Zippy the Fanbot: 5 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Šī pamācība tika izveidota, izpildot Dienvidfloridas universitātes MAKEcourse projekta prasības (www.makecourse.com).

Zippy the Fanbot ir uz Arduino balstīts projekts, kas izmanto vilces spēku, ko rada dzenskrūves, kas uzstādītas uz bezsuku motoriem, lai virzītu vai pagrieztu robotu vēlamajos virzienos. Lietotājs kontrolē robotu ar infrasarkano tālvadības pulti. Nosaukums Zippy tika izgudrots no tā, ka lielākā daļa sapulces tiek turēti kopā ar rāvējslēdzējiem.

1. darbība: 3D izdrukājiet detaļas

Šīs montāžas rāmis, kā arī Arduino korpuss un elektronikas kaste tika drukāti trīsdimensiju veidā. Katra daļa tika iespiesta ar 30% pildījumu ar 3-5 čaumalām. Esmu augšupielādējis STL daļu failus, lai jums būtu vieglāk. Vienkārši lejupielādējiet tos un nogādājiet tos labā 3D printerī!

2. darbība: iegādājieties nepieciešamo elektroniku un detaļas

Lai izveidotu un izmantotu Zippy the Fanbot, būs nepieciešama virkne elektronikas un detaļu. Šeit ir saraksts ar visām daļām, kuras es izmantoju, veidojot šo projektu:

1x Arduino Uno R3

1x VS/HX1838B infrasarkanais sensors

1x iepakojums no tēviņa līdz vīrieša galvenes tapām (pietiek ar Arduino tapām)

1x iepakojums ar 8 collu džemperu vadiem no sievietēm līdz sievietēm

1x 3S 11.1V litija polimēru akumulators

1x strāvas sadales vadi vai strāvas sadales panelis

4x Afro SimonK 20A OPTO ESC

4x Sunnysky X2212 KV980 bezsuku motori

2x APC CW 8045 daudzmotora dzenskrūves

2x APC CCW 8045 daudzmotora dzenskrūves

1x iepakojums ar 4 rāvējslēdzējiem

4x vieglie rotējošie riteņi

1x Velcro sloksnes iepakojums

1x mīkstas divpusējas lentes rullis

3. darbība: salieciet detaļas un izveidojiet ķēdi

Kad esat 3D izdrukājis visas nepieciešamās detaļas un iegādājies visas pārējās nepieciešamās sastāvdaļas, ir pienācis laiks sākt Zippy montāžu! Skatiet šīs instrukcijas pirmo attēlu, lai vizualizētu, kā viss ir salikts kopā.

Trīsdimensiju drukāto rāmi ir ļoti intuitīvi salikt, tieši tā es to biju iecerējis. Abas rokas savienojas, lai izveidotu X rāmi, un ir kronšteins, kas der pār rokām. Elektronikas maciņš iet zem rokām. Ventilatora adapteri tiek uzstādīti katras rokas galos, un riteņu adapteri slīd tieši uz rāmja kājām. Tam vajadzētu būt ļoti intuitīvam, kur pielietot visas rāvējslēdzējas saites, tomēr, ja tā nav, vienkārši paskatieties uz pirmo attēlu, kas redzams šajā nesaprotamajā vietā! Nav obligāti jāpiestiprina rāvējslēdzēji, lai turētu augšējo kronšteinu pie rokām.

Kad rāmis ir samontēts, ir pienācis laiks pieslēgt un uzstādīt elektroniku. ESC tiek piestiprināti pie rokām, kamēr motori jāuzstāda uz ventilatora adapteriem. Gan ESC, gan motori ir uzstādīti ar rāvējslēdzējiem. Ir jāmaina polaritāte starp ESC un motoriem priekšējā kreisajā un aizmugurējā labajā rokā, lai tie grieztos pulksteņrādītāja virzienā. Pārējām divām rokām būs motori, kas rotē pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Tāpēc balsti pulksteņrādītāja virzienā tiks uzstādīti uz priekšējiem kreisajiem un aizmugurējiem labajiem motoriem, bet pretēji pulksteņrādītāja virzienam - uz priekšējiem labajiem un aizmugurējiem kreisajiem motoriem. Šie pretējie rotācijas virzieni rada pretējus griezes momentus, kas palīdz stabilizēt robota darbību.

Izmantojiet velcro, lai uzstādītu Arduino korpusu, kā arī LiPo akumulatoru virs vidējā kronšteina. Izmantojiet divpusēju lenti, lai uzstādītu IR sensoru Arduino korpusa augšējā centrā, tādā veidā tas atrodas optimālā vietā, lai saņemtu signālus no tālvadības pults. Visa enerģijas sadale no LiPo uz ESC tiek padota caur elektronikas kārbu, kas atrodas elektronikas apvalkā. Signāla vads no Arduino uz ESC tiek padots arī caur elektronikas kārbu. Esiet ĻOTI UZMANĪGS, lai nepārkāptu vadus no LiPo uz ESC. Tas var viegli sabojāt ESC un potenciāli izraisīt ugunsgrēku.

Skatiet shēmas shēmu, kas parāda, kā viss ir savienots kopā.

4. solis: zibspuldziet Arduino

Kad Zippy Fanbot ir samontēts, ir pienācis laiks mirgot Arduino ar nepieciešamo programmatūru. Esmu sniedzis Arduino skici, kas tiek izmantota, lai kontrolētu Zippy. Kodam būtībā ir vajadzīgas 5 pogas, lai darbinātu fanbotu. Labākās programmētās pogas ir tālvadības pults navigācijas pogas. Ir intuitīvi, ka augšup/lejup pogas virzīs robotu uz priekšu/atpakaļ, bet kreisā/labā poga rotēs bot pretēji pulksteņrādītāja virzienam/pulksteņrādītāja virzienam. Centrālā navigācijas poga darbosies kā slēdzis un apturēs visus motorus. Ja jūsu izmantotā tālvadības pults nedarbojas ar šo kodu, noņemiet dzenskrūves no robota un izmantojiet Arduino IDE sērijas monitoru, lai pārprogrammētu Arduino darbam ar tālvadības pults virziena pogām. Jums vienkārši jānospiež poga, kuru vēlaties izmantot, un jānovēro, kāda vērtība tiek parādīta sērijas monitorā. Pēc tam nomainiet vērtību atbilstošajā if paziņojumā, kas ir manis sniegtajā kodā, ar vērtību, ko redzat sērijas monitorā.

Kods ir diezgan vienkāršs, kā jūs redzēsit. Ir 5 nosacītas pārbaudes, kas nosaka, kura poga tiek nospiesta. Piemēram, ja IR sensors konstatē, ka augšup poga tiek nospiesta, abi priekšējie motori griezīsies, un tas vilks botu uz priekšu. Ja tiek nospiesta kreisā navigācijas poga, priekšējais labais un aizmugurējais kreisais motors griežas, izraisot robota rotāciju pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Ja tiek turēta nospiesta noteikta manevra poga, attiecīgie motori nepārtraukti palielinās ātrumu, līdz tiek sasniegts maksimālais ātrums.

Uz brīdi teiksim, ka bots virzās uz priekšu ar priekšējiem motoriem, kas griežas ar maksimālo ātrumu. Ja lietotājs nospiež un tur nospiestu lejupvērsto pogu, priekšējie motori palēnināsies, līdz tie ir pilnībā apstājušies, un tad aizmugurējie motori aktivizēsies un nosūtīs robotu atpakaļgaitā. Tas attiecas arī uz robota rotācijas manevriem. Tas ļauj lietotājam paātrināt vai palēnināt robota veiktos manevrus.

Tagad pieņemsim, ka robots atkal virzās uz priekšu ar zināmu ātrumu. Ja tiek nospiesta kreisā vai labā virziena poga, robots nekavējoties pārtrauks visu motoru griešanos, pirms tiek aktivizēti motori, kas liek tai griezties. Tāpēc lietotājs var nekavējoties pārslēgties starp lineāro un rotācijas kustību.

5. darbība. Izklaidējieties, izmantojot Zippy un esiet drošs

Tagad jūs esat gatavs! Kad esat izveidojis Zippy un saņēmis Arduino kodu, ir pienācis laiks spēlēties. Tomēr esiet ļoti uzmanīgs, īpaši bērniem un dzīvniekiem. Pārliecinieties, vai dzenskrūves ir labi līdzsvarotas un cieši pievilktas pie motoriem. Šajā projektā izmantotie sukas nesošie motori griežas ar ļoti lieliem apgriezieniem, tāpēc balsti var radīt traumas. Izklaidējieties!