Zippy the Fanbot: 5 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Tämä ohje on luotu täyttämään Etelä -Floridan yliopiston MAKEcourse -projektin (www.makecourse.com) projektivaatimus.

Zippy the Fanbot on Arduinoon perustuva projekti, joka hyödyntää harjattomiin moottoreihin asennettujen potkurien työntövoimaa botin liikuttamiseksi tai pyörittämiseksi haluttuun suuntaan. Käyttäjä ohjaa bottia infrapunakaukosäätimellä. Nimi Zippy keksittiin siitä, että suurin osa kokoonpanosta pidetään yhdessä vetoketjuilla.

Vaihe 1: Tulosta osat kolmiulotteisesti

Tämän kokoonpanon runko sekä Arduinon kotelo ja elektroniikkalaatikko painettiin kolmiulotteisesti. Jokainen osa painettiin 30% täyteaineella 3-5 kuorella. Olen ladannut STL -osatiedostot helpottaaksesi sinua. Lataa ne ja tuo ne hyvään 3D-tulostimeen!

Vaihe 2: Osta tarvittava elektroniikka ja osat

Zippy the Fanbotin rakentamiseen ja käyttöön tarvitaan useita elektroniikkaa ja osia. Tässä on luettelo kaikista osista, joita käytin tämän projektin tekemisessä:

1x Arduino Uno R3

1x VS/HX1838B -infrapuna -anturi

1x pakkaus uros -uros -otsikoita (riittää Arduino -nastoille)

1x 8 naaras -naarashyppyjohdin

1x 3S 11.1V litiumpolymeeriakku

1x virtalähteen johtosarja tai virranjakelukortti

4x Afro SimonK 20A OPTO ESC

4x Sunnysky X2212 KV980 harjaton moottori

2x APC CW 8045 -moottoripotkurit

2x APC CCW 8045 -moottoripotkurit

1x 4 vetoketjun pakkaus

4x kevyet kääntyvät pyörät

1x tarrakiinnityspaketti

1x rulla pehmeää kaksipuolista teippiä

Vaihe 3: Kokoa osat ja rakenna piiri

Kun olet tulostanut 3D-kaikki tarvittavat osat ja ostanut kaikki muut tarvittavat komponentit, on aika aloittaa Zippyn kokoaminen! Katso tämän ohjeen ensimmäistä kuvaa nähdäksesi kuinka kaikki on koottu yhteen.

Kolmiulotteinen painettu kehys on erittäin intuitiivinen koottavaksi, juuri sellaiseksi kuin aioinkin. Kaksi käsivartta kytkeytyvät toisiinsa X -kehyksen muodostamiseksi, ja käsivarsien päälle sopii pidike. Elektroninen kotelo menee käsivarsien alle. Tuuletinsovittimet asennetaan kummankin käsivarren päihin ja pyöräadapterit liukuvat suoraan rungon jalkoihin. Sen pitäisi olla erittäin intuitiivinen, mihin kaikki vetoketjut kiinnitetään, mutta jos ei, katso vain ensimmäistä kuvaa tästä intstructable! Vetoketjujen kiinnittäminen ei ole välttämätöntä, jotta yläkiinnike pidetään käsivarsissa.

Kun runko on koottu, on aika kytkeä ja asentaa elektroniikka. ESC: t asennetaan käsivarsiin, kun moottorit asennetaan tuulettimen sovittimiin. Sekä ESC: t että moottorit on kiinnitetty vetoketjuilla. Napaisuus on käännettävä ESC: iden ja vasemman etu- ja oikeanpuoleisten varsien moottoreiden välillä niin, että ne pyörivät myötäpäivään. Kahdessa muussa varressa on moottoreita, jotka pyörivät vastapäivään. Siksi myötäpäivään asennettavat potkurit asennetaan vasempaan etu- ja takamoottoriin, kun taas vastapäivään potkurit asennetaan oikeaan ja vasempaan etumoottoriin. Nämä vastakkaiset pyörimissuunnat tuottavat vastakkaisia vääntömomentteja, jotka auttavat botin vakaassa toiminnassa.

Kiinnitä Arduino -kotelo ja LiPo -akku tarranauhalla keskikannattimen päälle. Kiinnitä IR -anturi kaksipuolisella teipillä Arduino -kotelon yläosaan, jolloin se on optimaalisessa paikassa vastaanottamaan signaaleja kaukosäätimestä. Kaikki virranjakelu LiPo: sta ESC: hin syötetään elektroniikkakotelon kautta. Signaalijohto Arduinosta ESC: hin syötetään myös elektroniikkalaatikon kautta. OLE ERITTÄIN VAROVAINEN, ettet risteä LiPon ja ESC: n johtoja. Tämä voi helposti vaurioittaa ESC: tä ja mahdollisesti sytyttää tulipalon.

Katso piirikaavio, joka kuvaa kuinka kaikki on kytketty yhteen.

Vaihe 4: Flash Arduino

Kun Zippy the Fanbot on koottu, on aika vilkuttaa Arduino tarvittavalla ohjelmistolla. Olen toimittanut Arduinon luonnoksen, jota käytetään Zippyn hallintaan. Koodi vaatii olennaisesti viisi painiketta fanbotin käyttämiseen. Parhaat ohjelmointinäppäimet ovat kaukosäätimen navigointipainikkeet. On intuitiivista, että ylös/alas -painikkeet siirtävät botia eteenpäin/taaksepäin, kun taas vasen/oikea -painike kiertävät bottia vastapäivään/myötäpäivään. Keskimmäinen navigointipainike toimii tappokytkimenä ja pysäyttää kaikki moottorit. Jos käyttämäsi kaukosäädin ei toimi tämän koodin kanssa, poista potkurit botista ja ohjelmoi Arduino uudelleen Arduino IDE: n sarjamonitorilla toimimaan kaukosäätimen suuntapainikkeiden kanssa. Sinun tarvitsee vain painaa haluamaasi painiketta ja tarkkailla, mikä arvo näkyy sarjamonitorissa. Korvaa sitten arvo sopivassa if -lauseessa, joka on antamassani koodissa, sarjamonitorissa näkyvällä arvolla.

Koodi on melko yksinkertainen, kuten näet. On 5 ehdollista tarkistusta, jotka määrittävät, mitä painiketta painetaan. Jos esimerkiksi infrapuna -anturi havaitsee, että ylös -painiketta painetaan, kaksi etumoottoria pyörii, mikä vetää botin eteenpäin. Jos vasenta navigointipainiketta painetaan, vasen ja oikea etumoottori pyörivät ja botti pyörii vastapäivään. Jos jonkin toimenpiteen painiketta pidetään painettuna, vastaavat moottorit lisäävät nopeuttaan jatkuvasti, kunnes suurin nopeus saavutetaan.

Sanotaan hetkeksi, että botti etenee etumoottoreiden pyöriessä suurimmalla nopeudellaan. Jos käyttäjä painaa alaspainiketta ja pitää sitä painettuna, etumoottorit hidastavat, kunnes ne ovat täysin pysähtyneet, ja takamoottorit aktivoituvat ja lähettävät botin taaksepäin. Tämä koskee myös botin kiertoliikkeitä. Tämän avulla käyttäjä voi nopeuttaa tai hidastaa botin suorittamia liikkeitä.

Oletetaan nyt, että botti liikkuu jälleen eteenpäin jonkin verran. Jos vasenta tai oikeaa suuntapainiketta painetaan, botti lopettaa kaikkien moottorien pyörimisen välittömästi, ennen kuin aktivoi moottorin, joka saa sen pyörimään. Siksi käyttäjä voi heti vaihtaa lineaarisen ja pyörivän liikkeen välillä.

Vaihe 5: Pidä hauskaa Zippyn käytöstä ja ole turvassa

Nyt olet valmis! Kun olet rakentanut Zippyn ja saanut Arduino -koodin toimimaan, on aika leikkiä. Ole kuitenkin erityisen varovainen etenkin lasten ja eläinten kanssa. Varmista, että potkurit ovat tasapainossa ja että ne on kiristetty tiukasti moottoreihin. Tässä projektissa käytetyt harjattomat moottorit pyörivät erittäin suurilla kierrosluvuilla, joten rekvisiitta voi hyvin aiheuttaa vammoja. Pidä hauskaa!