Можете ли вы сказать мне, почему я воодушевлен этим проектом?
Знаешь, как это круто?
«Нет, Джей», — я слышу, как ты говоришь, и вздыхаю, когда ты набираешься сил для еще одного взволнованного объяснения.
\'Почему бы нам не объяснить?
\'Ну, дай мне встать и успокоиться.
Идея этого проекта вынашивалась у меня большую часть года, и я активно работал, начиная с августа.
Все, что я недавно опубликовал, металлические колеса, внешние помехи и два моих урока по разоблачению — все это исследования, которые я подготовил для этого проекта!
Кроме того, к счастью, некоторые матчи открыты и идеально подходят для этого проекта!
Так что это не только результат нескольких месяцев работы, но и первый раз, когда я отправляю игру!
Итак, если вам понравился этот урок или вы поклонник серии о дешевых роботах, проголосуйте за меня!
Конечно, это гораздо менее круто, чем сам проект!
Энкодер вала и регулятор скорости — сложная вещь, которую можно построить с нуля (
не говоря уже о расходных материалах).
Но я уверяю вас, что мы можем сделать все просто!
Начнем!
Дополнительные инструкции по созданию дешевых роботов можно найти в разделе «дешевые роботы»!
Чтобы узнать больше о том, чем я занимаюсь, вы можете посетить страницу моего профиля!
Для получения дополнительной информации о Digilent или Digilent Makerspace посетите блог Digilent!
Простой ответ: это датчик, с помощью которого можно определить скорость вращения колеса робота.
Когда ваш двигатель или колесо вращается, энкодер посылает вашему роботу импульсы высокого и низкого уровня.
Эти импульсы будут становиться быстрее или медленнее в зависимости от скорости вращения двигателя.
Рассчитывая импульс, ваш робот узнает, как быстро вращается двигатель, без необходимости угадывать!
Это очень важно, если вы хотите совершать очень точные действия, и оно используется везде.
Фактически, большинство двигателей вашего домашнего принтера имеют датчик вала.
Проблема в том, что они недешевы!
Чтобы выполнить такое точное измерение, датчик вала обычно должен быть изготовлен очень точно.
Даже дешевый датчик вала в комплекте робота часто использует специализированные магниты и датчики Холла.
Вы можете дешево построить свой собственный дом с инфраструктурой.
Красный свет, вы можете переработать оптический кодер из старого оборудования каким-нибудь очень аккуратным способом, но я хочу, чтобы мой кодер был ближе к этому. Ага!
Это то, что вам нужно!
Эти материалы являются расходными материалами для урока по металлическому колесу, используемого в этом уроке.
Вам также понадобится следующее: это касается самого датчика вала!
Когда я объясню, как на самом деле использовать эту штуку, я представлю проводку в следующем уроке.
Прежде чем приступить к уроку по металлическим колесам, вам нужно будет отполировать их диски.
На самом деле это очень важный шаг, и чтобы сделать его хорошо, потребуется время.
Даже крышки, такие как крышка Snapple, которую я использую, покрыты тонким слоем прозрачной краски для предотвращения ржавчины.
Просмотрите второе изображение на этом этапе.
Вы видите, насколько глубока область, которую я полирую?
Не нужно полировать, пока весь край не будет хорошо отполирован.
Я предлагаю выложить видео на YouTube и потратить некоторое время на его тщательную доработку.
После этого используйте металлические колеса из моего дешевого урока по роботам, чтобы сделать колеса!
В этом уроке не беспокойтесь о том, чтобы прикрепить готовые колеса к валу двигателя, потому что мы внесем дополнительные изменения в колеса, прежде чем закончим.
На этом этапе есть два способа разрезать ленту.
Я предпочитаю положить небольшой кусочек ленты на разделочную доску и использовать
режущие кусочки x-Acto.
Если вас это не устраивает (
или родители не разрешают вам пользоваться ножом),
вы можете разрезать кусочки ножницами.
Длина каждой ленты должна составлять всего около 1/1/4 (
6 мм, если вы используете более разумную систему единиц).
Отрежьте три или четыре.
Я предпочитаю четыре, но поместить их все на свои колеса немного сложно.
На этом этапе длина каждой детали не так важна, как ширина, а ширина должна быть равна ширине любой ленты, которую вы используете.
Это хорошо, поскольку означает, что ширина каждой ленты должна быть абсолютно одинаковой.
Получив ленту, осторожно приклейте ее к краю колеса.
Постарайтесь разместить их равномерно, но это не имеет значения, так что вы можете смотреть на них напрямую.
Важно следить за тем, чтобы между каждой лентой оставался большой кусок голого металла.
Это обеспечит контакт нашего датчика энкодера с токопроводящим колесом между лентой.
Также важно убедиться, что ваша лента достаточно прямая.
Это связано с тем, что наш кодер измеряет ширину каждого столбца. (
Вот почему важно, чтобы они имели одинаковую ширину.)
Это, вероятно, самый утомительный шаг во всем процессе.
Если вы молоды, возможно, вы захотите, чтобы за вас это сделал взрослый, поскольку для этого требуется очень хорошая ловкость рук.
Если вы действительно хотите сделать это самостоятельно, будьте осторожны.
Я знаю, что для того, чтобы сделать этот шаг правильно, мне пришлось самому пережить несколько пружин.
Наденьте колесо на двигатель и используйте его, чтобы понять, насколько высоко должна быть ваша контактная пружина (
как на первом рисунке). (
Я хотел бы отметить, что на первом изображении этого шага я на самом деле не сжимал пружину пальцем.
Я просто держу его, чтобы вы могли хорошо видеть пружины, связанные с колесами.)
Посмотрите второе изображение на этом шаге.
Вы видите небольшой острый угол на моей пружине?
Моя цель — убедиться, что пружина слегка согнута и достигает края колеса.
Кроме того, я проверяю, что моя пружина слегка согнута слишком сильно, чтобы кончик мягко прижимался к краю колеса.
Это означает, что пружина всегда будет в контакте с колесом (
даже если отверстие, в которое я попал, немного отвалилось от центра).
Как только вы узнаете, где согнуть пружину, согните ее плоскогубцами.
Возможно, вам захочется добиться точного изгиба этой детали с помощью двух плоскогубцев.
Вставьте один конец проволоки в нижнюю часть контактной пружины.
Для этого вставьте проволоку между двумя витками пружины и вращайте, пока она не окажется между плоскими витками на конце пружины.
Если вы все сделаете правильно, пружина сама удержит проволоку, когда вы ее сварите.
Я обнаружил, что припой здесь очень горячий.
Если они у вас есть, вы также можете использовать их для приваривания головок на другом конце проволоки.
Мне нужно это сделать, потому что я использовал слишком толстые скрученные провода, чтобы они могли аккуратно вписаться в макет.
Наконец, другой из двух проводов я приклеил прямо к металлическому корпусу мотора.
Это важно, потому что корпус двигателя электрически соединен с металлическим валом, а металлический вал также будет соединен с нашим металлическим колесом!
При этом колесо, вал и корпус изолированы изнутри моторной части.
Это означает, что наш корпус двигателя обеспечивает нам фиксированное и постоянное соединение с металлическим колесом!
Сначала наклейте изоляционную ленту на корпус двигателя.
Мы просто подключили провод напрямую к корпусу, поэтому хотели изолировать нашу контактную пружину от цепи.
Таким образом, соединение будет завершено только в том случае, если пружина коснется оголенной металлической части колеса.
Посмотрите, как сейчас работает наш кодер?
Прежде чем что-либо приклеить, мы хотим знать, куда направляется наша пружина.
Сдвиньте колесо обратно к нашему мотору и оставьте контактную пружину на месте.
Обратите внимание, как на второй картинке кончик пружины соприкасается с колесиком в середине ленты?
Запомните, куда будет идти нижняя часть контактной пружины, потому что в следующий раз вам захочется вернуть ее туда.
Снимите колесо, потому что следующий шаг скоро произойдет, и мы не хотим, чтобы оно мешало нам.
Нанесите большое количество клея на корпус двигателя (поверх приклеенной ленты).
Затем с помощью плоскогубцев зажмите провод, соединенный с основанием контактной пружины (как показано на рисунке 3).
Плотно поместите контактную пружину в место клея.
Оставайтесь стабильными, когда он остывает.
После того, как клей остынет, сдвиньте колесо назад и еще раз проверьте место контакта пружины.
Как вы можете видеть на рисунке 4, для моего удобства я расположен слишком близко к краю ленты, поэтому я немного отрегулировал пружину, растянув ее. (
Если пружина не поддерживает контакт с краем колеса, вы также можете слегка согнуть пружину плоскогубцами.)
Будьте очень осторожны, если вы делаете это, потому что вы не хотите испортить пружину и вам придется начинать с нуля!
Как только вы будете удовлетворены тем, как пружина касается колеса, попробуйте подключить двигатель к аккумулятору.
Таким образом, вы увидите, как колесо вращается под пружиной.
Следите за кончиком пружины и следите за тем, чтобы она всегда касалась ленты при прохождении.
Это энкодер, который мы закончили!
Как вы уже догадались, это по сути переключатель.
Когда колесо вращается, лента разрывает соединение между нашими двумя проводами, и это то, что мы почувствуем.
Поскольку мы знаем, что длина каждой ленты одинакова, мы можем измерить время обрыва каждой ленты, которое показывает нам скорость нашего двигателя! Аккуратно, правда?
Но мы еще не закончили.
Далее я расскажу, как управлять скоростью двигателя с помощью простого ПИД-регулятора.
Поскольку это делается с помощью чего-то фрагментарного, что вы можете найти дома, мы не можем просто использовать его и ожидать, что он сразу же заработает идеально.
Нам нужно применить некоторую обработку сигналов, аналогичную той, которую я представил в руководстве по debinginterrupt.
Я впервые участвую в гонке, поэтому надеюсь, что вы рассмотрите возможность проголосовать за меня!
Это также первая часть моей работы по завершению этого проекта, поэтому, пожалуйста, прочитайте мое руководство по PID, когда оно выйдет!
Большое спасибо, надеюсь, вам понравилось!
