Sandwich, The Line-Anschluss Robot - Robot Zimmer
Eine einfache Linie Follower
Allerdings Sandwich ist ein Roboter, die Sie zu Hause von Grund auf ohne Kit machen kann. Oder, wenn Sie möchten, können Sie eine gedruckte Leiterplatte oder ein Komplettpaket aus Gründen der Bequemlichkeit erhalten.
Sandwich gewann den zweiten Platz von 14 Roboter an der Chicago Line-Anschluss Wettbewerb
Obwohl Sandwich ist viel einfacher als süß, gibt es eine Reihe von Konzepten, die über durch:
- Blinkende Lichter
- LEGO Einschub auf Rädern
- Die Fähigkeit, entweder hell oder dunkel Pfaden zu folgen,
- Ummantelten Körper (aber ein allgemein verfügbar Ziploc Sandwich Container anstelle von m-m-Rennen Zinn)
Sandwich übersteigt eigentlich Süß in einigen Grüßen:
- kleinere
- Feuerzeug
- viel ruhiger
- Weniger teuer
- Doppelte Geschwindigkeit
- Nur eine Leiterplatte statt drei
- Keine Programmierung - nur ein Off-the-shelf Komparator Chip
Dann wieder, weil Sandwich einen Komparator zum Gehirn nutzt, muss es nicht einige der ausgefallenen Fähigkeiten von Sweet-Mikrocontroller erlaubt:
- Das Fahren ist nicht so glatt
- Kann nicht so scharf von abwechselnd
- Blinkende Lichter sind nicht so schick
- Wird nicht aufhören, wenn der Pfad endet (keine große Sache, da die meisten Kurse Endlosschleifen sind)
- Kann nicht automatisch erkennen, ob die Linie hell oder dunkel ist (so ein manueller Auswahlschalter verwendet statt)
Es wäre nicht schwierig sein Sandwich-Design zu verbessern, indem ein kleiner Mikrocontroller und einige Unterstützungsschaltungen Hinzufügen Sweet-Funktionen zur Verfügung zu stellen. Sandwich Körper, Motoren, Anschlüsse und andere Elemente könnten unverändert bleiben.
Drei Roboter: Blau Sandwich (oben links) mit einer Leiterplatte; Red Sandwich (rechts oben) mit Phototransistoren, größer Rädern und ein 6-Volt-Batteriepack; und das ursprüngliche Sandwich (unten in der Mitte) mit Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung und kein Scheinwerfer Helligkeitsjustage
Sandwich jedermann?
Ich habe bisher vier Sandwich Roboter gebaut. Drei von ihnen sind oben (Sandwich, Blau Sandwich, und Red Sandwich) und ein Roboter wurde verschenkt (Grün Sandwich) dargestellt. Die Roboter werden für die Farbe der m-m Minimega Süßigkeiten Rohr genannt, die ihre Motoren miteinander verbindet.
Links: Ein wenig chaotisch Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung. Rechts: Viel sauberer und schneller mit einer Leiterplatte.
Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung vs. Printed Circuit Board
Sandwich (mit einem gelben Röhre) war das erste der Serie. Die Schaltung des Roboters wurde ursprünglich auf eine lötfreie Steckbrett ausgelegt dann auf einem einfachen Steckbrett # 26 AWG Draht Standard reproduziert unter Verwendung aller Komponenten zu verbinden. Obwohl Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung raubend etwas chaotisch und die Zeit ist, dann ist es eine gängige Methode für den einmaligen Gebrauch Kreationen oder Prototypen.
Links: Licht, weg, dunkellinig-Anschluss Kippschalter. Recht: Weiß, schwarz, blau und Abdeckband.
Helle und dunkle Linien
Gemalte Linien (oder bestehende Muster auf dem Boden) gut funktionieren. Allerdings habe ich Band finden Maskierung am meisten Spaß zu sein, da improvisierte Kurse aufgebaut und modifiziert werden können (und später entfernt) sofort.
Der Standard-Sandwich-Roboter verwendet Cadmium-Sulfid (CdS) Fotowiderstände (oben). Die Red Sandwich Variation verwendet Phototransistoren (unten).
Viele Linien folgende Roboter haben Schwierigkeiten Tracking-Abdeckband, wenn der Roboter Infrarot-LEDs und Sensoren verwendet. Es scheint, die meisten Abdeckband zu einem gewissen Grad Infrarot transparent sind, so dass der Hintergrund „Farbe“ blutet durch und der Roboter die Linie nicht sehen kann.
Um dieses Problem zu vermeiden, Sandwich verwendet zwei Paare von gewöhnlichen Cadmium-Sulfid-Photowiderständen. Auch als Lichtschranken, sie sind in der Lage sichtbares Licht in den gleichen Bereichen wie das menschliche Auge zu sehen. Also, wenn Sie die Zeile sehen können, kann der Roboter auch.
Leider reagieren CdS Fotowiderstände ziemlich langsam, was einen Roboter behindern könnte, die sich um auf der Überholspur fährt. Als Test Sandwich Vision und Geschwindigkeit zu verbessern, seinen Bruder, Rot Sandwich, gewann größere Räder und sichtbares Licht Phototransistoren. Fototransistoren reagieren Bestellungen-of-Größenordnung schneller, noch überhaupt Tracking nicht verbessern. (Später habe ich herausgefunden, warum.)
Links: Weiße LED als Scheinwerfer zwischen Photowiderstände. Rechts: Sandwich von elf LEDs beleuchtet.
Schatten und Nachtrennen
In jedem Linien folgenden Roboter, ist es wichtig, die Schatten und Umgebungslicht zu überwinden, die den Roboter versehentlich in Richtung einer heller oder dunkler Fleck auf dem Boden statt der Linie es angeblich folgen führen könnte. Die einfachste Lösung ist es, die Sensoren unterhalb dem Roboter (oder unter einem Frontschürze) zu verstauen und eine exakte Menge an Beleuchtung mit LEDs bereitzustellen.
Dies gab mir eine Entschuldigung einige weiße LEDs als Scheinwerfer zu verwenden. Durch die Verwendung von weißen LEDs anstelle von nur einer einzigen Farbe, wie Rot, kann der Roboter verschiedene Farben des Bandes folgen gleich proficiently.
Neben Scheinwerfern werden LEDs auf Sandwich verwendet, auf der Seite des Bodens zu zeigen, der Roboter denkt heller ist. Die linken und rechten Seite des Sandwich-Blitz auf und ab, als es fährt um den Boden mit der Zeile unterhalb zentriert. Dieser Hinweis darauf, was der Roboter denkt wirklich geholfen, das Debuggen.
Darüber hinaus hat Sandwich eine Reihe von LEDs in die Mitte Kunststoff m-m Süßigkeiten Rohr gestopft, die aufleuchtet (ziemlich) gleichmäßig. Es ist eine wunderschöne Wirkung, vor allem in der Nacht. Und da der Roboter Scheinwerfer hat, kann sie in völliger Dunkelheit fahren.
Kleine Löcher in der Hülle des Roboters ermöglicht den Zugriff Trimpotis einzustellen
Kleinere Anpassungen
Roboter, die hervorragend im Heimlabor (das heißt der Keller) durchführen kann, an der Strecke am Renntag raschend pingelig sein. Sandwich umfasst zwei Trimmpotentiometer (variable Widerstände), die durch zwei kleine Löcher in dem Roboter Schale eingestellt werden kann.
Der erste trimpot passt die Helligkeit der Scheinwerfer und die zweite trimpot ausgleicht die Fotowiderstände, so dass sie ausgeglichen sind. Nach der Montage muss der Roboter in der Regel nur einmal angepasst werden. Wenn jedoch der Roboter später mit verschiedenen Rädern oder verschiedenen Batteriespannungen ausgestattet ist, ist es vorteilhaft, diese Potentiometer zu haben zu kompensieren.
Sandwich verwendet eine 9-V-Batterie (oben), wo, wie Red Sandwich verwendet ein 6 V Batterie-Pack
9-V-Batterien eignen sich hervorragend für die meisten kleinen Roboter durch die kompakte Größe der Batterie und dem Anschluss. Das einzige Problem mit 9-V-Batterien ist ihre kurze Laufzeit, die vor allem von wiederaufladbaren Sorten ist.
Red Sandwich-Swaps in einem 6-V-Batterie-Pack von vier AAA-Alkaline-Zellen. Durch einen größeren Raddurchmesser Picking ist der Roboter für die niedrigere Spannung zu kompensieren, und die gleiche Gesamtgeschwindigkeit zu erzielen. In dieser Konfiguration ist Red Sandwich Lage für viel, viel längere Zeit zu betreiben.
Links: Drei verschiedene LEGO Räder. Rechts: Aluminium und Messing Kupplungen
LEGO Räder
Ich habe immer ein Fan von LEGO Rädern gewesen. Sie sind billig, verfügbar in einer Vielzahl von Größen und Designs, und haben eine Standard-Nabe-Verbindung.
Fast alle meine Roboter verwenden LEGO Räder mit einem hausgemachten Koppler. Der Koppler kann verschiedene Größen von Motorwellen passend gemacht werden. Das andere Ende des Kopplers hat eine LEGO Querachse, das nahezu jedes LEGO Rad erlaubt angebracht werden. Dies macht es schnell und einfach mit verschiedenen Rädern zu experimentieren. Außerdem können die Räder abziehbar, ohne Werkzeug, zum Speichern oder den Roboter zu transportieren.
Motherboard an den Körper des Roboters verbunden mit Molex KK-Anschlüsse
Molex KK-Steckverbinder
Ein weiterer Anschluss in der Regel auf kleinen Roboter (und anderen elektronischen Projekten) gefunden ist das Molex KK. Durch das Anbringen des Roboterkörpers auf dem Motherboard mit Druck auf Anschlüsse kann der Roboter für die Wartung demontiert werden, oder haben sogar Teile ausgelagert, ohne Entlöten oder andere Schwierigkeiten. In der Tat kann dieser ganze Roboter in Stücke in Minuten getrennt werden.
Frontansicht des Sandwiches nach einer weißen Maskierungsbandleitung
Nach dem Pfad
(Klicken Sie auf das obige Bild, einen Film von Sandwich-Rennen zu sehen)
Sandwich Rennstrecke
Just for fun, mein Sohn und ich setzte diesen Kurs nach oben.
- Sandwich, der Line-Anschluss Roboter
- Der Roboter muss unter der Brücke fahren, übersehen von Pound of Wood (Cameo)
- Der Roboter Ringe drei Glocken in der Luft schweben
- Der Roboter fährt nach oben und über die Rampe
- und dann stürzt in einen Brief Blockwand (entsprechend Schreibweise „crash“)
Machen Sie Ihren eigenen Roboter
Wenn Sie diesen Roboter bauen möchten, können Sie Schritt-für-Schritt-Anleitungen, sowie Zeichnungen, Schaltplänen, Teilenummern und Teilelieferanten in dem Buch, Roboter-Gebäude für Anfänger finden.
Viele, viele Leser ihre eigenen Sandwich Roboter geschaffen. Sie können auch!