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Tinku:个人机器人

时间:2017-05-18 09:20来源:未知 作者:admin 点击:
电路diagram.pcb 下载 schematics.sch 下载 步骤5:电源 保持一致的功率在机器人的不同的电子模块和电机是非常必要的。 如果功率低于限制在任何模块,会引起故障,很难确定其背后的理性价值。 这个机器人最主要的能
Tinku:个人机器人

你好,

Tinku不仅仅是一个机器人;它是一种个人机器人。这是一个在一个包。可以<strong>看到</strong>(计算机视觉)、<strong>听</strong>(语音处理),<strong>说话</strong>和<strong>反应</strong>的情况。它可以表达<strong>情感</strong>,和单子可以继续。我给了它一个名字;我叫它<strong>Tinku。</strong>

一个介绍它所能做的是

  1. 计算机视觉
    • 人脸检测
    • 人脸跟踪
    • 拍照和录制视频
    • aruco标记识别
  2. 语音处理
    • 离线语音处理(热字检测)
    • 它能理解你说的话通过检测hotwords。
  3. 表达情感
    • 它移动的非言语传播它的头和表达感情。
    • 它显示的图像和图片在屏幕上支持当前的情绪。
  4. 左右移动
    • 它可以运行使用车轮周围,确定使用aruco标记的地方。
  5. 避障
    • 它有声纳传感器,所以它总是意识到它的周围,可以避开障碍物。

它可以做很多东西。你也可以实现新的功能,你想要什么。

就让。

步骤1:你需要的东西

你会需要的东西

机器人的身体

  1. 压克力板
  2. 中密度板
  3. 小L夹
  4. 螺母和螺丝包

伺服系统、电机、车轮

  1. ax-12a Dynamixel(3件)
  2. 机器人螺栓和螺母套
  3. 发动机(2件)
  4. 歌曲(2包)
  5. 轨道轮(4件)
  6. 电机L夹(2件)
  7. 虚拟轴L夹(2件)
  8. 虚拟轴(2件)
  9. 机器人框架F8
  10. 机器人框架F3(2件)
  11. 机器人架F2
  12. 机器人框架F10

电子产品

  1. Arduino
  2. Raspberry Pi巫毒教四
  3. 电机驱动
  4. 罗技webcam-c270(它有内置麦克风)
  5. 超声波距离传感器(6件)
  6. 锂电池(3300毫安3S)
  7. 加速电压调节器(DC-DC)
  8. 降压调节器(DC-DC)
  9. 触摸屏(7英寸)
  10. USB集线器(如果你使用的是巫毒教四因为它只有2个USB端口)
  11. 7404进制逆变器IC
  12. 74HC244芯片
  13. 14引脚集成电路基础
  14. 20引脚集成电路基础

连接器和电缆

  1. T插件男性电池连接器
  2. 灵活的HDMI电缆(如果你的屏幕有HDMI连接器)
  3. 微型USB电缆
  4. 三引脚的女女relimate电缆(6件)
  5. 直流电源插头桶杰克男(2件)
  6. Dynamixel舵机连接器(3件)
  7. USB电缆到B(如果不是Arduino)
  8. 跳线
  9. 线路板线
  10. Burg条

制作印刷电路板

  1. 覆铜层压板
  2. PCB蚀刻(FeCl3)
  3. 穿孔板
  4. 1毫米的钻头

其他

  1. 散热器管
  2. 支架

笔记在这里我用巫毒教板是因为它比我的Raspberry Pi的2更好的计算速度。我使用一个外部的Arduino的而不是内置的巫毒教板Arduino因为我所有的传感器和模块兼容5V,和巫毒教板Arduino是3V兼容。

步骤2:机器人的身体

机器人的身体

做机器人的身体,我用压克力板并把它切成规定尺寸制作的盒状结构。我提到的图像中人体的各边尺寸。

  1. 切割压克力板按指定的大小。
  2. 钻孔在特定的地方安装电机、传感器、支架、连接板一起。
  3. 钻大孔的底板和顶板通过电缆。
  4. 做一个小切口在较低的一侧的前后面板,从超声波传感器的电线可以通过。

它的时间来准备和安装电机和轨道。

  1. 焊接额外的电线电机引脚使钢丝达到电机驱动器。
  2. 在机器人底座安装马达和虚拟轴夹夹。
  3. 连接电机和虚拟轴的卡箍连接车轮。
  4. 安装轨道,使一个循环。
  5. 轨道上的车轮带。记住,轨迹不懈怠和对其有足够的张力。

现在加入前,后和一个侧面板上用小夹子底座面板。不要安装前面板和侧面板使我们有足够的空间留给机器人安装电子。

步骤3:头和机器人的脸

我们已经给了一个车身和车轮到我们的机器人。现在是时候把它的头,脖子和脸。

Neck:

在机器人的头部最复杂的部分是脖子。所以我们要先准备。Dynamixel舵机的工作有点混乱,但他们是可靠和耐用。有安装夹具可吨,所以你可以以任何方式连接在一起。

看这个视频为了更好的说明如何连接Dynamixel舵机在一起。

  1. 插入螺母在Dynamixel舵机安装框架。
  2. 将机器人框架F8在中心的顶部面板和马克钻钻。
  3. 将机器人框架F8一伺服机器人框架F8然后安装在顶部面板。
  4. 加入一起使用不同的框架和各伺服准备颈。
  5. 连接到对方使用Dynamixel舵机伺服连接器三针。

眼睛和耳朵:

我现在用的是罗技webcam-c270作为我的机器人的眼睛。这是一个好的相机,拍照和录制720P的视频。它也有一个麦克风内置,因此它成为我的机器人的耳朵。一个长的头脑风暴后,我发现,安装摄像头的最佳位置是在屏幕的顶部。但对于安装摄像头,我需要一个摄像头安装。让我们做一个。

  1. 从提供给它一些重量摄像头去除金属件。
  2. 切两片从MDF板<strong>,</strong>一个正方形和一个三角形的尺寸在图像显示。

头部

机器人的头是连接到交换机。它需要尽可能轻,头不适用于伺服多负荷。所以我用密度板在亚克力板的地方。

  1. 剪一块尺寸板(18cm×13厘米)钻孔安装屏幕。
  2. 将机器人框架F10在中心的中密度纤维板和马克钻钻。
  3. 机器人和机器人框架设置帧F10的F2板每边和连接在一起,用螺母和螺钉。
  4. 现在胶摄像机安装在板的背面。
  5. 机器人架F2加入的伺服配置结束。
  6. 安装屏幕上的中密度纤维板用支架。
  7. 将摄像头安装在相机。

现在我们的头和脸是完整的机器人。

步骤4:自定义PCB

定制印刷电路板

现在是时候来溶解某些FeCl3蚀刻一些多氯联苯。

为什么我的自定义多氯联苯?

  • 我没有Dynamixel舵机控制,所以我需要一个。
  • 我有很多的传感器连接在一个清洁的Arduino,所以我为Arduino进行屏蔽。

让我们做。

  1. 下载的PCB文件和打印在覆铜层压板。
  2. 覆铜板用FeCl3蚀刻
  3. 钻1mm孔安装ICS和Burg条。
  4. 为了使盾构叠头滑下的伯格带塑料瓶塞在针尾。
  5. 焊接IC基地和Burg条对多氯联苯。
  6. 我为参考目的提供的原理图。

笔记使用快递PCB软件打开。PCB与SCH表达软件打开。SCH文件。

 
  • 电路diagram.pcb#p#分页标题#e#电路diagram.pcb
    下载
  • schematics.schschematics.sch
    下载

步骤5:电源

电源供应

保持一致的功率在机器人的不同的电子模块和电机是非常必要的。如果功率低于限制在任何模块,会引起故障,很难确定其背后的理性价值。

这个机器人最主要的能量来源是3s 2200毫安锂电池。这种电池有三个细胞,和输出电压11.1伏。在巫毒教板需要12V电源,和Arduino电路板需要5V电源。所以我选择使用两个电压调节器,一个是升压,而另一个是降压。一个将保持所有12v模块供电,而另一个将保持目前的供应都5v模块。

图像包含的手绘图。

  • 焊接电压调节器的PCB板上穿孔。
  • 男性的T插件电池连接器焊接的电压调节器的输入。
  • 连接两个监管机构“地”输出。
  • 连接直流桶千斤顶每个调节器的输出。保持足够的线,它可以达到巫毒教/树莓派和Arduino板的长度。
  • 焊料伯格条每个调节器的输出作为额外的功率输出的情况下,我们需要在未来的修改。
  • 电源的电子模块的连接之前,各监管机构使用校准微调电位计提供准确的12V和5V输出。

步骤6:最后的组装

最后的组装

现在。经过这么多的步骤,它的时间把每模块。兴奋吗?好的,我。

  • 剪一个矩形块尺寸的中密度纤维板(30cm×25cm)。该板是安装电子模块的基础。我不想钻很多孔的底座亚克力板,所以我用密度板。它也有助于隐藏线下使机器人看起来整洁。
  • 将模块对MDF板和标志的安装孔钻。做一些额外的孔,通过线下的中密度纤维板。
  • 我号码分配一些孔,便于我把它们和你了解的接线原理图。

电源供应

  • 在板安装电源模块,通过12V和5V杰克通过孔数1拔12V杰克通过孔数2拔5V杰克通过孔数3。
  • 我把电池松动,因为现在我需要删除和电荷有时。

电机驱动:

  • 拉出通过孔4连接到电机的导线,将它们连接到电机驱动板。
  • 发动机需要12V电源正常运行,连接12V和12V电压调节器的输出驱动引脚。
  • 连接电机驱动Arduino引脚根据代码。

Arduino:

  • 在安装Arduino通过三个超声波传感器的电线通过后面板和通过剩余的三个超声波传感器的导线通过前面板拉出来通过孔数3。
  • 安装Arduino和高度传感器罩上。
  • 我把所有的数字超声波传感器线,很容易在任何错误的情况下调试。连接传感器引脚盾从1号开始连续6次。
  • 连接到Arduino的5V电源插孔。

Dynamixel舵机控制器:

  • 安装Dynamixel伺服控制器板上。
  • 连接12V和12V电压调节器的输出的伺服控制器的GND引脚。
  • 连接5V和5V电压调节器的输出的伺服控制器的GND引脚。
  • 连接的伺服控制器和Arduino引脚根据代码。
  • 离开伺服输出针拔掉了。把机器人的顶部面板安装后。

巫毒教/ Raspberry Pi:

笔记下面的步骤之前,确保你已经安装在microSD卡操作系统放在巫毒教/ Raspberry Pi的板。如果不是那么跟随安装环节Raspbian在Raspberry Pi或udoobuntu在巫毒教板。

  • 在板山的巫毒教/ Raspberry Pi和连接电源插座上它。
  • 如果您使用的是巫毒教,然后连接到一个USB集线器的USB插口。
  • 连接HDMI电缆和微型USB电缆到它。这些引脚用于在屏幕上提供数据和电源。
  • 连接Arduino巫毒教/ Raspberry Pi的使用B的USB电缆。

顶部面板:

  • 将前面板的一侧,用L夹机器人前后面板。
  • 连接HDMI线,微型USB电缆到屏幕和摄像头的巫毒教/ Raspberry Pi的板。
  • 将三针连接器来自伺服与伺服控制器底座Dynamixel舵机。<strong>请注意,引脚数据,GND和+12</strong>。参考图像的“头和机器人“更好的参考面。如果你的连接线在相反的顺序,它可能会损坏伺服。

超声波距离传感器:

这个拼图的最后一块。在这之后,我们几乎是在装配。

  • 削减六个矩形件的密度板/亚克力板材尺寸(6cm×5cm)。
  • 在需要的地方在他们钻孔。
  • 将超声波传感器每个板和附加的板与机器人的底座面板。
  • 连接传感器的连接器。

<strong>最后,它的完成</strong>。连接蓄电池和启动的巫毒教/ Raspberry Pi

步骤7:软件

硬件是完整的,但没有软件,这个机器人只是一盒。列表中的软件需要

  • TightVNC
  • Python
  • OpenCV
  • 雪孩子
  • 一些Python包
    • pyautogui
    • NumPy
    • Pyserial模块处理配置
    • pyaudio

TightVNC:

TightVNC是一个免费的远程控制软件。TightVNC,你可以看到远程计算机的桌面和本地的键盘和鼠标控制它,就像你坐在电脑前。

如果你有额外的键盘和鼠标,这是好的。如果没有的话,在你的笔记本电脑安装TightVNC遵循这个步骤。

  • 首次连接键盘和鼠标的巫毒教/ Raspberry Pi。连接WiFi网络。打开终端输入
$ ifconfig
  • 记下机器人的IP地址。
  • 在你的笔记本电脑打开TightVNC。输入IP地址在所需要的领域并回车。瞧!你是连接现在。使用您的笔记本电脑的触摸板和键盘访问机器人。

Python

Python是非常流行和通用的语言,这就是为什么我使用它作为机器人的主要编程语言。

我在这里使用Python 2.7如果你愿意你也可以使用Python 3。幸运的是,Python预装在Udoobuntu和Raspbian操作系统。所以我们不需要安装。

OpenCV:

OpenCV是一个开源的库,主要针对实时计算机视觉。OpenCV的Python很容易使用。安装opencv是有点麻烦,但也有很多可以很容易跟随导游。我个人最喜欢的是这一个本指南是Raspberry Pi,但你也可以使用它的巫毒教板。

Snowboy:

雪孩子是一个图书馆的kitt.ai的家伙写的,主要针对离线语音处理/热字检测。这是非常容易使用。关注这个链接在树莓派上安装雪孩子。如果您使用的是巫毒教板,然后去这个项目,我写的在巫毒教安装雪孩子。

Python包:

遵循这些简单易用的向导安装一些Python包。

  1. pyautoguiPyautogui是一个软件包来模拟键盘或鼠标动作的按键。
  2. NumPy型”pip安装NumPy”在Linux shell,回车。它是简单的。
  3. Pyserial模块处理配置- Pyserial模块处理配置是一套旨在通过Python的串行通信。我们将用它与Arduino的沟通。

 

步骤8:代码

硬件部分是完整的。软件部分完成。现在是时候给一个灵魂这机器人。

让我们的代码。

这个机器人的代码有点复杂,我现在给它增加更多的功能。因此,我举办过的代码我的GitHub库你可以检查出来,克隆/下载代码从那里。

现在,它不仅仅是一个机器人;它是<strong>Tinku</strong>现在。

步骤9:演示

演示yeeeeee!

这些都是一些基本的演示。还有更有趣的来。

敬请期待更多的更新,如果你有任何疑问,欢迎评论。

谢谢你阅读我的项目。你是很棒的。

如果你喜欢这个项目然后投在单片机和机器人竞赛。

快乐的制作;-)


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