E-têxtil robótico: 5 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Olá! Meu nome é Fiberbot, e estou muito feliz por você fazer mais com meus amigos. Nesses instrutíveis, você aprenderá exatamente como fazer um robô que se pareça comigo. Também vou lhe contar um segredinho e compartilhar com você como me fazer sorrir (ou seja, como me codificar!) Porque tenho ensinado muitas pessoas a fazer mais Fiberbots, estou muito cansado e poderia realmente use um cochilo. Então, ao invés de eu ensiná-lo, será meu dono que sempre sabe como colocar um sorriso no meu rosto … literalmente. Mergulhe no resto da aula, divirta-se, aprenda muito e voltarei mais tarde para conhecer meu novo amigo que você criou !! Vejo você em breve!:)

Etapa 1: Lição 1: Obtendo os suprimentos

São dois componentes diferentes que compõem este projeto, arte e tecnologia. O termo escada inclui fazer o corpo do Fiberbot com materiais consumíveis e a parte anterior do projeto requer uma abordagem mais experiente em tecnologia usando não consumíveis. Para o modelo Fiberbot, a maioria dos suprimentos pode ser encontrada na Dollar Store local ou loja de artesanato. Para o componente robótico do Fiberbot, comprei a maioria dos meus suprimentos online na Adafruit, mas existem várias lojas online onde você pode encontrá-los. Também recomendaria comprar ou alugar o livro Make: Making Simple Robots de Kathy Ceceri. Foi neste livro que encontrei o projeto Fiberbot, que oferece instruções passo a passo descritivas e fáceis de seguir. Todos os materiais listados abaixo custaram cerca de US $ 40, mas isso porque eu não tinha nenhum. (Também peguei emprestado o ferro de solda que diminui o preço do projeto). Este é definitivamente um dos e-têxteis mais baratos, e também é muito bonito !!

Corpo / modelo do Fiberbot

- feltro de cores diferentes - ferro de solda

- tesoura - fio de solda

- linha de bordar - cortadores de fio / decapantes

- fios revestidos de agulhas ou pinças de crocodilo

- velcro

- serapilheira

- cotão / fiapos de secar

Suprimentos para robôs

- Microcontrolador Adafruit Gemma (# 1222)

- Adafruit Mini (0,8 polegadas) 8x8 LED Matrix com mochila

- Suporte de bateria Adafruit 3 x AAA com botão liga / desliga e cabo conector JST de 2 pinos (# 727)

- Mini cabo USB (# 260 - um cabo de telefone celular funciona)

- Computador (Windows ou Mac)

Etapa 2: unindo o corpo

Agora vamos começar a criar o corpo mole para o robô. Eu comprei esses materiais em minha loja local por menos de $ 5. Eu amo o quão fofo o Fiberbot é, e também o quão barato!

1. Usei estopa porque é fácil de cortar, costurar e as bordas desfiadas criam um robô divertido e corajoso. Eu segui o modelo fornecido no livro do criador de Kathy Ceceri. No entanto, criar seu próprio modelo também funciona, desde que haja espaço suficiente para o microcontrolador e a matriz de LED.

2. Criei meu modelo Fiberbot do zero, no entanto, há um padrão para impressão que pode ser acessado em https://bit.ly/fiberbot-template. Depois de ter seu modelo pronto, trace-o em sua folha de serapilheira com um marcador que seja escuro o suficiente para aparecer.

3. Em seguida, você vai querer dimensionar seu microcontrolador e matriz de LED em um feltro colorido. Na foto acima, eu estava trabalhando com um Arduino FLORA que é muito maior que o Gemma. No entanto, eu recomendaria usar o Gemma para este projeto. Para um robô ainda mais esteticamente agradável, adicione outra peça de feltro colorido atrás da peça inicial de feltro. Isso adicionará mais robustez aos “olhos” do robô, tornando mais fácil a transferência do corpo do robô para o corpo do robô.

4. Para costurar seu Fiberbot, você precisará saber como fazer o pesponto. Felizmente, existe um instrutor para isso! Eu recomendaria ver este instrutível se você não souber como ou se for novo na costura. É fácil e rápido de ler, não demorando muito para criar seu Fiberbot!

5. Acima, você pode ver que costurei todo o corpo do Fiberbot, mas deixando a parte superior do retângulo aberta. Isso ocorre porque você estará enchendo seu Fiberbot e precisará deixar espaço nesta etapa. Você vai precisar de um material para encher o corpo. Fluff funciona muito bem, eu simplesmente não tinha nenhum em minha casa, então improvisei um pouco e usei fiapos de secar e funcionou tão bem! Além disso, é grátis! Depois de encher seu Fiberbot com a plenitude de seu gosto, termine de costurar a parte superior do Fiberbot.

6. Você vai querer cortar alguns pedaços pequenos de velcro e colocá-los nos quatro cantos da cabeça do Fiberbots. Você precisará alinhar essas peças de velcro com as da parte de trás das peças de feltro.

7. Corte o Fiberbot, mas certifique-se de não cortar muito perto da costura. Você deve deixar cerca de 1,5 a 2 polegadas de espaço entre a linha e a tesoura para garantir que a serapilheira não se desfaça.

8. Maravilha, o Fiberbot está incrível até agora !!! (Espere até que ele possa realmente sorrir!)

9. Separe o Fiberbot. Coloque-o em uma área que não produza calor. Serapilheira e fiapos de secar são muito inflamáveis!

Etapa 3: juntando o robô

Ok, agora estamos apenas começando! Colocando o E em E-têxteis, woo! As instruções abaixo são as que eu segui no livro Make: Making Simple Robots. Este livro foi muito detalhado e super útil para eu completar este projeto. Vamos começar!

Etapa 1: A matriz de LED vem com uma placa de circuito de mochila que permite que a matriz seja compatível com a programação simples do Arduino. Esses dois dispositivos precisam ser soldados antes de passar para a próxima etapa. Soldar é uma tarefa simples que usa um ferro de solda para derreter o metal e fundi-lo a outros objetos. Existem 16 orifícios no total na mochila e 16 fios na matriz que deslizam nas laterais da mochila. Você pode ver as duas peças diferentes nas fotos acima. Alinhe os fios com os orifícios e empurre-os com cuidado. O que eu descobri que funcionou melhor para soldar as duas peças juntas foi conectar o fio de solda e o ferro de solda entre o fio na matriz. Ter o fio da matriz no centro e, em seguida, ter os dois componentes se encontrando permitiu que a solda formasse uma bela bola no fundo da mochila. Repita esta etapa para os próximos 15 fios.

- Se você não tem certeza de como soldar, não se preocupe! Existe um instrutível para isso. Confira este manual básico de solda se você for novo em soldagem e quiser aprender mais.

Etapa 2: Agora que a matriz está pronta, a próxima etapa é prender quatro fios ou pequenas pinças de crocodilo aos quatro orifícios conectados à mochila. Você pode usar fios de cores diferentes, mas como eu só tinha uma cor de fio revestido, usei apenas um. Solde os quatro fios em cada orifício usando a mesma técnica que usei para soldar a matriz e a mochila. Apare os fios restantes.

Etapa 3: A próxima etapa é conectar a Gemma à matriz de LED. Cada fio tem um local específico na Gemma, por isso é importante conectar os fios corretamente. Certifique-se de ter descascado o fio cerca de meia polegada antes de torcê-los na Gemma. Usei esse método, mas você também pode soldar os fios na Gemma. Como os furos são feitos para costurar e não para soldar, se você estiver soldando os fios, precisará pré-estanhar os furos. Isso significa adicionar uma camada adicional de solda aos orifícios. Usei a imagem acima do livro Make: Making Simple Robots para uma referência de onde cada fio deve ser conectado.

O fio + (vermelho na foto) será conectado ao painel inferior à direita (marcado com Vout).

O fio - (preto na foto) será conectado ao painel superior à direita (marcado como GND).

O fio D (amarelo na foto) será conectado ao bloco do meio à esquerda (marcado como D0).

O fio C (verde na foto) será conectado ao pad superior à direita (marcado como D2).

Ceceri, K. (2015). Make: Making Simple Robots. São Francisco: Maker Media Inc.

Etapa 4: Agora você concluiu a construção dos “olhos” do robô! YAY! Quase lá para acordar o Fiberbot e apresentá-los ao seu novo amigo. Você pode executar um teste para se certificar de que sua Gemma está funcionando corretamente. Você pode encontrar essas etapas na próxima lição !!

Etapa 4: baixando o Arduino Blink

Nesta lição, você executará um teste em seu Gemma e também fará o download do programa que permite codificar seu microcontrolador usando o Arduino IDE.

Como fazer um teste:

É importante fazer um teste em seu Adafruit Gemma antes de mergulhar na codificação dele. Aqui estão as etapas para executar um teste prático em sua Gemma. Instruções derivadas de Make: Making Simple Robots de Kathy Ceceri.

Etapa 1: Se estiver usando um computador Windows, você precisará baixar um driver chamado USB-tinyISP. O trabalho dos motoristas é entender a linguagem que está sendo comunicada do computador para a Gemma. Semelhante a como os humanos mudam sua linguagem quando estão falando com jovens, em comparação com quando estão falando na frente de estudantes universitários. Em outras palavras, baixar o driver permite que o computador se comunique efetivamente com a Gemma.

- Para instalar o driver: Digite http // bit.ly / ada-drivers onde você encontrará instruções para Windows 7, 8 e XP.

Passo 2: Conecte sua Gemma ao computador usando a porta USB e o cabo mini USB da Gemma. Uma vez conectado, você deve ver a luz LED verde na Gemma acender, bem como o flash LED vermelho na placa.

- Depois de conectar sua Gemma, deve haver uma caixa de diálogo pop-up na tela. Você não precisa dele para pesquisar o driver na web, pois ele deve instalar o driver diretamente no seu disco rígido.

Etapa 3: Em seguida, você precisará baixar o programa Arduino IDE em seu computador. Acesse o download da página do programa Arduino IDE aqui e siga as instruções. Depois de fazer o download do programa com êxito em seu disco rígido, você precisará garantir que está usando a placa correta. Infelizmente, como o Gemma é um Adafruit e apenas compatível com o Arduino, você deve baixar a placa separadamente e instalá-la no programa. Assista a este vídeo tutorial onde mostro como fazer o download da placa Adafruit Gemma no programa IDE. Você também pode visualizar este link que fornece instruções descritivas para baixar placas adicionais para a programação IDE.

Etapa 4: execute o código. Assista a este vídeo que mostra qual código usar para executar o teste. Este código específico é definido para alterar o LED vermelho para começar a piscar uma vez a cada segundo. Embora estivesse piscando antes, esse piscar deve ser muito mais lento.

Etapa 4: Agora que você tem sua Gemma funcionando e o corpo pronto, a próxima etapa é conectá-los. Usando outra cor de feltro, recorte um contorno da Gemma e da matriz de LED. Coloque os contornos atrás de cada peça. Costure os cantos da matriz de LED e da Gemma na peça retangular de feltro que você fez no início desta lição.

Etapa 5: conecte a bateria ao Gemma e coloque a caixa preta atrás do robô. Prenda a bateria na parte traseira do Fiberbot com velcro. Dessa forma, se você quiser colocar esses "olhos" em um robô diferente, tudo será portátil.

Tudo bem, então você pode desligar o Fiberbot por um segundo. Vou guiá-lo até o site que fornece instruções passo a passo sobre como fazer o download do programa Arduino em seus computadores MacBook ou Windows. Agora, isso vai fazer seu Fiberbot sorrir!

1. Baixando o Arduino: No site da adafruit, há uma página disponível especificamente para aprender sobre o controlador Gemma. Em primeiro lugar, você precisa baixar o software compatível para o seu computador. Aqui está o link para concluir esta etapa.

Baixando Arduino

2. Programação com Arduino IDE: Mais uma vez, no site da adafruit em introdução ao Gemma, você pode encontrar uma guia chamada ‘programação com Arduino IDE’. Esta página da web específica permite que você entenda os significados por trás do código. Toda a codificação é essencialmente, está dizendo algo para executar como tarefa. Eles são conhecidos como entradas e saídas. Uma entrada é a informação que chega ao objeto e a saída é o resultado final. Por exemplo, se eu digo a minha irmã para lavar a louça e ela faz isso, a entrada é representada por eu pedindo a ela para lavar a louça, a saída é ela lavando-a. Outro exemplo seria usar o controle remoto da TV. Você pressiona o botão on que é a entrada e a TV liga atuando como a saída. A mesma comunicação é usada ao trabalhar com microcontroladores. Vamos aprender como enviar entradas para nossa Gemma para que ela tenha uma resposta (saída). Leia sobre os diferentes significados do código. Eu realmente gosto de usar este site porque ele divide as etapas para iniciantes. É fácil de entender e eles fornecem muitos recursos visuais para acompanhar.

Programando com Arduino IDEhttps://learn.adafruit.com/introducing-gemma/progr…

3. Depois de fazer o download do programa Arduino em seu computador, abra-o e siga o prompt do vídeo que forneci. Você deseja clicar em ‘ferramentas’ na barra de menu superior, role para baixo até ‘quadro:’ e clique em Adafruit Gemma (ATtiny85 @ 8MHz). Como a codificação é ligeiramente diferente de placa para placa, é importante escolher a placa correta para o controlador que você está usando.

4. Agora que você baixou o programa Arduino e se familiarizou com parte do contexto por trás da codificação, acho que você está pronto para começar a codificar seu próprio Fiberbot !!! Confira a próxima lição sobre como codificar usando o Blink.

Etapa 5: codificação do Fiberbot

1. Mais. Etapa.

O esboço intermitente que você usou para executar um teste para o seu Gemma é um código simples que você pode usar para se familiarizar com o programa. Encontre onde diz atraso (1000). Este comando diz à Gemma para ligar e desligar o LED por 1000 milésimos de segundo ou em outras palavras, 1 segundo. Você pode brincar com o tempo para entender como alterá-lo mudará a velocidade do LED piscando. Por exemplo, se você alterar para atraso (500), o LED piscará duas vezes mais rápido. Se você alterá-lo para delay (2000), pode adivinhar o que mudaria? Sim, você conseguiu! Diz ao dispositivo Arduino para piscar duas vezes mais devagar.

** Lembre-se: você sempre terá que apertar o botão reset em sua Gemma toda vez que quiser carregar um novo arquivo.

É possível que, ao verificar / fazer upload do código, haja um erro na parte inferior da tela impressa em vermelho. Se isso acontecer é frequentemente porque você se esqueceu de apertar o botão de reset em sua Gemma. Se este não for o caso, você pode ler a página "Configurando com o Arduino IDE" (https://bit.ly/arduino-setup) para obter mais instruções e assistência. Há também um Fórum de Suporte ao Cliente Adafruit, onde uma pessoa ao vivo poderá fornecer assistência e responder a quaisquer outras perguntas que você tenha.

Agora que você executou com sucesso o código blink em sua Gemma, é hora de envolver a Matrix. Para isso, você precisará baixar uma biblioteca chamada TinyWireM. Veja como:

1. Feche todas as janelas abertas do Arduino

2. Acesse o site da Adafruit ou digite https://bit.ly/gemma-sc. É aqui que você encontrará a biblioteca TinyWireM. Baixe isso. Enviei um vídeo para mostrar como fazer isso em um computador Mac. Você também pode acessar este link para obter um guia passo a passo escrito para fazer o download desta biblioteca. Ao baixar esta biblioteca, você terá acesso permanente a este código, permitindo que você salve como novos arquivos.

3. A etapa 2 pode ser um tanto confusa. Nesse caso, os códigos estão disponíveis no site da Adafruit. Você pode copiar e colar os códigos no programa Arduino Blink e executá-los a partir daí. Você desejará criar duas novas guias, semelhantes à forma como existem guias no navegador. Verifique os dois códigos e carregue-os em sua Gemma e Matrix. TA-DA !!!!! Você acabou de codificar e fazer upload usando o Arduino IDE !!!!! Você deixou o Fiberbot muito feliz !! Conecte sua bateria ao seu Gemma e desconecte o USB do seu computador e do microcontrolador. Agora você pode mostrar seu amigo Fiberbot para todos! Divirta-se:)

** Se por acaso nada estiver acontecendo, volte para a lição anterior e leia como solucionar problemas / onde encontrar ajuda.