R2D2: 7 soļi

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

"Šī pamācība tika izveidota, izpildot Dienvidfloridas Universitātes Makecourse projekta prasības (www.makecourse.com)"

Vai esat Zvaigžņu karu cienītājs? Vai jums patīk Astromech Droids? Vai jums patīk veidot lietas? Ja uz kādu vai visiem šiem jautājumiem atbildējāt jā, tad šī pamācība ir paredzēta JUMS!

Šī rokasgrāmata ir izstrādāta, lai pēc iespējas vieglāk palīdzētu jums izveidot savu R2D2 astromech Droid!

1. darbība: materiālu saraksts

Šeit ir plašs nepieciešamo materiālu saraksts:

1 Arduino Uno mikrokontrolleris

1 L298N motora vadītāja panelis

2 6-9 V līdzstrāvas motori (pārnesumkārbas uzstādīšana pēc izvēles)

2 riteņi

1 Mazs ritentiņu ritenis

2 Akumulatora adapteris

6 AA baterijas

1 9V akumulators

Džempera kabelis no vīriešiem līdz vīriešiem

Džemperu kabeļu sortiments no vīriešiem līdz sievietēm

2 slēdži (pēc izvēles)

1 servomotors

4 collu PVC caurule (7 collas gara)

4,5 collu akrila kupols

Putu dēlis

Ilustrācijas dēlis

Karstās līmes pistole

Karstā līme

Gorilla līme

Akrila krāsa (zila, melna, pelēka un balta)

Otas

Griešanas instrumenti

Papildus materiāliem ir nepieciešami/noderīgi arī šie resursi un rīki:

3D printera / 3D drukas laboratorija

Lodēšanas instrumenti

Stiepļu griezēji un noņēmēji

Dators vai klēpjdators

2. darbība. Nepieciešamā programmatūra

Ja esat students un esat nepieciešams šim projektam, varat bez maksas lejupielādēt tālāk norādīto.

Autodesk izgudrotājs

Arduino programmatūra

Abas programmatūras ir saderīgas ar Windows un Mac OSX.

Piezīme: jebkura CAD programma darbosies; Šim projektam tika izmantots Autodesk Inventor.

3. darbība: Arduino skice

Šī ir Arduino skice versijā 1.8.8.

Lai palaistu kodu, lejupielādējiet piegādāto kodu un atveriet to no Arduino programmatūras

Pārbaudiet, vai jūsu Arduino plate ir savienota ar datoru, izvēlnes joslā noklikšķinot uz "Rīki" un pārbaudot, vai ir atlasīts pareizais ports

Noklikšķiniet uz zilās augšupielādes bultiņas, kad USB ir pievienots datoram un mikrokontrolleram

Šī projekta kods ir vienkārša cilpa. Servomotors nepārtraukti rotē R2D2 galvu par 180 grādiem. Vienlaikus ar servomotoru abi līdzstrāvas motori tiek darbināti vienlaicīgi noteiktu laiku, un tad labais līdzstrāvas motors darbojas tikai noteiktu laiku, lai iegrieztu kreiso roku, pēc tam cilpa atkārtojas, līdz tā tiek izslēgta.

Detalizēti paskaidrojumi par katras koda rindas darbību tiek sniegti pašā kodā.

Piezīme: Servo.h bibliotēka, kas ir iekļauta kodā, ir iekļauta standarta komplektā ar Arduino skici.

4. solis: vadības sistēmas salikšana

Ja jūs pirmo reizi izmantojat ķēdes, tas var būt biedējoši skatīties, taču, ņemot vērā sniegto shēmu un attēlus, procesam jābūt pietiekami vienkāršam. Iekļaujot L298N motora vadītāja paneli, elektroinstalācija nekad nav bijusi vieglāka.

Šai vadības sistēmai ir trīs galvenās sastāvdaļas:

Kreisās pēdas līdzstrāvas motors (kontrolē L298N motora draivera padome)

Labās pēdas līdzstrāvas motors (kontrolē L298N motora draivera padome)

Servomotors (kontrolē Arduino dēlis)

3. darbībā jūsu informācijai ir marķētas motora vadītāja pults tapas un spailes. Pozitīvie un negatīvie vadi nonāk attiecīgajos portos motora vadītāja panelī. 9V+ akumulators, kas darbina motorus un motora draivera paneli, ir pieslēgts pie kreisās un vidējās tapas motora vadītāja paneļa 3 portu terminālī, un labais ports ir savienots ar Arduino plati.

Izmantojot 6 kabeļus no tēviņa līdz sievietei, savienojiet 6 tapas ar norādītajām tapām uz Arduino plates. Ņemiet vērā, ka iespējošanas tapām IR JĀIETAS uz tapām ar "~" priekšā. Tās ir PWM tapas, kas ļauj Arduino kontrolēt motora ātrumu.

Servomotors ir pieslēgts tieši pie Arduino plates. Oranžais vads ir savienots ar "~" tapu, jo tam ir nepieciešams PWM signāls, savukārt sarkanie un brūnie vadi ir attiecīgi pozitīvi un negatīvi. Arduino plates barošanai caur akumulatora pieslēgvietu tiek izmantots papildu 9 V akumulators.

Piezīme. Lai atvieglotu lietošanu, varat lodēt akumulatoru bloku pozitīvajos vados esošos slēdžus. Tas tiek darīts, noņemot pozitīvo vadu un lodējot slēdzi sērijveidā ar vadu.

Ja jums ir problēmas ar motora draivera paneli, šeit ir sniegta papildu palīdzība, ko izmantoju problēmu novēršanā. L298N motora vadītāja padomes apmācība

5. darbība: CAD komponenti

Dizaina mērķis ir padarīt kaut ko jautru, funkcionālu un pēc iespējas tuvāku filmas kvalitātei. Piemēram, es gribēju, lai R2D2 ierīce sēdētu nelielā slīpumā. Kājas ir modelētas atsevišķi no ķermeņa un galvas, ļaujot R2D2 orientēties jebkurā pozīcijā.

Šīs ir daļas, kuras izveidoju, izmantojot Autodesk Inventor. Ķermenis, galva, kājas, kājas un iekšējā struktūra ir nošķirti viens no otra. Ja jums pieder savs 3D printeris, varat to izmantot vai ja jums ir piekļuve 3D drukas laboratorijai, kas arī darbojas. Drukāšanas laboratorijas parasti ir pieejamas, tāpēc, ja jūs izvēlaties šo ceļu, tam vajadzētu būt rentablam. Es izvēlējos katru sastāvdaļu izgatavot no dažādiem hobiju materiāliem, kas vēlāk tiks detalizēti apspriesti.

Piezīme par dizainu: kājas ir dobas, lai līdzstrāvas motora vadi varētu tām iziet cauri.

6. darbība: montāža

Priekšvārds: Es izvēlējos veidot savu R2D2 no putuplasta plāksnes, ilustratoru plātnes, PVC un akrila. Šīs detaļas var arī viegli izdrukāt 3D formātā.

Visā šajā konstrukcijā es izmantoju 3D modelētās detaļas, kas sīki aprakstītas 6. solī attiecībā uz izmēriem.

Es sāku, izveidojot PVC caurules iekšējo struktūru. Caurules augstums ir 7 collas, tāpēc atbalsta konstrukcijas augstumam vajadzētu iekļauties tā iekšpusē. Servo motoram ir sprauga, kas sagriezta augšējā apļa putu plātnes gabalā, un vadi tiek virzīti korpusā. Arduino, L298N plāksne un akumulatori ir piestiprināti ar karstu līmi pie atbalsta konstrukcijas. Pievērsiet uzmanību katra komponenta orientācijai, lai varētu pievienot akumulatorus, un arī USB kabelim vajadzētu būt pietiekami daudz vietas savienošanai. Kad vadības sistēma ir uzstādīta, ievietojiet atbalsta struktūru korpusā.

Tālāk es izveidoju katru atsevišķu paneli kājām. Iepriekš redzamajos attēlos ir detalizēti gabali, kas jums būs jāsamazina. Papildu atbalstam tiek pievienoti putu plātņu atbalsta gabali. Piestipriniet aizmugurējo paneli uz kājām tikai pēc tam, kad caur tiem ir izvadīti vadi.

Pēdas tiek izveidotas atsevišķi pirms piestiprināšanas pie kājām. Šajā projektā izmantotie līdzstrāvas motori tika iegūti no Arduino automašīnas komplekta, un tiem bija pievienotas stiprinājuma skrūves, kuras tika izmantotas, lai piestiprinātu pie pēdas sienas. Pēdas augšpusē vajadzētu izgriezt nelielu caurumu, lai vads varētu iziet cauri. Divas no šīm kājām ir jāizveido un jāpiestiprina pie attiecīgajām kājām. Abi gatavie produkti ir sīki aprakstīti pievienotajā attēlā.

Vidējā pēda tiek veidota tāpat kā kreisā un labā pēda. Ievērojot CAD zīmējumu, ir vairāki pusapļa gabali, kas ir izgriezti un piestiprināti vertikāli no R2 vienības pēdas un apakšas. Vēlāk tie saderēs kopā un tiks pievienota līme, lai iegūtu pareizo vidējās pēdas orientāciju. Šai pēdai ir pievienots neliels ritentiņš, lai nodrošinātu atbalstu un atvieglotu R2 vienības vadību. Man bija visvieglāk vispirms piestiprināt vidējo pēdu pirms kreisās un labās kājas/pēdas piestiprināšanas.

Galva ir izveidota, sagriežot akrila kupolu un putuplasta dēli, lai izveidotu "kupola" formu. Piestipriniet servo roku kupola konstrukcijas apakšā centrā. Tas vēlāk tiks piestiprināts pie servo motora.

Piezīme: lai iegūtu izliektu formu kājās un galvā, izgrieziet Illustrator dēli (kartonu) garumā un salieciet izvēlētajā līknē. Man šķita visvieglāk vispirms nedaudz saliekt dēli formā un pēc tam uzreiz pielīmēt vietā.

Visbeidzot, jūs varat krāsot šo projektu pēc savas patikas. Es izvēlējos vienkāršu dizainu, lai iegūtu “R2D2” noskaņu, bet nebūtu pārāk detalizēts un sarežģīts.

Brīdinājums: ja izmantojat putuplasta plāksni, neizmantojiet aerosola krāsu, kurā ir acetons, pretējā gadījumā tā izšķīdinās putuplasta plāksni.

7. solis: gala produkts un lietošana

Šeit ir gala produkts pēc svaigas krāsošanas un montāžas. Jūtieties brīvi pievienot vēl vairāk informācijas nekā es.

Šī projekta papildinājumi un iespējas ir bezgalīgas! Bluetooth, skaņas un mirgojošas gaismas, lai minētu dažus!

Izbaudiet un laimīgu gatavošanu!