Controller di velocità per robot economici, Parte 1: codificatori dell'albero

Puoi dirmi perché sono entusiasta di questo progetto?
Sai quanto è bello questo?
\ 'No Jay, \' Ti sento dire, sospiro quando ti rafforzi per un'altra spiegazione eccitata.
\ 'Perché non se lo spieghi?
\' Bene, lasciami alzarmi e calmarci.
Ho avuto l'idea di questo progetto per la maggior parte dell'anno e ho lavorato attivamente, a partire da agosto.
Tutto ciò che ho pubblicato di recente, ruote metalliche, interruzioni esterne e i miei due tutorial di debunking sono tutti ricerche preparate per questo progetto!
Inoltre, per fortuna alcune delle partite sono aperte e sono perfette per questo progetto!
Quindi questo non è solo il risultato di alcuni mesi di lavoro, ma anche la prima volta che invio il gioco!
Quindi, se ti piace questo tutorial o se sei un fan della serie di robot economici, considera di votare per me!
Certo, è molto meno bello del progetto stesso!
L'encoder dell'albero e il controller di velocità sono cose complesse per costruirne uno da zero (
per non parlare delle forniture artigianali)
ma ti assicuro che possiamo rendere le cose semplici!
Sia inizi!
Per ulteriori istruzioni sulla produzione di robot economici, dai un'occhiata alla gamma di robot economici!
Per ulteriori cose che faccio, puoi controllare la pagina del mio profilo!
Per ulteriori informazioni su Digilent o Digilent Makerspace, dai un'occhiata al blog di Digilent!
La semplice risposta è che sono un sensore che puoi usare per giudicare la velocità con cui ruota la ruota del robot.
Quando il motore o la ruota ruota, l'encoder invia impulsi di segnale alti e bassi al robot.
Questi impulsi diventeranno più veloci o più lenti a seconda della velocità con cui il motore ruota.
Dollumendo l'impulso, il tuo robot sa quanto velocemente il motore ruota senza dover indovinare!
Questo è molto importante se vuoi fare azioni molto precise e viene usato ovunque.
In effetti, la maggior parte dei motori della stampante a casa ha un codificatore dell'albero.
Il problema è che non sono economici!
Per eseguire questa misurazione precisa, l'encoder dell'albero deve di solito essere prodotto in modo molto preciso.
Anche l'encoder a basso costo dell'albero del kit robot si basa spesso su magneti specializzati e sensori di effetto hall.
Puoi costruire la tua casa a buon mercato con
la luce rossa infrastrutturale, puoi riciclare l'encoder ottico dal vecchio hardware in qualche modo molto pulito, ma voglio che il mio encoder sia più vicino di così. Sì!
Questo è ciò di cui hai bisogno!
Queste forniture sono le forniture per il tutorial sulla ruota metallica utilizzata in questo tutorial.
Hai anche bisogno di quanto segue: Questo è il caso dell'encoder dell'albero stesso!
Quando spiego come usare effettivamente questa cosa, introdurrò il cablaggio nel prossimo tutorial.
Ti consigliamo di lucidare i loro cerchioni prima di iniziare il tutorial sulla ruota metallica.
Questo è in realtà un passo molto importante e ci vorrà un po 'di tempo per farlo bene.
Anche i cappucci come il cappuccio di Snapple I 'm utilizzano un sottile strato di vernice trasparente per prevenire la ruggine.
Visualizza la seconda immagine in questo passaggio.
Riesci a vedere quanto è profonda la zona che polacco?
Non vuoi lucidare fino a quando l'intero bordo non è lucido bene così.
Suggerisco di estrarre un video su YouTube e di prendermi del tempo per lucidarlo attentamente.
Dopodiché, usa le ruote metalliche del mio tutorial robot economico per fare le ruote!
In questo tutorial, non preoccuparti di attaccare le ruote completate sull'albero del motore, perché faremo più modifiche alle ruote prima di finire.
Esistono due modi per tagliare il nastro per questo passaggio.
Il mio metodo preferito è quello di mettere un piccolo pezzo di nastro adesivo sul mio tagliere e utilizzare
pezzi di taglio X-acto.
Se non sei soddisfatto di questo (
o i tuoi genitori non ti permetteranno di usare un coltello)
puoi tagliare i pezzi con le forbici.
La lunghezza di ciascun nastro dovrebbe essere solo di circa 1/1/4 (
6 mm se si utilizza un sistema unitario più ragionevole).
Taglia tre o quattro.
Preferisco quattro, ma è un po 'difficile metterli tutti sulle mie ruote.
Per questo passaggio, la lunghezza di ciascun pezzo non è così importante come la larghezza e la larghezza dovrebbe essere la larghezza di qualsiasi nastro che stai usando.
Questo è buono perché significa che la larghezza di ogni nastro dovrebbe essere esattamente la stessa.
Una volta che hai il nastro, fai attenzione a attaccarli al bordo della ruota.
Prova a posizionarli uniformemente, ma non importa, quindi puoi guardarlo direttamente.
È importante assicurarsi che ci sia un grande pezzo di metallo nudo tra ogni nastro.
Ciò garantirà il contatto del nostro sensore encoder con la ruota conduttiva tra il nastro.
È anche importante assicurarsi che il nastro sia abbastanza dritto.
Questo perché il nostro encoder misura la larghezza di ogni barra. (
Ecco perché è importante che abbiano la stessa larghezza.)
Questo è probabilmente il passo più noioso dell'intero processo.
Se sei giovane, potresti volere che un adulto lo faccia per te in quanto richiede un'ottima destrezza manuale.
Se vuoi davvero farlo da solo, prenditi il ​​tempo per stare attento.
So che per fare questo passo, ho sperimentato alcune sorgenti da solo.
Fai scorrere la ruota sul motore e usalo per capire quanto deve essere alta la molla di contatto (
come la prima foto). (
Vorrei sottolineare che nella prima immagine di questo passaggio, in realtà non ho comppresso la molla con il dito.
Ho solo tenutola in modo da poter vedere bene le molle che sono correlate alle ruote.)
Visualizza la seconda foto in questo passaggio.
Vedi un leggero angolo nitido sulla mia primavera?
Il mio obiettivo è assicurarsi che la molla sia leggermente piegata per raggiungere il bordo della ruota.
Inoltre, mi assicuro che la mia molla sia leggermente piegata troppo in modo che la punta sia premuta delicatamente sul bordo della ruota.
Ciò significa che la primavera sarà sempre in contatto con la ruota (
anche se il buco che colpgo è caduto un po 'prima).
Una volta che sai dove piegare la molla, piega lì con le pinze.
Potresti voler ottenere l'esatta flessione di questa parte con due pinze.
Fai scorrere un'estremità di un filo nella parte inferiore della molla di contatto.
Per fare ciò, far scorrere il filo tra le due bobine della molla e ruotare fino a quando non viene inserito tra le bobine piatte all'estremità della molla.
Se lo fai bene, la molla stessa tiene il filo quando lo saldi.
Ho trovato la saldatura qui molto calda.
Se li hai, puoi anche usarlo per saldare i perni della testa all'altra estremità del filo.
Devo farlo perché ho usato fili intrecciati troppo spessi per adattarsi perfettamente alla mia breadboard.
Alla fine, ho incollato l'altro dei due fili direttamente sull'alloggiamento metallico del motore.
Questo è importante perché l'alloggiamento del motore è collegato elettricamente all'albero metallico e l'albero di metallo sarà anche collegato alla nostra ruota metallica!
Allo stesso tempo, la ruota, l'albero e l'alloggiamento sono isolati dall'interno delle attività motorie.
Ciò significa che la nostra alloggiamento del motore ci fornisce una connessione fissa e costante alla ruota metallica!
Innanzitutto, metti un nastro isolante sull'alloggiamento del motore.
Abbiamo appena collegato un filo direttamente all'alloggiamento, quindi volevamo isolare la nostra molla di contatto dal circuito.
In questo modo, la connessione verrà completata solo se la molla tocca una parte in metallo nudo della ruota.
Vedi come funziona il nostro programmatore adesso?
Prima di incollare qualsiasi cosa, vogliamo sapere dove sta andando la nostra primavera.
Fai scorrere la ruota sul nostro motore e mantieni la molla di contatto in posizione.
Si noti che nella seconda immagine, in che modo la punta della molla entra in contatto con la ruota al centro del nastro?
Ricorda dove andrà il fondo della molla di contatto perché dopo vorrai metterlo lì.
Rimuovi la ruota perché il passo successivo avverrà presto e non vogliamo che si metta sulla nostra strada.
Applicare molta colla sull'alloggiamento del motore (sopra la sezione registrata).
Quindi, utilizzare una coppia di pinze per bloccare il filo collegato alla base a molla di contatto (come mostrato nella Figura 3)
posizionare saldamente la molla di contatto nel punto di colla.
Resta stabile quando si raffredda.
Dopo che la colla si raffredda, fai scorrere indietro la ruota e controlla di nuovo il punto di contatto della molla.
Come puoi vedere nella Figura 4, per il mio comfort, il mio è un po 'troppo vicino a un bordo del nastro, quindi ho apportato una piccola regolazione alla molla allungando la molla. (
Se la molla non mantiene il contatto con il bordo della ruota, puoi anche piegare leggermente la molla con le pinze.)
Fai molta attenzione se lo fai perché non vuoi rovinare la molla e devi iniziare da zero!
Una volta che sei soddisfatto del modo in cui la molla tocca la ruota, prova a collegare il motore alla batteria.
In questo modo puoi vedere la ruota girare sotto la molla.
Tieni d'occhio la punta della molla e assicurati che tocchi sempre il nastro quando passa.
Questo è l'encoder dell'albero che abbiamo finito!
Come avrete indovinato, è praticamente come un interruttore.
Quando la ruota gira, il nastro disconnette la connessione tra i nostri due fili, e questo è quello che sentiremo.
Poiché sappiamo che la lunghezza di ogni nastro è esattamente la stessa, possiamo misurare il tempo di pausa di ogni nastro, il che ci dice la velocità del nostro motore! Pulito giusto?
Ma non abbiamo ancora fatto.
Successivamente, introdurrò come controllare la velocità del motore usando un semplice PID.
Dal momento che questo è fatto con qualcosa di frammentario che puoi trovare in casa, non possiamo semplicemente usarlo e aspettarci che funzioni perfettamente.
Dobbiamo applicare un po 'di elaborazione del segnale, simile a quello che ho introdotto nel tutorial di debinginterrupt.
Questa è la mia prima volta in gara, quindi spero che considererai di votare per me!
Questa è anche la prima parte di un paio di I bles per completare questo progetto, quindi per favore leggi il mio tutorial PID quando esce!
Grazie mille, spero che ti sia piaciuto!