Edison: Μια ματιά στο σχεδιασμό του ρομπότ ο καθένας μπορεί να αντέξει οικονομικά - 💡 Fix My Ideas

Edison: Μια ματιά στο σχεδιασμό του ρομπότ ο καθένας μπορεί να αντέξει οικονομικά

Edison: Μια ματιά στο σχεδιασμό του ρομπότ ο καθένας μπορεί να αντέξει οικονομικά


Συγγραφέας: Ethan Holmes, 2019

Η ηλεκτρονική και η αναπαραγωγή του LEGO ήταν πάντα πάθος μου. Ως παιδί είχα μια συλλογή τέρατα του LEGO και πνίγηκα πάνω από τον κατάλογο "Dick Smith Electronics" γεμάτο καταλόγους ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και κιτ (αυστραλιανή έκδοση του Radio Shack / Tandy). Καθώς μπαίνω στο 40ο έτος μου, τελικά φέρνω τα δύο αυτά πάθη μαζί με τον Edison.

Edison, το τελικό προϊόν

Το Edison είναι ένα συμβατό και προγραμματιζόμενο ρομπότ LEGO που ο καθένας μπορεί να αντέξει και μόλις κυκλοφόρησε στο Kickstarter για $ 39 το καθένα. Αυτή είναι μια εκπληκτική τιμή, ακόμα κι αν το λέω έτσι! Έτσι, το ερώτημα είναι πώς έχω επιτύχει αυτό όταν άλλα λιγότερο λειτουργικά ρομπότ με λιγότερους αισθητήρες πωλούν για πολλαπλάσια αυτής της τιμής; Λοιπόν, μέρος της απάντησης είναι στην ανακύκλωση ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Μη ανακύκλωση χρησιμοποιημένων εξαρτημάτων, αλλά επαναχρησιμοποίηση μεμονωμένων εξαρτημάτων για περισσότερες από μία εργασίες μέσα στο ρομπότ. Κάνοντας αυτό, όπως θα μάθετε σήμαινε ότι έπρεπε να βρω μερικές αρκετά μοναδικές λύσεις μηχανικής.

Οι αισθητήρες του Edison

Μία από τις πιο πολύπλοκες λύσεις ανακύκλωσης εξαρτημάτων είναι η υπομονάδα δέκτη υπερύθρων (IR). Ήθελα αυτό το ενιαίο συστατικό να:

  1. Λάβετε εντολές τηλεχειρισμού από ένα τυπικό τηλεχειριστήριο TV / DVD
  2. Λάβετε δεδομένα IR από άλλο ρομπότ Edison και
  3. Εργαστείτε με δύο LED εκπομπής IR από κάθε πλευρά του ρομπότ για να λειτουργήσετε ως ανιχνευτές εμποδίων.

Ακούγεται αρκετά εύκολο, σωστά! Δεν είναι αρκετά, όταν ο Edison οδηγείται από τηλεχειριστήριο τηλεόρασης, το σήμα IR προέρχεται από πάνω και μπορεί να έρθει από οποιαδήποτε γωνία. Όταν δύο Edisons επικοινωνούν βασίζονται στο IR που αντανακλάται από το ανώτατο όριο, έτσι και αυτό απαιτεί το σήμα να προέρχεται από πάνω. Αυτό υπαγορεύει ότι η υπομονάδα δέκτη IR πρέπει να είναι στραμμένη προς τα πάνω για να λειτουργεί αποτελεσματικά. Το σημείο 3 ρίχνει ένα κλειδί στα έργα, επειδή το φως IR πρέπει να αντικατοπτρίζει ένα εμπόδιο που βρίσκεται μπροστά από την Edison. Επομένως, η μονάδα δέκτη IR πρέπει να είναι στραμμένη προς τα εμπρός. Uhh ohh!

Προσανατολισμός υπομονάδας IR δέκτη

Η λύση σε αυτό το αίνιγμα ήταν να αντιμετωπίσει το δομοστοιχείο δέκτη υπερύθρων και να δημιουργήσει ένα φακό που αντανακλάται και διαθλάται το φως IR. Τώρα το φως που έρχεται από μπροστά από τον Edison φτάνει στο δέκτη IR, αλλά επιτρέπει επίσης και το φως να μπαίνει από πάνω. Το ίδιο σχήμα φακού λειτουργεί για τις υπέρυθρες IR λυχνίες LED που μεταδίδουν το φως IR με το μέρος του φωτός να μεταδίδεται επίσης προς τα εμπρός για ανίχνευση εμποδίων. Ο φακός λειτουργεί επίσης και για τους δύο φωτοτρανσικούς αισθητήρες που βλέπουν προς τα πάνω που επιτρέπουν στον Edison να ακολουθεί το φως.

Διατομή φακού

Περιττό να πω ότι ο φακός για να εργαστεί με τον τρόπο που ήθελα δεν ήταν βόλτα στο πάρκο. Σε αντίθεση με άλλες πτυχές του πρωτοτύπου Edison, δεν μπορούσα να χρησιμοποιήσω τον τρισδιάστατο εκτυπωτή μου, καθώς δεν μπορεί να τυπώσει έναν απολύτως διαφανή φακό με γυαλισμένη επιφάνεια. Κάλεσα τον στενό φίλο και τον βιομηχανικό σχεδιαστή Andrew Rogers για βοήθεια. Ο Andrew υπολόγισε τη γωνία της επιφάνειας διάθλασης, αλλά πρόσθεσε και κοίλες και κυρτές επιφάνειες που δίνουν στον Edison το καμπύλο του μέτωπο. Αυτό το σχήμα βοηθά να εστιάσετε το θωρακισμένο φως από τις λυχνίες LED IR και ξανά στη μονάδα δέκτη IR. Όταν κοιτάζετε το μπροστινό μέρος του φακού, μπορείτε να δείτε το PCB και τα στοιχεία να μεγεθυνθούν.

Το οριζόντιο PCB και τα εξαρτήματα μεγεθύνονται και φαίνονται μέσα από το μπροστινό μέρος του φακού

Η επόμενη δουλειά του Andrew ήταν να δημιουργήσει ένα δοκιμαστικό πρωτότυπο. Το έκανε αυτό δημιουργώντας ένα δίσκο πάχους 12mm (0,5in) με διάμετρο 410mm (16,1in) από διαφανές ακρυλικό. Αυτό έγινε με το χέρι σε ένα πηχάκι με την επιφάνεια διάθλασης σε όλη τη διαδρομή. Ο δίσκος ήταν γυαλισμένος με πάστα διαμαντιών και κόπηκε τμήματα από αυτό για να δημιουργήσει ένα πρωτότυπο εργασίας.

Πρωτότυπο φακό που κόβεται από ακρυλικό δίσκο

Χρειάστηκε λίγος χρόνος για να βρεθεί η σωστή ανίχνευση εμποδίων, καθώς υπήρχαν τρία στοιχεία στο παιχνίδι, η οπτική του φακού, η ηλεκτρονική (επιλογή εξαρτημάτων και η πόλωση) και το λογισμικό (IR παλμική συχνότητα και ψηφιακό φιλτράρισμα θορύβου). Μετά από μερικές εβδομάδες δοκιμών και σφαλμάτων, φτάσαμε στον σωστό συνδυασμό και επιτύχαμε την ακριβή ανίχνευση εμπόδια στο αριστερό και το δεξί με αμφίδρομες επικοινωνίες IR και τη δυνατότητα λήψης εντολών από ένα τηλεχειριστήριο τηλεόρασης. Πρόκειται μόνο για έναν τομέα όπου η Edison ανακυκλώνει εξαρτήματα και μόνο μία από τις πολλές προκλήσεις της τεχνολογίας που ξεπεράστηκαν για να μειωθεί το κόστος. Μια άλλη πρόκληση ήταν ο φωτοανιχνευτής παρακολούθησης της γραμμής και ο τρόπος με τον οποίο διπλασιάζεται ως θύρα προγραμματισμού, αλλά αυτή η ιστορία μπορεί να χρειαστεί να περιμένει μέχρι άλλη στιγμή. Μάθετε περισσότερα για τον Edison στη διεύθυνση www.meetedison.com



Μπορεί Να Σας Ενδιαφέρει

Επίπεδες πακέτα παρατήρησης πρωτοτύπου στέγης

Επίπεδες πακέτα παρατήρησης πρωτοτύπου στέγης


Μεταλλαγμένη τέχνη καταστημάτων αποπληρωμής: Μερικοί προσωπικοί φίλοι

Μεταλλαγμένη τέχνη καταστημάτων αποπληρωμής: Μερικοί προσωπικοί φίλοι


Πώς να κάνετε: Γυρίστε τα μπουκάλια σόδας σε ένα διοργανωτή γραφείου

Πώς να κάνετε: Γυρίστε τα μπουκάλια σόδας σε ένα διοργανωτή γραφείου


Maker Business: Συμβουλές για την επίτευξη ταχύτητας διαφυγής

Maker Business: Συμβουλές για την επίτευξη ταχύτητας διαφυγής