Controladores de velocidad para robots baratos, parte 1: codificadores de eje

¿Puedes decirme por qué estoy emocionado por este proyecto?
¿Sabes lo genial que es esto?
\ 'No Jay, \' Puedo escucharte decir, suspiro cuando te fortaleces por otra explicación emocionada.
\ '¿Por qué no nos lo explicas?
\' Bueno, déjame levantarme y calmarme.
He tenido la idea de este proyecto durante la mayor parte del año, y he estado trabajando activamente, a partir de agosto.
¡Todo lo que he publicado recientemente, ruedas de metal, interrupciones externas y mis dos tutoriales de desacreditación están en investigación que he preparado para este proyecto!
Además de eso, ¡afortunadamente algunos de los partidos están abiertos y son perfectos para este proyecto!
¡Así que este no es solo el resultado de unos pocos meses de trabajo, sino también la primera vez que envío el juego!
Entonces, si te gusta este tutorial, o si eres fanático de la serie de robots baratos, ¡considere votar por mí!
¡Por supuesto, es mucho menos genial que el proyecto en sí!
El codificador de eje y el controlador de velocidad son cosas complejas para construir una desde cero (
sin mencionar los suministros de artesanía),
¡pero le aseguro que podemos hacer las cosas simples!
¡Deja que comience!
Para obtener más instrucciones sobre cómo hacer robots baratos, ¡echa un vistazo a la gama de robots baratos!
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La respuesta simple es que son un sensor que puede usar para juzgar la velocidad a la que gira la rueda del robot.
Cuando su motor o rueda gira, el codificador envía pulsos de señal alta y baja a su robot.
Estos pulsos se volverán más rápidos o más lentos dependiendo de la velocidad a la que gira el motor.
¡Al cronometrar el pulso, su robot sabe qué tan rápido gira el motor sin tener que adivinar!
Esto es muy importante si desea realizar acciones muy precisas, y se usa en todas partes.
De hecho, la mayoría de los motores de su impresora en casa tienen un codificador de eje.
¡El problema es que no son baratos!
Para llevar a cabo esta medición precisa, el codificador del eje generalmente debe fabricarse con mucha precisión.
Incluso el codificador de eje barato del kit de robot a menudo se basa en imanes especializados y sensores de efectos del salón.
Puede construir su propia casa barata con
luz roja de infraestructura, puede reciclar el codificador óptico del antiguo hardware de una manera muy ordenada, pero quiero que mi codificador esté más cerca que eso. ¡Sí!
¡Esto es lo que necesitas!
Estos suministros son los suministros para el tutorial de la rueda de metal utilizada en este tutorial.
También necesita lo siguiente: ¡este es el caso con el codificador del eje en sí!
Cuando explico cómo usar esto realmente, presentaré el cableado en el próximo tutorial.
Querrá pulir sus llantas antes de comenzar el tutorial de la rueda de metal.
Este es en realidad un paso muy importante y llevará un tiempo hacerlo bien.
Incluso las tapas como la tapa del snapple I 'M usando tienen una capa delgada de pintura transparente para evitar el óxido.
Ver la segunda imagen en este paso.
¿Puedes ver lo profundo que es el área que pulirá?
No quieres pulir hasta que todo el borde esté pulido bien así.
Sugiero tirar de un video en YouTube y tomarme un tiempo para pulirlo con cuidado.
Después de eso, ¡use las ruedas de metal de mi tutorial de robot barato para hacer sus ruedas!
En este tutorial, no te preocupes por pegar las ruedas completadas al eje del motor, porque haremos más cambios en las ruedas antes de terminar.
Hay dos formas de cortar la cinta para este paso.
Mi método preferido es poner un pequeño trozo de cinta en mi tabla de cortar y usar
piezas de corte X-Acto.
Si no está satisfecho con esto (
o sus padres no le dejarán usar un cuchillo)
puede cortar las piezas con tijeras.
La longitud de cada cinta debe ser solo 1/1/4 (
6 mm si está utilizando un sistema de unidad más razonable).
Cortar tres o cuatro.
Prefiero cuatro, pero es un poco difícil ponerlos todos sobre mis ruedas.
Para este paso, la longitud de cada pieza no es tan importante como el ancho, y el ancho debe ser el ancho de cualquier cinta que esté utilizando.
Esto es bueno porque significa que el ancho de cada cinta debe ser exactamente el mismo.
Una vez que tenga la cinta, tenga cuidado de pegarlos al borde de la rueda.
Trate de colocarlos uniformemente, pero no importa, para que pueda mirarlo directamente.
Es importante asegurarse de que haya una gran pieza de metal desnudo entre cada cinta.
Esto asegurará el contacto de nuestro sensor de codificador con la rueda conductora entre la cinta.
También es importante asegurarse de que su cinta sea bastante recta.
Esto se debe a que nuestro codificador mide el ancho de cada barra. (
Por eso es importante que tengan el mismo ancho).
Este es probablemente el paso más tedioso en todo el proceso.
Si es joven, es posible que desee que un adulto lo haga por usted, ya que requiere una muy buena destreza manual.
Si realmente quieres hacerlo tú mismo, tómate el tiempo para tener cuidado.
Sé que para dar este paso correcto, he experimentado algunos resortes.
Deslice su rueda en su motor y úsela para comprender qué tan alto debe ser su resorte de contacto (
como la primera imagen). (
Me gustaría señalar que en la primera imagen de este paso, en realidad no comprimí el resorte con mi dedo.
Simplemente lo sostengo para que pueda ver los resortes relacionados con las ruedas bien).
Vea la segunda imagen en este paso.
¿Ves un ligero ángulo agudo en mi resorte?
Mi objetivo es asegurarme de que el resorte esté ligeramente doblado para alcanzar el borde de la rueda.
Además, me aseguro de que mi primavera esté ligeramente doblado demasiado para que la punta se presione suavemente en el borde de la rueda.
Esto significa que la primavera siempre estará en contacto con la rueda (
incluso si el agujero que golpeé se cayó un poco de Borforecenter).
Una vez que sepa dónde doblar el resorte, dobla allí con alicates.
Es posible que desee obtener la flexión exacta de esta parte con dos alicates.
Deslice un extremo de un cable en la parte inferior del resorte de contacto.
Para hacer esto, deslice el cable entre las dos bobinas del resorte y gire hasta que esté intercalado entre las bobinas planas al final del resorte.
Si lo hace bien, el resorte en sí sostiene su alambre cuando lo suelda.
Encontré la soldadura aquí muy caliente.
Si los tiene, también puede usarlo para soldar los pasadores de la cabeza en el otro extremo del cable.
Necesito hacer esto porque usé cables retorcidos demasiado gruesos para caber perfectamente en mi tablero.
Finalmente, pegué el otro de los dos cables directamente a la carcasa de metal del motor.
¡Esto es importante porque la carcasa del motor está conectada eléctricamente al eje de metal y el eje de metal también estará conectado a nuestra rueda de metal!
Al mismo tiempo, la rueda, el eje y la carcasa están aislados desde el interior de los trabajadores del motor.
¡Esto significa que nuestra carcasa del motor nos proporciona una conexión fija y constante con la rueda de metal!
Primero, coloque una cinta aislante en la carcasa de su motor.
Acabamos de conectar un cable directamente a la carcasa, por lo que queríamos aislar nuestro resorte de contacto del circuito.
De esta manera, la conexión solo se completará si el resorte toca una parte de metal desnudo de la rueda.
¿Ves cómo funciona ahora nuestro codificador?
Antes de pegar algo, queremos saber a dónde va nuestra primavera.
Deslice la rueda de regreso a nuestro motor y simplemente mantenga el resorte de contacto en su lugar.
Tenga en cuenta que en la segunda imagen, ¿cómo entra en contacto la punta del resorte con la rueda en el medio de la cinta?
Recuerde a dónde irá la parte inferior de la primavera de contacto porque luego querrá volver a ponerlo allí.
Retire la rueda porque el siguiente paso sucederá pronto y no queremos que se interponga en nuestro camino.
Aplique mucho pegamento a la carcasa del motor (sobre la sección grabada).
Luego, use un par de alicates para sujetar el cable conectado a la base de resorte de contacto (como se muestra en la Figura 3),
coloque el resorte de contacto firmemente en el punto de pegamento.
Manténgase estable cuando se enfríe.
Después de que el pegamento se enfríe, deslice la rueda hacia atrás y verifique nuevamente el punto de contacto del resorte.
Como puede ver en la Figura 4, para mi comodidad, la mía está demasiado cerca de un borde de la cinta, así que hice un pequeño ajuste a la primavera estirando el resorte. (
Si el resorte no mantiene el contacto con el borde de la rueda, también puede doblar el resorte ligeramente con alicates). ¡
Tenga mucho cuidado si hace esto porque no quiere estropear el resorte y tiene que comenzar desde cero!
Una vez que esté satisfecho con la forma en que el resorte toca la rueda, intente conectar el motor a la batería.
De esta manera, puedes ver la rueda girando bajo la primavera.
Esté atento a la punta de la primavera y asegúrese de que siempre toque la cinta cuando pase.
¡Este es el codificador del eje que terminamos!
Como habrás adivinado, es básicamente como un interruptor.
Cuando la rueda gira, la cinta desconecta la conexión entre nuestros dos cables, y eso es lo que vamos a sentir.
Debido a que sabemos que la longitud de cada cinta es exactamente la misma, podemos medir el tiempo de descanso de cada cinta, lo que nos dice la velocidad de nuestro motor. Ordenado ¿verdad?
Pero todavía no hemos terminado.
A continuación, presentaré cómo controlar la velocidad del motor usando PID simple.
Dado que esto se hace con algo fragmentario que puede encontrar en la casa, no podemos usarlo y esperar que funcione perfectamente de inmediato.
Necesitamos aplicar un procesamiento de señales, similar a lo que introduje en el tutorial de debingingInterrupt.
Esta es mi primera vez en la carrera, ¡así que espero que considere votar por mí!
Esta es también la primera parte de un par de Ble para completar este proyecto, ¡así que lea mi tutorial PID cuando salga!
Muchas gracias, ¡espero que hayas disfrutado esto!