Hogyan építsünk PHIL - fénykövető robotot: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Ebben az utasításban megmutatom, hogyan készítettem el ezt a kéttengelyes fénykövető robotot egy Arduino Uno segítségével. Minden CAD és kód benne lesz, így saját maga készítheti el programozás vagy tervezési készség nélkül. Csak egy 3D nyomtatóra, egy Arduino Uno -ra és néhány más alapvető alkatrészre lesz szüksége!

Kellékek

Szükséges eszközök:

PC (duh)

3D nyomtató

Forrasztópáka (és forrasztóhuzal)

Csavarhúzó

Anyagok:

3D nyomtatási szál (PLA ajánlott)

Proto tábla

Öntapadó gumi vagy habszalag (opcionális)

Néhány vékony tömör huzal

Zsugorcső

Polcon kívüli alkatrészek:

Arduino Uno (vagy kompatibilis tábla)

2 x 100 µF kondenzátor 5V -ra

2 mikro szervomotor

4 fényfüggő ellenállás (LDR)

1 x 5 mm -es LED

1 x 220 Ohm ellenállás

4 x 10 kOhm ellenállás

11 x M3 önmetsző csavar

8 x M2 önmetsző csavar

4 x M3 gépcsavar anyával

1. lépés: Nyomtassa ki az összes alkatrészt

Az első lépés az összes alkatrész 3D nyomtatása az általam megadott STL fájlok használatával. Az enyémet kedvem szerint festettem, de hagyhatja úgy, ahogy van, vagy használhat különböző szálakat. Rajtad múlik!

2. lépés: Elektronika és összeszerelés

Ehhez a lépéshez telepítheti az LDR- és szervomotorokat, valamint felszerelheti az Arduino -t az alaplemezre. Ne feledje, hogy még meg kell készítenünk az áramelosztó táblát, ezért ne szereljen össze 3D nyomtatott alkatrészeket előre.

Az LDR -ek telepítése:

A robot 4 fényellenállás által visszaadott értékek összehasonlításával követi nyomon a fényt. Az értékek eltérnek egymástól, ha a fényforrás nem merőleges a nyomkövető fejre, mivel a világos árnyék árnyékot vet néhány LDR -re. Az arduino kód ekkor megfelelően mozgatja a fejet az X és az Y tengelyen annak érdekében, hogy egy ponton maradjon a fényforrással. Az LDR -ek felszerelése nagyon egyszerű: speciális zsebekkel vannak ellátva a nyomófejben. Egyszerűen szúrja át a lábakat a lyukakon, vigyen fel szuperragasztót, és nyomja be, amíg egy síkba nem kerül a felülettel.

A szervók telepítése:

Rögzítse a szervókat a helyükre, és rögzítse őket M2 önmetsző csavarokkal az ábrán látható módon. Most befejezheti a mechanikai összeszerelést, ha a szervókürtöket a kijelölt konzolokra csúsztatja. Ezt követően rögzítheti a nyomófejet a szerelvény tetejére 4 M3 -as gépcsavar és anya segítségével. Az X tengely forgócsapja bármivel rögzíthető, ami 3 mm -es tengelyként működik. Egy darab BBQ nyársat használtam. Ezzel befejeződik a kéttengelyes gimble.

Az Arduino Uno felszerelése:

Illessze az arduino csavarjait az alaplemezben található lyukakhoz, és rögzítse 3 M3 önmetsző csavarral.

3. lépés: Energiaelosztás

Ennek a robotnak a kulcsfontosságú eleme az áramelosztó tábla, mivel biztosítja, hogy a megfelelő teljesítmény továbbításra kerüljön a megfelelő alkatrészre. Ez a lap segít csökkenteni a feszültségingadozásokat is, amelyeket a szervók közvetlenül az Arduino -ról táplálnak.

A tábla elkészítése:

Vágjon ki egy darab proto táblát, nagyjából 45 x 35 mm méretű. Ez elegendő helyet biztosít az összes alkatrész forrasztásához. Olvassa el a mellékelt kapcsolási rajzot, és forrasztja az alkatrészeket ennek megfelelően. Mind a szervomotorok 100 µF kondenzátorokkal rendelkeznek a táp- és a földvezetékek felett, hogy megakadályozzák a szavazatok csökkenését. A 4 LDR -nek 10 kOhm ellenállása van, mint feszültségosztó, amely földelésre van kötve (lásd az áramköri diagramot). A tápellátás LED az elektronika házon lévő lyukba illeszkedik, és 220 ohmos ellenállással rendelkezik, amely csökkenti a teljesítményt, hogy megakadályozza annak kiégését. A prototábla alternatívájaként egyszerűen összeforraszthat mindent a levegőben, bár ez elég rendetlen lenne.

4. lépés: Teljes összeszerelés

Most, hogy az áramelosztó tábla eljött az ideje, hogy mindent összehozzon!

A vezetékek csatlakoztatása:

Először forrasztja be a megfelelő vezetékeket a teljesítményelosztó tábláról a különböző kijelölt alkatrészekhez. (Ügyeljen arra, hogy alulról vezesse őket az elektronika házon lévő lyukon, különben problémája lesz!) FONTOS: Ügyeljen arra, hogy az LDR -eket a képen látható módon sorolja fel. Ezek a számok megfelelnek a kapcsolási rajzban szereplő számoknak. Ugyanez a szervóknál - az alsó "Y", a felső "X" jelzéssel van ellátva. Hőre zsugorodó csöveket használhat egy kis tisztításhoz. Most csatlakoztassa a fennmaradó vezetékeket az Arduino megfelelő csapjaihoz. A Power LED behelyezhető az USB-port feletti lyukba, miután szuper ragasztót alkalmaztak.

A 3D nyomtatott alkatrészek összeszerelése:

A kardántengely -szerelvény immár 4 M3 önmetsző csavarral rögzíthető az elektronika házának tetejére. Ezután óvatosan illessze az Arduino -t (amely már az alsó lemezhez van rögzítve) a teljesítményelosztó táblával együtt az elektronika házába, nyomja addig, amíg a lemez egy síkban van az aljával és a csavarlyukak egy vonalba kerülnek. Most 4 M3 önmetsző csavar segítségével rögzítse az alsó lemezt az elektronika házához. A csavarok fölé néhány gumi/hab talp is hozzáadható, hogy stabilitást biztosítson, és megakadályozza, hogy a csavarok megkarcolják az asztalokat.

5. lépés: Kódolás

Eljött az idő, hogy életet adjunk ennek a robotnak! Keresse meg a kódot, amelyet ehhez a lépéshez csatoltam, és töltse fel az Arduino -ba az Arduino IDE -n keresztül (letölthető innen). A robot USB tápellátású, így bármilyen szabványos USB áramforrást használhat a bekapcsolásához. (pl. tápegységek, telefontartók, laptopok stb.)

6. lépés: Záró megjegyzések

Most erőt adhat Philnek, és beszélhet a saját nevében! Használjon zseblámpát (vagy bármilyen más fényes fényforrást), és próbálja meg mozgatni. Követnie kell a fényt, bárhová is megy. Ha működik, gratulálok, helyesen építetted!

Ez volt az első robotikai projektem, és szerintem nagyon jól sikerült. Felhívjuk figyelmét, hogy a "Dynagon Robotics" nem cég, egyszerűen csak egy név, amellyel a robotprojektjeimet képviseltem.

Boldog alkotást:)

Második díj a robotok versenyében