STEGObot: Stegosaurus Robot: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Šī mazā drauga idejai ir vēlme radīt rotaļīgākus robotus, lai manu 4 gadus veco zēnu vēl vairāk ieinteresētu apgūt elektroniku un robotiku.

Tās galvenā iezīme ir stegosaurus formas PCB, kas papildus galvenajai elektronikas atbalsta daļai ir arī estētikas pamatelements.

Es plānoju parādīt visu šī robota dizainu un konstrukciju, lai skaidrāk uztvertu kontekstu.

Pirmajā video ir sniegts pārskats par koncepciju un dizainu, mehāniku, elektroniku un programmēšanu, taču es šeit aprakstīšu arī šīs darbības ar papildu informāciju un detaļām.

1. solis: dizains

Sēžot pie rakstāmgalda ar iedvesmu rokās ar mana bērna stegosaurus rotaļlietu, es sāku zīmēt detaļas tieši uz kartona.

Es saņēmu jauku kartona prototipu, lai pārbaudītu kāju / staigāšanas mehānismu un iegūtu labu pārskatu par detaļu faktisko izmēru un izvietojumu.

Tad, zinot vēlamos izmērus, es sāku zīmēt galīgo modeli un 2D veidnes mehāniskajām detaļām.

2. solis: mehānika

Visas mehāniskās detaļas tika izgatavotas no spēcīga trieciena polistirola gabaliem (2 mm biezas loksnes). Šis ir mans mīļākais materiāls pielāgotu detaļu izgatavošanai maniem robotiem, un es šo materiālu izmantoju apmēram 8 gadus.

Metode ir vienkārša: veidnes tiek pielīmētas virs plastmasas gabaliem ar līmi. Kad līme ir labi izžuvusi, es ar saimniecības nazi sagriezu gabalus līnijās. Taisnām līnijām es arī izmantoju metāla lineālu, lai vadītu griezumus tā, lai tiem būtu patiešām taisns griezums.

Dažas daļas ir jāturpina stiprināt. Šādos gadījumos es apvienoju vairākus slāņus, lai sasniegtu vajadzīgo izturību, un, lai savienotu visu, izmantojot tūlītēju līmi.

Lai detaļas būtu gludas, vispirms tās noslīpē ar smilšpapīru # 60, lai noņemtu lieko materiālu, un # 500 smilšpapīru smalkai apdarei.

Caurumus ir viegli izgatavot ar urbi.

Pēdējais solis ir visu nokrāsot. Vispirms ar smidzināšanas grunti, lai redzētu, vai viss ir pietiekami gluds, un visbeidzot vēlamo krāsu.

Servo motori kājām / staigāšanas mehānismam ir visi Hitec mini servo. Vidējais ir HS-5245MG, bet pārējie divi (priekšējām un aizmugurējām kājām) ir HS-225MG. Es tos izvēlējos nevis kāda īpaša iemesla dēļ … tas bija vienkārši tāpēc, ka viņi bija tie, kas man bija mājās. Bet tie ir lieliski servomotori ar metāla pārnesumiem un tiem ir lielāks griezes moments nekā nepieciešams.

Materiālu saraksts mehāniķiem:

• augsta trieciena polistirols (2 mm bieza loksne);
• tūlītēja līme;
• pelēks smidzināšanas gruntējums;
• zaļa aerosola krāsa;
• Hitec HS-5245MG servomotors (1x);
• Hitec HS-225MG servomotors (2x);
• M3 neilona izolācija 35 mm (4x);
• skrūves un uzgriežņi;
• smilšpapīrs (# 60 un # 500).

3. solis: elektronika

PCB (ko es saucu par STEGOboard) ir veidots tā, lai būtu ērti savienot servomotorus un NRF24L01 moduli ar Arduino Nano plati. Protams, to varēja izdarīt ar ļoti mazu PCB. Bet, kā jau teicu iepriekš, PCB ir arī estētikas pamatelements.

Kad prātā iztēlojos visu robotu, man radās doma, ka tam mugurā jābūt lielam zaļam PCB ar šīm atšķirīgajām pūķa formas plāksnēm.

PCB formas fails (SVG) tika izgatavots, izmantojot Inkscape, un elektronisko detaļu shēma un izkārtojums uz tāfeles tika veikts ar Fritzing. Fritzing tika izmantots arī ražošanai nepieciešamo Gerber failu eksportēšanai.

PCB ražoja PCBWay.

PCB ir trīs savienotāji servomotoriem un galvenes Arduino Nano platei un NRF24L01 modulim. Tam ir arī savienotājs barošanas avotam. Viss tika pielodēts ar bezsvina lodmetālu.

Barošanas avots ir divas sērijveidā savienotas LiPo baterijas, tāpēc man ir 7,4V. Bet servomotori pieņem maksimāli 6 voltus. Tāpēc tam ir arī pazeminošs LM2596 modulis, lai nodrošinātu pareizu spriegumu un nededzinātu servomotorus.

Elektronikas materiālu saraksts:

• Arduino Nano R3;
• NRF24L01 modulis;
• taisna leņķa tapas;
• sieviešu galvenes;
• LiPo akumulators 3.7V 2000 mAh (2x);
• lodēšanas stieple bez svina;
• LM2596 atkāpšanās sprieguma regulators;
• lodēšanas plūsma.

4. solis: programmēšana

STEGObot programmēšana ir ļoti vienkārša, jo tai ir tikai trīs servomotori, un tā tika izgatavota ar Arduino IDE.

Būtībā mums ir jāpārvieto vidējais servomotors, lai noliektu korpusa priekšpusi un pagrieztu priekšējo kāju servo (vienlaicīgi aizmugurējās kājas griežas pretēji). Tātad, tas velk robotu uz priekšu.

5. solis: izklaidēties

STEGObot var virzīties uz priekšu, atpakaļ un veikt pagriezienus pa kreisi un pa labi. Tas tiek attālināti kontrolēts ar pielāgotu tālvadības pulti, kuru es izveidoju, lai vadītu visus savus robotus.