所有分类
主题 主题
平台 平台
我的工作台
userHead
注册时间 [[userInfo.create_time]]
创造力 [[userInfo.creativity]]
[[userInfo.remark]]
[[d.project_title]]
articleThumb
[[d.material_name]]
timelineThumb
进入工作台
折叠
所有分类 我的工作台
展开
【科学探究创新大赛】海绵宝宝哄娃神器
Mr Guo Mr Guo 2020-07-05 00:55:31
3
0
简单
projectImage

#项目灵感#

自从家里旺仔出生以后,每天哄娃开心一定是奶爸奶妈乐此不疲的事情,相信奶爸妈都有这样的经历,本次分享的作品灵感来源于生活中的一次逗娃的经历,宝宝几个月大的时候正处于视觉发展阶段,看到人捂脸又打开的动作会异常的开心,但父母也要上班不能长时间陪伴孩子,家里老人年纪大了,也不能长期陪孩子做这些动作,于是就有了一个想法,如果能够做一款可以自动逗娃开心的作品会方便很多了,下面为作品具体使用展示,需要声明一点的是,本次作品只是作为一种尝试,与正式玩具产品有很大差距和不同,本意也只想起到抛砖引玉的作用,目的就是为了大家一乐,请不要用太严格的眼光看待它 通过下面一则视频我们先来看看演示效果

projectImage

#方案确定#

从视频中可以看出来,本次作品实现的功能是比较简单的,没有什么技术难度,主要功能就是通过感应模块检测人体是否接近玩具作品,当人体接近时驱动执行器执行设定好的动作,同时为了有趣增加了mp3音乐播放的功能

 作品在初期方案设想时在编程方案与非编程方案中犹豫比较了很久,由于在非编程模式下还没有想到通过感应人体驱动舵机重复动作的好方法,于是本次采用了编程的方案进行制作展示

1.主控选择:

从高性价比的角度出发主控选择了arduino nano,如下图,当然uno或者microbit,掌控板都是可以的,大家都可以去尝试

projectImage

2.感应模块选择:

经过比较筛选,可以实现本次作品功能的传感器有,超声波传感器,红外检测传感器,视觉传感器,可以选择的种类比较丰富,当然精度和价格有直接的关系,可以在下图中列举的几款感应模块中选择一款,DF的品质还是非常有保障的

红外感应模块

projectImage

超声波模块

projectImage

(HuskyLens)AI 视觉传感器

projectImage

因为旺仔爸爸之前参加DF活动获得了(HuskyLens)AI 视觉传感器,同时为了增加趣味性,让作品能够识别人脸(旺仔可以玩,刘德华不可以玩),最后决定采用哈士奇视觉传感器和红外传感器共同完成信息采集,红外传感器以前的旧机器人上就有,拆下一个来用,大家没有哈士奇AI视觉传感器也没关系哈,用红外传感器或者超声波传感器完全可以实现的

projectImage

3.执行器选择

选择执行器的目的主要就为了让两只手臂动起来,可以实现此功能的执行器有:直流减速电机,舵机,步进电机 

 经过比较,舵机是实现起来比较简单准确的方式 

于是本次执行器采用了两个9g舵机(手臂并不重,其实一个舵机也完全可以带的动)

projectImage

4.音频模块的选择

通过DF商场搜索,可选择的模块有如下几种,DFplayer mini这款mp3模块支持sd卡,经济实惠,最终选择DFplayer mini模块和一只8欧0.5w的喇叭

projectImage

方案确定后,开始展开设计

#图纸设计#

利用cad设计图纸,激光切割木板作为结构,木板选用2.5mm的奥松板,设计好的图纸和实物图如下,有的小伙伴会问了为什么是一个海绵宝宝的造型啊,哈哈,这个问题问的好,因为之前这个海绵宝宝本来是作为笔筒送给学生的,因为旺仔爸爸懒的设计了,直接在笔筒的基础上做了修改,才有了本次的作品  

projectImage

设计图纸时需要注意,预留传感器,电子元件的安装位置,激光切割后的所有零件如下图

projectImage

#器材清单#

2.5mm奥松板

 拨动开关×1

 红外传感器×1

 哈士奇AI 视觉传感器×1 

 DC公母口×1对 

 arduino nano×1 

 9g舵机×2 

 DFplayer mini x1 

 8欧0.5w喇叭x1 

 电线一截 

 红布一块

下图中拍照时忘记把MP3模块放上去了

projectImage

#电路设计#

本次作品提供了两种电路,一种为红外感应电路,一种为哈士奇AI 视觉传感器感应电路

projectImage
projectImage

#组装#

组装非常简单 

 先组装这个萌萌的小抽屉

projectImage

再将电路部分与木板进行安装

projectImage

手臂安装时注意舵机初始角度调整好,再用螺丝将舵臂和木板链接在一起

projectImage

最终完成效果如下图,可以看到靠上的部分中间有一个方孔就是哈士奇AI 视觉传感器的孔位  

projectImage

安装了遮羞布的样子

projectImage

哈士奇AI视觉传感器安装如下图

projectImage
projectImage

哈士奇AI视觉传感器和mp3模块安装完成如下图

projectImage

#编程前准备#

1.MP3设置:

将MP3模块中的sd卡文件夹命名为mp3,放置在SD卡根目录下,而mp3文件命名需要是4位数字,例如"0001.mp3",放置在mp3文件夹下,如需中英文命名,可以添加在数字后,例如"0001hello.mp3"或者"0001后来.mp3"

2.哈士奇AI视觉传感器学习:

projectImage

这次哈士奇用的是第一种模式,人脸识别,按下学习按键按钮开始学习,蓝色的框代表识别成功,ID1是第一个识别的人脸,二哈的人脸模式可以识别多人哦,但我们就不给刘德华识别,哈哈,此处对应一下文章标题

 哈士奇的其他功能使用可以参考下面的官方链接学习哦

https://wiki.dfrobot.com.cn/_SKU_SEN0305_Gravity__HUSKYLENS_%E4%BA%BA%E5%B7%A5%E6%99%BA%E8%83%BD%E6%91%84%E5%83%8F%E5%A4%B4

先利用旺仔的照片学习一下

projectImage

再借用旺仔本人学习一下(刚要开始学习,哈士奇摄像头因为之前学习过旺仔的照片,已经能够把旺仔识别出来了,为了准确还是要再学习一下)

projectImage
projectImage

准备工作完成后就可以开始编写程序了

#程序设计# 

编程环境选择【mind+】

 主控选择【arduino nano】,传感器选择【哈士奇AI视觉传感器】,执行器选择【0-180度舵机】和【MP3模块】

projectImage
projectImage
projectImage

程序截图如下,红外传感器接arduino nano 3号引脚,程序比较简单,这里就不展开讲解了​

projectImage

#制作及演示视频#

从视频中看是不是有点像招财猫啊

#总结#

本次海绵宝宝作品其实设计的有点小了,如果再大一号的话,效果可能会更好一点,另外需要注意的是,采用红外传感器作为感应模块时,红布一定不能挡住传感器,否则会误判的,另外海绵宝宝的嘴巴其实也可以想办法让它动起来,这样会更加的逼真吸引孩子 在与娃相处的时间中,其实还会有很多的思考,在陪伴孩子成长中会发现很多问题,如果有效解决问题值得我们去思考,后续旺仔爸爸还会不定期分享一些和带娃有关的作品, 造物让生活更美好,如果有关于造物的想法思路欢迎和旺仔爸爸一起交流哦 关注旺仔爸爸造物社回复“哄娃神器”关键字,可以获取图纸文件,欢迎一起迭代修改

Makelog作者原创文章,未经授权禁止转载。
3
0
评论
[[c.user_name]] [[c.create_time]]
[[c.parent_comment.count]]
[[c.comment_content]]