R2D2: 7 sammu

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

"See juhend on loodud Lõuna -Florida ülikooli Makecourse'i projektinõude täitmiseks (www.makecourse.com)"

Kas olete Star Warsi fänn? Kas sulle meeldivad Astromech Droidid? Kas sulle meeldib asju teha? Kui vastasite mõnele või kõigile neile küsimustele jaatavalt, siis on see juhend teile mõeldud!

See juhend on loodud selleks, et aidata teil võimalikult hõlpsalt luua oma R2D2 astromech Droid!

Samm: materjalide loend

Siin on lai nimekiri vajalikest materjalidest:

1 Arduino Uno mikrokontroller

1 L298N mootori juhtplaat

2 6-9V alalisvoolumootorit (valikuline käigukasti seadistus)

2 ratast

1 Väike ratasratta komplekt

2 Akuadapter

6 AA patareid

1 9V aku

Meeste-meeste džemprikaablite valik

Meeste-naiste džemprikaablite valik

2 lülitit (valikuline)

1 servomootor

4 "PVC toru (7" pikk)

4,5 "läbimõõduga akrüülist kuppel

Vahtplaat

Illustratsioonitahvel

Kuum liimipüstol

Kuum liim

Gorilla liim

Akrüülvärv (sinine, must, hall ja valge)

Pintslid

Lõikeriistad

Lisaks materjalidele on vajalikud/kasulikud ka need ressursid ja tööriistad:

3D -printeri / 3D -printimise labor

Jootetööriistad

Traadi lõikurid ja eemaldajad

Arvuti või sülearvuti

Samm: nõutav tarkvara

Järgmised on tasuta allalaaditavad, kui olete üliõpilane ja olete selle projekti jaoks nõutav:

Autodeski leiutaja

Arduino tarkvara

Mõlemad tarkvaraosad ühilduvad Windowsi ja Mac OSX -iga.

Märkus: mis tahes CAD -programm töötab; Selle projekti jaoks kasutati Autodesk Inventorit.

Samm: Arduino visand

See on Arduino visand versioonis 1.8.8.

Koodi käivitamiseks laadige alla antud kood ja avage see oma Arduino tarkvarast

Veenduge, et teie Arduino plaat on arvutiga ühendatud, klõpsates menüüribal "Tööriistad" ja kontrollides, kas valitud on õige port

Klõpsake sinist üleslaadimisnoolt, kui USB on ühendatud arvuti ja mikrokontrolleriga

Selle projekti kood on lihtne tsükkel. Servomootor pöörab R2D2 pead pidevalt 180 kraadi. Servomootoriga samaaegselt töötavad mõlemad alalisvoolumootorid määratud aja jooksul samal ajal ja seejärel käivitatakse parempoolne alalisvoolumootor ainult määratud aja jooksul, et sisse lülitada vasakpoolne pööre, seejärel tsükkel kordub, kuni see välja lülitatakse.

Üksikasjalikud selgitused selle kohta, mida iga koodirida teeb, on esitatud koodis endas.

Märkus: Koodis sisalduv servo.h raamatukogu on Arduino visandiga standardvarustuses.

Samm: juhtimissüsteemi kokkupanek

Kui kasutate vooluahelaid esimest korda, võib seda hirmutada, kuid skeemi ja piltide abil peaks protsess olema piisavalt lihtne. L298N mootorijuhtplaadi lisamisega pole juhtmestik kunagi olnud lihtsam.

Sellel juhtimissüsteemil on kolm põhikomponenti:

Vasaku jala alalisvoolumootor (juhitav L298N mootori juhtplaadiga)

Parema jala alalisvoolumootor (juhitav L298N mootori juhtplaadiga)

Servomootor (juhitav Arduino plaadiga)

3. etapis märgistatakse teie jaoks mootori juhtplaadi tihvtid ja klemmid. Positiivsed ja negatiivsed juhtmed lähevad mootori juhtplaadi vastavatesse portidesse. 9V+ aku, mis toidab mootoreid ja mootori draiveriplaati, on ühendatud juhtpuldi 3 -pordilise klemmi vasakpoolsete ja keskmiste tihvtidega ning parem port Arduino plaadiga.

Kasutades 6 isast naissoost hüppajakaablit, ühendage 6 tihvti Arduino plaadil määratud tihvtidega. Pange tähele, et lubatavad tihvtid PEAVAD minema tihvtidele, mille ees on "~". Need on PWM -tihvtid, mis võimaldavad Arduino'l mootori kiirust juhtida.

Servomootor on ühendatud otse Arduino plaadiga. Oranž juhe on ühendatud "~" tihvtiga, kuna see nõuab PWM -signaali, punane ja pruun juhtmed on vastavalt positiivsed ja negatiivsed juhtmed. Arduino plaadi toiteks akupordi kaudu kasutatakse täiendavat 9 V akut.

Märkus. Kasutamise hõlbustamiseks võite joota sisse lülitid akude positiivsetesse juhtmetesse. Selleks eemaldatakse positiivne traat ja jootetakse juhtmega jadaga lüliti.

Kui teil on oma mootori draiveriplaadiga probleeme, on siin täiendav abi, mida kasutasin tõrkeotsingul. L298N mootorijuhtplaadi õpetus

Samm: CAD -komponendid

Disaini eesmärk on teha midagi lõbusat, funktsionaalset ja võimalikult kvaliteedile lähedast. Näiteks tahtsin, et R2D2 seade istuks kerge kaldega. Jalad on modelleeritud kehast ja peast eraldi, võimaldades R2D2 orientatsiooni mis tahes asendis.

Need on osad, mille lõin Autodesk Inventori abil. Keha, pea, jalad, jalad ja sisemine struktuur on kõik üksteisest eraldatud. Kui teil on oma 3D -printer, saate seda kasutada või kui teil on juurdepääs 3D -printimislaborile, see töötab samuti. Trükkimislaborid on üldiselt taskukohased, nii et kui te seda teed lähete, peaks see olema tasuv. Läksin seda teed, et valmistada iga komponent erinevatest harrastusmaterjalidest, millest hiljem üksikasjalikult räägitakse.

Märkus disaini kohta: jalad on õõnsad, et alalisvoolumootori juhtmed saaksid neist läbi voolata.

6. samm: kokkupanek

Eessõna: valisin oma R2D2 konstrueerimise vahtplaadist, Illustrator -plaadist, PVC -st ja akrüülist. Neid osi saab hõlpsasti ka 3D -printida.

Kogu selle konstruktsiooni vältel kasutasin mõõtmete jaoks 6. etapis üksikasjalikult kirjeldatud 3D -modelleeritud osi.

Alustasin PVC toru sisekonstruktsiooni ehitamisega. Toru kõrgus on 7 tolli, nii et tugistruktuuri kõrgus peaks selle sisse mahtuma. Servomootoril on ülemisse ringvahtplaaditükki lõigatud pilu, mille juhtmed juhitakse korpusesse. Arduino, L298N plaat ja akud on kinnitatud kuuma liimiga tugistruktuuri külge. Pange tähele iga komponendi suunda, et akusid saaks ühendada ja USB -kaablil peaks olema piisavalt ruumi ka ühendamiseks. Kui juhtimissüsteem on paigaldatud, sisestage tugistruktuur korpusesse.

Järgmisena lõin iga eraldi paneeli jalgade jaoks. Ülaltoodud piltidel on üksikasjalikult tükid, mida peate lõikama. Vahtplaadi tugitükid lisatakse täiendavaks toeks. Ärge kinnitage tagapaneeli jalgadele enne, kui juhtmed on neist läbi tõmmatud.

Enne jalgade külge kinnitamist luuakse jalad eraldi. Selles projektis kasutatud alalisvoolumootorid pärinesid Arduino autokomplektist ja olid varustatud kinnituskruvidega, mida kasutati jala seina külge kinnitamiseks. Jala ülaossa tuleks lõigata väike auk, et traat saaks läbi joosta. Kaks neist jalgadest tuleks luua ja kinnitada nende jalgade külge. Mõlemad valmistooted on üksikasjalikult lisatud pildil.

Keskmine jalg luuakse samamoodi nagu vasak ja parem jalg. Märkides CAD -joonist, on mitu poolringi tükki, mis lõigatakse välja ja kinnitatakse vertikaalselt jalast ja R2 -seadme põhjast. Hiljem sobivad need kokku ja lisatakse liim, et saada keskmise jala õige orientatsioon. Selle jala külge on kinnitatud väike ratas, mis lisab R2 -seadmele tuge ja roolimise lihtsust. Leidsin, et kõige lihtsam on kõigepealt kinnitada keskmine jalg enne vasaku ja parema jala/jala kinnitamist.

Pea luuakse akrüülkupli ja vahtplaadi lõikamisel, et luua "kupli" kuju. Kinnitage servohoob kuplikonstruktsiooni põhja keskele. See kinnitub hiljem servomootori külge.

Märkus: jalgade ja pea kumera kuju saamiseks lõigake Illustrator plaat (papp) pikkuseks ja painutage oma valitud kõveraks. Leidsin, et kõige lihtsam on tahvlit veidi vormi painutada ja seejärel kohe oma kohale liimida.

Lõpuks saate selle projekti oma maitse järgi värvida. Läksin lihtsa kujundusega, et saada "R2D2" vibe, kuid mitte olla liiga üksikasjalik ja keeruline.

Hoiatus: kui kasutate vahtplaati, ärge kasutage pihustusvärvi, mis sisaldab atsetooni, vastasel juhul lahustab see teie vahtplaadi.

Samm: lõpptoode ja kasutamine

Siin on lõpptoode pärast värsket värvimistööd ja kokkupanekut. Lisage julgelt isegi rohkem üksikasju kui mina.

Selle projekti täiendused ja võimalused on lõputud! Bluetooth, helid ja vilkuvad tuled, kui nimetada vaid mõnda!

Nautige ja õnnelikku tegemist!