Tchaibotsky (um robô que toca piano): 12 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Este instrutível foi criado em cumprimento ao requisito do projeto do Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com)

Tchaibotsky é um robô tocador de piano movido a Arduino. A motivação era construir algo que pudesse acompanhar os pianistas, quer estejam sem um braço e não possam tocar a melodia de uma música, ou queiram fazer um dueto mas não tenham amigos. A partir de agora, seu alcance é limitado a músicas em dó maior (sem bemóis ou sustenidos).

Materiais:

• Parte superior impressa em 3D.
• Fundo impresso em 3D.
• 8 dedos impressos em 3D.
• Suporte para haste impressa em 3D.
• Compensado de 1/8 "de polegada, cerca de 11" x4 ".
• 8 micro servos com engrenagens metálicas.
• Arduino Uno.
• Placa de ensaio pequena.
• Cabos de jumpers.
• Bateria de 9V e adaptador para alimentar o Arduino.
• Fonte de alimentação externa (banco de bateria móvel).
• Cabo USB.
• Motor de passo 28byj-48.
• 2 hastes de aço de 1/8 ", 12" de comprimento.
• 1 tubo de 5/32 ", cerca de 4" de comprimento.
• 2 tubos de 1/8 ", cerca de 10" cada.

Etapa 1: impressão 3D das peças

A maior parte do projeto foi projetada para ser impressa em 3D. Isso inclui as carcaças superior e inferior, os 8 dedos, a cremalheira e o pinhão e os suportes da haste que os suportam.

Existem duas versões diferentes de dedos, dedo 1 e dedo 2. O dedo 1 é o mais longo e é projetado para se ajustar aos servos na linha superior. O dedo 2 é mais curto e vai com os servos da linha inferior.

A cremalheira e o pinhão estão um pouco finos demais agora e tendem a escorregar, então experimente e opte por algo um pouco mais grosso. Limite também o tamanho do pinhão. Quanto maior o pinhão, mais torque o motor de passo precisa produzir e, mesmo com meio passo, ele ainda para com frequência agora.

Imprimir:

• 1xHand top
• 1x Mão inferior
• 4xFinger 1
• 4xFinger 2
• Suporte 2xRod
• 1xRack
• 1xPinion

Etapa 2: Faça furos na caixa

É necessário fazer furos na parte inferior da caixa para acomodar o receptor de infravermelho e o cabo de alimentação.

Meça o diâmetro dos fios e fure na parte de trás para fazer um orifício para o cabo de força passar.

Faça um orifício do tamanho do receptor IR na parte frontal esquerda da caixa inferior, como mostrado na imagem.

Etapa 3: Alinhe os Servos

Os servos devem estar todos no mesmo ângulo. Para fazer isso, defina a posição do servo para 90 graus usando o Arduino e, em seguida, prenda o braço de forma que fique paralelo à superfície. Faça isso para todos os servos antes de inseri-los na carcaça, certificando-se de que os braços estejam voltados para o lado correto.

Etapa 4: Insira os Servos

A carcaça superior possui 8 orifícios projetados para acomodar os servos. Também existem orifícios para deixar cair os fios na parte inferior.

Insira os 4 servos inferiores primeiro e alimente os fios. Em seguida, insira os 4 servos superiores e alimente os fios pelos mesmos orifícios.

Certifique-se de que todos os braços do servo estejam aproximadamente no mesmo ângulo depois de inseridos.

Etapa 5: coloque os dedos

Existem 8 dedos. 4 mais curtos e 4 mais longos. Os mais longos vão com os servos na linha superior e os mais curtos vão com os servos na parte inferior.

Coloque o dedo inserindo-o na fenda e espetando-o com o tubo de 1/8.

Corte o tubo em excesso e lave com a lima.

Etapa 6: conecte a fonte de alimentação

Para este projeto usei uma fonte de alimentação externa por meio de um banco de baterias. Fiz isso porque ele era classificado para 5 V e poderia fornecer até 2A. Cada servo leva cerca de 200mA e o Arduino não consegue fornecer corrente suficiente para alimentar todos os servos.

Quebre o barramento de alimentação de uma pequena placa de ensaio e cole na parte inferior do compartimento inferior.

Tirei um fio USB e removi as linhas de dados. Um cabo USB terá 4 fios internos: um vermelho, preto, verde e branco. O vermelho e o preto são os únicos de que precisamos. Tire isso. Eu os soldei no conector de uma bateria de 9V porque os fios eram fios finos que não se inseriam na placa de ensaio e aconteceu de eu ter o adaptador de 9V ao redor. Em seguida, coloco o positivo e o negativo na placa de ensaio.

Etapa 7: Monte o motor de passo e a placa do driver

Insira o motor de passo na carcaça inferior, enfiando cuidadosamente os fios pelo orifício.

Cole a placa do driver onde for conveniente.

Etapa 8: conecte os fios

Os 8 condutores digitais do servo são conectados aos pinos digitais 2-9. É vital que eles sejam colocados na ordem correta. O servo mais à esquerda (servo1), como visto na figura 4, se conecta ao pino 2. O servo2 se conecta ao pino 3 e assim por diante. Os terminais positivo e negativo do servo são conectados à placa de ensaio. Os 4 fios na placa controladora de passo etiquetada IN 1 - IN 4 são conectados aos pinos digitais 10-13. Os fios positivo e negativo da placa controladora de passo são conectados à placa de ensaio. O receptor IR é conectado aos pinos de 5 V e terra no Arduino e o pino de dados é conectado ao pino analógico 1.

No diagrama de Fritzing, a fonte de alimentação é representada pelas duas baterias AA. Na verdade, não use duas pilhas AA. O stepper também não está anexado no diagrama.

Etapa 9: Faça upload do código para o Arduino

O código atualmente usa uma llibrary para o stepper chamado "StepperAK", entretanto o modo de meio passo não funciona com o 28byj-48 com esta biblioteca. Em vez disso, eu recomendaria usar esta biblioteca e usar o modo de meio passo. O código é comentado e explica o que está acontecendo.

github.com/Moragor/Mora_28BYJ_48

As matrizes no início do código são as músicas. As primeiras 8 linhas correspondem a um servo e a última linha é usada para o tempo das notas. Se houver um 1, esse servo é reproduzido. Na linha do tempo, um 1 indicava uma nota de 1/8. Portanto, um 2 seria 2 notas de 1/8 ou uma nota de 1/4.

Etapa 10: insira as hastes na parte inferior da caixa

Corte o tubo de 5/32 "em aproximadamente 2 seções de 1,5". Raspe o fundo do tubo com um pouco de lixa e, em seguida, aplique um pouco de super cola nele e insira-o no orifício no compartimento inferior.

Etapa 11: conecte a parte superior e a inferior

Conecte o alojamento superior ao inferior. Tenha cuidado com os cabos que ficarem presos entre os dois.

Etapa 12: construir a base

A base consiste em dois suportes de haste colados a alguma madeira. Eu adicionei discos de 1/8 sob eles para obter o nível de altura com as teclas do meu teclado.

O rack também é colado à base.

Agora você só precisa inserir as 2 hastes de aço e deslizar o bot sobre elas e deve estar pronto para uso.