STEGObot: Stegosaurus Robot: 5 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Selle väikese sõbra kontseptsioonil on tahe luua rohkem mängulisi roboteid, et mu 4 -aastane poiss veelgi rohkem elektroonika ja robootika õppimise vastu huvi tunneks.

Selle peamine omadus on stegosauruse kujuline trükkplaat, mis on lisaks kogu elektroonika põhiosale ka esteetika põhiosa.

Konteksti selgemaks tajumiseks kavatsen näidata kogu selle roboti disaini ja konstruktsiooni.

Esimene video näitab ülevaadet kontseptsioonist ja disainist, mehaanikast, elektroonikast ja programmeerimisest, kuid kirjeldan neid samme ka siin koos mõne lisateabe ja detailidega.

Samm: kujundage

Istudes oma laua taga, oma lapse stegosauruse mänguasjaga inspiratsiooni saamiseks käes, hakkasin osi otse papile joonistama.

Lõppkokkuvõttes sain kena papist prototüübi, et testida jala / kõndimismehhanismi ja saada hea ülevaade osade tegelikust suurusest ja paigutusest.

Seejärel, teades soovitud mõõtmeid, hakkasin mehaaniliste osade jaoks joonistama lõplikku mudelit ja 2D malle.

2. samm: mehaanika

Kõik mehaanilised osad olid valmistatud suure löögiga polüstüreenist (2 mm paksused lehed). See on minu lemmikmaterjal robotitele kohandatud osade valmistamiseks ja olen seda materjali kasutanud umbes 8 aastat.

Meetod on lihtne: mallid liimitakse kleepliimiga plasttükkide kohale. Kui liim on hästi kuivanud, lõikasin tükid kasuliku noaga joonteks. Sirgete joonte puhul kasutan lõikeid ka metallist joonlauaga, et need oleksid tõeliselt sirged.

Mõningaid osi tuleb veelgi tugevdada. Sel juhul ühendan vajaliku tugevuse saavutamiseks mitu kihti ja kasutan kiirliimiga kõike.

Osade siledaks viimistlemiseks lihvin need esmalt liivapaberiga # 60, et eemaldada liigne materjal, ja # 500 liivapaberiga peeneks viimistlemiseks.

Avad on puuriga hõlpsasti tehtud.

Viimane samm on kõik värvida. Kõigepealt pihustuskruntvärviga, et näha, kas kõik on piisavalt sile ja lõpuks soovitud värv.

Jalgade / kõndimismehhanismi servomootorid on kõik Hiteci miniservod. Keskmine on HS-5245MG ja ülejäänud kaks (esi- ja tagajalgade jaoks) on HS-225MG. Ma ei valinud neid mitte mingil erilisel põhjusel … see oli lihtsalt sellepärast, et just need olid mul kodus. Kuid need on suurepärased metallist hammasratastega servomootorid ja neil on suurem pöördemoment kui vaja.

Mehaanikute materjalide loend:

• suure löögiga polüstüreen (2 mm paksune leht);
• kiirliim;
• hall pihustuskrunt;
• roheline pihustusvärv;
• Hitec HS-5245MG servomootor (1x);
• Servomootor Hitec HS-225MG (2x);
• M3 nailonist eraldusjoon 35 mm (4x);
• poldid ja mutrid;
• liivapaber (# 60 ja # 500).

3. samm: elektroonika

PCB (mida ma nimetan STEGOboardiks) on loodud selleks, et hõlbustada servomootorite ja NRF24L01 mooduli ühendamist Arduino Nano plaadiga. Loomulikult oleks seda saanud teha väga väikese PCB -ga. Kuid nagu ma juba ütlesin, on trükkplaat ka esteetika põhiosa.

Kui ma kogu oma robotit oma peas ette kujutasin, tekkis mul mõte, et seljal peaks olema suur roheline trükkplaat koos nende iseloomulike lohekujuliste plaatidega.

PCB kujufail (SVG) tehti Inkscape'iga ning elektrooniliste osade skeem ja paigutus tahvlil Fritzingiga. Fritzingut kasutati ka tootmiseks vajalike Gerberi failide eksportimiseks.

PCB tootis PCBWay.

PCB -l on kolm pistikut servomootorite jaoks ning päised Arduino Nano plaadile ja moodulile NRF24L01. Sellel on ka pistik toiteallika jaoks. Kõik joodeti pliivaba joodisega.

Toiteallikaks on kaks järjestikku ühendatud LiPo akut, seega on mul 7,4V. Kuid servomootorid võtavad vastu maksimaalselt 6 volti. Seetõttu on sellel ka astmeline LM2596 moodul, et tagada õige pinge ja mitte põletada servomootoreid.

Elektroonika materjalide loend:

• Arduino Nano R3;
• NRF24L01 moodul;
• täisnurkse tihvti päised;
• naiste päised;
• LiPo aku 3.7V 2000 mAh (2x);
• pliivaba jootetraat;
• LM2596 astmepinge regulaator;
• jootmisvoog.

4. samm: programmeerimine

STEGOboti programmeerimine on väga lihtne, kuna sellel on ainult kolm servomootorit ja see tehti Arduino IDE abil.

Põhimõtteliselt peame keha esiosa kallutamiseks ja esijalgade servo pööramiseks liigutama keskmist servomootorit (samaaegselt pöörlevad tagumised jalad vastupidises suunas). Niisiis, see tõmbab roboti edasi.

5. samm: lõbutsemine

STEGObot saab liikuda edasi, tagasi ning teha vasak- ja parempöördeid. Seda juhitakse kaugjuhtimisega kohandatud puldiga, mille tegin kõigi oma robotite juhtimiseks.