Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Sir Mix-a-Bot, Robot Bartender

Oleme siin peaaegu kõikides konfiguratsioonides näinud MAKE-s palju jooke. Kuid ma ei usu, et olen kunagi näinud seda poleeritud ja elegantsena, nagu Dave Zuckeri projekt, nimega Sir Mix-a-Bot. See on PUMA käsi, mida kasutatakse valmistamiseks, mis on paigaldatud elegantselt spoonitud lauale, kus on selle ümber paigutatud joogi- ja segistipudelid. Inimene, kes soovib juua, valib puutetundlikul ekraanil ühe kümnest kokteilist ja asetab oma klaasi messingist kettale ja robot teeb joogi.

Dave kirjutas põnevalt põhjalikult, mis osutus väga pikaajaliseks projektiks. Ta sai käe vabaks kümme aastat varem ja tahtis kohe selle roboti baarmenuks muuta.

See ei juhtuks üleöö - robotikontroller oli mittefunktsionaalne ja hiiglaslik ning Dave prügikasti enamus sellest. Projekt peaks ootama uue kontrollisüsteemi loomist. Dave tõmbas käe kodust koju, töötades aeg-ajalt projekti kallal, kui kalde teda tabas. Lõpuks ütles ta kõigile, et sel aastal näeks robot robotit, olenemata sellest, mida ta teeb, sundides teda seda tegema.

Robot debüteeris Dave sünnipäeval 14. märtsil, kus ta serveeris külalistele jooke.

Mehaaniline arm

Dave suutis saada tasuta PUMA käe (PUMA tähistab programmeeritavat universaalmasinat assamblee jaoks), kui töökaaslane ütles talle, et nad annavad neile tasuta kooli lähedal asuvas koolis.

Garaažis sõitsin ma läbi äsja omandatud aarde ja olin natuke kurb, et avastada: see ei töötanud tõesti. Üleüldse. Kontroller ei tundunud sisselülitamist, ja isegi kui see oleks olnud, oli PDP-11-põhise arvuti dokumentatsioon, mis oli majutatud ühiselamu külmiku suurusega alumiiniumkarbis, vägagi vähe. Ma hoidsin juhtpaneeli kate, I / O moodulit, muidugi kätt, ja mitte palju muud. Robotivarrega tundmatu mehaanilise olekuga ja töötava kontrolleriga oli mul ees suur ülesanne: käsi parandatakse, leidke (või ehitame) elektroonikat selle juhtimiseks, kirjutage tarkvara, et see joogid valada, ja ehitada mõned omamoodi kodus.

Lõpuks avastas Dave, et käsi oli mehaaniliselt tugev. Selle kuus mootorit tundus hea, va kontroller vaja. Sellest hoolimata puudus see käest - robotile ei olnud haaret. Dave käis koos väga lihtsa lahenduse, kahvli- ja metallliuguriga, millel ei olnud mootoreid või solenoide - see lihtsalt püüdis pudeli kokku. Ta alustas puidust käega, kuid lõppes 3D trükkimisega, et saada lisakestvust.

Juhtimissüsteem

Dave'i peamine väljakutse oli see, et mootorit ei olnud. Käepidemel on kuus harjatud alalisvoolumootorit - kaks iga liitmiku jaoks - nii et see vajab kuut mootori juhtplaati. Käel oli ka kolm elektromehaanilist pidurit, solenoidid, mis hoidsid kätt libisema, kui seda ei käivitatud.

Ta läks koos PSoC mikrokontrolleriga, mis oli ühendatud kuue Motion Mind 3 kontrolleriga. Solenoidide juhtimiseks ostis ta kolm relee plaati, millest igaüks pakendas tahkisrelee, mis vallandas solenoidide 24V, kui see käivitati mikrokontrolleri poolt.

Süsteemi mõtteviis oli vana Maci sülearvuti, mida ta varem mootori kontrolleritega suhtles:

Mootorikontrollerid elavad (tõhusalt) ühises ruumis - see tähendab, et nad kontrollivad otseselt iga liigese nurka. Kuid mõnikord on kasulik rääkida Cartesiuse ruumist (X, Y, Z) koordinaatide ja pöörete poolest - näiteks soovite, et lõppefektor liiguks 15 cm võrra kõrgemale. See nõuab rohkem kui ühe liigendi liigutamist, nagu teie enda käes, käe liigutamine otse vöötasapinnast õlakõrgusele nõuab, et te reguleeriksite õlge, küünarnuki ja randme.

Tarkvara

Nüüd oli Dave'il vaja luua kohandatud tarkvara, et hallata käsi, mida käsi võtab.

Lisaks kontrollkoodile loonud ka skriptikeele, mida ma saaksin kasutada, et luua ja salvestada roboti käe liikumisi. Nii et hiljem, kui ma tabeli ehitasin, lõin ma iga pudeli haaramiseks skripti ja teise skripti, et need omanikele tagasi saata. Käe kodeerijad on üsna täpsed ja seega on iga asukoht iga teekonna juures üsna korratav, umbes millimeetrini. Ma veetsin pisut aega, et häälestada teed, et veenduda, et iga pudel on kinni püütud ja asendatud haaratsiga, ja veel on natuke seda häälestust teha.

See ei saanud haiget, et tema vend Matt on robootika doktoriõppes. Mattil oli kodutöö, et kirjutada robotikäsu inversne kinemaatika kood, nii et ta kohandas Dave'i projekti koodi, säästes talle palju probleeme käe nurkade ja liikumiste kindlaksmääramisel - kood tõlgib karteesilise koordinaadi ja roboti mootori pöörete vahel.

Tabeli ehitamine

Kui tihti ootavad tegijad - ise ka - viimast minutit, et tõmmata mingisugune ümbris? Üks osa sellest projektist, mida ma tõesti meeldib, oli hoolitsus, mida Dave võttis vastu, kui ta lõpetas botile ka pärast mehaanikat.

Käsi on paigutatud MDF-i lauaplaadi külge, millele on liimitud vineer, kaetud raied, inlay ja messingist riistvara. See on tohutult raske, kuid tingimata nii, et hoiab käe liigselt liikumast.

Paljud meist ei kannata kümne aasta jooksul projekti kallal töötada, kuid Dave'i jõupingutused näitavad projekti kõigis aspektides üsna selgelt. Mis siis edasi?

On veel mõningaid asju, mida ma sooviksin baarmeniga häälestada - aeg-ajalt jääb see pudeli asendamisel vahele, valamise tee võib olla sujuvam, menüü valgusdioodid võivad olla heledamad ja nii edasi. Kui ma tahaksin suuremat tükki hammustada, võiksin mõelda uuesti oma PCB / mootori juhtimisahela kasutamisele, taastada puutetundliku ekraani menüü eraldi mikroprotsessoriga või võib-olla taastada lauaplaat (lisada kaunistused ja kõrvaldada mullid) spooni).

Kindlasti loe projekti kirjutist, mis sisaldab täiendavaid üksikasju selle kohta, kuidas ta robotit tegi. Ja siin on videomäng baarimehest!

Osa

Jätnud Kommentaari