Muokattu Wild Thing - Joystick -ohjaus - Uusi ja parannettu: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Päivitys 1.8.2019: Kaksi vuotta tämän projektin valmistumisen jälkeen olen suunnitellut ja valmistanut useita piirilevyjä helpottaakseni näiden pyörätuolien muuntamista. Ensimmäinen piirilevy on melkein sama kuin täällä juotettu mukautettu protoboard, mutta sen sijaan se on ammattimaisesti valmistettu levy, jossa on Arduino Nano. Alkuperäiseen varastonhallintakorttiin (siinä on moottorin ohjainpiiri) on myös drop-in-korvaaja sekä levy, joka kytketään varastonohjauskorttiin ja jäljittelee ohjaussauvoja, mikä tekee niistä paljon helpompaa käyttää. Tässä on kaikki tiedot näistä taulukoista: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… Jos haluat jonkin näistä taulukoista, ota minuun yhteyttä blogini kautta ja voimme mennä sieltä: https:/ /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

Tämän oppaan on kirjoittanut Willem Hillier, Champlain Valley Union High Schoolin opiskelija, joka sijaitsee Hinesburgissa, VT. Tämä projekti saatiin päätökseen Olaf Verdonkin opettamien Design Tech- ja Engineering Robotics -luokkien sisällä ja ulkopuolella.

Maaliskuun 2017 lopussa paikallinen fysioterapeutti otti yhteyttä lukioon ja kysyi, voisimmeko muuttaa Fisher Price Wild Thingin yhden ohjaussauvan käyttöön noudattamalla tätä ohjetta: https://www.instructables.com/id/ Wild-Thing-Modification/

Otimme nämä ohjeet ja paransimme suunnittelua missä pystyimme. Alueita, joilla paranimme, olivat:

• Elektroniikan asennus/johdotus
• Koodi
• Ohjaussauva ja ohjaussauvan kiinnitys
• PVC -kiinnitysjärjestelmä
• Selkänoja, niskatuki ja muut tukirakenteet
• Pyörän pyörä

Emme käyttäneet luotaintunnistinta ja pietsosignaalia rakennuksessamme kuten alkuperäinen.

Viimeisenä rakennuspäivänä, kun asensimme lopulliset tukirakenteet ja esittelimme projektin tytölle, paikallinen lehdistö oli paikalla. He kuvasivat ja haastattelivat useita ihmisiä, ja paikallisten uutisten jälkeen video esiteltiin kansallisissa uutisissa sekä lukemattomissa paikoissa verkossa.

Nämä ohjeet eivät ole kattavia kuin alkuperäinen Instructable, vaan ne ovat "lisäosa", joka koskee vain muutettuja alueita.

Pahoittelut alikuvista tässä opetusohjelmassa. Minulla oli iPhone 5 tämän projektin aikana, eikä sillä ole parasta kameraa…

VASTUUVAPAUSLAUSEKE: Champlain Valley Union High School tai muut, jos sen opiskelijat, opettajat ja henkilökunta eivät ole vastuussa mistään henkilövahingoista tai esineiden, mukaan lukien auton, aiheuttamista muutoksista. Kaikentyyppiset muutokset mitätöivät myös auton valmistajan takuun

Vaihe 1: Osat ja tarvikkeet

Vaikka suurin piirtein sama kuin alkuperäinen Instructable -osaluettelo, on joitain eroja.

Monia näistä osista voi ostaa paikallisesti Home Depotista, Lowesta tai paikallisesta rautakaupasta. Kaikki hinnat ovat ilmoitettu lähetyshetkellä.

PVC -kehys:

• 3/4 "PVC -putki
• Mutterit, pultit ja aluslevyt läpipulttiin
• 90 asteen PVC -kyynärpäät - x4
• 30 asteen PVC -kyynärpäät - x2

Arvioidut kehystyskustannukset: 30-40 dollaria

Elektroniikka:

• Adafruit Pro Trinket - 5V 16MHz

  • Käytetään tulojen ottamiseen ohjaussauvalta ja moottorien ohjaamiseen asianmukaisesti
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95
• Ohjaussauva
  • Mikä tahansa 2 -akselinen analoginen ohjaussauva toimii - käytä sitä, joka toimii fyysisesti parhaiten sovellukseesi.
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99 Virta

• Jakeluväylä (x2)

  • Käytetään virran jakamiseen ja johdotuksen yksinkertaistamiseen
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • 1,95 dollaria 2

• Säädä potentiometri

  • Käytetään auton nopeuden säätämiseen.
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• Perfboard

  • Käytetään muun elektroniikan juottamiseen paikoilleen. Toimii ohjaimen elektroniikan piirilevynä.
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50

• Mies otsikot

  • Käytetään muiden komponenttien pistokkeiden luomiseen
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95

• Naarasotsikot

  • Käytetään toista päätä varten - kiinnitämme tämän ohjaussauvan kaapeliin, jotta se voidaan kytkeä ohjauskorttiin.
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• Moottorin ohjaimet (x2)

  • Voit käyttää mitä tahansa 12 V: n PWM -moottorinohjainta käänteisominaisuuksilla, vaikka olemme käyttäneet näitä ja ne ovat erinomaisia (vaikkakin hieman kalliita).
  • 45,00 x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• Kondensaattorit (x2)

  • Tasaa jännitettä, kun käytät paljon virtaa (esim. Kiihdytät nopeasti).
  • https://www.digikey.com/product-detail/en/UVK1E472M
  • 1,37 x 2 dollaria

• Virtakytkin

  • Käytetään auton käynnistämiseen/sammuttamiseen
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Si
  • $3.42

• Sulakkeen pidike

  • https://amzn.to/2seAlYf
  • $2.98

• 20A auton sulake

  Voit ostaa nämä erittäin halvalla paikallisesti

• Mikä tahansa paksumpi lanka
  • Käytetään sähköjohdotukseen
  • Voidaan helposti ostaa paikallisesti

• Pieni 4 -napainen kaapeli

  • Käytetään ohjaussauvan kaapelina
  • USB -kaapelointi toimii hyvin

• Rengasliittimet

  Voit ostaa nämä paikallisesti

• Valinnainen: päivitetty akku

  • Antaa käyttöajan noin kaksinkertainen vara -akkuun verrattuna
  • https://amzn.to/2ssMjPV
  • $33.11

• Powerpole -liittimet

  • Akun irrottamiseen ja lataamiseen
  • https://amzn.to/2sDocOY
  • $12.95

Elektroniikan kokonaiskustannukset: 190,69 dollaria

Arvioidut muutoksen kokonaiskustannukset: 200-300 dollaria

Vaihe 2: Elektroniikan asennus/johdotus

Sen sijaan, että juottaisin kaikki tarvittavat johdot suoraan Adafruit Trinket Pro -laitteeseen, päätin rakentaa piirilevyn, jossa oli kaikki tarvittavat liitännät.

Trinket Prossa käytin perfboardia ja juotettuja naarasotsikoita. Käytin urosliittimiä virran, servon ja ohjaussauvan liitäntöihin. Nopeuspotentiometri on juotettu suoraan tähän ohjauskorttiin, toisin kuin alkuperäinen malli, jossa nopeuden säätöpotentiometri oli ohjauspaneelin ulkopuolella. Tämä on huomattavasti luotettavampi (toisin kuin liitin) ja yksinkertaisempi valmistaa.

Lisäksi on kaksi kytkintä, jotka ohjaavat ohjaussauvan otsikkoa. Toinen kytkin vaihtaa x-akselin signaalin kahden otsikon välillä ja toinen y-akselin signaalin. Jokainen otsikko on kytketty "vastapäätä" toista - esim. maadoitus ja VCC kytketään toiseen otsikkoon. Tämä mahdollistaa ohjaussauvan vaihtamisen vasemman ja oikean käden välillä yksinkertaisesti vaihtamalla ohjaussauvan otsikon ja kääntämällä kaksi kytkintä ilman ohjaimen uudelleenohjelmointia.

Vaihe 3: Koodi

Kokeillessani alkuperäistä koodia huomasin, että se oli erittäin viivästynyt. Joidenkin tutkimusten/testien jälkeen todettiin, että kaikuluotain sai ohjaussilmukan toimimaan hyvin hitaasti, kun luotainanturia ei ollut kiinnitetty. Tämä johtui siitä, että Arduino lähetti "pingin" kaikuluotaintunnistimelle ja odotti aikaa, jolloin se saa "ping" takaisin luotainanturilta. Kun luotainanturia ei ole liitetty, se ei koskaan saa ping -signaalia takaisin, vaan odottaa jonkin aikaa saadakseen sen ennen kuin aikakatkaisu lopulta.

Kun tämä koodi ja muut tarpeettomat koodit (erityisesti koodi, joka on suunniteltu ohjaamaan autoa ohjausservolla) poistettiin, se toimi melko hyvin.

Vaihe 4: Ohjaussauva ja ohjaussauvan kiinnitys

Alkuperäisessä suunnittelussa käytettiin tavallista 2-akselista potentiometrin ohjaussauvaa tason kauko-ohjaimesta jne. Vaikka nämä toimivat, ne eivät useinkaan ole erityisen korkealaatuisia, ja lisäksi kahva ei ole ihanteellinen, koska se on suunniteltu käytettäväksi yksi peukalo. Päätimme käyttää 2-akselista ohjaussauvaa, jossa on kuulakahva käytön helpottamiseksi. Suunnittelin ja 3D -tulostin ohjaimen sauvan. Yhteensä se kävi läpi 4 painosversiota ennen kuin se oli tyydyttävä.

Ohjaussauvan kiinnityksessä on huomioitava useita asioita:

• Se käyttää kahta läpireikäpulttia kiinnittääkseen 1 "PVC: hen. Jotta voimme määrittää täsmällisen koon, tulostimme sarjan" testirenkaita ", joiden sisähalkaisijat olivat hieman erilaiset (katso yllä oleva kuva).
• Tämä tiedosto tarvitsee tukea parhaan tulostuksen saavuttamiseksi - tulostin sen Ultimaker 3 -laitteella. Oletan, että se saattaa tulostaa sivulle, mutta se ei todennäköisesti tule kovin hyvin. Olen liittänyt myös tuetonta mallia.
• Sisäpuolelta on leikattu U-muotoinen kanava, joka mahdollistaa kaapelin menemisen poistoaukon ja toisen potentiometrin väliin.
• Suunnittelussani käytetään laserleikattua akryylipäällystettä, joka voidaan helposti tulostaa 3D-tilalle

Vaihe 5: PVC -kiinnitysjärjestelmä

Alkuperäisen suunnittelun tavoin rakensimme kehyksen ajoneuvon ympärille PVC: n avulla. Tämä kehys tarjoaa käyttäjälle enemmän suojaa sekä käteviä kiinnityspisteitä muille osille, kuten ohjaussauvalle ja niskatuelle.

Käytimme läpipultteja PVC-kehyksen kiinnittämiseen olemassa olevaan runkoon neljästä kohdasta (katso yllä oleva kuva; kiinnityskohdat on ympyröity punaisella).

Vaihe 6: Selkänoja, niskatuki ja muut tukirakenteet

Ottaen huomioon, että rakennamme pyörätuolia, tukirakenne ja tuotteen ergonominen tekeminen on erittäin tärkeää. Alueella oli kolme aluetta, jotka paranivat huomattavasti alkuperäisestä Wild Thingista.

1. Selkänoja

Käytimme vaahtomuovia, jossa oli kaksi kolmion muotoista puukiilaa ja alkuperäinen istuin, joten selkänoja oli jyrkempi. Koko asennuksen varmistamiseksi käytettiin hissipultteja.

2. Sivurungon tukirakenteet

Käytimme metallilevyä, joka oli asennettu oranssiin takakehykseen ja joka oli kääritty käyttäjän vyötärön sivuille. Vaahto oli kääritty tämän metalliosan "kärkien" ympärille. Katso valokuvia.

3. Pääntuki

Potkulaudan selkänoja on hyvä selkätuen kannalta, mutta se ei ollut tarpeeksi pitkä tukemaan käyttäjän päätä meidän tapauksessamme. Tämän vuoksi siihen lisättiin niskatuki. Otimme pääntuen pois käyttäjän olemassa olevasta (manuaalisesta) pyörätuolista ja ruuvattiin se yksinkertaisesti potkulautaan.

Vaihe 7: Pyöräpyörä

Alkuperäinen pyörä ja sen tukirakenne olivat muovia, niillä oli liikaa leikkiä eikä ne vierinneet ollenkaan. (katso yllä oleva kuva purettuna). Päätimme korvata tämän pyöräpyörän kääntyvällä kumipyörällä, joka on suunniteltu käytettäväksi vierintävaunujen pohjalla jne.

Suunnittelin kaksi Fusion 260 -levyä, jotka sopisivat ajoneuvon takana olevan muovisen kääntönavan ylä- ja alaosaan (katso kuva). Nämä levyt leikattiin CNC -plasmaleikkurilla. Näiden levyjen jokaiseen reikään hitsattiin pieni teräsputki. Pultit kulkivat ylälevyn, pohjalevyn ja sitten reikien läpi pyörän asennuslevyssä.

Kiitos, että luit tämän ohjeen, ja äänestä sitä PVC -kilpailussa ja Make it Move -kilpailussa!

Ensimmäinen palkinto Make It Move -kilpailussa 2017