populyarlarından biridir. Bunun səbəbi, əksər təhsil tətbiqləri üçün uyğun olan kiçik bir ölçü və torka sahib olmasıdır. Layihəmdə NEX -in qollarını hərəkət etdirmək üçün 2 servo mühərrik istifadə edildi.

Bu Display Nextion Enhanced NX4832K035, bu ekran çox güclüdür, əslində bu ekrandan istifadə edərək robotumun üzünü düzəltmişəm. Bir hardware hissəsi (bir sıra TFT lövhələri) və bir proqram hissəsi (Nextion redaktoru) daxildir. Yaxşı bir şey, Nextion TFT lövhəsinin ünsiyyət qurmaq üçün yalnız bir seriyalı portdan istifadə etməsidir.

Easy VR Shield 3.0 kimi mənim yanımda şəkil çəkmədiyim digər vacib hissələr var, Bu Qalxan çox yönlü, möhkəm və qənaətcil nitq tanıma qabiliyyətləri əlavə etmək üçün hazırlanmış çox məqsədli bir nitq tanıma moduludur. demək olar ki, hər hansı bir tətbiq. Mikrofonu və 8 düymlük dinamikə dəstəyi var, bu Shield robotum üçün çox vacibdir, çünki NEX ilə ünsiyyət qurmağa imkan verir, mənimlə robotum arasında bir körpü kimidir.

Çox vacib olan digər bir hissə Dairəvi Robot Şassi Kitidir, bu dəstə NEX -in təkərlərini idarə edən iki DC mühərriki daxildir, buna görə robotum irəli, geriyə, dönə, sağa və sola gedə bilər və s.

Və ən son deyil, əlbəttə ki, Power Bank. Robotum müstəqil olduğu üçün Arduino üçün enerji təmin etmək üçün içərisində bir batareyaya ehtiyacı olduğu üçün bunun üçün 10000Mah Powerbank seçirəm.

Addım 4: NEX Yaradılma Prosesi (Hardware)

NEX montaj prosesində ilk addım Arduino Mega 2560, EasyVR 3.0 Shield və L293D Motor Shield arasındakı inteqrasiyanı və işini yoxlamaq üçün edilən ilkin testlər idi.

Bu mərhələ tamamlandıqdan sonra robotun cəsədi hazırlandı, bunun üçün içərisində bəzi parçaların bərkidilməsi üçün bəzi hissələrdə kəsilməli olan bir yuva südü qutusu istifadə edildi, bundan sonra daha sonra zımpara ilə rəngləndi. sarı sprey boya.

Bunu etdikdən sonra fabrikdən tamamilə söküldüyü üçün NEX robot şassisi yığıldı. Mühərrikin elektrik əlaqələrini düzgün qurmaqla yanaşı, şassinin bütün hissələrinə uyğunlaşdırmaq lazım idi. Artıq yığılmış bir şassinin şəklinə baxın.

Bu hazır vəziyyətdə, HC-SR04 ultrasəs sensoru strateji olaraq bu şassinin altına yerləşdirildi və süd qutusu (robot gövdəsi) əvvəllər quraşdırılmış robot şassinin üstünə bərkidildi. Bundan sonra, kabellər NEX gövdəsinə qoşuldu və əlavə edildi ki, bu da daxili komponentlər arasındakı əlaqəni robot gövdəsinin xaricindəki mikrofon kimi çıxışlara və ya girişlərə çevirmək üçün USB portuna doldurulacaq və USB portu Arduino. Aşağıdakı şəklə baxın:

Daha sonra, robotun gövdəsinə, qutunun hər bir ucunda biri olmaqla 10000mAh güc bankı olan iki motorlu servo əlavə edildi. Aşağıdakı şəkildə göstərildiyi kimi.

Bundan qısa müddət sonra, NEX gövdəsinə əvvəllər sınaqdan keçirilmiş və işləyən Arduino Mega 2560 + Shield EasyVR 3.0 + Motor Shield L293D -dən ibarət olan əsas robot qurğusu əlavə edildi və lövhələr ilə digər ətraf qurğular arasında düzgün əlaqələr quruldu. Aşağıdakı fotoşəkildə göstərildiyi kimi.

Bunu etdikdən sonra 3,5 düymlük Nextion LCD Ekranı Arduino Mega 2560-a qoşuldu və robot korpusunun ön hissəsinə əlavə edildi və əlavə olaraq 4Ω və 3W dinamik dinamik olaraq robot gövdəsindəki LCD Ekranın altına yerləşdirildi. Nəhayət, NEX qolları edildi və bunu etmək üçün sinklənmiş tellərdən istifadə edildi.

Addım 5: NEX yaradılması prosesi (proqram təminatı)

İndi NEX proqram hissəsinə keçək. Nextion ekranında NEX robotunun üzünü yaratmaq üçün əvvəlcə Krita adlı açıq mənbə qrafik dizayn və animasiya proqramı istifadə edildi. Bunun sayəsində NEX üzünün bütün sənət əsərlərini çəkə və NEX -in üz animasiyalarının bir hissəsi olmaq üçün yaradılan hər bir görüntünü çərçivəyə çevirə bilərsiniz. NEX hər dəfə danışanda ekranda 30 FPS -də fırlanan müəyyən bir əmrə xas olan bir sıra görüntülər göstərir, yəni danışdığı hər bir səsli mesaj ağzının hərəkəti ilə həmahəng olmalıdır, buna görə də NEX -i hazırlayarkən çox diqqətli idi. ağız hərəkətlərinin təkrarlanan və danışdığı ilə uyğunlaşmadığı görünməməsi üçün dodaq sinxronizasiyası. Animasiya müəyyən bir sürətlə fırlanan görüntülər ardıcıllığından başqa bir şey olmadığından, NEX bu nəşr anına qədər ekranda ardıcıl olaraq dönə bilən beş minə yaxın görüntüyə malikdir. Bu, əlbəttə ki, bütün bu layihənin ən zəhmətli və yorucu hissələrindən biri idi, çünki bu sahədə heç bir təhsil almadan rəsmlər və animasiyalar yaratmaq çox səy və səbr tələb edir. Ancaq bu görüntü bankını Nextion ekranında Arduino tərəfindən icra edilə bilən bir animasiya halına gətirmək üçün, qeyd olunan və daxil edilən.tft faylının yaradılmasını təmin edən Nextion Redaktor Proqramından istifadə etmək lazım idi. Nextion ekranına və üzərinə yüklənən şəkillərə sonradan bağlanacaq bir mikro SD kart.

NEX robotunun səsini yaratmaq üçün bu genişləndirilmiş xülasəni yazan müəllifin səsinin əsasını təşkil etdi. Audacity proqramından istifadə edərək bir neçə səs dəyişdirmə prosesi sayəsində NEX üçün xarakterik bir səs yaratmaq mümkün oldu. Növbəti addım, yaradılan bütün səs əmrlərini EasyVR Shield -də EasyVR komandir proqramı vasitəsilə yükləmək idi. Bu nəşr zamanı NEX -də yaradılmış 12 səsli əmr və 12 səsli mesaj var.

NEX robotu yaradılış prosesinin sonuna belə baxdı.

Addım 6: Hamısı Xalqındır

Bütün bunlar xalqındır, Gördüyünüz kimi, üç illik bir layihəni bir Təlimatla ümumiləşdirməyə çalışdım, amma bu o qədər də asan deyil hahaha … Amma burada çatdırmaq istədiyim əsas mesaj, xəyalınız nə olursa olsun. və nə qədər çətin görünsə də, bunu gerçəkləşdirə biləcəyinizə və bu xəyaldan əl çəkməyəcəyinizə inansanız, gerçəkləşəcək !!

NEX və ümid edirəm ki, bu Təlimatçı layihəni bəyənmisiniz və bu günə qədər oxuduğunuz üçün hamınıza təşəkkür edirəm. NEX və inanılmaz səyahətiniz haqqında daha çox bilmək istəyirsinizsə, onu rəsmi İnstagram -da izləməyi unutmayın: @nextherobot. Budur, sağolun !! tezliklə başqa gözəl layihələrlə görüşərik !!;)