प्राइमा - एक रोबोट जो पियानो बजाता है: 13 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

किसी यंत्र को बजाने वाले रोबोट के विचार ने मुझे हमेशा मोहित किया, और मैं हमेशा से एक स्वयं का निर्माण करना चाहता था। हालांकि, मुझे संगीत और संगीत वाद्ययंत्रों के बारे में ज्यादा जानकारी नहीं थी, इसलिए मैं कभी यह नहीं समझ पाया कि मैं वास्तव में इसके साथ कैसे शुरुआत करूं। कुछ समय पहले तक, मुझे संगीत बनाने में दिलचस्पी थी, संगीत उत्पादन सामग्री सीखना शुरू कर दिया, और MIDI कीबोर्ड प्राप्त करने के बाद, मैंने महसूस किया कि यह खेलने के लिए एक कठिन साधन नहीं है और मैं वास्तव में एक रोबोट बना सकता हूं जो इसे चला सकता है। तो इस तरह से प्राइमा की मेकिंग शुरू हुई।

मैं इस परियोजना की सफलता के बारे में निश्चित नहीं था, इसलिए इसका दस्तावेजीकरण करने की जहमत नहीं उठाई। लेकिन चूंकि यह बहुत अच्छा काम कर रहा है, इसलिए मैंने इंस्ट्रक्शंस के समुदाय के साथ विवरण साझा करने का निर्णय लिया है। यह चरण-दर-चरण बिल्ड लॉग नहीं होगा, बल्कि आपको आरंभ करने के लिए एक दिशानिर्देश के रूप में अधिक होगा। मैं समझाऊंगा कि इस रोबोट का प्रत्येक भाग कैसे काम करता है, उनकी तस्वीरें और Arduino के लिए कोड साझा करें। आशा है कि यदि आप इस परियोजना को दोहराना चाहते हैं तो यह पर्याप्त होगा।

और, डिजाइन इस निर्देश से प्रेरित था, जिमआरडी को चिल्लाओ!

तो चलो शुरू हो जाओ

चरण 1: संपूर्ण परियोजना का अवलोकन

प्राइमा एक ऐसा रोबोट है जो की-बोर्ड/पियानो या इसी तरह का कोई भी की-बेस्ड इंस्ट्रूमेंट बजा सकता है। इसमें ब्रेन के रूप में Arduino Uno, विजुअल आउटपुट के लिए LCD स्क्रीन और टच-लेस स्टार्टिंग के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर है। कोई भी पावर एडॉप्टर जो 5 वोल्ट 2 amp डिलीवर करता है, उसे पावर देने में सक्षम होना चाहिए।

इसकी निम्नलिखित विशेषताएं हैं -

• प्रोग्राम करने योग्य - किसी भी रचना को चलाने के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है जो एक सप्तक के भीतर सीमित हो।
• एडजस्टेबल टेम्पो - वाद्य यंत्र बजाते समय यह जिस गति का अनुसरण करेगा, उसे कोड में सेट किया जा सकता है।
• टच-लेस स्टार्टिंग - उपयोगकर्ता केवल सेंसर पर अपना हाथ स्वाइप करके प्लेइंग को ट्रिगर कर सकता है, जो बहुत मददगार होगा यदि उपयोगकर्ता किसी अन्य इंस्ट्रूमेंट को बजाने में व्यस्त है और चाहता है कि प्राइमा एक विशिष्ट समय के बाद उसके साथ खेले। मानव खिलाड़ी रोबोट प्लेयर के साथ जाम कर रहा है - यहां तक कि इस सुविधा की मदद से यह भी हासिल किया जा सकता है।

चरण 2: वीडियो

आप इसे वीडियो में कीबोर्ड बजाते हुए देख सकते हैं।

चरण 3: 3D मॉडल बनाना

यह तय करने के बाद कि इसे क्या करने में सक्षम होना चाहिए, मैंने टिंकरकैड पर शरीर को डिजाइन किया ताकि मैं इसे स्पष्ट रूप से समझ सकूं कि मैं क्या कर रहा हूं।

इस दृष्टिकोण ने मुझे एक साफ-सुथरे दिखने वाले रोबोट के साथ समाप्त करने में बहुत मदद की जो ठीक उसी तरह से काम करता है जिस तरह से इसे डिजाइन किया गया था। हालाँकि मुझे इसे बनाते समय मूल डिज़ाइन को थोड़ा संशोधित करना पड़ा, फिर भी 3D मॉडल ने मुझे बहुत समय और प्रयास बचाया। आप यहां 3D मॉडल को अधिक विवरण में देख सकते हैं।

चरण 4: भाग और उपकरण

इलेक्ट्रॉनिक भाग के लिए, आपको आवश्यकता होगी -

• Arduino Uno (मात्रा - 1)
• 16x2 एलसीडी स्क्रीन (मात्रा - 1)
• एलसीडी स्क्रीन के लिए I2C एडेप्टर (मात्रा - 1)
• टावरप्रो एसजी९० माइक्रो सर्वो (मात्रा - २)
• HC-SR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर (मात्रा - 1)
• टॉगल पुश स्विच (मात्रा - 1)
• बजर (मात्रा - 1)
• वेरो बोर्ड/डॉट बोर्ड/परफ बोर्ड
• नर से नर और नर से मादा जम्पर तार

शरीर बनाने के लिए-

• 5 मिमी पीवीसी शीट
• साइकिल स्पोक (मात्रा - 2)
• शिकंजा
• पेन रीफिल धारक ट्यूब
• स्प्रे पेंट (यदि आप इसे पेंट करना चाहते हैं)

आपको जिन उपकरणों की आवश्यकता होगी -

• सुपर गोंद
• गर्म गोंद वाली बंदूक
• सोल्डरिंग आयरन
• एंटी-कटर (A. K. A पेपर-कटर)

चरण 5: सर्किटरी

सर्किट वाला हिस्सा काफी आसान था। मैं समझा रहा हूं कि मैंने इसका प्रत्येक खंड कैसे किया -

LCD खंड - मैंने LCD के लिए I2C अडैप्टर का उपयोग किया था ताकि Arduino I2C पर उससे संचार कर सके, जो आवश्यक नहीं था लेकिन सर्किट को सरल बनाया और तारों की संख्या को कम किया। आप कोड को थोड़ा संशोधित करके एक मानक LCD का उपयोग कर सकते हैं।

पावर सेगमेंट - मैंने वर्बार्ड पर एक साधारण सर्किट बनाया जिसमें एक टॉगल पुश स्विच, एक बजर, एक एलईडी (जिसे मैंने बाद में उपयोग नहीं करने का फैसला किया) और एक 5V कॉमन पावर बस शामिल है। पावर बस के रूप में, सर्वो के 5V और ग्राउंड पिन, सोनार सेंसर, LCD और Arduino सभी क्रमशः एक दूसरे से जुड़े हुए हैं। पुश स्विच का एक पिन 5V+ लाइन से जुड़ा है, और दूसरा पिन बिजली की आपूर्ति के VCC पिन से जुड़ा है। ग्राउंड लाइन सीधे बिजली आपूर्ति के ग्राउंड पिन से जुड़ी होती है। तो, स्विच का उपयोग करके प्राइमा को चालू / बंद किया जा सकता है। बजर और एलईडी समानांतर में जुड़े हुए हैं, और उनमें से वीसीसी पिन Arduino के 13 को पिन करने के लिए जाता है। इनका ग्राउंड कॉमन पावर बस के ग्राउंड से जुड़ा है।

सर्वो का कनेक्टर संशोधन - चूंकि जम्पर तार अक्सर सर्वो के कनेक्टर से डिस्कनेक्ट हो जाते हैं, इसलिए मैंने वीसीसी और ग्राउंड वायर को दोनों सर्वो से काट दिया और उन्हें सीधे पावर बस में मिला दिया। हालाँकि, सिग्नल पिन के लिए, मैंने उन्हें Arduino से जोड़ने के लिए जम्पर तारों का उपयोग किया।

सोनार सेंसर - सोनार सेंसर के वीसीसी और ग्राउंड पिन में क्रमशः दो तारों को मिलाया, जो आम पावर बस में जाते हैं, और ट्रिगर और इको पिन को Arduino से जोड़ने के लिए जम्पर तारों का उपयोग करते हैं।

Arduino - बैरल जैक कनेक्टर के माध्यम से संचालित।

किसके पास जाता है -

सोनार सेंसर का ट्रिगर पिन -> Arduino का A2 पिन

सोनार सेंसर का इको पिन -> Arduino का A3 पिन

I2C एडेप्टर का SDA पिन -> Arduino का A4 पिन

I2C एडेप्टर का SCL पिन -> Arduino का A5 पिन

बजर का VCC -> Arduino का D13 पिन

कुंजी दबाने वाला सर्वो का सिग्नल पिन -> Arduino का D9 पिन

X अक्ष सर्वो का सिग्नल पिन -> Arduino का D8 पिन

सभी वीसीसी और ग्राउंड पिन कॉमन पावर बस से जुड़े होते हैं।

चरण 6: सोनार सेंसर माउंट

चित्र स्वयं व्याख्यात्मक है, बस "दीवार" पर एक एल आकार के शेल्फ को सुपर-चिपकाया गया है और शेल्फ पर सोनार सेंसर को गर्म-चिपकाया गया है।

चरण 7: एक्स एक्सिस रेल बनाना

मैंने सीएनसी मशीनों से एक्स अक्ष रेल की अवधारणा उधार ली थी। यह सिर्फ दो चक्र प्रवक्ता एक दूसरे के समानांतर रखे जाते हैं, और "दीवारों" में छेद होते हैं जिनके माध्यम से चक्र की प्रवक्ता जाती है। दीवारों के दूसरे छोर पर, साइकिल के तीलियों को दीवारों से गर्म-चिपकाया जाता है ताकि वे हिलें नहीं। एक्स एक्सिस प्लेटफॉर्म को सपोर्ट करने के लिए साइकिल स्पोक्स काफी मजबूत हैं।

चरण 8: एक्स एक्सिस प्लेटफॉर्म

यह वह हिस्सा है जो कुछ चाबियों तक पहुंचने के लिए बग़ल में जाता है और इसमें एक सर्वो होता है जिसमें एक हाथ जुड़ा होता है जो कुंजी दबाता है।

इसके नीचे दो पेन रिफिल होल्डर ट्यूब हॉट-ग्लेडेड हैं जिसके माध्यम से साइकिल स्पोक्स उन पर स्लाइड करने की अनुमति देते हैं। मुझे यह ट्यूब एक पेन से मिली है, आप कुछ भी इस्तेमाल कर सकते हैं जो स्पोक पर फिट बैठता है जैसे कि पुआल पीना।

फिर, नीचे की पीवीसी शीट के बीच में, एक और पीवीसी शीट सीधी खड़ी होती है। इसके निचले हिस्से में एक छेद होता है जो सर्वो बॉडी में फिट बैठता है और इसके माध्यम से सर्वो डाला जाता है। सर्वो को गर्म गोंद का उपयोग करके सुरक्षित किया गया है।

सर्वो की एक भुजा इससे जुड़ी होती है। जब रोबोट को एक कुंजी दबानी होती है, तो सर्वो हाथ को नीचे की ओर घुमाता है जिसके परिणामस्वरूप एक कुंजी प्रेस होती है और बाद में इसे अपनी पूर्व स्थिति में घुमाती है।

चरण 9: एक्स एक्सिस प्लेटफॉर्म को स्थानांतरित करना

"एक्स एक्सिस मूवर" सर्वो एक एलिवेटेड प्लेटफॉर्म से जुड़ा है जो रोबोट के बाईं ओर है। एक्स अक्ष प्लेटफॉर्म के शीर्ष पर एक शेल्फ है जहां एक स्क्रू का उपयोग करके एक हाथ जोड़ दिया जाता है। हाथ के दूसरे छोर पर, स्क्रू का उपयोग करके एक और हाथ जोड़ दिया जाता है और यह सर्वो हॉर्न से जुड़ा होता है। सभी जोड़ चल रहे हैं, और सर्वो एक्स अक्ष प्लेटफॉर्म को एक्स अक्ष रेल पर अपने हॉर्न को बाएं/दाएं घुमाकर चला सकता है जो बाहों को रेल पर प्लेटफॉर्म को धक्का/खींचने के लिए तैयार करेगा।

जोड़ों को स्क्रू का उपयोग करके बनाया जाता है।

चरण 10: कोड

बॉडी और सर्किट का निर्माण पूरा करने के बाद, Arduino पर कोड अपलोड करें। रोबोट को कीबोर्ड/पियानो के समानांतर रखें एक्स अक्ष प्लेटफॉर्म पहले बाईं ओर बढ़ना शुरू कर देगा और एक निश्चित बिंदु पर रुक जाएगा। रोबोट को तब तक हिलाएं जब तक कि पियानो की सी कुंजी उस बिंदु से न मिल जाए। यह एक महत्वपूर्ण कदम है, क्योंकि इस तरह रोबोट की स्थिति के बिना, यह सही ढंग से संगीत नहीं बजाएगा। फिर रोबोट चालू करें, इसे कुछ ही सेकंड में एक राग बजाना शुरू कर देना चाहिए।

कोड बहुत बुनियादी है और इसमें सुधार की गुंजाइश है। यदि आप चाहते हैं कि रोबोट आपकी खुद की धुन बजाएं, तो आपको बस इसे कोड में रखना होगा जो कि बहुत आसान है।

चरण 11: इसे चित्रित करना।

यदि आप इसे मेरी तरह पेंट करना चाहते हैं (मैं ऐसा करने का अत्यधिक सुझाव दूंगा, यह बेहतर चित्रित दिखता है), पहले शरीर के सभी हिस्सों को बनाएं, सुनिश्चित करें कि वे सही तरीके से कटे हुए हैं। फिर, उन्हें साबुन से धो लें ताकि वे तेल और गंदगी से मुक्त हों। लोग आमतौर पर सतह को पेंट करने से पहले रेत करते हैं, लेकिन यहां आपको इसकी आवश्यकता नहीं है। पहले उन पर एक परत स्प्रे करें, इसे सूखने के लिए पर्याप्त समय दें (कुछ घंटे), फिर दूसरी परत पेंट करें। पेंट सूख जाने के बाद आप भागों को इकट्ठा करना और उन्हें एक साथ चिपकाना शुरू कर सकते हैं।

मैंने अपना पेंट करने के लिए स्प्रे पेंट का इस्तेमाल किया।

चरण 12: इलेक्ट्रॉनिक्स रखना और व्यवस्थित करना

मैंने Arduino को बेस पीवीसी शीट पर खराब कर दिया और बेस बोर्ड पर पावर सर्किट और एलसीडी दोनों को गर्म-चिपकाया। गर्म गोंद के साथ तारों को व्यवस्थित करें।

चरण 13: निष्कर्ष: अनुदेशों को पढ़ने के लिए धन्यवाद।

तो, इस तरह से मैंने प्राइमा का निर्माण किया। आशा है कि बिल्ड लॉग स्पष्ट और समझने में आसान था। यदि आपके कोई प्रश्न हैं, तो बेझिझक उन्हें टिप्पणी अनुभाग में छोड़ दें, मैं जल्द से जल्द उत्तर देने का प्रयास करूंगा।

इस परियोजना के साथ भविष्य की योजनाएँ -

• प्राइमा प्रोग्रामिंग के लिए एक सॉफ्टवेयर बनाना अधिक आसानी से।
• टेम्पो टैपिंग फीचर जोड़ना ताकि आप टेम्पो को एडजस्ट करने के लिए सिर्फ एक बटन को टैप कर सकें।
• शांत और तेज़ सर्वो के साथ सर्वो की अदला-बदली

यदि आप इसे बनाते हैं, तो टिप्पणी में चित्र दें, मुझे आपका देखना अच्छा लगेगा!:)