1 kg sumoboto kūrimas: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Ši instrukcija padės jums suprojektuoti ir sukurti 1 kilogramo sumobotą.

Bet pirmiausia šiek tiek informacijos apie tai, kodėl nusprendžiau tai parašyti. Ketinau remontuoti savo seną sumobotą konkursui, kai supratau, kad niekada nebuvau sukūręs instrukcijos, kaip padaryti sumobotą. Pastaruosius metus tylėjau „Instructables“, todėl nusprendžiau grįžti prie šio „Instructable“, kaip sukurti 1 kg sumobotą.

Pirmiausia daugeliui iš jūsų būtų įdomu: kas yra sumobotas?

Iš esmės sumobotas yra tam tikras robotas, naudojamas sumoboto ar roboto-sumo varžybose. Kaip rodo pavadinimas, tikslas yra išstumti vienas kitą iš ringo, panašiai kaip sumo imtynės. Pats sumobotas sukurtas vieninteliu tikslu išstumti kitą sumobotą iš žiedo. Šioje instrukcijoje sumobotas yra 1 kilogramas. Tačiau yra ir kitų svorio kategorijų, tokių kaip 500 gramų ir 3 kilogramai.

Reikalingi įgūdžiai:

• Susipažinimas su kompiuteriniu dizainu (CAD)
• Litavimas
• Programavimas Arduino kalba

Šiam projektui nereikia daug įgūdžių. Vien tai, kad jums patogu naudoti CAD, litavimas ir programavimas yra puikus kelias. Nenusiminkite, kaip atrodo sudėtingas kompiuterinis dizainas. „Autodesk“siūlo nemokamas išsamias mokymo programas apie savo programinę įrangą (pati naudoju „Fusion 360“) ir yra labai naudinga pradedantiesiems, besimokantiems lynų. Man svarbiau noras ir pasirengimas mokytis, ir, žinoma, smagiai praleisti laiką.

Turėdami tai, pradėkime.

P. S. Aš taip pat dalyvauju konkurse „Padaryk judėti“. Jei jums atrodo nuostabus šis „Instructable“, balsuokite ir už mane. (Noriu marškinėlių; atrodo tikrai šauniai:))

1 žingsnis: dalių sąrašas

Dalių sąrašas:

0,090 colio 6061 aliuminio lakštas - 12 colių x 12 colių (arba bet koks 0,090 colio/2,2 mm aliuminio lakštas, kuris gali būti CNC. Aš pasirinkau 6061, nes jis bus naudojamas pagrindiniam korpusui, o 6061 yra pakankamai stiprus)

0,5 mm aliuminio lakštas - 12 x 12 colių (bet koks lydinys tiktų; tai tik viršutiniam dangčiui ir ašmenims. Aš naudoju atsarginius aliuminio likučius)

5 mm aliuminio lakštas (Vėlgi, bet koks lydinys veiktų. Mano buvo 7075 aliuminio likučiai.)

2 x 12 V nuolatinės srovės variklis su dideliu sukimo momentu (bet koks didelio sukimo momento variklis veiks, pavyzdžiui, šis iš „Amazon“.)

2 x rato ratlankis (vėlgi, bet koks ratlankis veiktų, priklausomai nuo jūsų variklio. Jei turite 5 mm variklio veleną, šie ratai puikiai veiks. Mano iš tikrųjų yra keletas senų silikoninių ratų, kuriuos turėjau)

4 IR atstumo jutikliai (aš naudoju „Sharp“IR atstumo jutiklius, kuriuos galima įsigyti iš kelių parduotuvių, pavyzdžiui, „Pololu“ir „Sparkfun“.)

2 IR jutikliai (kai kuriuos čia vėl gavau iš „Sparkfun“.)

1 mikrokontrolerio plokštė (aš naudoju ATX2 tik todėl, kad to reikia. Įprastas „Arduino Uno“iš tikrųjų būtų geresnis dėl jo naudojimo patogumo).

1 3S ličio polimerų baterija („LiPo. 3S LiPos“yra 12 voltų. Talpa nuo 800 iki 1400 mah.

1 Variklio tvarkyklė (vėlgi, tai priklauso nuo to, kiek galios jūsų variklis gali suvartoti. Tai eina tiesiai ant „Arduino Uno“ir gali tiekti iki 5A srovės.)

Laidai, kabeliai ir jungtys (jutikliams prijungti prie plokštės ir sąsajai su nešiojamuoju kompiuteriu.)

M3 varžtai ir veržlės

Epoksidinė

Kartonas

Nešiojamasis kompiuteris (programuoti lentą)

Įrankiai, tokie kaip žirklės, vielos nuėmikliai ir lituoklis.

2 žingsnis: Važiuoklės surinkimas

Važiuoklės dizainui panaudojau „Fusion 360“- viskas viename debesyje varomą 3D CAD/CAM programinę įrangą. „Autodesk“čia pateikia gražių pamokų. Aš mokiausi daugiausia žiūrėdamas vaizdo įrašus, o paskui bandydamas tai padaryti pats. Aš nebandysiu išmokyti jūsų naudotis „Fusion 360“; Leisiu profesionalams daryti savo.

Dizainą sudaro vienas pagrindinis pagrindas, vienas peilis, vienas viršutinis dangtelis, du variklio laikikliai ir du (arba keturi) 3D spausdinti breketai. Pagrindinis pagrindas yra 2,2 mm aliuminis, variklio laikikliai yra 5 mm aliuminio, ašmenys yra 0,5 mm aliuminio, o viršutinis dangtelis gali būti 0,5 mm aliuminis arba įprastas kartonas. Aš naudojau kartoną, nes aliuminis sveria porą gramų daugiau, o aš viršijau 1 kilogramo ribą 10 gramų. Kita vertus, 3D spausdinti breketai yra atspausdinti naudojant ABS, 50% užpildą.

Dizainas, reikalaujantis aliuminio, buvo eksportuotas į.dxf failus ir išsiųstas vietinei lazerinio pjovimo įmonei čia, Filipinuose. Tuo tarpu 3D spausdintos dalys buvo eksportuotos į STL ir vėl išsiųstos vietinei 3D spausdinimo įmonei.

Atsakomybės apribojimas: pakartotinai panaudojau seną savo sumobotą, kuris nebeveikia, bet naudoja šį dizainą, todėl kai kurios dalys jau yra surinktos nuotraukose. Tačiau aš jus supažindinsiu su visų dalių surinkimo procesu.

Kai dalys buvo nupjautos, galite pradėti nuo viršutinio dangčio, petnešos ir ašmenų arba variklio laikiklio.

Viršutinis dangtelis yra pagamintas iš aliuminio, tačiau dėl svorio apribojimų naudojau kartoną. Aš pjaustiau kartoną tokiomis pačiomis specifikacijomis kaip ir dizainas.

3D spausdintas petnešos tvirtinamos priekyje varžtais ir yra naudojamos paženklinti ašmenis. Ašmenys pritvirtinami prie pagrindo naudojant epoksidą. Sraigtinės skylės ašmenyse ir pagrindinis pagrindas naudojami padėčiai nustatyti ir įsitikinti, kad ji tiksliai sujungta. Ant pagrindo yra apskritos skylės, kurias galite užpildyti epoksidine medžiaga, kad pritvirtintumėte ašmenis prie pagrindo. Didelis skylių paviršiaus plotas leidžia epoksidui geriau suimti ašmenis ir neleisti jam nuplėšti nuo pagrindo. IR jutiklį taip pat galima pritvirtinti prie ašmenų apačios, naudojant epoksidą, kaip ir nuotraukose. Įsitikinkite, kad jutiklio apačia yra statmena grindims.

Norėdami pritvirtinti variklį prie pagrindo, pirmiausia įsukite variklį į variklio laikiklį. Tačiau pirmiausia turite lituoti laidus prie variklio, nes laidai yra variklio gale ir juos būtų sunku pasiekti, kai jie bus pritvirtinti prie pagrindo. Variklis sujungtas su variklio laikikliu ir laikomas varžtais. Tai yra, jei turite variklį, kurį įtraukiau į dalių sąrašą. Jei ne, galite pakeisti dizainą, kad jis atitiktų jūsų variklį. Šiuo metu rato ratlankį taip pat galite pritvirtinti prie variklio. Tada variklio laikiklis prisukamas prie pagrindinio pagrindo galinių skylių.

Jei naudojate variklio tvarkyklę, kuri negali užlipti ant „Arduino“, arba dėl kokių nors priežasčių, dėl kurios variklio vairuotojas turi turėti savo zoną, tarp variklių ir ašmenų yra vietos. Ši vieta skirta lipo baterijai ir variklio vairuotojui, jei jums reikia papildomos vietos. Kadangi mes taip pat jau dirbame su apatine roboto dalimi ir vėliau bus sunku prie jo prieiti, kai bus pritvirtintas viršutinis dangtelis, galite įdėti variklio tvarkyklę tarp ašmenų ir variklių, kaip ir nuotraukose. Dvipusė juosta gali padėti ją pritvirtinti prie pagrindo.

3 žingsnis: Elektronika

Kitas yra elektronika, tokia kaip jutikliai, variklio tvarkyklė ir plokštė.

Jei vėl naudojate variklio tvarkyklę, kuri neina „Arduino“viršuje, pradėkite tvirtinti laidus, reikalingus sąsajai su mikrovaldikliu. Mano variklio vairuotojui tereikia signalinio (mėlyno) ir įžeminimo (juodo) laido. Tai priklauso nuo paties vairuotojo. Visiems vairuotojams reikia laidų, skirtų prijungti prie akumuliatoriaus ar maitinimo šaltinio. Prie mano XT-60 prijungti laidai (tas pats kištukas daugumoje lipo baterijų) buvo per stori, todėl turėjau jį apkarpyti, kad tilptų siauri jungčių blokai.

Mano mikrovaldiklis taip pat turi tą patį energijos šaltinį kaip ir variklių tvarkyklės, todėl turėjau lituoti laidus tiesiai prie variklio tvarkyklių XT-60 jungties laidų.

Priklausomai nuo to, kokį jutiklį gausite, gali reikėti, kad patys IR atstumo jutikliai būtų ant jų prilituoti. Paprastai jie kai kuriuos įtraukia į paketą, jei juos perkate, todėl tiesiog lituokite juos, jei reikia.

Jums taip pat gali tekti lituoti laidus, kad prijungtumėte mikrovaldiklį prie jutiklių, kaip ir aš. Jutiklis turi savo jungtį; kai kurie naudoja JST, kai kurie naudoja servo antraštes. Naudodami įprastą „Arduino“, galite priklijuoti trumpiklius prie „Arduino“, o tada lituoti kitą laido galą prie kabelio, išeinančio iš jutiklio. Procesas veikia taip pat kaip ir kiti mikrovaldikliai. Laidai, gaunami iš mikrovaldiklio, yra lituojami prie laidų, einančių iš jutiklio.

4 žingsnis: visų dalių sujungimas

Jutikliai ir mikrovaldiklis yra ant viršutinės plokštės. Aš sumontavau IR atstumo jutiklius ant kartono, kad pakelčiau jį virš mikrovaldiklio, nes laidai už jutiklio susiduria su mikrovaldikliu. Atkreipkite dėmesį, kaip nuotraukoje yra tik trys jutikliai. Tik paskutinę minutę nusprendžiau pridėti ketvirto atstumo jutiklį roboto gale. Deja, vietos nebeliko, todėl turėjau ją sumontuoti ant pagrindinės bazės, tiesiai už variklių.

Tada mikrovaldiklis pritvirtinamas prie viršutinės plokštės. Nieko per sunku; Aš tik įkišau keletą skylių į kartoną ir užsukau visą lentą ant viršutinės plokštės. Jei naudojate aliuminį, rankinis grąžtas būtų būtinas.

Kai viskas bus pritvirtinta prie viršutinės plokštės, dvipuse juosta priklijuokite ją prie viršutinės variklių dalies.

Šiuo metu galite pradėti prijungti visą elektroniką, pavyzdžiui, prijungti jutiklius ir variklio tvarkyklę prie mikrovaldiklio. Jei naudojate variklio tvarkyklę, kuri tiesiog prilimpa prie „Arduino“viršaus, jums jokių problemų. Jei ne, turėsite jį prijungti prie plokštės pagal vairuotojo specifikacijas, kaip ir aš.

Kai viskas bus prijungta, įdėkite lipo į apatinį tarpą tarp variklių ir ašmenų, tada įjunkite mikrovaldiklį ir tvarkykles, kad pamatytumėte, kaip jis pirmą kartą užsidega.

5 žingsnis: programavimas

Kai viskas bus surinkta, reikia padaryti paskutinį dalyką: užprogramuoti robotą.

Roboto programavimas priklauso nuo to, kokios strategijos norite. Čia darau prielaidą, kad esate kompetentingas programuoti, nes mano variklio tvarkyklė naudoja nuoseklųjį (UART) ryšį, todėl mano programa neveiks kitiems variklių vairuotojams. Galų gale nėra vieno visiems tinkančio programavimo.

Norėdami padėti jums, čia yra pagrindinė mano programos schema.

jei priekyje yra kažkas labai arti, eikite visu pajėgumu, jei kairysis arba dešinysis spalvų jutiklis aptinka baltą liniją, grįžkite atgal, tada pasukite aplink, jei atstumo jutiklis kažką aptinka, pasukite ta kryptimi, jei galinis jutiklis kažką aptinka, pasukite į tą pusę, jei kas nors yra toli priekyje, eik į priekį, eik į priekį

Čia yra visa programa, jei jums įdomu:

#įtraukti

// A5 - kairysis spalvų jutiklis // A4 - dešinysis spalvų jutiklis // A6 - galinis atstumo jutiklis // A2 - kairiojo atstumo jutiklis // A3 - dešiniojo atstumo jutiklis // A1 - priekinis atstumo jutiklis // variklis 1 - dešinysis // 2 variklis - kairės tuštumos sąranka () {uart1_set_baud (9600); Serial1.write (64); Serial1.write (192); GERAI(); pyptelėjimas (2); setTextColor (GLCD_BLUE); glcd (1, 0, „Inicijuota“); vėlavimas (4900); }

void loop () {

int frontDistanceValue = analogRead (A1); int leftDistanceValue = analogRead (A2); int rightDistanceValue = analogRead (A3); int backDistanceValue = analogRead (A6); int leftColorValue = digitalRead (A5); int rightColorValue = digitalRead (A4); if (frontDistanceValue> 250) {// kažkas tiesiai priešais, maksimali galia Serial1.write (127); Serial1.write (128); } else if (leftColorValue == 0) {// paliestas kraštas // atvirkštinis Serial1.write (1); Serial1.write (255); vėlavimas (400); Serial1.write (1); Serial1.write (128); vėlavimas (300); } else if (rightColorValue == 0) {// paliestas kraštas // atvirkštinis Serial1.write (1); Serial1.write (255); vėlavimas (400); Serial1.write (127); Serial1.write (255); vėlavimas (300); } else if (frontDistanceValue> 230) {// kinda far front Serial1.write (127); Serial1.write (128); } else if (leftDistanceValue> 250) {// pasukite į kairę Serial1.write (127); Serial1.write (255); vėlavimas (450); } else if (rightDistanceValue> 250) {// pasukite į dešinę Serial1.write (1); Serial1.write (128); vėlavimas (450); } else if (backDistanceValue> 150) {// šalia nugaros Serial1.write (1); Serial1.write (128); vėlavimas (1050); } else if (frontDistanceValue> 180) {// toli priekyje Serial1.write (127); Serial1.write (128); } else {Serial1.write (100); Serijinis1.rašyti (155); }}

6 žingsnis: nuotraukos

Parodytos kelios gatavo sumoboto nuotraukos.

Tikimės, kad išmokote ko nors iš šio pamokomo dalyko. Jei jums patinka šis vadovas, balsuokite už mane konkurse „Padaryk judėjimą“. Jei ne, aš mielai ištaisysiu viską, kas gali pagerinti šį vadovą.

Laimingo mokymosi!