Материали и инструменти за домашно приготвяне:
- железен конструктор (комплект Mechanix);
- гайки и болтове;
- кърпичка (или друг държач за молив);
- две колела (за опори);
- тип контролер Arduino Uno;
- мощност (източник 5V 2A);
- плоча;
- USB кабел;
- три сервомотора;
- бормашина, отвертка, ключ;
- необходим софтуер (Arduino uno, Matlab).
Производственият процес на робота:
Първа стъпка. Разработване на механични елементи на робота
Механичната част се сглобява много просто, това се прави от дизайнера. Петгодишно дете също ще се справи с тази задача.
1. В рокерите от сервомотора трябва да се пробият два отвора. Дупките трябва да са на определено разстояние, кое от тях се вижда на снимката.
2. Сега трябва да направите крепежни елементи за основата с устройството. Необходимо е да се пробият четири отвора за монтиране на задвижването и след това да се фиксират с винтове. Задвижването ще се използва като фиксирана основа за рамо на робота.
3. Алуминиевите връзки на дизайнера трябва да бъдат завинтени към рокерите на задвижванията. Желателно е разстоянието между рокерите да е 20 cm.
4. Единият люлеещ се стол трябва да бъде прикрепен към неподвижната основа, а вторият към втория двигател. Преди рокерите да бъдат заключени, сервовете трябва да бъдат калибрирани. Те трябва да бъдат монтирани така, че валът да е под ъгъл от 90 градуса. Сервомоторът в основата трябва да е успореден на връзките, а задвижването в свободния край трябва да бъде поставено перпендикулярно.
5. След това се вземат конструктивните връзки и се закрепват паралелно към свободния край и сервомотора.
6.В долната част на конструкцията, която трябва да прикрепите колелата, те са необходими за балансиране на робота и неговата опора.
7. Последният двигател трябва да бъде свързан към края на втората връзка от петия параграф.
За прикрепване на молива се използва шпилка, можете да използвате и всеки друг подходящ захват. Той трябва да бъде прикрепен към серводвигателя, така че разстоянието между него и работния инструмент да е около 20 cm.
По време на процеса на сглобяване е важно да се придържате към посочените разстояния, както и постоянно да калибрирате двигателите, тъй като те са сглобени. Несъмнено роботът може да бъде подобрен, но тук всичко зависи от това кои възли са на разположение. Ако се оказа, че няма конструктор, тогава можете да използвате владетели, парчета пластмаса и други подходящи предмети.
Стъпка втора Схема на робот
На фигурата можете да видите как е свързан контролерът Arduino. За да се свържете, можете да използвате дъската или да споявате щита.
Стъпка трета Програмиране на роботи
Програмирането се състои от няколко етапа. Първо трябва да направите снимка и да намерите нейните граници. След това можете да започнете да рисувате, процесът на рисуване се състои от два етапа.
Първо трябва да намерите пиксел, който съответства на числото 1, защото картината сега изглежда като нули и такива. В процеса се прави проверка, за да се види дали има пиксели с единица наблизо, след което писалката се придвижва към следващата единица и изтрива предишната. Функцията е затворена в кръг, което ви позволява да рисувате гладки линии.
На втория етап се решава проблемът с обратната кинематика. В този случай се вземат предвид координатите на пикселите и след това въз основа на тези данни се избират ъглите на въртене на сервомотора. Какво точно се случва, когато това се случи, може да се види на фигурата.
Сега можете да продължите да конфигурирате Matlab и Arduino, за да работи кодът. Първо трябва да инсталирате плъгин Arduino IO в Matlab. След това файлът, наречен arduino.m, трябва да бъде заменен с този, който е прикачен към проекта с точно това име.
Файловете finaldraw.m и draw.m трябва да бъдат записани в директория с Matlab. На дъската се качва файл, наречен adioes.ino.
В следващата стъпка трябва да проверите към кой порт е свързан платката Arduino, да отворите файла finaldraw.m и да замените COM3 порта с този, който ви е необходим.
Разширението на чертежа, който искате да нарисувате, трябва да бъде променено на .png тип. Това се прави много просто, можете да използвате графичен редактор, например, стандартна Paint. Файлът се записва в директорията Matlab.
След това трябва да отворите файла finaldraw.m и да замените emma.png с името на снимката, която искате да нарисувате.
Както можете да видите на снимката, снимката на Ема Уотсън се използва като тест.
Това е всичко, роботът е готов за употреба, можете да започнете да тествате. Бордът Arduino се свързва към персонален компютър и след това командата finaldraw се записва в командния ред Matlab. Системата е елементарно настроена на желаните размери на конструкцията.