Autonomous Foosball Table: 5 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:30

Lub hom phiaj tseem ceeb yog ua kom tiav ib qho qauv ua haujlwm rau Autonomous Foosball Table (AFT), qhov uas tib neeg ua si ntsib lub ntsej muag neeg hlau. Los ntawm tib neeg kev xav ntawm qhov kev ua si, rooj foosball zoo ib yam li lub rooj ib txwm muaj. Cov neeg uas ua ntawv ntawm tib neeg tau raug tswj los ntawm plaub txoj hauv kev uas tuaj yeem txav mus los thiab tawm thiab hloov pauv cov neeg ua si ncaj qha hla qhov chaw ua si thiab ncaws pob mus rau tus neeg sib tw lub hom phiaj. Sab ntawm tus kheej muaj:> Yim lub cav servo siv los tswj cov leeg ntawm lub rooj foosball> Lub microcontroller los qhib lub servo motors thiab sib tham nrog lub khoos phis tawj> Lub taub hau ntsaws webcam txhawm rau taug qab pob thiab cov neeg ua si> Lub khoos phis tawj los ua haujlwm cov duab webcam, siv kev txawj ntse dag, thiab sib txuas lus nrog microcontrollerBudget txwv rau cov qauv ua kom qeeb txoj haujlwm qee qhov thiab khaws nws cov haujlwm kom tsawg. Cov motors kom txav cov players ntawm kev sib tw nrawm tau pom tias kim heev, yog li qis-kawg servos yuav tsum tau siv. ua li ntawd yuav raug nqi ntau dua $ 500 tus nqi pib (tus nqi tsis muaj lub zog siv hluav taws xob & khoos phis tawj).

Kauj Ruam 1: Sib dhos Cov Tsav Tsheb Tswj

Cov duab txuas nrog yog cov phiaj xwm hluav taws xob tag nrho nrog rau daim duab ntawm cov khoom kawg rau pawg tswj hwm lub cev. Txhua qhov yuav tsum tau ua no yuav raug yuav ntawm cov khw loj tshaj plaws hauv online (suav nrog Digi-Key thiab Mouser., lossis siv cov qauv PCB txuas nrog. Cov pob me me tuaj yeem tsim los ntawm kev siv tus lej ntawm ntu ntu. Thaum peb ua tiav, tsim qauv, peb faib cov tswj lub cev rau hauv 2 lub voj voog, txawm hais tias tsis muaj qhov zoo los ua lwm yam Ib qho tshwj xeeb uas tau siv los ua haujlwm. Cov laug cam me me ua raws li PWM tswj kev siv hluav taws xob, uas yog qhov pib tsuas yog teev PIC-12F nrog qee qhov tshwj xeeb.

Kauj Ruam 2: Servo Motor Assembly

Ob hom sib txawv ntawm servos tau siv. Ua ntej, kev txav mus los ib sab yog tswj los ntawm ib pawg ntawm plaub lub zog loj servos: Robotis Dynamixel Tribotix AX-12. Cov plaub no khiav ntawm ib kab zuj zus thiab muab kev ua haujlwm zoo. Lub zog loj ua rau cov kev pabcuam no tau npaj rau hauv txoj hauv kev uas muab qhov nrawm nrawm rau kev txav mus los. Peb muaj peev xwm nrhiav tau ib txheej 3.5 nti zog thiab taug kev mus nrog lawv los ntawm Grainger ntawm tus nqi kwv yees li $ 10 rau txhua tus. Cov servos muab lub zog tiv thaiv kev tiv thaiv ntau dhau, ib tus neeg ua haujlwm servo chaw nyob, kev sib txuas lus nrawm, kev ntsuas kub sab hauv, ob txoj kev sib txuas lus, thiab lwm yam. Qhov tsis zoo ntawm cov kev pabcuam no yog tias lawv kim thiab tsis nrawm heev (txawm hais tias iav tau pab lawv). Yog li txhawm rau kom ua kom nrawm dua rau ncaws, Hitec HS-81s tau siv. HS-81s yog tus nqi pheej yig, muaj qhov nrawm nrawm nrawm nrawm, thiab yooj yim rau kev cuam tshuam (tus qauv PWM). HS-81s tsuas yog tig 90 degrees, txawm li cas los xij (txawm hais tias nws tuaj yeem ua tau-thiab tsis pom zoo-txhawm rau sim hloov lawv mus rau 180 degrees). Ib qho ntxiv, lawv muaj lub zog nylon sab hauv uas tshem tau yooj yim yog tias koj sim hloov kho qhov kev pabcuam. Nws yuav tsim nyog tau txais nyiaj los nrhiav 180 degree kev sib hloov servo uas muaj hom kev nrawm nrawm. Qhov tag nrho cov kab ke tau sib koom ua ke nrog cov khoom nruab nrab ntom ntom ntom ntom ntom (MDF) thiab cov ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom (HDF). Qhov no tau xaiv rau nws tus nqi qis (~ $ 5 rau daim ntawv 6'x4 '), kev txiav yooj yim, thiab muaj peev xwm cuam tshuam nrog txhua qhov chaw. Kev daws teeb meem tas mus li yuav yog siv tshuab aluminium brackets los tuav txhua yam ua ke. Cov ntsia hlau tuav PWM servos nyob rau hauv qhov chaw yog tus qauv tshuab ntsia hlau (#10s) nrog txiv ntseej hex tuav lawv los ntawm lwm sab. 1mm metric tshuab ntsia hlau, kwv yees li 3/4 hauv qhov ntev, tuav AX-12 rau hauv MDF uas txuas ob lub servos ua ke. Ob chav ua yeeb yam tub rau khoom taug qab tuav tag nrho los ua ke thiab hauv kab nrog txoj kab.

Kauj ruam 3: Software

Kauj ruam kawg yog teeb tsa tag nrho cov software siv ntawm lub tshuab. Qhov no suav nrog ob peb tus lej ntawm tus lej:> Tus lej khiav ntawm daim duab ua lub PC> Tus lej khiav ntawm PIC-18F microcontroller> Tus lej khiav ntawm txhua ntawm PIC-12F microcontrollers Muaj ob qhov yuav tsum tau ua ntej los teeb tsa ua cov duab PC. Kev ua cov duab tau ua tiav los ntawm Java Media Framework (JMF), uas muaj los ntawm Hnub no. Kuj tseem muaj los ntawm Hnub, Java Kev Sib Txuas API tau siv los sib txuas lus rau lub rooj tsav tsheb tswj, hla qhov chaw nres nkoj hauv lub computer. Kev zoo nkauj ntawm kev siv Java yog tias nws * yuav tsum * khiav ntawm ib qho kev ua haujlwm, txawm hais tias peb siv Ubuntu, kev faib linux. Kev tsis sib haum rau cov lus pom zoo, kev ua haujlwm nrawm hauv Java tsis phem heev, tshwj xeeb tshaj yog nyob hauv qhov yooj yim looping (uas kev tshuaj xyuas qhov muag siv me ntsis). Raws li pom hauv lub screenshot, ob lub pob thiab cov neeg sib tw ua si tau taug qab ntawm txhua qhov hloov tshiab. Ib qho ntxiv, tus qauv ntawm lub rooj nyob ntawm qhov muag, uas yog vim li cas cov neeg pleev xim xiav tau siv los tsim cov qauv qhia pom. Cov hom phiaj tau sau npe thaum lub khoos phis tawj nrhiav tsis tau lub pob rau 10 tus lej sib law liag, feem ntau qhia tias lub pob poob rau hauv lub hom phiaj, tawm ntawm qhov chaw ua si. Thaum qhov no tshwm sim, software pib ua suab-byte txhawm rau txhawb nws tus kheej lossis hais lus rau tus nrog sib ntaus, nyob ntawm qhov kev taw qhia ntawm lub hom phiaj. Ib qho txheej txheem zoo dua, txawm hais tias peb tsis muaj sijhawm los ua nws, yuav siv qhov yooj yim infrared emitter/sensor khub txhawm rau txheeb xyuas lub pob poob rau hauv lub hom phiaj., ntawm no. Txhawm rau sau Java tus lej, siv javac hais kom ua. Tus lej PIC-18F thiab PIC-12F tau faib nrog Microchip's MPLAB software.

Kauj Ruam 4: Webcam Mount

Philips SPC-900NC webcam tau siv, txawm tias nws tsis pom zoo. Cov yam ntxwv tshwj xeeb rau lub koob yees duab no tau raug dag los ntawm cov kws tshaj lij lossis cov neeg ua haujlwm muag khoom ntawm Philips. Hloov chaw, ib lub vev xaib pheej yig yuav ua, tsuav nws tau txais kev txhawb nqa los ntawm cov haujlwm. Yog xav paub ntau ntxiv txog kev siv webcams hauv linux, txheeb xyuas nplooj ntawv no. Peb ntsuas qhov kev xav tau los ntawm lub vev xaib lub focal ntev kom haum rau tag nrho cov lus foosball hauv tus ncej. Txog tus qauv lub koob yees duab no, tus lej ntawd tau dhau mus dhau 5 feet. Peb siv cov racks uas muaj los ntawm ib lub khw muag khoom kho vajtse loj los tsim kom muaj lub mount rau lub koob yees duab. Cov racks rav ntev tau nce los ntawm txhua ntawm plaub lub ces kaum ntawm lub rooj thiab tau hla-braced los ntawm kaum tsev aluminium nkhaus. Nws yog ib qho tseem ceeb heev uas lub koob yees duab tau nyob hauv nruab nrab thiab tsis muaj qhov tig rov qab, vim tias cov software xav tias x- thiab y-axis tau ua raws lub rooj.

Kauj Ruam 5: Xaus

Txhua yam ntawm cov phiaj xwm cuam tshuam tuaj yeem rub tawm ntawm lub xaib no. Kev thaub qab ntawm feem ntau ntawm cov ntsiab lus ntawm lub xaib tuaj yeem pom ntawm no, ntawm kuv tus kheej lub vev xaib. Qhov no suav nrog daim ntawv tshaj tawm zaum kawg, uas muaj kev tshuaj xyuas kev lag luam nrog rau yam uas peb yuav hloov pauv, peb lub hom phiaj qub thiab cov npe ntawm yam khoom tshwj xeeb tau ua tiav. Qhov haujlwm tsis yog txhais tau tias yog tus neeg sib tw tshaj plaws hauv ntiaj teb. Nws yog cov cuab yeej zoo los qhia ntau yam ntawm cov kauj ruam siv hauv kev tsim cov tsiaj nyaum zoo li tus qauv tsim nyog ntawm hom neeg hlau no ua rau tus nqi qis kawg. Muaj lwm cov neeg hlau zoo li no hauv ntiaj teb, thiab yeej muaj coob leej yuav "ntaus" tus neeg hlau no. Txoj haujlwm no tau tsim los ntawm pab pawg plaub tus kws kho hluav taws xob/khoos phis tawj ntawm Georgia Tech ua tus tsim qauv haujlwm loj. Tsis tau txais kev pab los ntawm ib tus kws kho tshuab thiab tsis tau siv nyiaj thib peb. Nws yog ib txoj kev kawm zoo rau peb txhua tus thiab tsim nyog siv cov txheej txheem tsim qauv lub sijhawm. Kuv xav ua tsaug> Dr. James Hamblen, peb tus kws pab tswv yim, rau nws txoj kev pab txuas mus ntxiv hauv cov tswv yim txuj ci> Dr. Jennifer Michaels, tus thawj xibfwb, kom tsis txhob poob siab rau peb los ntawm kev sim ua txoj haujlwm muaj zog ntau dua> James Steinberg thiab Edgar Jones, tus thawj coj tsim qauv lab, rau kev pab tas li hauv kev xaj khoom ntu, teeb meem, thiab nrhiav "cov khoom txias" pov rau hauv qhov haujlwm ntawm tus nqi qis thiab muaj peev xwm ua haujlwm siab> Thiab tau kawg, peb tus tswvcuab ntawm kuv pab neeg, ntawm qhov no, tsis muaj ib yam no yuav ua tau: Michael Aeberhard, Evan Tarr, thiab Nardis Walker.