Collega le ruote robotiche al tuo vecchio laptop: 15 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:06

Hai un vecchio laptop in giro, mentre usi il tuo nuovo brillante per giocare a WoW e navigare in Internet? Hai mai pensato "Vorrei montare delle ruote su quel vecchio laptop e portarlo in giro"? Forse ti piacerebbe solo un treppiede mobile per fotocamera ad angolo basso. Forse sei il tipo di persona che vuole pubblicare video di guida sotto un'auto della polizia in movimento su YouTube. Bene, se è così, allora questo potrebbe essere per te. Di recente stavo giocando con la mia piattaforma robotica LaptopWheels originale, che avevo costruito da una vecchia scaffalatura maschio e femmina di pino, ed è rimasta incastrata nel tappeto del mio salotto perché i motori che azionavano le ruote erano troppo deboli. Ho deciso che era ora di ricostruirlo, meglio, e di condividere qui il processo di costruzione.

Passaggio 1: raccogliere gli strumenti

Strumenti necessari: SpelafiliForbici Cesoie per lattaMetro a nastro#1 Cacciavite Philips#2 Cacciavite PhilipsCacciavite a lama piattaPinze ad ago Coltello X-ActoSharpie Marker1/4"Cacciatrice per dadi3/8"Cacciatrice per dadi3/8"Trapano, con un set completo di punteKit di saldaturaSega per metallo, seghetto alternativo sega, ecc.) Bordo drittoLegno di scarto, per la maschera di segatura e morsetti

Passaggio 2: raccogliere i rifornimenti

Elettronica: qualsiasi PC portatile Cavo seriale USB, se il PC non dispone di una porta seriale USB Webcam, per il kit di sviluppo serie visionLPC2000. Consiglierei i kit Embedded Artists o Olimex, o il Keil Dev Kit, per chi ha un budget maggiore. Gli sviluppatori più esperti possono progettare il proprio PCB e ordinarlo online da un servizio di produzione di PCB. Hardware necessario: Bullone lungo 10-24 x 3/4", qtà circa 2010-24 Dado esagonale, qtà circa 204-40 Vite a macchina, qtà circa 304-40 Dado macchina, qtà circa 3022-AWG Filo isolato, diversi colori, una bobina ciascuno. Ruote di diametro 5 1/2"Economica, maniglia del cassetto imbullonata3' Cappuccio antigoccia in alluminio estruso Canale a U (per porte anteriori nelle case)Foglio di plexiglas da 6' in alluminio estruso da 1/2" ad angolo retto 24" x 30" x 1/8" Interruttore On-Off per montaggio a pannello. Distanziatori n. 4 lunghi 21/4", q.tà circa 30 batterie D-Cell, qtà. 8 ruote piroettanti imbullonate, qtà. 2 Scheda a circuito stampato MCU serie LPC2000, con alcune schede figlie collegate Controller motore Mosfet H-Bridge, qtà. Infrarossi/visibile da 212 V Modulo di illuminazione LED LightCablaggi:- Cavi di alimentazione 12VDC, qtà 2- Cavi di controllo H-Bridge, qtà 2- Cablaggio del modulo di illuminazione LED- Cavo di alimentazione parassita USB specializzato per MCU- Cavo seriale specializzato per MCU- Alimentazione 12VDC Sistema di cablaggio - Cavo dell'interruttore di accensione/spegnimento Hardware recuperato: motoriduttori recuperati da stampanti, quantità 2 (trovati nel cassonetto al lavoro) lamiera di scarto, frammenti di PCB

Passaggio 3: misura il tuo PC portatile

Usa un metro a nastro per trovare le dimensioni del tuo PC portatile. Il mio misura 13 "x 10 3/4".

Passaggio 4: ritaglia due fogli di plexiglas

Segna il tuo foglio di plexiglas con un pennarello. Avrai bisogno che il primo foglio abbia le dimensioni del tuo laptop, più la larghezza di tutte le parentesi angolari che si adatteranno intorno ad esso. Poiché ho usato parentesi angolari da 1/2", la mia larghezza totale sarà la larghezza del laptop più 1/2" su ogni lato, ovvero 14" x 11 3/4" in totale. Ho posizionato il laptop sul plexiglas marcato, per un semplice test "va bene". Misura la tua sega, per poter impostare una maschera per tagliare il tuo plexiglas. Fissa la tua maschera sul tuo plexiglas, facendo attenzione a non danneggiare il plexiglas con i tuoi morsetti. Verifica che la tua sega sia allineata esattamente con le linee di taglio segnate, come mostrato nella foto. Lentamente e con attenzione, ritaglia il primo foglio dal plexiglas. Ritaglia il secondo foglio allo stesso modo. Nel mio caso, avevo un 1/2" in più sul foglio inferiore, che ho scelto di lasciare come paraurti anteriore, piuttosto che tagliarlo. Alla fine mi sono ritrovato con più della metà del plexiglas rimasto, cosa che potrei utilizzare in alcuni progetti futuri.

Passaggio 5: taglia le parti in alluminio

Misura il tuo canale a U in alluminio in base alla lunghezza dalla parte anteriore a quella posteriore del tuo laptop, più la larghezza della parte anteriore e delle parentesi angolari posteriori. Nel mio caso, sono 10 3/4" più 1/2" più 1/2" o 11 3/4" in totale. Taglia due lunghezze del canale a U. Montare il canale a U sul pezzo inferiore di plexiglas perforando entrambi e utilizzando le viti e i dadi 10-24. Questo è solo un test di montaggio, per ora; avrai bisogno delle parti separate per più lavoro subito. Ho appoggiato il mio laptop sul pezzo superiore di plexiglas e ho segnato le porte che dovevano essere accessibili con il pennarello. Successivamente, ho ritagliato le parentesi angolari e le ho scritte in sequenza, per andare avanti intorno al laptop. Avevo anche bisogno di un rinforzo angolare aggiuntivo nella parte inferiore della schiena, perché le porte che si trovavano dietro rendevano la piastra troppo fragile. Sto solo avvitando le staffe angolari anteriore e posteriore, perché anche le staffe angolari laterali devono essere avvitate sul canale a U. Ho preforato e testato tutti i fori di montaggio per le staffe angolari, a questo punto.

Passaggio 6: montare i motoriduttori e l'interruttore On/Off sul canale U

I tuoi motoriduttori saranno diversi dai miei, ma dovresti essere in grado di montarli abbastanza facilmente attraverso il metallo del canale a U. Anche l'interruttore on/off, essendo una parte montata a pannello, è abbastanza facile da installare. Il mio interruttore non era del tutto chiaro in quale direzione fosse acceso e quale fosse spento, quindi l'ho testato con un multimetro digitale per scoprirlo.

Passaggio 7: montare le ruote piroettanti

Quando sono andato a montare le ruote piroettanti, mi sono reso conto che avevo bisogno di alcuni spessori per un lato, quindi ho costruito delle piastre distanziatrici da lamiera di scarto. Successivamente, ho semplicemente imbullonato le ruote piroettanti, come si vede in queste foto.

Passaggio 8: testare tutti i componenti principali sulla piastra inferiore in plexiglas

Provando le parti principali, ho segnato il contorno di ciascuna e segnato le posizioni dei fori di montaggio, quindi sono tornato più tardi e le ho perforate. Ho usato una punta da trapano da 1/8" per fare tutti i fori di montaggio per l'elettronica. Dopo aver forato, ho imbullonato tutte le parti principali, per testare i fori di montaggio che avevo appena fatto. Ho usato perline di plastica per i distanziatori sotto tutti i miei PCBA, per sollevare i cavi saldati, lontano dal plexiglas. Questo dà anche spazio al cablaggio per passare sotto le schede. Ho deciso di inserire tutte le viti di montaggio dal basso, per lasciare la massima altezza da terra al centro della piattaforma robotica. Fatta eccezione per i lati, questa piattaforma ha circa 2" di altezza da terra, tutt'intorno. Dopo aver praticato la maggior parte dei fori, è possibile rimuovere i fogli di plastica protettivi dal plexiglas e reinstallarli i tuoi componenti

Passaggio 9: Oh no, ho dimenticato di aggiungere…

Siamo tutti umani e tutti dimentichiamo di fare alcune cose. Si prega di vedere le foto, per l'elenco delle aggiunte successive al fatto. Avevo intenzione di utilizzare una cerniera per pianoforte per consentire l'apertura della piastra superiore, per l'accesso a l'elettronica inferiore, tuttavia, non ha funzionato. Inoltre non ho trovato una posizione molto robusta per montare la maniglia, quindi per il momento è stata tralasciata.

Passaggio 10: collegare la piastra superiore alla piattaforma robotica

Dato che ho deciso contro il cardine del pianoforte, ho trovato un'alternativa. Ho montato quattro viti, puntate verso l'alto dalla parte superiore del canale a U della piattaforma robotica, come montanti su cui montare la piastra superiore. Successivamente, ho montato le staffe angolari laterali sulla piastra superiore, ma ho lasciato le viti fuori dai fori dove passeranno i post. Questi fori, li ho allargati a 1/4 , per facilitare il montaggio della piastra superiore. Ho testato l'inserimento della piastra superiore sulla piattaforma robotica. Poiché tutto sembra a posto, installo il PC portatile sulla piastra superiore e lo collego USB.

Passaggio 11: firmware MCU

Ho usato l'MCU LPC2148 di NXP nella mia configurazione, perché li conosco per esperienza nel mio lavoro. Altre buone scelte sarebbero qualsiasi MCU economico con ingressi analogici e pin GPIO gratuiti con una toolchain GNU gratuita e una porta RS232. I ha creato un sistema di controllo motore a comando seriale molto semplice. Prende i suoi comandi a 9600bps, nel formato "M%d%c%02.2X", come in "M1+0A" per "motore 1, velocità 10/32, polarità positiva", o "M2-00" per " motore 2, velocità 0/32, polarità negativa", e pilota gli H-Bridge con segnali PWM. Risponde con un carattere "X" per confermare che il comando di velocità è stato ricevuto, analizzato e applicato correttamente. Finché il tuo MCU può supportare lo stesso protocollo e inviare PWM agli H-Bridge, puoi utilizzare lo stesso software per PC per i controlli.

Passaggio 12: installazione del software per PC

Ho creato alcuni software client/server per PC, in Visual Basic Express 2005, per il controllo della piattaforma robotica LaptopWheels, e aggiuntivi, anche per la mia piattaforma ATRT Robotic Trike. Sfortunatamente, è ancora pieno di bug e non è pronto per il rilascio. Se qualcuno vuole davvero una copia degli eseguibili nel loro stato attuale, per favore mandami un'e-mail tramite instructables e sarò disposto a condividerli. Come ho detto, però, sono molto, molto buggy.

Passaggio 13: prova su strada

Dato che sto ancora aspettando che le mie ruote motrici mi vengano spedite, il mio "test drive" è stato un po' noioso, ma gli alberi di uscita giravano ancora nella giusta direzione. [modifica: le ruote sono finalmente arrivate e sono state installate.] Niente ti trattiene, però. Vai avanti e premi le ruote motrici sugli alberi di uscita del motoriduttore e guida la tua piattaforma robotica LaptopWheels in giro. Ho avuto la fortuna di collegare una webcam e far funzionare Skype insieme al software di controllo remoto, per la visione remota, ma ho trovato Skype molto lento. È anche bello registrare video da bordo: con una webcam, ho anche chiesto a RoboRealm (senza successo) di controllare la robotica basata su segnali di visione artificiale, utilizzando uno script seriale, ma poiché la mia fotocamera aveva una qualità dell'immagine troppo bassa, si è comportata piuttosto irregolare.

Passaggio 14: contattami

Se qualcuno decide di costruirne uno per se stesso, mi piacerebbe vederlo in azione. Per favore, vai avanti e commenta questo 'ble con le tue foto e i tuoi video. Impazzisci, perché mi piacerebbe vedere accessori aggiuntivi su alcuni di questi, come bracci robotici aggiunti, sensori sonar, sensori di distanza laser, punte, seghe Skil invece di ruote, ecc. Grazie per la lettura:)

Passaggio 15: continuare a migliorare

Sono tornato indietro e ho trovato un modo per aggiungere quella maniglia alla parte anteriore della macchina. L'ho anche provata su strada, con le ruote più grandi che ho a portata di mano in questo momento, ma non ero molto soddisfatto dei miei motoriduttori, perché il gli ingranaggi ruotavano semplicemente sui loro alberi ogni volta che era necessaria molta coppia. È stata colpa mia, a causa del modo in cui li ho modificati rispetto a come li ho trovati nel cassonetto. Ho intenzione di trovare un modo per fissare gli alberi di uscita agli ingranaggi di uscita in modo più solido, o potrei riutilizzare quei motoriduttori per alcuni progetto a bassa coppia per il futuro, forse un robot più piccolo e leggero senza laptop sopra per appesantirlo. In questo momento, sto lavorando su alcune nuove idee per alimentare le ruote motrici. Un pensiero è abbattere alcuni cacciaviti elettrici economici e attaccare le ruote ai loro alberi di uscita esagonali da 1/4". Modifica: ho montato le nuove ruote grandi su assi dedicati da 1/4", con cuscinetti sulle ruote, e ho usato alcuni Catena e pignoni per scooter passo 1/4" per collegare le ruote ai motoriduttori, dopo aver modificato notevolmente i motori stessi. Il sito web di Electronic Goldmine ha ottime offerte sui pignoni.