Monday, February 14, 2011

Проект робота-уборщика. Часть 1 - Механика.

Прошу прощенье за возможно не самые лучшие фотки и недостаточно большое их количество. Обычно во время творческого процесса не особо хочется отвлекаться на всякие там фотографии, или кажется, что хватит конечного варианта, когда впринципе зачастую интересней как этот вариант получен. Ну не буду умным задним умом, каюсь и постраюсь делать как можно больше фоток в дальнейшем.
Здесь я расскажу, над чем я впринципе просидел две недели своих каникул и какие трудности встретил, еще не дойдя до спецификаций камеры и не морочась над получением банальной бмп-шки у себя на компе с этой камеры.

На деле есть пара вещей которые не соответствуют плану в части 0. Во первых - было заказано два пошаговых двигателя для управления гусеничной основой - чтобы получить встроенный дальномер еще и в гусеницах и упростить работу. Основа поэтому была заказана с одним двигателем, так как и тот планировали не использовать в дальнейшем. Оказалось, что купили не подходящие пошаговые двигатели под которые нету библиотек. Впридачу дополнительно был куплен моторный модуль к малому ардуино - для упрощения работы с двигателями, ввиду моей слабой осведомленности и отсутствия глубокого понимания как же там все на самом деле происходит.
Итого - пошаговые двигатели после попыток их приспособить отправились в копилку на счастливое далекое будущее, основа пошла на запчасти.
Работы это отнюдь не остановило. Я предполагал как минимум двухярусное размщение всех внутренностей, причем голова идет от них отдельно.
Между гусеницами предположительно должны находится моторный модуль (который конечно же прикреплен к малому ардуино, но отсюда и далее я эту связку буду для красоты и короткости называть просто моторным модулем), аккумуляторы, два тяговых двигателя.
Над гусеницами находится второй ярус, на котором находится ардуино мега (для красоты возможно буду называть Главным Компьютером), и к которому крепится голова на сервомотор вращающий по-горизонтали.
Сделал в итоге все из алюминиевых уголков. Пожалуй выглядит грубовато, но из любых других материалов было бы дольше делать и был бы больший вес. Так как многое делается на глаз, то многие вещи приходится чуток переделывать, и например с фанерой это было бы много возни, а с уголком - ножничками по металлу чик-чик, если не понравилось берешь еще кусок. Продается в любом строительном магазине и 2,5 метра стоит 1-2 доллара, где-то между.
Сначала я сделал основную большую рамку, потом меньшую для ардуино мега. На деле дальше я занимался головой и только после того, как закрепил в голове серво поврачивающий по-вертикали, я взялся за серво поворачивающий голову по-горизонтали, который и крепится к этой основе. Основной трудностью было именно это закрепление - потому что нельзя голову опирать только на серво - будет слишком шататься и риск что-нибудь сломать в двигателе или подводящее к двигателю. В итоге как всегда страдают пластиковые бутулки и я выбрал то, что просто уничтожило ее герметическую пластиковую сущность - крышку. Именно на нее будет опираться потом голова, а сервомотор будет лишь дополнительной второстепенной точкой опоры и будет только поворачивать, как впринципе и должно быть. Работы необходимые для создания основы на фотографии выше заняли где-то два-три дня.
Вот сама голова изнутри, с уже подпаяными проводами. Приоткрывая большую тайну - это когда-то было коробочкой для десяти дисков.
Относительно много времени заняло крепление сервомотора для вращения головы по-вертикали. Тут я еще использовал стальной профиль вместо алюминиевых уголков, что утрудняло работу но дало намного большую жесткость. Еще много времени заняла установка лазера - так как желательно сделать все ровненько, а это всегда трудно.
Лазер идеально вошел внутрь пушки одной игрушки "Космопехоты" техника которой валялась в коробке в шкафу. Пригодились запчасти с неиспользуемой основы - впринципе благодаря им лазе было как крепить и благодаря шестерёнкам получил точность поворота лазера до одной четвертой градуса. Забегая вперед - раз уж на фотке есть провода - довольно трудно было все припаять и найти подходящий штекер, тоже много времени пошло. Но впринципе на саму голову ушло больше двух третих этих двух недель. Выдумывание креплений, самопальные способы придания жесткости конструкции, подрезание несчастной коробки от дисков и использование даже ее обрезков - например на фотографии сверху, серво двигатель справа, двигающий голову по-вертикали, прикреплен к части вырезанной из половинки коробки по левой стороне. Серво двигатель не входил по высоте, и надо было вырезать ненужное, а вырезанное отлично подошло для плотного крепления двигателя. Затем это все было приелено к крышечке от сока красной.
Вот голова уже свинченная. Виден черный глазок камеры, места крмпления половинок коробочки (которую я зачистил наждачкой, чтобы красивее было и менее похоже на коробку от дисков). Правее камеры находится спрятанный лазер, над которым две желтые шестеренки.
Вот голова установленная на верхний ярус. Здесь уже хорошо видна пушка, внутри которой спрятан лазер. Маленькая шестерня прикреплена к серводвигателю, большая - к оси на которой находится лазер. Отношение зубцов 12 : 42 так что я неправду говорил, про точность в 1/4 - на деле это 2/7.
Вот, когда все сбольшего рядом. Гусеничная основа короче своих реальных размеров, потому что не закреплена задняя ось. Она крепилась через систему шестеренок к двигателю, но так как шестеренки понадобились на другое, то ось увы, вернее закрепить можно но только смысла особого нет. Про сборку основы надеюсь напишу позднее и подробнее, когда приедет новая.
Без компьютера ардуино работает от 9 вольт, для чего на ибэе незадорого находятся нужные компоненты. Внизу слева моторный модуль, к которому будет крепиться два сервомотора (пока один) (ограничение такое из-за силы тока) и все двигатели необходимые для уборки и движения. Ко второму ардуино будут подведены камера, два сервомотора находящихся в голове, лазер и всякие дополнительные сенсоры или устройства вывода если понадобятся.
Надеюсь доделать штекеры и сделать все нужное для подвода проводов к ардуино.
В общем так). Интересно все это, только надеюсь, что нигде никаких проводов не перепутал.)