Ultimate UpCycling: $40 rullstol Robot

Tja, var ett bättre sätt upcycling 3 brutna rullstolar till en fungerande rullstol-baserad robot. Total kostnad för hela projektet: $40 för en Arduino och vissa ultraljudssensorer. Jag kallar henne AnnaBot.

Snabb blick i dag: rullstol base. Wi-fi-aktiverad. Onboard kamera. Allt styrs från den bärbara datorn med hjälp av en Arduino mikrokontroller. Sex ultraljudssensorer väntar på att installeras för grundläggande hinder skatteundandragande.

Microsoft Robotic utvecklare Studio kommer att användas till programmet taligenkänning, konversation och autonoma beteende, inklusive "Följ mig"-kapacitet och gest erkännande med hjälp av Kinect-sensorn.

Det första jag gjorde var att inventera de delarna som jag kunde använda för att jag redan hade runt huset. Jag hittade en gammal bärbar dator och webbkamera. Jag lekte redan med MRDS. Som lämnade mig med två delar att hitta: arbetande rullstol och en mikrokontroller till gränssnittet till den.

Jag gillar mina prylar, så jag beställde en Arduino Mega 2560 och vissa ultraljudssensorer. Min budget tillät dock inte för att spendera flera tusenlappar på en begagnad rullstol. Här är där jag fick kreativ.

Jag pratade med flera vårdhem, sjukhus och alla som vill lyssna, berätta för dem vad jag försökande till gör. Jag satte också en annons på craigslist. Sökes: elektriska rullstolar, arbetar eller inte. En mans skräp är en annan mans skatt. Som egentligen betalade för mig. Under en två veckors span fick jag 3 rullstolar. Ingen av dem fungerar. Ingen av dem kostade mig ett öre. Jag tog ramen och motorer från en, hjul och elektronik från en annan, och batterier och en laddare från tredje. Jag lägger ihop allt, sa det magiska ordet, och presto, jag hade en fungerande rullstol och en hög med reservdelar efter några kvällar av arbete.

Så, var den mest utmanande del återanvända den inbyggda elektroniken för det motoriska kontrollerar. Det finns massor av säkerhetsfunktioner byggdes, och de är inte lätt att hacka. Men de är utformade för att hantera hög motorn nuvarande. Jag ville hålla dem.

Ursprungligen, jag hoppades att gränssnitt till en port på utsidan av registeransvarige, men detta var inte möjligt. Jag var tvungen att hacka joysticken. Jag hade tur igen. Du kan se i bilden av joystick, det är bara 4 trådar. En x-axeln, en y-axeln, plus makt och marken.

Jag använde en multimeter för att mäta spänningar av joysticken på blå och gula ledningarna på neutrala, full framåt, bakåt, vänster och höger. Då Använd jag Arduino PWM utgången för att ge mig dessa spänningar. Bör ha arbetat, rätt? Nope. Två problem. Elektronik på stolen var först, känsliga nog att se att spänningen inte var stadig och de felaktiga ut. Jag fixade det genom att sätta PWM genom vad jag kallar en "utjämning krets". Jag ansluten PWM till ett motstånd, sedan till den positiva delen av en kondensator. Den negativa delen av den gemensamma jordbrukspolitiken gick till marken. Jag kopplas sedan den positiva delen av den gemensamma jordbrukspolitiken på styrkretsen joystick. Detta låt oss den gemensamma jordbrukspolitiken bär spänningen i mellan pulserna, och det var nog att lura stolens controller. I RC världen kallas detta ett lågpassfilter.

Nästa problem var en joystick fel varje gång jag bytt motor riktningar. Detta löstes genom att ansluta den Arduino marken buss till marken bussen inne joysticken. Att ge dem en gemensam grund referens löst sist av mina elektriska problem.

För närvarande har jag Arduino programmeras att skicka rätt spänning i vilken riktning jag väljer, baserat på en knapptryckning. "8" driver det framåt, "2" omvänd, "4" finns kvar, "6" är rätt, etc. (pilarna på det numeriska tangentbordet). Så småningom, kommer detta vara under kontroll av MRDS.

Ultraljudssensorer kommer på det. Nästa. Då är det redo att börja att vara något autonoma. För nu, jag remote desktop till den bärbara datorn på Anna. Jag kan komma åt hennes webbkamera för att se vad hon gör, och jag använder en enkel seriell port monitor att skicka hennes kommandon och få hennes svar.

Jag är mycket nöjd med hur detta projekt kom tillsammans. Mycket bättre och mycket billigare än "SAM", den lilla vita roboten jag byggde tillbaka i det sena 80-talet. Han var baserad på en 80286 stationär dator som jag drivs av batteri. Han hade taligenkänning, en webbkamera och joystick kontroll. För omkring $500 i 1987 dollar. Lol.

Mitt nästa steg är att gränssnittet Arduino till MRDS. Sedan vill jag utveckla några billiga cliff sensorer, stol-baserade fjärranslutna hemautomation och sådant som kommer att förbättra rullstol användarens dagliga säkerhet och komfort. Till ett överkomligt pris så att de behövande har faktiskt råd.

Uppdatera 04/09/2013

Min rullstol Robot blir ett Teleoperated ROV

Det har varit ett par veckor sedan jag skrivit något om Anna, min rullstol robot som jag använder för Smart stol teknik forskning. Jag har varit upptagen med familjeåtaganden, men jag har ändå lyckats göra stora framsteg. Här är en kort uppdatering. Jag ska försöka att lägga till en video så fort jag kan få mina händer på en anständig kamera! Först hittade jag några robotic programvara med öppen källkod från Oculus används för att kontrollera deras "netbook baserad" tele-robotar. Tur för mig, deras styrkort är kompatibel med Arduino som jag använder. Jag laddade ner källkoden för deras firmware, gjorde några tweaks, och jag har nu full fjärrkontroll/tele-drift av Anna via wifi från någon internetuppkoppling överallt i världen, och även via en app på min Iphone. Detta är långt ifrån enkel Tangentbordskontroll av henne hade jag bara några veckor sedan!

Det här är en skärm-ta från min laptop. Jag fjärranslutas i till Anna som var på andra sidan av huset i källaren, och detta är vad hennes kamera är att titta på. Om du klarar att läsa skärmen-grab, du ser har jag full fart och riktad kontroll av henne, allt medan hon strömmar full video och ljud till min telefon eller bärbar dator. Statusdisplay längst upp till höger är bra... batteri skick, dockade eller inte-dockad status, flytta eller inte, ping tid (det finns en keepalive-timer som stängs Anna för säkerhet resonerar ifall kommunikation förloras) och mycket mer. Det fick också pan/tilt kontroll när jag koppla in en servo till min kamera.

På maskinvarusidan gjorde jag vissa framsteg, också. Jag sträckte 24 volt från rullstol batterierna upp in hennes elektronik låda, och kastade in en 24 till 12 volt DC-DC omvandlare (5 amp), och en 24-5 volt DC-DC omvandlare på 10 ampere. Dessa ger mig den kraft jag behöver för Kinect-sensorn och mitt ultraljud och IR-sensorer, samt några servon. Jag tog alla tre av dessa spänningar ut till terminal remsor för enkel åtkomst. I mitten av bilden kan du se (från vänster till höger) en 8-relay board, min skärbräda för prototyper, och hennes microcontroller och Arduino Mega 2560. Telefonjacket du ser i mycket nedre högra hörnet är där jag knackade till rullstolens joystick/controller. Om jag ansluter Arduino, har jag datorkontroll av Anna. Om jag ansluter en loopback-jack, återgår hon till normala rullstol läge kontrolleras av sin joystick. Jag gjorde detta för att underlätta flytta henne runt och säkerhet när jag måste ta henne offentligt att demonstrera tekniken jag arbetar på.

Och sist men inte minst, jag satte en stabil plattform på Anna att säkert hus och isolera henne elektronik. Även om det ser hemsk, höll det inom min budget (noll dollar för skrot trä. lol). En trevlig funktion att denna ruta är att rullstol ramen hade en vilstol. Genom att montera rutan parentes arm, jag kunna släppa 2 spakar på framsidan av stolen, och rutan hela elektronik väcker upp och tillbaka till baksidaen. Detta gör det lättare att arbeta på batterierna och annan elektronik i bas, och också fördubblar utrymmet jag kan använda för elektronik eftersom plattformen väcker upp tillräckligt som jag kan montera komponenter på undersidan av styrelsen du ser i bilden ovan.

Jag har fortfarande några ultraljudssensorer att montera. Då ska jag arbeta på tweaking hennes programvara tills jag kan köpa en kopia av RoboRealm och en Kinect-sensor.

Hittills har bara jag $75 investerat (total) i Anna. Som bara sätter mig... Åh... $75 över budget! Nej.

Tack igen för att läsa om Anna! Håll ögonen öppna för mer äventyr med Anna.