contrôleurs de vitesse pour robots bon marché, partie 1 : codeurs d'arbre

Pouvez-vous me dire pourquoi je suis enthousiasmé par ce projet ?
Savez-vous à quel point c'est cool ?
\'Non Jay,\' Je peux t'entendre dire, je soupire lorsque tu te renforces pour une autre explication excitée.
\'Pourquoi ne nous expliques-tu pas ?
\'Eh bien, laisse-moi me lever et me calmer.
J'ai eu l'idée de ce projet pendant la majeure partie de l'année et j'y travaille activement depuis le mois d'août.
Tout ce que j'ai récemment publié, les roues métalliques, les interruptions externes et mes deux tutoriels de démystification sont autant de recherches que j'ai préparées pour ce projet !
En plus de ça, heureusement certains matchs sont ouverts et sont parfaits pour ce projet !
Ce n'est donc pas seulement le résultat de quelques mois de travail, mais aussi la première fois que je soumets le jeu !
Alors, si vous aimez ce tutoriel, ou si vous êtes fan de la série de robots pas chers, pensez à voter pour moi !
Bien sûr, c'est bien moins cool que le projet lui-même !
L'encodeur d'arbre et le contrôleur de vitesse sont des choses complexes à construire à partir de zéro (
sans parler des fournitures d'artisanat)
Mais je vous assure que nous pouvons simplifier les choses !
Commençons !
Pour plus d’instructions sur la fabrication de robots bon marché, consultez la gamme de robots bon marché !
Pour plus de choses que je fais, vous pouvez consulter ma page de profil !
Pour plus d'informations sur Digilent ou Digilent Makerspace, consultez le blog Digilent !
La réponse simple est qu’il s’agit d’un capteur que vous pouvez utiliser pour juger de la vitesse à laquelle tourne la roue du robot.
Lorsque votre moteur ou votre roue tourne, l'encodeur envoie des impulsions de signal hautes et basses à votre robot.
Ces impulsions deviendront plus rapides ou plus lentes en fonction de la vitesse à laquelle le moteur tourne.
En chronométrant l'impulsion, votre robot sait à quelle vitesse le moteur tourne sans avoir à deviner !
C’est très important si l’on veut faire des actions très précises, et c’est utilisé partout.
En fait, la plupart des moteurs de votre imprimante domestique sont équipés d'un encodeur d'arbre.
Le problème c'est qu'ils ne sont pas bon marché !
Afin d'effectuer cette mesure précise, le codeur d'arbre doit généralement être fabriqué de manière très précise.
Même le codeur d'arbre bon marché du kit robot repose souvent sur des aimants spécialisés et des capteurs à effet Hall.
Vous pouvez construire votre propre maison à moindre coût avec une infrastructure
de lumière rouge, vous pouvez recycler l'encodeur optique de l'ancien matériel d'une manière très soignée, mais je veux que mon encodeur soit plus proche que cela. Ouais!
C'est ce dont vous avez besoin !
Ces fournitures sont les fournitures du didacticiel sur la roue métallique utilisé dans ce didacticiel.
Vous avez également besoin des éléments suivants : c'est le cas du codeur d'arbre lui-même !
Lorsque j'expliquerai comment utiliser réellement cette chose, je présenterai le câblage dans le prochain didacticiel.
Vous souhaiterez polir leurs jantes avant de commencer le didacticiel sur les roues en métal.
Il s’agit en fait d’une étape très importante et il faudra du temps pour bien la réaliser.
Même les capuchons comme le capuchon Snapple que j'utilise sont recouverts d'une fine couche de peinture transparente pour éviter la rouille.
Visualisez la deuxième image de cette étape.
Pouvez-vous voir quelle est la profondeur de la zone que je polis ?
Vous ne voulez pas polir jusqu'à ce que tout le bord soit bien poli comme ça.
Je suggère de sortir une vidéo sur YouTube et de prendre le temps de la peaufiner soigneusement.
Après cela, utilisez les roues métalliques de mon tutoriel robot pas cher pour réaliser vos roues !
Dans ce tutoriel, ne vous inquiétez pas de coller les roues terminées sur l'arbre du moteur, car nous apporterons d'autres modifications aux roues avant de terminer.
Il existe deux manières de couper le ruban pour cette étape.
Ma méthode préférée consiste à mettre un petit morceau de ruban adhésif sur ma planche à découper et à utiliser
des morceaux de découpe X-Acto.
Si vous n'êtes pas satisfait de cela (
ou si vos parents ne vous permettent pas d'utiliser un couteau),
vous pouvez couper les morceaux avec des ciseaux.
La longueur de chaque bande ne doit être que d'environ 1/1/4 (
6 mm si vous utilisez un système d'unités plus raisonnable).
Coupez-en trois ou quatre.
J'en préfère quatre, mais c'est un peu difficile de tous les mettre sur mes roues.
Pour cette étape, la longueur de chaque pièce n'est pas aussi importante que la largeur, et la largeur doit être la largeur du ruban que vous utilisez.
C'est bien car cela signifie que la largeur de chaque bande doit être exactement la même.
Une fois que vous avez le ruban adhésif, veillez à le coller sur le bord de la roue.
Essayez de les placer uniformément, mais cela n'a pas d'importance, vous pourrez donc le regarder directement.
Il est important de s'assurer qu'il y a un grand morceau de métal nu entre chaque bande.
Cela garantira le contact de notre capteur encodeur avec la roue conductrice entre la bande.
Il est également important de vous assurer que votre ruban est assez droit.
En effet, notre encodeur mesure la largeur de chaque barre. (
C'est pourquoi il est important qu'ils aient la même largeur.)
C'est probablement l'étape la plus fastidieuse de tout le processus.
Si vous êtes jeune, vous souhaiterez peut-être qu'un adulte le fasse à votre place, car cela nécessite une très bonne dextérité manuelle.
Si vous souhaitez vraiment le faire vous-même, prenez le temps d'être prudent.
Je sais que pour réussir cette étape, j'ai moi-même vécu quelques ressorts.
Faites glisser votre roue sur votre moteur et utilisez-la pour comprendre quelle doit être la hauteur de votre ressort de contact (
comme sur la première photo). (
Je tiens à souligner que sur la première photo de cette étape, je n'ai pas compressé le ressort avec mon doigt.
Je le tiens juste pour que vous puissiez bien voir les ressorts qui sont liés aux roues.)
Regardez la deuxième photo de cette étape.
Voyez-vous un léger angle aigu sur mon ressort ?
Mon objectif est de m'assurer que le ressort est légèrement plié pour atteindre le bord de la roue.
De plus, je m'assure que mon ressort est légèrement trop plié pour que la pointe appuie doucement sur le bord de la roue.
Cela signifie que le ressort sera toujours en contact avec la roue (
même si le trou que j'ai touché est tombé un peu avant le centre).
Une fois que vous savez où plier le ressort, pliez-le avec une pince.
Vous souhaiterez peut-être obtenir le pliage exact de cette pièce avec deux pinces.
Faites glisser une extrémité d'un fil dans le bas du ressort de contact.
Pour ce faire, glissez le fil entre les deux spires du ressort et faites-le tourner jusqu'à ce qu'il soit pris en sandwich entre les spires plates à l'extrémité du ressort.
Si vous le faites correctement, le ressort lui-même retient votre fil lorsque vous le soudez.
J'ai trouvé la soudure ici très chaude.
Si vous en avez, vous pouvez également l'utiliser pour souder les broches à tête à l'autre extrémité du fil.
Je dois le faire parce que j'ai utilisé des fils torsadés trop épais pour s'adapter parfaitement à ma planche à pain.
Enfin, j'ai collé l'autre des deux fils directement sur le boîtier métallique du moteur.
Ceci est important car le carter du moteur est connecté électriquement à l’arbre métallique et l’arbre métallique sera également connecté à notre roue métallique !
Dans le même temps, la roue, l'arbre et le boîtier sont isolés de l'intérieur du moteur.
Cela signifie que notre carter moteur nous offre une connexion fixe et constante à la roue métallique !
Tout d’abord, mettez un ruban isolant sur le carter de votre moteur.
Nous avons simplement connecté un fil directement au boîtier, nous avons donc voulu isoler notre ressort de contact du circuit.
De cette façon, la connexion ne sera terminée que si le ressort touche une partie métallique nue de la roue.
Vous voyez comment fonctionne notre codeur maintenant ?
Avant de coller quoi que ce soit, nous voulons savoir où va notre ressort.
Faites glisser la roue vers notre moteur et maintenez simplement le ressort de contact en place.
Notez que sur la deuxième photo, comment la pointe du ressort entre-t-elle en contact avec la roue au milieu du ruban ?
Rappelez-vous où ira le bas du ressort de contact, car vous voudrez ensuite le remettre à cet endroit.
Retirez la roue car la prochaine étape aura bientôt lieu et nous ne voulons pas qu'elle nous gêne.
Appliquez beaucoup de colle sur le carter du moteur (sur la section scotchée).
Ensuite, utilisez une paire de pinces pour serrer le fil connecté à la base du ressort de contact (comme le montre la figure 3).
Placez fermement le ressort de contact dans le point de colle.
Reste stable lorsqu'il refroidit.
Une fois la colle refroidie, faites glisser la roue vers l'arrière et vérifiez à nouveau le point de contact du ressort.
Comme vous pouvez le voir sur la figure 4, pour mon confort, le mien est un peu trop près d'un bord du ruban, j'ai donc fait un petit ajustement au ressort en étirant le ressort. (
Si le ressort ne reste pas en contact avec le bord de la roue, vous pouvez également plier légèrement le ressort avec une pince. )
Soyez très prudent si vous faites cela car vous ne voulez pas abîmer le ressort et devoir repartir de zéro !
Une fois que vous êtes satisfait de la façon dont le ressort touche la roue, essayez de connecter le moteur à la batterie.
De cette façon, vous pouvez voir la roue tourner sous le ressort.
Gardez un œil sur la pointe du ressort et assurez-vous qu'il touche toujours le ruban lors du passage.
C'est l'encodeur d'arbre que nous avons terminé !
Comme vous l'avez peut-être deviné, c'est essentiellement comme un interrupteur.
Lorsque la roue tourne, le ruban déconnecte la connexion entre nos deux fils, et c'est ce que nous allons ressentir.
Parce que nous savons que la longueur de chaque bande est exactement la même, nous pouvons mesurer le temps de pause de chaque bande, ce qui nous indique la vitesse de notre moteur ! Bien, n'est-ce pas ?
Mais nous n'avons pas encore fini.
Ensuite, je présenterai comment contrôler la vitesse du moteur à l'aide d'un simple PID.
Puisque cela est fait avec quelque chose de fragmentaire que vous pouvez trouver dans la maison, nous ne pouvons pas simplement l'utiliser et nous attendre à ce qu'il fonctionne parfaitement tout de suite.
Nous devons appliquer un traitement du signal, similaire à ce que j'ai présenté dans le didacticiel debinginterrupt.
C'est ma première participation à la course, alors j'espère que vous envisagerez de voter pour moi !
C'est également la première partie d'une paire de I bles pour réaliser ce projet, alors veuillez lire mon tutoriel PID quand il sortira !
Merci beaucoup, j'espère que cela vous a plu !