Kuinka rakentaa PHIL - valoseurantarobotti: 6 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tässä ohjeessa näytän sinulle, kuinka tein tämän kaksiakselisen valoseurantarobotin Arduino Unon avulla. Kaikki CAD ja koodi sisältyvät, joten voit rakentaa sen itse ilman ohjelmointi- tai suunnittelutaitoja. Tarvitset vain 3D -tulostimen, Arduino Unon ja muutamia muita perusosia!

Tarvikkeet

Tarvittavat työkalut:

PC (huh)

3D -tulostin

Juotosrauta (ja juotoslanka)

Ruuvimeisseli

Materiaalit:

3D -tulostuslanka (PLA suositellaan)

Protokortti

Itsekiinnittyvä kumi- tai vaahtomuovi (valinnainen)

Jotkut ohuet kiinteät ydinlangat

Kutisteletkut

Valmiit komponentit:

Arduino Uno (tai yhteensopiva levy)

2 x 100 µF kondensaattoria, jotka on mitoitettu 5 V: lle

2 mikropalvelua

4 valosta riippuvaista vastusta (LDR)

1 x 5 mm LED

1 x 220 ohmin vastus

4 x 10 kOhm vastukset

11 x M3 itsekelausruuvia

8 x M2 itsekelausruuvia

4 x M3 -koneruuvia muttereilla

Vaihe 1: Tulosta kaikki osat

Ensimmäinen vaihe on kaikkien osien 3D -tulostus käyttämällä toimittamiani STL -tiedostoja. Maalasin omani mieltymysteni mukaan, mutta voit jättää sen sellaisenaan tai käyttää erilaisia hehkulangan värejä. Se on sinusta kiinni!

Vaihe 2: Elektroniikka ja Gimble -kokoonpano

Tässä vaiheessa voit asentaa LDR- ja servomoottorit sekä asentaa Arduinon pohjalevyyn. Muista, että meidän on vielä valmistettava tehonjakelukortti, joten älä koota 3D -tulostettuja osia etukäteen.

LDR -laitteiden asennus:

Robotti seuraa valoa vertaamalla neljän valovastuksen palauttamia arvoja. Siellä arvot eroavat toisistaan, jos valonlähde ei ole kohtisuorassa seurantapäähän nähden, koska valon sävy heittää varjon joillekin LDR: ille. Arduino -koodi liikuttaa sitten päätä X- ja Y -akselilla vastaavasti pysyäkseen valonlähteen kohdalla. LDR -laitteiden asennus on hyvin yksinkertaista: niissä on erityiset taskut, jotka on suunniteltu seurantapäähän. Työnnä jalat vain reikien läpi, levitä superliimaa ja työnnä sitä sisään, kunnes se on pinnan tasalla.

Servojen asennus:

Työnnä servot paikoilleen ja kiinnitä ne M2 -ruuveilla kuvan osoittamalla tavalla. Voit nyt suorittaa mekaanisen kokoonpanon suorittamalla servosarvet merkittyihin kiinnikkeisiin. Tämän jälkeen voit kiinnittää seurantapään kokoonpanon yläosaan käyttämällä 4 M3 -koneruuvia ja muttereita. X -akselin nivel voidaan kiinnittää millä tahansa, mikä voi toimia 3 mm: n akselina. Käytin palan BBQ -vartaaa. Tämä täydentää kaksiakselisen ajokilven.

Arduino Unon asennus:

Kohdista arduinon ruuvinreiät pohjalevyn reikien kanssa ja kiinnitä se 3 M3: n itsekelausruuvilla.

Vaihe 3: Virran hajoaminen

Tämän robotin keskeinen osa on tehonjakelukortti, koska se varmistaa, että oikea teho siirtyy oikealle komponentille. Tämä kortti auttaa myös vähentämään jännitteitä, jotka johtuvat suoraan Arduinosta syötetyistä servoista.

Taulun tekeminen:

Leikkaa pois prototyyny, noin 45 x 35 mm. Tämän pitäisi antaa sinulle tarpeeksi tilaa juottaa kaikki komponentit. Katso mukana toimitettua kytkentäkaaviota ja juota komponentit sen mukaisesti. Molemmissa servomoottoreissa on 100 µF: n kondensaattorit teho- ja maadoitusjohtimiensa päällä äänestyksen putoamisen estämiseksi. Neljässä LDR: ssä on 10 kOhm: n vastukset maadoitettuina jännitteenjakajina (katso piirikaavio). Virran merkkivalo sopii elektroniikkakotelon reikään, ja siihen on kytketty 220 ohmin vastus, joka pienentää tehoa, jotta se ei pala. Vaihtoehtoisesti proto -levyn käyttämiseen voit yksinkertaisesti juottaa kaiken yhdessä ilmassa, vaikka se olisi melko sotkuista.

Vaihe 4: Täysi kokoonpano

Nyt kun tehonjakelukortti on tullut aika koota kaikki yhteen!

Johtojen liittäminen:

Juotetaan ensin tarvittavat johdot virranjakelukortista eri nimettyihin komponentteihin. (Muista ohjata ne elektroniikkakotelon reiän läpi alhaalta, muuten sinulla on ongelma!) TÄRKEÄÄ: Varmista, että liität LDR: t oikeassa järjestyksessä kuten kuvassa. Nämä numerot vastaavat piirikaavion numeroita. Sama servojen kanssa - alaosa on merkitty "Y" ja ylin "X". Voit käyttää lämpökutistuvia letkuja puhdistamaan asioita hieman. Liitä nyt loput johdot Arduinon sopiviin nastoihin. Virran merkkivalo voidaan työntää USB-portin yläpuolella olevaan reikään sen jälkeen, kun siihen on lisätty liimaa.

3D -tulostettujen osien kokoaminen:

Kimmokokoonpano voidaan nyt kiinnittää elektroniikkakotelon yläosaan 4 M3: n itsekelausruuvilla. Asenna seuraavaksi varovasti Arduino (joka on jo kiinnitetty pohjalevyyn) yhdessä tehonjakokortin kanssa elektroniikkakoteloon ja paina, kunnes levy on pohjan tasalla ja ruuvinreiät ovat kohdakkain. Kiinnitä nyt pohjalevy elektroniikkakoteloon käyttämällä 4 M3 -ruuvia. Ruuvien päälle voidaan lisätä joitakin kumi-/vaahtomuovijalkoja, jotta se pysyy vakaana ja estää ruuvit naarmuttamasta pöytiäsi.

Vaihe 5: Koodaus

On tullut aika antaa robotille elämää! Etsi tämän vaiheen liitteenä kirjoittamani koodi ja lataa se Arduinolle Arduino IDE: n kautta (voi ladata täältä). Robotissa on USB -virtalähde, joten voit käyttää sitä millä tahansa tavallisella USB -virtalähteellä. (esim. virtapankit, puhelinlaturit, kannettavat jne.)

Vaihe 6: Viimeiset huomautukset

Voit nyt saada Philin voimaan ja saada hänet puhumaan puolestaan! Käytä taskulamppua (tai muuta kirkasta valonlähdettä) ja yritä siirtää sitä ympäri. Sen pitäisi seurata valoa minne tahansa. Jos se toimii, onnittelut, rakensit sen oikein!

Tämä oli ensimmäinen robotiikkaprojektini ja mielestäni se onnistui melko hyvin. Huomaa, että "Dynagon Robotics" ei ole yritys, se on yksinkertaisesti nimi, jonka keksin edustamaan robottiprojekteitani.

Hyvää tekemistä:)

Toinen palkinto robottikilpailussa