STEGObot: Stegosaurus robotas: 5 žingsniai (su paveikslėliais)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Šio mažo bičiulio koncepcija turi noro sukurti žaismingesnius robotus, kad mano 4 metų berniukas dar labiau domėtųsi elektronikos ir robotikos mokymusi.

Jo pagrindinis bruožas yra stegosaurus formos PCB, kuri, be to, yra pagrindinė visos elektronikos palaikymo dalis, yra esminė estetikos dalis.

Ketinu parodyti visą šio roboto dizainą ir konstrukciją, kad būtų aiškiau suvokiamas kontekstas.

Pirmajame vaizdo įraše parodyta koncepcijos ir dizaino, mechanikos, elektronikos ir programavimo apžvalga, tačiau čia taip pat aprašysiu šiuos veiksmus su papildoma informacija ir išsamia informacija.

1 žingsnis: dizainas

Sėdėdama prie stalo su įkvėpimo rankoje esančiu žaisliuku mano vaiko stegosaurus, aš pradėjau piešti dalis tiesiai ant kartono.

Galų gale turėjau gražų kartono prototipą, kad išbandyčiau kojų / ėjimo mechanizmą ir gerai apžvelgčiau faktinį dalių dydį ir išdėstymą.

Tada, žinodamas norimus matmenis, pradėjau piešti galutinį modelį ir 2D šablonus mechaninėms dalims.

2 žingsnis: mechanika

Visos mechaninės dalys buvo pagamintos iš didelio smūgio polistireno gabalų (2 mm storio lakštų). Tai yra mano mėgstamiausia medžiaga gaminant pasirinktines dalis mano robotams, ir aš naudoju šią medžiagą maždaug 8 metus.

Metodas yra paprastas: šablonai klijuojami ant plastikinių dalių klijais. Kai klijai gerai išdžiūvo, aš supjaustiau gabalus į linijas naudingu peiliu. Tiesių linijų atveju aš taip pat naudoju metalinę liniuotę, kad pjūviai būtų nukreipti taip, kad jie būtų tikrai tiesūs.

Kai kurias dalis reikia dar labiau sustiprinti. Šiuo atveju aš sujungiu kelis sluoksnius, kad pasiekčiau reikiamą stiprumą, ir naudoju momentinius klijus, kad viską sujungčiau.

Kad dalys būtų lygios, pirmiausia jas nušlifuoju švitriniu popieriumi Nr. 60, kad pašalintumėte perteklinę medžiagą, ir # 500 švitriniu popieriumi, skirtu smulkiai apdailai.

Skylės lengvai padaromos gręžtuvu.

Paskutinis žingsnis - viską nudažyti. Pirmiausia naudokite purškimo gruntą, kad pamatytumėte, ar viskas yra pakankamai lygi, ir galiausiai norimos spalvos.

Servo varikliai kojoms / vaikščiojimo mechanizmui yra visi „Hitec“mini servovarikliai. Vidurinis yra HS-5245MG, o kiti du (priekinėms ir galinėms kojoms) yra HS-225MG. Aš juos pasirinkau ne dėl ypatingos priežasties … tiesiog todėl, kad jie buvo tie, kuriuos turėjau namuose. Tačiau jie yra puikūs servo varikliai su metalinėmis pavaromis ir turi didesnį sukimo momentą nei reikia.

Medžiagų, skirtų mechanikams, sąrašas:

• didelio smūgio polistirenas (2 mm storio lakštas);
• momentiniai klijai;
• pilkas purškiamas gruntas;
• žali purškiami dažai;
• „Hitec HS-5245MG“servo variklis (1x);
• „Hitec HS-225MG“servo variklis (2x);
• M3 nailono atrama 35 mm (4x);
• varžtai ir veržlės;
• švitrinis popierius (# 60 ir # 500).

3 žingsnis: Elektronika

PCB (aš vadinu STEGOboard) sukurta taip, kad būtų lengva prijungti servomotorius ir NRF24L01 modulį prie „Arduino Nano“plokštės. Žinoma, tai buvo galima padaryti naudojant labai mažą PCB. Tačiau, kaip jau minėjau, PCB taip pat yra esminė estetikos dalis.

Kai mintyse įsivaizdavau visą robotą, man kilo mintis, kad ant nugaros turėtų būti didelė žalia PCB su tomis išskirtinėmis aitvaro formos plokštelėmis.

PCB formos failas (SVG) buvo sukurtas naudojant „Inkscape“, o schema ir elektroninių dalių išdėstymas lentoje - naudojant „Fritzing“. „Fritzing“taip pat buvo naudojamas eksportuojant „Gerber“failus, reikalingus gamybai.

PCB pagamino PCBWay.

PCB yra trys servo variklių jungtys ir „Arduino Nano“plokštės bei NRF24L01 modulio antraštės. Jame taip pat yra maitinimo šaltinio jungtis. Viskas buvo lituojama lydmetaliu be švino.

Maitinimą gamina dvi nuosekliai sujungtos LiPo baterijos, todėl turiu 7,4 V įtampą. Tačiau servomotoriai priima ne daugiau kaip 6 voltų įtampą. Todėl jis taip pat turi sumažintą LM2596 modulį, kuris užtikrina teisingą įtampą ir nesudegina servomotorių.

Elektronikos medžiagų sąrašas:

• „Arduino Nano R3“;
• NRF24L01 modulis;
• stačiakampio kaiščio antgaliai;
• moterų antraštės;
• LiPo baterija 3.7V 2000 mAh (2x);
• lydmetalinė viela be švino;
• Įtampos reguliatorius LM2596;
• litavimo srautas.

4 žingsnis: programavimas

„STEGObot“programavimas yra labai paprastas, nes jis turi tik tris servo variklius ir buvo pagamintas naudojant „Arduino IDE“.

Iš esmės mes turime perkelti vidurinį servo variklį, kad pakreiptume kūno priekį ir pasuktumėte priekinių kojų servovariklį (tuo pačiu metu galinės kojos sukasi priešingai). Taigi, jis traukia robotą į priekį.

5 žingsnis: linksminkitės

„STEGObot“gali judėti pirmyn, atgal ir sukti į kairę ir į dešinę. Jis valdomas nuotoliniu būdu pasirinktiniu nuotolinio valdymo pultu, kurį sukūriau, kad galėčiau valdyti visus savo robotus.