Zelfbouw robot Robbie 3

In 2015 begon ik, nadat ik een aantal kleine robots gemaakt had, aan een groot robot project met de toepasselijke naam Robbie. \Vanaf het begin zou er een Arduino mega inkomen voor alle sensoren, motoren en servo's en een Raspberry Pi voor het brein van de robot. Ik maakte een kleine houten behuizing en gebruikte een bestaande witte plastic box als hoofdje. De kleur werd geel, naar mijn favoriete robot Walle die op dat moment vrij populair was. Met de wielen heb ik meerdere experimenten gedaan, van rc motoren tot stappenmotoren en Robbie werd met regelmaat verbouwd. Robbie heeft een groot aantal sensoren, een camera, een spraak module en een goede ai module waarmee hij op redelijk natuurlijke wijze kan communiceren. Toch verdween Robbie na een paar jaar naar zolder tot ik hem weer eens aanzette en het idee kreeg om hem nu eens opnieuw op te zetten en een mooie behuizing te geven. Op deze pagina kunt u de ontwikkeling van Robbie 3 volgen. Vriendelijke groet, Hein Pragt.

Het Robbie 3 project

Bij het Robbie 3 project besloot ik helemaal weer van grond af aan te beginnen, dus ook de oude behuizing los te laten. Het uiterlijk gaat een beetje zoals Number 5 (Johny) uit de bekende film worden met onderstel, romp en hoofd, maar wel eenvoudiger. Rupsbanden zijn duur en onhandig dus het gaan wel wielen worden, maar deze keer wel met een overbrenging met reductie, goede assen en lagers en een autonoom onderstel dat zijn eigen Arduino Nano heeft als besturing. Ik wil nu het centrale brein een Raspberry Pi laten zijn maar alle lossen onderdelen zoals onderstel, romp en hoofd hun eigen besturing en voeding te geven via Arduino board die allemaal via een I2C netwerk aan elkaar zitten als centraal zenuwstelsel. De voeding in de voet gaat van NHMI batterijen naar een LION power pack (6800 MAH) met ingebouwde laadbeveiliging en Robbie zal permanent aangesloten zijn op een 12 Volt adapter.

Een van de eerste problemen waar ik tegenaan liep was dat de assen van de wielen en de pullys van de 3D printers die ik als overbrenging wilde gebruiken allemaal 5mm zijn en de motoren een 4mm as hebben. Ik kon geen goede adapter voor 4mm naar 5mm vinden en heb er zelf een ontwikkeld via Freecad en de 3D printer. Het ontwerp staat hier op Thingyverse. De rest van de onderdelen zoals pullys en lagers zijn standaard 3D printer onderdelen, de assen maak ik van draadeinden die standaard in de bouwmarkt te koop zijn. Alle beugels en lager houders print ik zelf via mijn 3D printer.

Historie Robbie 1 en Robbie 2

Robbie 1 robotVoordat ik aan Robbie 1 begon had ik al een paar kleinere robots en lijnenvolgers ontworpen en werkend gekregen, nu wilde ik een wat grotere robot maken met ook meer mogelijkheden. Ik besloot om een Raspberry Pi te gebruiken als brein en een Laika board voor de besturing van motoren en input output. De eerste versie bouwde ik op een plankje met de Raspberry Pi, het Laika board, een PWM board en vier servo's en een speaker voor simpele spraak. Ik gebruikte de bekende gele motoren wat later een enorme ontwerpfout bleek te zijn omdat deze een redelijk hoog toerental hebben en enorm afwijken ten opzichte van elkaar zodat recht vooruit rijden bijna onmogelijk was. Ook van de keuze voor goedkope servo's ben ik teruggekomen, de tandjes van de tandwielen braken af en na een tijdje werkten ze niet meer. Hierna begreep ik dat ik de iets duurdere metal gear versie's moest gebruiken. Al met al was Robbie 1 een leuk leerproject en hij kon zelfstandig rijden en via ultrasoon sensors obstakels ontwijken, hij kon voorgeprogrammeerde zinnen uitspreken in het Nederlands, via espeak software en ik heb een leuke demo gegeven op de school van mijn dochter die een spreekbeurt over robots gaf.

Robbie 2 robotNa een jaar werd het tijd voor een nieuwe herziene versie, het Laika board verdween en werd een Arduino Mega waarmee ik in één klap een enorme hoeveelheid I/O kreeg en de Arduino Mega deed alle afhandeling van de sensoren, motoren en servo's, eigenlijk alles wat realtime is en de Raspberry Pi dus niet zo geschikt voor was. In eerste instantie communiceerde de Raspberry Pi en de Arduino Mega via I2C, later veranderde ik dit in USB aangezien beiden een USB aansluiting hebben. De motoren werden vervangen door echte reductie motoren (wel maakte ik de fout weer van een te hoog toerental) en de servo's werden vervangen door metal gear servo's en de nek werd een gekocht toestel dat normaal voor camera's gebruikt werd. Ook gaf ik Robbie 2 meerdere sensoren zoals licht/donker, temperatuur, bewegingsdetector, realtime klok, nog meer ultrasoon sensoren, een usb camera, een draadloos mini toetsenbord en een wifi verbinding. Enkele experimenten met een gyroscoop en een compas en een spraakherkenning board zijn uiteindelijk afgevallen omdat ze slecht werkten. Ondertussen had ik de Raspberry Pi software voorzien van een zelfgeschreven AI programma, dat ook een database van IS relaties en HEEFT relaties kon opslaan waardoor Robbie een redelijk gesprek kon voeren. Men tikte de zin in op het kleine mini toetsenbord en Robbie antwoorde via zijn spraakmodule. De kinderen uit de buurt vonden het prachtig om gesprekken met Robbie te voeren.

Maar na een poging tot spraakherkenning viel de ontwikkeling een beetje stil en Robbie stond steeds vaker een maand lang uit. Uiteindelijk verhuisde Robbie naar mijn hobbykamer op zolder waar het op een plank stond weg te stoffen. Ik had ondertussen een kleinere Mob-Bot en een Zowi robot gebouwd met de 3D printer, Arduino en bluetooth HC06 modules. Deze waren met een mobiele telefoon te besturen en erg leuk om te maken en zelf te verbeteren. Ik had ook nog de nodige andere Arduino projecten zoals de zonnepanelen in de fietsenschuur, het RFID slot op de tuindeur, maar opeens zette een puberlogee Robbie eens weer aan en voerde een gesprek met hem. Op dat moment ontstond het idee om nu eens Robbie 3 te gaan maken, met alle opgedane kennis van de laatste jaren.

 

Robotica boeken

boek bestellenRobot - De machines van de toekomst. Van robotstofzuiger tot bestuurbare robots. In deze vrij lijvige, rijk geïllustreerde gids wordt gedetailleerd beschreven wat robots voor ons betekenen en nog gaan betekenen. Je komt te weten hoe ze werken, kijken, bewegen en denken. In zes hoofdstukken is er aandacht voor o.a. robots in huis, op het werk, extreme robots en robothelden. Op vrijwel elke spread komt een soort robot of aanverwant thema aan bod zoals kunstmatige intelligentie en online programmeren. Bij een korte inleidende tekst staan enkele ongekaderde kleurenfoto's en ook speelse graphics, begeleid door korte weetjes met titelkopjes. Een enorme hoeveelheid interessante informatie passeert de revue, er is ook een uitgebreid register. De lay-out is kleurrijk, elke paragraaf staat op een gekleurde achtergrond, maar wat onrustig, het is vrij lastig om hoofd- en bijzaken te onderscheiden. Voor de echte doorzetter en in robots geïnteresseerde valt er echter genoeg te ontdekken.

boek bestellenBasiscursus Elektronica. Er zijn talloze diepgravende elektronica-leerboeken op de markt. We noemen er hier slechts één: 'The Art of Electronics', dat onder de titel 'Elektronica, kunst en kunde' in vier delen bij Elektor is verschenen. Wie echter elektronicakennis voor "dagelijks gebruik" wil hebben, zit op zo'n wetenschappelijk verantwoorde verhandeling waarschijnlijk helemaal niet te wachten. Laat staan op een beschrijving van de meest exotische componenten of elke denkbare variant van een principiële schakeling. Indien dit ook voor u geldt, dan is dit boek voor u bestemd: voor de middelbare scholier en voor de hobbyist die zich meer wil verdiepen in de elektronica. En dus voor iedereen die een korte, begrijpelijke en bovenal betaalbare inleiding tot dit interessante vakgebied wenst. Deze 'Basiscursus Elektronica' maakt u vertrouwd met de analoge (laagfrequent-)techniek, letterlijk de basis van alle elektronica.

Last update: 06-03-2020
Disclaimer: Hoewel de heer Pragt de informatie beschikbaar op deze site met grote zorg samenstelt, sluit hij alle aansprakelijkheid uit. Op de artikelen van de heer Pragt rust auteursrecht, overname van tekst en afbeeldingen is uitsluitend toegestaan na voorafgaande schriftelijke toestemming. Heinpragt.com is ingeschreven bij de KvK onder nummer: 73839426 en is gevestigd in Veenendaal.  Lees hier de privacyverklaring van deze site. Voor informatie over adverteren op deze site kunt u contact opnemen met: (mail@heinpragt.com).