snelheidsregelaars voor goedkope robots, deel 1: asencoders

Kun je me vertellen waarom ik enthousiast ben over dit project?
Weet je hoe cool dit is?
\'Nee Jay,\' hoor ik je zeggen, ik zucht als je jezelf versterkt voor nog een opgewonden uitleg.
\'Waarom leg je het ons niet uit?
\'Laat me opstaan ​​en kalmeren.
Ik loop al het grootste deel van het jaar met het idee voor dit project rond en ben er vanaf augustus actief mee bezig geweest.
Alles wat ik onlangs heb gepost, metalen wielen, externe onderbrekingen en mijn twee ontmaskerende tutorials zijn allemaal onderzoek dat ik voor dit project heb voorbereid!
Bovendien zijn sommige wedstrijden gelukkig open en perfect voor dit project!
Dit is dus niet alleen het resultaat van een paar maanden werk, maar ook de eerste keer dat ik het spel inlever!
Dus als je deze tutorial leuk vindt, of als je een fan bent van de goedkope robotserie, overweeg dan om op mij te stemmen!
Natuurlijk is het veel minder cool dan het project zelf!
As-encoder en snelheidsregelaar zijn complexe dingen om er één helemaal opnieuw te bouwen (
om nog maar te zwijgen van knutselbenodigdheden).
Maar ik verzeker je dat we dingen eenvoudig kunnen maken!
Laten we beginnen!
Voor meer instructies over het maken van goedkope robots, bekijk het goedkope robots-assortiment!
Voor meer dingen die ik doe, kun je mijn profielpagina bekijken!
Voor meer informatie over Digilent of Digilent Makerspace, bekijk de Digilent blog!
Het simpele antwoord is dat het een sensor is die je kunt gebruiken om de snelheid te beoordelen waarmee het wiel van de robot draait.
Wanneer uw motor of wiel draait, stuurt de encoder hoge en lage signaalpulsen naar uw robot.
Deze pulsen worden sneller of langzamer, afhankelijk van de snelheid waarmee de motor draait.
Door de puls te timen, weet je robot hoe snel de motor draait, zonder dat hij hoeft te raden!
Dit is erg belangrijk als je heel precieze acties wilt uitvoeren, en het wordt overal gebruikt.
In feite hebben de meeste motoren in uw printer thuis een encoder.
Het probleem is: ze zijn niet goedkoop!
Om deze nauwkeurige meting uit te kunnen voeren, moet de encoder doorgaans zeer nauwkeurig worden vervaardigd.
Zelfs de goedkope encoder van de robotkit is vaak afhankelijk van gespecialiseerde magneten en Hall-effectsensoren.
Je kunt goedkoop je eigen huis bouwen met infrastructuur
Rood licht, je kunt de optische encoder op een heel nette manier van de oude hardware recyclen, maar ik wil dat mijn encoder dichterbij is. Ja!
Dit is wat je nodig hebt!
Deze benodigdheden zijn de benodigdheden voor de tutorial over het metalen wiel die in deze tutorial wordt gebruikt.
Verder heb je het volgende nodig: dit is het geval bij de encoder zelf!
Als ik uitleg hoe je dit ding daadwerkelijk moet gebruiken, zal ik de bedrading in de volgende tutorial introduceren.
Je zult hun velgen willen polijsten voordat je aan de tutorial over metalen wielen begint.
Dit is eigenlijk een heel belangrijke stap en het zal een tijdje duren voordat deze goed wordt uitgevoerd.
Zelfs doppen zoals de Snapple-dop die ik gebruik, hebben een dunne laag blanke verf erop om roest te voorkomen.
Bekijk de tweede afbeelding in deze stap.
Kun je zien hoe diep het gebied dat ik polijst is?
Je wilt pas polijsten als de hele rand zo goed gepolijst is.
Ik stel voor om een ​​video op YouTube te zetten en de tijd te nemen om deze zorgvuldig op te poetsen.
Gebruik daarna de metalen wielen van mijn goedkope robottutorial om je wielen klaar te krijgen!
In deze tutorial hoeft u zich geen zorgen te maken over het plakken van de voltooide wielen op de motoras, omdat we nog meer wijzigingen aan de wielen zullen aanbrengen voordat we klaar zijn.
Er zijn twee manieren om de tape voor deze stap af te snijden.
Mijn voorkeursmethode is om een ​​klein stukje tape op mijn snijplank te plakken en x-
Acto-snijstukken te gebruiken.
Als je hier niet tevreden mee bent (
of je ouders laten je geen mes gebruiken),
kun je de stukken met een schaar knippen.
De lengte van elke tape mag slechts ongeveer 1/1/4 zijn (
6 mm als u een redelijker eenheidssysteem gebruikt).
Snijd er drie of vier.
Ik geef de voorkeur aan vier, maar het is een beetje moeilijk om ze allemaal op mijn wielen te zetten.
Voor deze stap is de lengte van elk stuk niet zo belangrijk als de breedte, en de breedte moet de breedte zijn van de tape die je gebruikt.
Dit is goed omdat het betekent dat de breedte van elke tape precies hetzelfde moet zijn.
Als je de tape eenmaal hebt, zorg er dan voor dat je deze op de rand van het wiel plakt.
Probeer ze gelijkmatig te plaatsen, maar dat maakt niet uit, zodat je er direct naar kunt kijken.
Het is belangrijk ervoor te zorgen dat er tussen elke tape een groot stuk blank metaal zit.
Dit zorgt ervoor dat onze encodersensor contact maakt met het geleidende wiel tussen de tape.
Het is ook belangrijk om ervoor te zorgen dat uw tape redelijk recht is.
Dit komt omdat onze encoder de breedte van elke staaf meet. (
Daarom is het belangrijk dat ze dezelfde breedte hebben.)
Dit is waarschijnlijk de meest vervelende stap in het hele proces.
Als je jong bent, wil je misschien dat een volwassene het voor je doet, omdat het een goede handvaardigheid vereist.
Als je het echt zelf wilt doen, neem dan de tijd om voorzichtig te zijn.
Ik weet dat ik, om deze stap goed te maken, zelf een aantal veren heb ervaren.
Schuif uw wiel op uw motor en gebruik deze om te begrijpen hoe hoog uw contactveer moet zijn (
zoals op de eerste foto). (
Ik wil er graag op wijzen dat ik in de eerste afbeelding van deze stap de veer niet met mijn vinger heb samengedrukt.
Ik houd hem alleen vast zodat je de veren die verband houden met de wielen goed kunt zien.)
Bekijk de tweede afbeelding in deze stap.
Zie je een licht scherpe hoek op mijn veer?
Mijn doel is om ervoor te zorgen dat de veer lichtjes naar beneden wordt gebogen om de rand van het wiel te bereiken.
Ook zorg ik ervoor dat mijn veer iets te ver gebogen is, zodat de punt zachtjes op de rand van het wiel wordt gedrukt.
Dit betekent dat de veer altijd in contact zal zijn met het wiel (
zelfs als het gat dat ik raakte iets voor het midden viel).
Als je eenmaal weet waar je de veer moet buigen, buig je daar met een tang.
Misschien wilt u de exacte buiging van dit onderdeel met twee tangen krijgen.
Schuif het ene uiteinde van een draad in de onderkant van de contactveer.
Om dit te doen, schuift u de draad tussen de twee spoelen van de veer en draait u totdat deze tussen de platte spoelen aan het uiteinde van de veer zit.
Als je het goed doet, houdt de veer zelf je draad vast tijdens het lassen.
Ik vond het soldeer hier erg heet.
Als je die hebt, kun je deze ook gebruiken om de koppen aan het andere uiteinde van de draad te lassen.
Ik moet dit doen omdat ik te dikke gedraaide draden heb gebruikt om netjes in mijn breadboard te passen.
Ten slotte heb ik de andere van de twee draden rechtstreeks op de metalen behuizing van de motor gelijmd.
Dit is belangrijk omdat het motorhuis elektrisch verbonden is met de metalen as en de metalen as ook verbonden zal worden met ons metalen wiel!
Tegelijkertijd zijn het wiel, de as en de behuizing geïsoleerd van de binnenkant van de motorwerking.
Dit betekent dat onze motorbehuizing ons een vaste en constante verbinding met het metalen wiel biedt!
Plaats eerst een isolatietape op uw motorhuis.
We hebben zojuist een draad rechtstreeks op de behuizing aangesloten, dus we wilden onze contactveer isoleren van het circuit.
Op deze manier wordt de verbinding pas voltooid als de veer een blank metalen deel van het wiel raakt.
Zien hoe onze coder nu werkt?
Voordat we iets lijmen, willen we weten waar onze lente naartoe gaat.
Schuif het wiel terug naar onze motor en houd de contactveer gewoon op zijn plaats.
Merk op dat op de tweede foto de punt van de veer in contact komt met het wieltje in het midden van de tape?
Onthoud waar de onderkant van de contactveer naartoe gaat, want daarna wil je hem daar weer terugplaatsen.
Verwijder het wiel, want de volgende stap zal binnenkort plaatsvinden en we willen niet dat deze ons in de weg staat.
Breng veel lijm aan op het motorhuis (over het afgeplakte gedeelte).
Gebruik vervolgens een tang om de draad vast te klemmen die is aangesloten op de basis van de contactveer (zoals weergegeven in afbeelding 3).
Plaats de contactveer stevig op de lijmplek.
Blijf stabiel als het afkoelt.
Nadat de lijm is afgekoeld, schuift u het wiel terug en controleert u het veercontactpunt opnieuw.
Zoals je in figuur 4 kunt zien, zit de mijne voor mijn comfort iets te dicht bij de rand van de tape, dus heb ik een kleine aanpassing aan de veer gemaakt door de veer uit te rekken. (
Als de veer geen contact houdt met de rand van het wiel, kunt u de veer ook een beetje buigen met een tang.)
Wees heel voorzichtig als u dit doet, want u wilt de veer niet bederven en moet helemaal opnieuw beginnen!
Als u tevreden bent met de manier waarop de veer het wiel raakt, probeert u de motor op de accu aan te sluiten.
Zo zie je het wiel onder de veer draaien.
Houd de punt van de veer in de gaten en zorg ervoor dat deze tijdens het passeren altijd de tape raakt.
Dit is de encoder die we hebben voltooid!
Zoals je misschien al geraden hebt, is het eigenlijk een schakelaar.
Wanneer het wiel draait, verbreekt de tape de verbinding tussen onze twee draden, en dat is wat we gaan voelen.
Omdat we weten dat de lengte van elke band precies hetzelfde is, kunnen we de pauzetijd van elke band meten, wat ons de snelheid van onze motor vertelt! Netjes toch?
Maar we zijn nog niet klaar.
Vervolgens zal ik introduceren hoe je de snelheid van de motor kunt regelen met behulp van eenvoudige PID.
Omdat dit wordt gedaan met iets dat je in huis kunt vinden, kunnen we het niet zomaar gebruiken en verwachten dat het meteen perfect werkt.
We moeten wat signaalverwerking toepassen, vergelijkbaar met wat ik in de debinginterrupt-tutorial heb geïntroduceerd.
Dit is mijn eerste keer dat ik meedoe aan de race, dus ik hoop dat jullie overwegen om op mij te stemmen!
Dit is ook het eerste deel van een paar I-bles om dit project te voltooien, dus lees alsjeblieft mijn PID-tutorial zodra deze uitkomt!
Heel erg bedankt, ik hoop dat je hiervan genoten hebt!