1KG Sumobot uzbūve: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šī pamācība palīdzēs jums izveidot 1 kilogramu sumobota projektēšanas un izveides procesu.

Bet vispirms neliels priekšstats par to, kāpēc es nolēmu to uzrakstīt. Es grasījos remontēt savu veco sumobotu sacensībām, kad sapratu, ka nekad neesmu izveidojis pamācību, kā izgatavot sumobotu. Pēdējā gada laikā esmu bijis kluss Instructables, tāpēc es nolēmu atgriezties ar šo Instructable par to, kā izveidot 1KG sumobotu.

Pirmkārt, daudziem no jums rodas jautājums: kas ir sumobots?

Būtībā sumobots ir sava veida robots, ko izmanto sumobotu vai robotu-sumo sacensībās. Kā norāda nosaukums, mērķis ir izstumt viens otru no ringa, līdzīgi kā sumo cīkstēšanās. Pats sumobots ir izstrādāts ar vienīgo mērķi - izstumt no gredzena citu sumobotu. Šajā instrukcijā sumobots ir 1 kilograms. Tomēr ir arī citas svara kategorijas, piemēram, 500 grami un 3 kilogrami.

Nepieciešamās prasmes:

• Iepazīšanās ar datorizētu dizainu (CAD)
• Lodēšana
• Programmēšana Arduino valodā

Šim projektam nav vajadzīgas daudz prasmju. Vienkārši jūtoties ērti ar CAD, lodēšana un programmēšana ir tālu. Nebaidieties no tā, cik sarežģīti izskatās datorizēts dizains. Autodesk piedāvā bezmaksas visaptverošas apmācības par savu programmatūru (es pats izmantoju Fusion 360), un tas ir ārkārtīgi noderīgs iesācējam, kurš apgūst virves. Man svarīgāka ir vēlme un gatavība mācīties, un, protams, izklaidēties ceļā.

Ar šo, ļaujiet sākt.

P. S. Es arī piedalos šajā pamācībā konkursā Make it Move. Ja jums šķiet, ka šī pamācība ir satriecoša, lūdzu, balsojiet arī par mani. (Es gribu t-kreklu; tas izskatās patiešām forši:))

1. darbība: detaļu saraksts

Detaļu saraksts:

0,090”6061 alumīnija loksne - 12” x 12”(vai jebkura 0,090”/2,2 mm alumīnija loksne, kas var būt CNC”. Es izvēlējos 6061, jo tas tiks izmantots galvenajam korpusam, un 6061 ir diezgan izturīgs)

0,5 mm alumīnija loksne - 12”x 12” (derētu jebkurš sakausējums; tas ir tikai augšējam vākam un asmenim. Es izmantoju rezerves alumīnija lūžņus)

5 mm alumīnija loksne (atkal derētu jebkurš sakausējums. Manējais bija 7075 alumīnija lūžņi.)

2 x 12 V līdzstrāvas dzinējs ar lielu griezes momentu (darbosies jebkurš lielas griezes momenta motors, piemēram, šis no Amazon.)

2 x riteņu loka (Atkal, jebkura riteņa loka darbotos atkarībā no jūsu motora. Ja jums ir 5 mm motora vārpsta, šie riteņi darbosies labi. Manējie faktiski ir daži veci silikona riteņi, kas man bija)

4 IR attāluma sensori (es izmantoju Sharp IR attāluma sensorus, kurus var iegādāties vairākos veikalos, piemēram, Pololu un Sparkfun.)

2 IR sensori (dažus atkal saņēmu šeit no Sparkfun.)

1 Mikrokontrollera plate (es izmantoju ATX2 tikai tāpēc, ka tas ir nepieciešams. Parasts Arduino Uno patiesībā būtu labāks lietošanas ērtuma dēļ).

1 3S litija polimēru akumulators (LiPo. 3S LiPos ir 12 volti. Jauda no 800 līdz 1400 mA derētu.)

1 Motora draiveris (atkal tas ir atkarīgs no tā, cik daudz jaudas var patērēt jūsu motors. Tas iet tieši virs Arduino Uno un var nodrošināt līdz pat 5A strāvu.)

Vadi, kabeļi un savienotāji (lai savienotu sensorus ar plati un savienotu ar klēpjdatoru.)

M3 skrūves un uzgriežņi

Epoksīda

Kartons

Klēpjdators (tāfeles programmēšanai)

Instrumenti, piemēram, šķēres, stieples noņēmēji un lodāmurs.

2. darbība: šasijas montāža

Šasijas projektēšanai es izmantoju Fusion 360 - visu vienā mākoņos darbināmu 3D CAD/CAM programmatūru. Autodesk šeit piedāvā skaistas apmācības. Es mācījos, galvenokārt skatoties videoklipus un pēc tam mēģinot tos izdarīt pats. Es nemēģināšu iemācīt jums lietot Fusion 360; Es ļaušu profesionāļiem darīt savu.

Pats dizains sastāv no vienas galvenās pamatnes, viena asmens, viena augšējā vāka, diviem motora kronšteiniem un divām (vai četrām) 3D drukātām lencēm. Galvenā pamatne ir 2,2 mm alumīnijs, motora kronšteini ir 5 mm alumīnijs, asmens ir 0,5 mm alumīnijs, savukārt augšējais vāks var būt 0,5 mm alumīnijs vai parasts kartons. Es izmantoju kartonu, jo alumīnijs sver pāris gramus vairāk, un es pārsniedzu 1 kilogramu robežu par 10 gramiem. No otras puses, 3D drukātās breketes ir apdrukātas ar ABS, uz 50% pildījuma.

Dizains, kas pieprasīja alumīniju, tika eksportēts.dxf failos un nosūtīts vietējam lāzergriešanas uzņēmumam šeit, Filipīnās. Tikmēr 3D drukātās detaļas tika eksportētas uz STL un atkal nosūtītas vietējam 3D drukas uzņēmumam.

Atruna: es atkārtoti izmantoju savu veco sumobotu, kas vairs nedarbojas, bet izmanto šo dizainu, tāpēc dažas detaļas jau ir samontētas fotoattēlos. Tomēr es jūs iepazīstināšu ar visu gabalu salikšanas procesu.

Kad detaļas ir sagrieztas, varat sākt ar augšējo vāku, stiprinājumu un asmeni vai motora kronšteinu.

Dizaina augšējais vāks ir izgatavots no alumīnija, bet svara ierobežojumu dēļ es izmantoju kartonu. Es izgriezu kartonu tādās pašās specifikācijās kā dizainā.

3D drukātā lente ir nostiprināta priekšā, izmantojot skrūves, un to izmanto, lai burtiski nostiprinātu asmeni. Asmens ir pielīmēts pie pamatnes, izmantojot epoksīdu. Skrūvju caurumi asmenī un galvenā pamatne tiek izmantoti, lai vadītu pozicionēšanu un pārliecinātos, ka tas ir precīzi savienots kopā. Uz galvenās pamatnes ir apaļi caurumi, kurus varat aizpildīt ar epoksīdu, lai asmeni pielīmētu pie pamatnes. Lielais caurumu virsmas laukums ļauj epoksīdam labāk satvert asmeni un novērst tā noplēšanu no pamatnes. Tāpat kā fotoattēlos, IR sensoru var pielīmēt asmens apakšā, izmantojot epoksīdu. Pārliecinieties, vai sensora apakšdaļa ir perpendikulāra grīdai.

Lai piestiprinātu motoru pie pamatnes, vispirms ieskrūvējiet motoru motora kronšteinā. Tomēr vispirms jāpielodē vadi pie motora, jo vadi atrodas motora aizmugurē, un pēc piestiprināšanas pie pamatnes tos būtu grūti sasniegt. Motors sakrīt ar motora kronšteinu un tiek turēts ar skrūvēm. Tas ir, ja jums ir motors, kuru es iekļāvu detaļu sarakstā. Ja nē, varat mainīt tā dizainu, lai tas atbilstu jūsu motoram. Šajā brīdī jūs varat arī piestiprināt riteņa malu motoram. Pēc tam motora kronšteins pieskrūvējas pie pamatnes aizmugurējiem caurumiem.

Ja jūs izmantojat motora draiveri, kas nevar uzkāpt virs Arduino, vai kāda iemesla dēļ, kas motora vadītājam ir jābūt savai zonai, starp motoriem un asmeni tam ir vieta. Šī vieta ir paredzēta lipo akumulatoram un motora vadītājam, ja jums nepieciešama papildu vieta. Tā kā mēs jau strādājam pie robota apakšējās daļas un vēlāk, kad būs piestiprināts augšējais vāks, tam būtu grūti piekļūt, jūs varat novietot motora draiveri starp asmeni un motoriem, tāpat kā fotoattēlos. Divpusēja lente var palīdzēt to piestiprināt pie pamatnes.

3. solis: elektronika

Tālāk ir elektronika, piemēram, sensori, motora vadītājs un tāfele.

Ja atkal izmantojat motora draiveri, kas neiet virs Arduino, sāciet piestiprināt vadus, kas nepieciešami, lai to savienotu ar mikrokontrolleri. Manam motora vadītājam viss, kas man nepieciešams, ir signāla (zils) un zemējuma (melns) vads. Tas ir atkarīgs no paša vadītāja. Visiem draiveriem ir nepieciešami vadi, lai izveidotu savienojumu ar akumulatoru vai barošanas avotu. Vadi, kas pievienoti manam XT-60 (tas pats kontaktdakša lielākajā daļā lipo akumulatoru), bija pārāk biezi, tāpēc man tas bija jāapgriež, lai ietilptu šaurajos savienotāju blokos.

Manam mikrokontrolleram ir arī tāds pats barošanas avots kā motora draiveriem, tāpēc man nācās lodēt vadus tieši pie motora draiveru XT-60 savienotāja vadiem.

Atkarībā no iegūtā sensora pašiem IR attāluma sensoriem var būt jāpielīmē galvenes tapas. Tie parasti ietver dažus iepakojumā, ja tos iegādājaties, tāpēc vienkārši lodējiet tos pēc vajadzības.

Jums var būt nepieciešams arī lodēt vadus, lai savienotu mikrokontrolleru ar sensoriem, tāpat kā es. Sensoram ir savs savienotājs; daži izmanto JST, bet daži izmanto servo galvenes. Izmantojot parasto Arduino, jūs varat pielīmēt džemperu kabeļus pie Arduino un pēc tam pielodēt otru kabeļa galu pie kabeļa, kas nāk no sensora. Process darbojas tāpat kā ar citiem mikrokontrolleriem. Vadi, kas nāk no mikrokontrollera, ir pielodēti pie vadiem, kas nāk no sensora.

4. solis: visu detaļu salikšana kopā

Sensori un mikrokontrolleris atrodas augšējā plāksnē. Es uzstādīju IR attāluma sensorus uz kartona ķekara, lai to paceltu virs mikrokontrollera, jo vadi aiz sensora saduras ar mikrokontrolleri. Ievērojiet, kā fotoattēlā ir tikai trīs sensori. Tikai pēdējā brīdī es nolēmu robota aizmugurē pievienot ceturto attāluma sensoru. Diemžēl vietas vairs nebija, tāpēc man tas bija jāuzstāda uz galvenās pamatnes, tieši aiz motoriem.

Pēc tam mikrokontrolleris ir piestiprināts pie augšējās plāksnes. Nekas nav pārāk grūti; Es vienkārši izbāzu dažus caurumus kartonā un pieskrūvēju visu dēli augšējai plāksnei. Ja izmantojat alumīniju, rokas urbis būs obligāts.

Kad viss ir nostiprināts uz augšējās plāksnes, izmantojiet divpusēju līmlenti, lai to pielīmētu pie motoru augšējās daļas.

Šajā brīdī jūs varat sākt savienot visu elektroniku kopā, piemēram, savienot sensorus un motora draiveri ar mikrokontrolleri. Ja jūs izmantojat motora draiveri, kas vienkārši pielīp Arduino augšpusē, tad jums nav problēmu. Ja nē, tad tas būs jāpievieno pie tāfeles atbilstoši vadītāja specifikācijām, tāpat kā man.

Kad viss ir savienots, ievietojiet lipo apakšējā telpā starp motoriem un asmeni, pēc tam ieslēdziet mikrokontrolleru un draiverus, lai redzētu, ka tas pirmo reizi iedegas.

5. solis: programmēšana

Kad viss ir samontēts, ir pēdējais, kas jādara: ieprogrammējiet robotu.

Robota programmēšana ir atkarīga no vēlamās stratēģijas. Šeit es pieņemu, ka jūs esat kompetents programmēšanā, jo mans motora draiveris izmanto sērijveida (UART) sakarus, un tāpēc mana programma nedarbosies citiem motoru vadītājiem. Galu galā programmēšanā nav viena izmēra.

Lai palīdzētu jums, šeit ir manas programmas pamata shēma.

ja kāds ir ļoti tuvu priekšā, dodieties ar pilnu jaudu, ja kreisais vai labais krāsu sensors nosaka baltu līniju, atgriezieties, tad pagriezieties, ja kreisais vai labais attāluma sensors kaut ko nosaka, pagriezieties šajā virzienā, ja aizmugurējais sensors kaut ko atklāj, pagriezieties šajā virzienā, ja kāds ir tālu priekšā, iet uz priekšu, turpināt virzīties uz priekšu

Šeit ir visa programma, ja jūs interesē:

#iekļaut

// A5 - kreisais krāsu sensors // A4 - labais krāsu sensors // A6 - aizmugurējais attāluma sensors // A2 - kreisā attāluma sensors // A3 - labais attāluma sensors // A1 - priekšējais attāluma sensors // motors 1 - labais // motors 2 - left void setup () {uart1_set_baud (9600); Serial1.write (64); Serial1.write (192); LABI(); pīkstiens (2); setTextColor (GLCD_BLUE); glcd (1, 0, "Inicializēts"); kavēšanās (4900); }

void loop () {

int frontDistanceValue = analogRead (A1); int leftDistanceValue = analogRead (A2); int rightDistanceValue = analogRead (A3); int backDistanceValue = analogRead (A6); int leftColorValue = digitalRead (A5); int rightColorValue = digitalRead (A4); if (frontDistanceValue> 250) {// kāds tieši priekšā, maksimālā jauda Serial1.write (127); Sērijas1. Rakstīt (128); } cits if (leftColorValue == 0) {// pieskāriena mala // reverss Serial1.write (1); Seriāls1.rakstīt (255); kavēšanās (400); Sērijas1. Rakstīt (1); Sērijas1. Rakstīt (128); kavēšanās (300); } cits if (rightColorValue == 0) {// pieskāriena mala // reverss Serial1.write (1); Seriāls1.rakstīt (255); kavēšanās (400); Sērijas1. Rakstīt (127); Seriāls1.rakstīt (255); kavēšanās (300); } else if (frontDistanceValue> 230) {// kinda far front Serial1.write (127); Sērijas1. Rakstīt (128); } else if (leftDistanceValue> 250) {// pagriezieties pa kreisi Serial1.write (127); Seriāls1.rakstīt (255); kavēšanās (450); } else if (rightDistanceValue> 250) {// pagriezieties pa labi Serial1.write (1); Sērijas1. Rakstīt (128); kavēšanās (450); } else if (backDistanceValue> 150) {// pie muguras Serial1.write (1); Sērijas1. Rakstīt (128); kavēšanās (1050); } cits if (frontDistanceValue> 180) {// tālu priekšā Serial1.write (127); Sērijas1. Rakstīt (128); } cits {Sērijas1.rakstīt (100); Sērijas1. Rakstīt (155); }}

6. darbība: fotoattēli

Parādītas dažas gatavā sumobota fotogrāfijas.

Cerams, ka jūs kaut ko iemācījāties no šī pamācāmā. Ja jums patīk šī rokasgrāmata, lūdzu, balsojiet par mani konkursā Make it Move. Ja nē, es labprāt labošu visu, kas var uzlabot šo rokasgrāmatu.

Laimīgu mācīšanos!