Kaip sukurti PHIL - šviesos sekimo robotą: 6 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Šioje instrukcijoje aš jums parodysiu, kaip sukūriau šį dviejų ašių šviesos sekimo robotą, naudodamas „Arduino Uno“. Visi CAD ir kodai bus įtraukti, kad galėtumėte juos sukurti patys, nereikalaudami jokių programavimo ar projektavimo įgūdžių. Viskas, ko jums reikia, yra 3D spausdintuvas, „Arduino Uno“ir keletas kitų pagrindinių dalių!

Prekės

Įrankiai, kurių jums reikės:

Kompiuteris (duh)

3D spausdintuvas

Lituoklis (ir litavimo viela)

Varžtas

Medžiagos:

3D spausdinimo siūlai (rekomenduojama PLA)

Proto lenta

Lipni guminė arba putplasčio juostelė (neprivaloma)

Kai kuri plona kieta viela

Termiškai susitraukiantys vamzdžiai

Komponentai be lentynų:

„Arduino Uno“(arba suderinama lenta)

2 x 100 µF kondensatoriai, skirti 5 V įtampai

2 mikro servo varikliai

4 nuo šviesos priklausomi rezistoriai (LDR)

1 x 5 mm šviesos diodas

1 x 220 omų rezistorius

4 x 10 kOhm rezistoriai

11 x M3 savisriegių varžtų

8 x M2 savisriegiai varžtai

4 x M3 mašinos varžtai su veržlėmis

1 žingsnis: išspausdinkite visas dalis

Pirmasis žingsnis yra 3D spausdinti visas dalis naudojant mano pateiktus STL failus. Aš dažiau savo pagal savo skonį, bet jūs galite palikti jį tokį, koks yra, arba naudoti skirtingas gijų spalvas. Dabar spręsti tau!

2 žingsnis: Elektronikos ir „Gimble“surinkimas

Norėdami tai padaryti, galite įdiegti LDR ir servo variklius, taip pat pritvirtinti „Arduino“prie pagrindo plokštės. Turėkite omenyje, kad vis dar turime pagaminti galios paskirstymo plokštę, todėl nesurinkite 3D spausdintų dalių iš anksto.

LDR diegimas:

Robotas seka šviesą, lygindamas 4 fotorezistorių grąžintas vertes. Jei šviesos šaltinis nėra statmenas sekimo galvutei, reikšmės skirsis viena nuo kitos, nes šviesos atspalvis užmes šešėlį kai kuriems LDR. Tada „arduino“kodas atitinkamai judins galvą X ir Y ašimis, kad išlaikytų tašką su šviesos šaltiniu. LDR montavimas yra labai paprastas: juose yra specialios kišenės, suprojektuotos į sekimo galvutę. Tiesiog iškiškite kojas per skyles, užtepkite super klijų ir stumkite, kol jis sutampa su paviršiumi.

Servo montavimas:

Įdėkite servo į vietą ir pritvirtinkite M2 savisriegiais varžtais, kaip parodyta. Dabar galite užbaigti mechaninį surinkimą, nukreipdami servo ragus į tam skirtus laikiklius. Po to sekimo galvutę galite pritvirtinti prie agregato viršaus, naudodami 4 M3 mašinos varžtus ir veržles. X ašies šarnyrą galima pritvirtinti naudojant viską, kas gali veikti kaip 3 mm velenas. Aš naudojau BBQ iešmo gabalėlį. Tai užbaigia dvigubos ašies kampą.

„Arduino Uno“montavimas:

Sulygiuokite arduino varžtų skyles su pagrindo plokštės skylėmis ir pritvirtinkite 3 savisriegiais M3 varžtais.

3 žingsnis: energijos tiekimas

Pagrindinis šio roboto komponentas yra galios paskirstymo plokštė, nes ji užtikrina, kad teisinga galia būtų perduodama tinkamam komponentui. Ši plokštė taip pat padės sumažinti įtampos svyravimus, kuriuos sukelia servo maitinimas tiesiai iš „Arduino“.

Lentos sudarymas:

Iškirpkite maždaug 45 x 35 mm dydžio plokštės gabalą. Tai turėtų suteikti pakankamai vietos visiems komponentams lituoti. Žiūrėkite pateiktą schemą ir atitinkamai lituokite komponentus. Tiek servo varikliai turi 100 µF kondensatorius virš maitinimo ir įžeminimo laidų, kad būtų išvengta balsavimo sumažėjimo. 4 LDR turi 10 kOhm rezistorius kaip įtampos skirstytuvus, prijungtus prie žemės (žr. Schemą). Maitinimo šviesos diodas telpa į skylę elektronikos korpuse ir turi 220 omų rezistorių, kuris sumažina galią, kad jis neišdegtų. Arba naudodami protinę plokštę, galite tiesiog viską lituoti kartu ore, nors tai būtų gana nepatogu.

4 žingsnis: pilnas surinkimas

Dabar, kai energijos skirstymo lenta atėjo laikas viską sudėti!

Laidų prijungimas:

Pirmiausia lituokite atitinkamus laidus nuo galios paskirstymo plokštės prie įvairių paskirtų komponentų. (Būtinai nukreipkite juos per elektronikos korpuso angą iš apačios, kitaip turėsite problemų!) SVARBU: Būtinai prijunkite LDR tinkama seka, kaip parodyta paveikslėlyje. Šie skaičiai atitinka grandinės schemos skaičius. Tas pats ir su servo servisais - apatinis pažymėtas „Y“, o viršutinis - „X“. Norėdami šiek tiek išvalyti daiktus, galite naudoti termiškai susitraukiančius vamzdžius. Dabar prijunkite likusius laidus prie atitinkamų „Arduino“kaiščių. Maitinimo šviesos diodą galima įstumti į angą virš USB prievado, kai buvo užtepta super klijų.

3D spausdintų dalių surinkimas:

Ginklo agregatą dabar galima pritvirtinti prie elektronikos korpuso viršaus 4 M3 savisriegiais varžtais. Tada švelniai įstatykite „Arduino“(kuris jau pritvirtintas prie apatinės plokštės) kartu su galios paskirstymo plokšte į elektronikos korpusą, stumdami, kol plokštė sutampa su dugnu ir varžtų angos sutampa. Dabar, naudodami 4 M3 savisriegius varžtus, pritvirtinkite apatinę plokštę prie elektronikos korpuso. Ant varžtų galima pridėti keletą guminių/putplasčio kojelių, kad būtų užtikrintas stabilumas ir kad varžtai nesubraižytų jūsų stalų.

5 žingsnis: kodavimas

Atėjo laikas suteikti šiam robotui gyvybės! Raskite kodą, kurį parašiau pridėjęs prie šio veiksmo, ir įkelkite jį į „Arduino“per „Arduino IDE“(galima atsisiųsti čia). Robotas maitinamas USB jungtimi, todėl jį įjungti galite naudoti bet kurį standartinį USB maitinimo šaltinį. (pvz., maitinimo bankai, nešiojamieji kompiuteriai, nešiojamieji kompiuteriai ir kt.)

6 žingsnis: paskutinės pastabos

Dabar galite įjungti Philą ir priversti jį kalbėti už save! Naudokite žibintuvėlį (arba bet kurį kitą ryškios šviesos šaltinį) ir pabandykite jį perkelti. Jis turėtų sekti šviesą visur, kur jis eina. Jei tai veikia, sveikiname, teisingai sukūrėte!

Tai buvo mano pirmasis robotikos projektas ir manau, kad tai pavyko gana gerai. Atminkite, kad „Dynagon Robotics“nėra įmonė, tai tiesiog pavadinimas, kurį sugalvojau atstovauti savo robotams.

Sėkmės gaminant:)

Antrasis prizas robotų konkurse