Módosított Wild Thing - Joystick Steering - Új és továbbfejlesztett: 7 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Frissítés 2019.08.01.: Két évvel a projekt befejezése után számos áramköri lapot terveztem és gyártottam, hogy megkönnyítsem a kerekesszékek átalakítását. Az első áramköri lap majdnem megegyezik az itt felforrasztott egyedi prototáblával, de helyette egy professzionálisan gyártott tábla, amely Arduino Nano-t használ. Az eredeti készletvezérlő tábla behelyezése helyettesíthető (fedélzeti motorvezérlő áramkörrel rendelkezik), valamint egy tábla, amely a készletvezérlő kártyához csatlakozik, és emulálja a joystick-okat, ezáltal sokkal könnyebben használhatók. Itt található az összes információ a táblákhoz: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

Ezt a kézikönyvet Willem Hillier írta, a Champlain Valley Union High School tanulója, Hinesburg, VT. Ez a projekt az Olaf Verdonk által oktatott Design Tech és Engineering Robotics órákon belül és kívül fejeződött be.

2017 márciusának végén egy helyi fizikoterapeuta felvette a kapcsolatot a középiskolával, és megkérdezte, hogy képesek vagyunk -e módosítani a Fisher Price vaddisznót egyetlen joystick használatára, az alábbi utasítás szerint: https://www.instructables.com/id/ Wild-Thing-Modification/

Megfogadtuk ezeket az utasításokat, és ahol csak tudtuk, javítottuk a tervezést. A következő területeken fejlesztettünk:

• Elektronikai szerelés/huzalozás
• Kód
• Joystick és joystick tartó
• PVC rögzítő rendszer
• Háttámla, fejtámla és egyéb tartószerkezetek
• Görgő kerék

Az építés során nem használtunk szonárérzékelőt és piezo hangjelzőt, mint az eredeti.

Az utolsó építési napon, amikor a végleges tartószerkezeteket felszereljük és bemutatjuk a projektet a lánynak, a helyi sajtó jelen volt. Több embert forgattak és interjút készítettek, majd miután a helyi hírekben szerepeltek, a videó szerepelt az országos hírekben, valamint számtalan helyen az interneten.

Ezek az utasítások nem teljes körűek, mint az eredeti Instructable, hanem inkább „kiegészítők”, amelyek csak azokat a területeket érintik, amelyeket módosítottunk.

Elnézést kérünk az alárendelt fotókért ebben az utasításban. A projekt során volt egy iPhone 5, és nem a legjobb kamerával rendelkezik…

NYILATKOZAT: A Champlain Valley Union High School vagy bárki, ha hallgatói, oktatói és személyzete nem felelős a személyi sérülésekért vagy a tárgyakban, beleértve az autót, a módosítások okozta károkért. Bármilyen típusú módosítás érvényteleníti az autó gyártójának garanciáját is

1. lépés: Alkatrészek és kellékek

Bár többnyire megegyezik az eredeti Instructable alkatrészlistájával, vannak különbségek.

Ezen alkatrészek nagy része helyben megvásárolható a Home Depotban, a Lowe's -ban vagy a helyi hardverboltban. Minden ár a közzétételkor feltüntetett árak.

PVC keret:

• 3/4 "PVC cső
• Anyák, csavarok és alátétek az átmenő csavarozáshoz
• 90 fokos PVC könyök - x4
• 30 fokos PVC könyök - x2

Hozzávetőleges keretezési költség: 30-40 dollár

Elektronika:

• Adafruit Pro csecsebecsék - 5V 16MHz

  • A joystick bemeneteinek átvételére és a motorok megfelelő vezérlésére szolgál
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95

• Joystick

  • Bármely 2 tengelyes analóg joystick működni fog - használja azt, amelyik fizikailag a legjobban megfelel az alkalmazásnak.
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99Teljesítmény

• Elosztó busz (x2)

  • Az áram elosztására és a kábelezés egyszerűsítésére szolgál
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • 1,95 USD 2

• Vágja le a potenciométert

  • Az autó sebességének szabályozására szolgál.
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• Perfboard

  • Más elektronika forrasztására szolgál. A vezérlőelektronika áramköri lapjaként működik.
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50

• Férfi fejlécek

  • Dugók létrehozásához más alkatrészekhez
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95

• Női fejlécek

  • A másik végére használják - ezt a joystick kábeléhez fogjuk csatlakoztatni, hogy az csatlakoztatható legyen a vezérlőpanelünkhöz.
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• Motorvezérlők (x2)

  • Bármilyen 12V -os PWM motorvezérlőt használhat fordított képességekkel, bár ezeket használtuk, és kiválóak (bár egy kicsit drágák).
  • $ 45.00 x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• Kondenzátorok (x2)

  • Kiegyenlíti a feszültséget, ha sok energiát fogyaszt (pl. Gyors gyorsítás).
  • https://www.digikey.com/product-detail/en/UVK1E472M
  • 1,37 USD x 2

• Hálózati kapcsoló

  • Az autó be- és kikapcsolására szolgál
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Si
  • $3.42

• Biztosítéktartó

  • https://amzn.to/2seAlYf
  • $2.98

• 20A autóbiztosíték

  Ezeket nagyon olcsón vásárolhatja meg helyben

• Bármilyen vastag drót

  • Tápvezetékekhez használják
  • Könnyen megvásárolható helyben

• Kicsi 4 vagy több tűs kábel

  • Joystick kábelként használják
  • Az USB kábel jól működik

• Gyűrűs terminálok

  Ezeket helyben lehet megvásárolni

• Opcionális: továbbfejlesztett akkumulátor

  • Körülbelül kétszer annyi üzemidőt biztosít, mint az akkumulátor
  • https://amzn.to/2ssMjPV
  • $33.11

• Powerpole csatlakozók

  • Az akkumulátor könnyű eltávolításához és a könnyű töltéshez
  • https://amzn.to/2sDocOY
  • $12.95

Teljes elektronikai költség: 190,69 USD

Becsült módosítási költség: 200-300 USD

2. lépés: Elektronikai szerelés/huzalozás

Ahelyett, hogy az összes szükséges vezetéket közvetlenül az Adafruit Trinket Pro -hez forrasztottam volna, úgy döntöttem, hogy olyan NYÁK -t építek, amelyben minden szükséges csatlakozás megszakadt.

Perfboardot és forrasztott női fejléceket használtam a Trinket Pro -hoz. Férfi fejléceket használtam a tápellátáshoz, a szervóhoz és a joystickhoz. A fordulatszám -potenciométer közvetlenül erre a vezérlőpanelre van forrasztva, szemben az eredeti kivitellel, ahol a fordulatszám -beállító potenciométer kívül volt a vezérlőpanelen. Ez lényegesen megbízhatóbb (szemben a csatlakozóval), és egyszerűbben gyártható.

Ezenkívül két kapcsoló vezérli, hogy melyik joystick fejléc aktív. Az egyik kapcsoló az x tengely jelét kapcsolja a két fejléc között, a másik pedig az y tengely jelét. Mindegyik fejléc a másikkal "szemben" van bekötve - pl. a föld és a VCC helyzetben vannak kapcsolva a másik fejlécről. Ez lehetővé teszi a joystick bal- és jobbkezes működtetés közötti váltását, egyszerűen a joystick fejlécének átkapcsolásával és két kapcsoló elfordításával, a vezérlő újraprogramozása nélkül.

3. lépés: Kód

Az eredeti kód kipróbálásakor rájöttem, hogy rendkívül lemaradt. Némi kutatás/tesztelés után megállapítottuk, hogy a szonárkód nagyon lassan futtatta a vezérlőhurkot, amikor nem volt csatlakoztatva szonárérzékelő. Ennek oka az volt, hogy az Arduino "ping" -et küld a szonárérzékelőnek, és várja meg az időt, hogy visszakapja a "ping" -et a szonár -érzékelőből. Ha nincs csatlakoztatva szonárérzékelő, soha nem kap vissza egy ping -et, de vár egy ideig, amíg meg nem kapja, mielőtt időzít.

Miután eltávolította ezt a kódot, valamint a többi felesleges kódot (kifejezetten a kormány szervóval ellátott autó működtetésére tervezett kódot), nagyon jól futott.

4. lépés: Joystick és Joystick Mount

Az eredeti kialakítás szabványos, 2 tengelyes potenciométeres joystickot használt a távirányítóról síkhoz, stb. Míg ezek működnek, gyakran nem különösen jó minőségűek, ráadásul a fogantyú sem ideális, mivel a egyetlen hüvelykujj. Úgy döntöttünk, hogy egy kéttengelyes joystickot használunk golyós fogantyúval a könnyű használat érdekében. Terveztem és 3D -ben kinyomtam egy tartót a joystickhoz. Összesen 4 nyomtatott változaton ment keresztül, mielőtt kielégítő lett volna.

A joystick rögzítésével kapcsolatban több dolgot kell megjegyezni:

• Két átmenő furatú csavart használ az 1 "PVC-hez való rögzítéshez. Az ehhez szükséges pontos méret meghatározásához kinyomtattunk egy sor" tesztgyűrűt ", kissé eltérő belső átmérővel (lásd a fenti fotót).
• Ennek a fájlnak szüksége van támogatásra a legjobb nyomtatáshoz - Ultimaker 3 -ra nyomtatottam. Feltételezem, hogy az oldalára is nyomtathat, de valószínűleg nem lesz túl jó. Csatoltam egy nem támogatott modellt is.
• A belsejében egy U alakú csatorna van kivágva, amely lehetővé teszi, hogy a kábel a kimeneti nyílás és a másik potenciométer közé menjen.
• A tervezésem lézerrel vágott akril fedőlapot használ, amely könnyen 3D-ben nyomtatható

5. lépés: PVC rögzítőrendszer

Az eredeti kialakításhoz hasonlóan PVC -t használtunk, hogy keretet építsünk a jármű köré. Ez a keret nagyobb védelmet nyújt a felhasználó számára, valamint kényelmes rögzítési pontokat biztosít más alkatrészekhez, például a joystickhoz és a fejtámlához.

Átmenő csavarokkal rögzítettük a PVC keretet a meglévő kerethez négy ponton (lásd a fenti képet; a rögzítési pontok pirossal vannak bekarikázva).

6. lépés: Háttámla, fejtámla és egyéb tartószerkezetek

Tekintettel arra, hogy kerekesszéket építünk, nagyon fontos a tartószerkezet és a termék ergonómikus kialakítása. Három területen drasztikusan javult az eredeti Wild Thing.

1. Háttámla

Egy habszivacsból készült rugólapot használtunk, két háromszög alakú faékkel, és az eredeti ülés között, így a háttámla meredekebb volt. A felvonó csavarjait a teljes rendszer biztosítására használták.

2. Oldalsó törzstartó szerkezetek

A hátsó narancssárga keretre szerelt fémlemezdarabot használtunk, amely a felhasználó derekának oldalai köré tekert. Ennek a fémdarabnak a „tippjei” köré habot tekertek. Lásd a fotókat.

3. Fejtámla

A kickboard háttámla jó a háttámla szempontjából, de nem volt elég magas ahhoz, hogy esetünkben támogassa a felhasználó fejét. Emiatt fejtámlát is hozzáadtak. Levettük a fejtámlát a felhasználó meglévő (kézi) tolószékéről, és egyszerűen a csavarrácsra csavaroztuk.

7. lépés: Görgő kerék

Az eredeti görgő és tartószerkezete műanyag volt, túl sok játékkal és egyáltalán nem gurult. (lásd a fenti fotót a szétszedett nézethez). Úgy döntöttünk, hogy lecseréljük ezt a görgő kereket egy forgó gumi görgős kerékre, amelyet gördülő kocsik aljára használnak.

Két lemezt terveztem a Fusion 260 -ban, amelyek illeszkednek a jármű hátulján található műanyag forgó agy felső és alsó részéhez (lásd a fotót). Ezeket a lemezeket CNC plazmavágón vágták ki. Ezeken a lemezeken minden lyukba egy kis acélcsövet hegesztettek. A csavarok átmentek a felső lemezen, az alsó lemezen, majd a görgőkerék rögzítőlemezén lévő lyukakon.

Köszönjük, hogy elolvasta ezt az utasítást, és szavazzon rá a PVC versenyen és a Make It Move versenyen!

Első díj a Make It Move versenyen 2017