Как мы робота «WayBot» собирали или цикл статей «Как стать инженером». Часть 1

в 9:50, , рубрики: avr, diy или сделай сам, Raspberry Pi, корпус, Разработка робототехники

В 2013 году на научной выставке в Москве я увидел интерактивного промо-робота. Идея показалась мне интересной, но опыта для построения копии у меня не было. В то время я заканчивал 4 курс университета и работал на себя в сфере систем безопасности. Ходил в детстве на радиокружок, хорошо понимал зачем нужны те или иные радиоэлементы, но вот с программированием микроконтроллеров и настройке unix-like систем опыта не было. Для получения опыта в этой сфере я решил собрать копию этого робота, улучшив некоторые моменты. Конечно сразу стартовать с такого проекта было бы глупо, и в качестве теста был собран 3д-куб 5х5х5, потом увлёкшись идеей был собран 3д-куб посерьёзней разрешающей способностью 10х10х10 пикселей:

image

Набравшись ещё опыта на несложных проектах, было решено приступить к давней идее, а именно собрать промо-робота. В лучших традициях жанра на кухне вечером обсудили функционал и заложили основные принципы построения. Если с платформой и технической реализацией было в принципе понятно, то как сделать корпус, голову, и вообще красивый внешний вид, понятия мы не имели.

В качестве основной платформы был выбран на тот момент мини-компьютер Rapberry PI, а для управления силовыми элементами самодельная плата на AtMega32. Так как я «дружил» с системами видеонаблюдения, в качестве глаз робота было принято решение использовать ip-камеру с кодированием потока MJPEG, чтобы через роутер получать поток на любое устройство.

Роутер с внешней антенной, служит для подключения к wi-fi точке, что упрощает управление роботом с любого устройства, где есть браузер. Также через него мы передаём поток с ip-камеры, чтобы не загружать raspberry. Монитор 24 дюйма на корпусе робота предназначен для показа промо-материала в разрешении full-hd. Также в голове робота установлены два «глаза» из матрицы ярких светодиодов, для отображения эмоций разрешением 10х10 пикселей каждый:

image

Сейчас робот почти готов, и очень скоро мы отправим его на бета-тест на промо-акцию в торговый центр нашего города (мы находимся в г. Ростов-на-Дону). В рамках нескольких статей я расскажу, с какими трудностями мы столкнулись, в процессе построения проекта. В первой статье я расскажу как мы делаем корпус. Забегая вперед скажу, что это оказалось одной из самых сложных задач.

Для теста (мы, наивные, думали, что сразу сделаем супер-дизайн) мы придумали простой конусный дизайн корпуса, который по чертежам никто в Ростове не брался даже пытаться изготовить. Много информации почерпнули на автомобильных форумах, в сообщениях об изготовлении нестандартных бамперов. Было решено делать макет, для последующей изготовлении с него копий из стекловолокна.

Для болванки были нарезаны 4 стенки конуса и радиальные части — для соблюдения ровности окружностей:

image

Собранный скелет аккуратно заполнялся монтажной пеной, и тут крылась главная ошибка. Получалась конструкция не очень ровная, но в меня вселялась уверенность, что всё можно поправить на следующих этапах:

image

Получившуюся болванку было принято решение укрепить стекловолокном, для этого была куплена эпоксидная смола и отвердитель:

image

Затем для выравнивания конструкции ушло очень много шпатлёвки, в некоторых местах по 2 см, и вообще результатом в итоге я доволен не был. Вес корпуса составлял около 18 кг, что никуда не годилось:

image

Было решено использовать этот корпус, как болванку, а уже используя его, сделать лёгкий корпус. Болванка была обклеена слоями папье-маше, до сохранения стойкости пропорций:

image

А затем сверху уже нанесено стекловолокно, только в качестве смолы было решено использовать полиэфирную смолу, а не эпоксидную. Закупившись перчатками и респираторами мы приступили к делу, и получили лёгкую конструкцию, готовую к выравниванию минимальным слоем шпатлёвки:

image

Затем выровняли шпатлёвкой:

image

Потом разобрали монитор и из алюминиевых пластин сделали бокс для монитора, высверлили отверстия под винты, которые держат монитор и всю эту конструкцию приделали к корпусу. По бокам вырезали фанеру, которая облигала корпус и собрали всё это в одно:

image

Работа по выравниванию была уже отлажена и корпус был выровнен до состояния «не стыдно показать»:

image

Предварительно окрасили для тестов:

image

В качестве головы для теста после технологии папье-маше мы не придумали ничего лучше, как усилить обычный надувной шарик, тем более его форма нам нравилась. А итоге получилось довольно неплохо:

image

image

Сейчас стоит вопрос, как сделать полупрозрачное стекло такой формы, повторяющей шарик, решения есть и они пробуются. Наверное это будет термовакуумная формовка оргстекла:

image

В следующей статье я расскажу, как делалась техническая часть, с какими проблемами мы столкнулись и возможные варианты оптимизации.

Автор: lex232

Источник

Поделиться новостью

* - обязательные к заполнению поля