Materiali e strumenti per la casa:
- costruttore di ferro (kit Mechanix);
- dadi e bulloni;
- molletta (o altro supporto per una matita);
- due ruote (per supporti);
- digitare controller Arduino Uno;
- alimentazione (sorgente 5V 2A);
- tagliere;
- cavo USB;
- tre servomotori;
- trapano, cacciavite, chiave;
- software richiesto (Arduino uno, Matlab).
Il processo di fabbricazione del robot:
Primo passo. Sviluppo di elementi meccanici del robot
La parte meccanica è assemblata in modo molto semplice, questo è fatto dal costruttore. Anche un bambino di cinque anni si occuperà di questo compito.
1. Nei bilancieri del servomotore, è necessario praticare due fori. I fori dovrebbero essere ad una certa distanza, quale è visibile nella foto.
2. Ora è necessario creare elementi di fissaggio per la base con l'unità. È necessario praticare quattro fori per il montaggio dell'unità e quindi fissarlo con le viti. L'unità verrà utilizzata come base fissa per un braccio robotico.
3. I collegamenti in alluminio del progettista devono essere avvitati ai bilancieri degli azionamenti. È auspicabile che la distanza tra i bilancieri sia di 20 cm.
4. Una sedia a dondolo deve essere fissata alla base immobile e la seconda al secondo motore. Prima che i bilancieri siano bloccati, i servi devono essere calibrati. Devono essere installati in modo che l'albero si trovi ad un angolo di 90 gradi. Il servomotore alla base dovrebbe essere parallelo ai collegamenti e l'azionamento all'estremità libera dovrebbe essere posizionato perpendicolarmente.
5. Successivamente, i collegamenti del progettista vengono presi e collegati in parallelo all'estremità libera e al servomotore.
6.Nella parte inferiore della struttura è necessario fissare le ruote, sono necessarie per bilanciare il robot e il suo supporto.
7. L'ultimo motore deve essere collegato alla fine del secondo collegamento dal quinto paragrafo.
Una molletta viene utilizzata per attaccare la matita, puoi anche usare qualsiasi altra presa adatta. Deve essere fissato al servomotore in modo che la distanza tra esso e lo strumento di lavoro sia di circa 20 cm.
Durante il processo di assemblaggio, è importante rispettare le distanze indicate e calibrare costantemente i motori man mano che vengono assemblati. Indubbiamente, il robot può essere migliorato, ma qui tutto dipende da quali nodi sono disponibili. Se si è scoperto che non esiste un costruttore, è possibile utilizzare righelli, pezzi di plastica e altri oggetti adatti.
Secondo passo Schema elettrico del robot
Nella figura puoi vedere come è collegato il controller Arduino. Per connetterti, puoi usare la breadboard oppure saldare lo scudo.
Terzo passo Programmazione robot
La programmazione consiste in più fasi. Per prima cosa devi prendere un'immagine e trovarne i bordi. Successivamente, puoi iniziare a disegnare, il processo di disegno è costituito da due fasi.
Per prima cosa devi trovare un pixel che corrisponda al numero 1, perché l'immagine ora sembra zeri e uno. Nel processo, viene eseguito un controllo per vedere se ci sono pixel con un'unità nelle vicinanze, dopodiché la penna si sposta sull'unità successiva ed elimina quella precedente. La funzione è chiusa in un cerchio, che consente di disegnare linee morbide.
Nella seconda fase, il problema della cinematica inversa è risolto. In questo caso, vengono prese in considerazione le coordinate dei pixel e quindi, sulla base di questi dati, vengono selezionati gli angoli di rotazione del servomotore. Ciò che accade esattamente con questo può essere visto nella figura.
Ora puoi procedere con la configurazione di Matlab e Arduino affinché il codice funzioni. Per prima cosa devi installare il plug-in Arduino IO in Matlab. Successivamente, il file chiamato arduino.m deve essere sostituito con quello allegato al progetto con esattamente quel nome.
I file finaldraw.m e draw.m devono essere salvati in una directory con Matlab. Un file chiamato adioes.ino viene caricato sulla scheda.
Nel passaggio successivo, è necessario verificare a quale porta è connessa la scheda Arduino, aprire il file finaldraw.m e sostituire la porta COM3 con quella necessaria.
L'estensione del disegno che si desidera disegnare deve essere modificata in un tipo .png. Questo è fatto in modo molto semplice, puoi usare un editor grafico, ad esempio Paint standard. Il file viene salvato nella directory Matlab.
Quindi è necessario aprire il file finaldraw.m e sostituire emma.png con il nome dell'immagine che si desidera disegnare.
Come puoi vedere nella foto, la foto di Emma Watson viene utilizzata come test.
Questo è tutto, il robot è pronto per l'uso, è possibile iniziare i test. La scheda Arduino si collega a un personal computer, quindi il comando finaldraw viene scritto nella riga di comando Matlab. Il sistema è elementare adattato alle dimensioni desiderate della struttura.