1 kg Sumobot felépítés: 6 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Ez az oktatható útmutató végigvezeti Önt egy 1 kilogrammos szumobot tervezésén és építésén.

De először egy kis háttér, hogy miért döntöttem úgy, hogy ezt leírom. Már éppen meg akartam javítani a régi szumobotomat egy versenyre, amikor rájöttem, hogy még soha nem készítettem utasítást a sumobot készítéséről. Az elmúlt évben csendben voltam az Instructables -ben, ezért úgy döntöttem, hogy visszatérek ehhez az Instructable -hoz, hogyan kell felépíteni egy 1 kg -os sumobotot.

Először is sokan kíváncsiak lennének: mi az a szumobot?

Alapvetően a sumobot egyfajta robot, amelyet a sumobot vagy robot-sumo versenyeken használnak. Ahogy a neve is sugallja, a cél az, hogy egymást szorítsuk ki a ringből, hasonlóan a sumo birkózáshoz. Magát a sumobotot úgy tervezték, hogy kizárjon egy másik szumobotot a gyűrűből. Ebben az utasításban a sumobot 1 kilogramm. Vannak azonban más súlycsoportok is, például 500 gramm és 3 kilogramm.

Szükséges készségek:

• Ismerkedés a számítógépes tervezésben (CAD)
• Forrasztás
• Programozás Arduino -ban

Ehhez a projekthez nem sok készségre van szükség. Csak a CAD használata, a forrasztás és a programozás sokat jelent. Ne ijedjen meg attól, hogy a számítógépes tervezés mennyire bonyolultnak tűnik. Az Autodesk ingyenes, átfogó oktatóanyagokat biztosít a saját szoftverükről (én magam a Fusion 360 -at használom), és rendkívül hasznos a kezdőknek, akik megtanulják a köteleket. Számomra sokkal fontosabb a tanulási hajlandóság és készség, és persze a szórakozás az úton.

Ezzel kezdjük el.

P. S. A Make it Move versenyen is részt veszek ebben az Instructable -ban. Ha félelmetesnek találod ezt az Instructable -t, szavazz rám is. (Szeretném a pólót; nagyon jól néz ki:))

1. lépés: Alkatrészlista

Alkatrész lista:

0,090”6061 alumíniumlemez - 12” x 12”(vagy bármilyen 0,090”/2,2 mm -es alumíniumlemez, amely CNC -re szerelhető. A 6061 -et választottam, mivel ezt használnák a fő testhez, és a 6061 elég erős)

0,5 mm -es alumíniumlemez - 12”x 12” (Bármilyen ötvözet működne; ez csak a felső burkolatra és a pengere vonatkozik. Tartalék alumíniumhulladékot használtam)

5 mm -es alumíniumlemez (Ismét bármilyen ötvözet működne. Az enyém 7075 alumíniumhulladék volt.)

2 x 12 V DC nagy nyomatékú motor (Bármilyen nagy nyomatékú motor működik, például ez az Amazon -tól.)

2 x kerékpánt (Ismét bármelyik kerékpánt működne, a motortól függően. Ha van egy 5 mm -es motortengelye, ezek a kerekek szépen fognak működni. Az enyém valójában néhány régi szilikon kerék volt)

4 IR távolságérzékelő (én Sharp IR távolságérzékelőket használok, amelyeket több üzletben lehet megvásárolni, például ezt a Pololu -tól és ezt a Sparkfun -tól.)

2 infravörös érzékelő (néhányat ismét itt kaptam a Sparkfun -tól.)

1 mikrokontroller kártya (ATX2 -t használok, csak mert szükség van rá. Egy egyszerű Arduino Uno valójában jobb lenne a könnyű használat miatt).

1 3S lítium -polimer akkumulátor (LiPo. 3S LiPos 12 volt. A kapacitás bárhol 800 és 1400 mah között működik.)

1 Motor meghajtó (Ez ismét attól függ, hogy a motor mennyi energiát tud felvenni. Ez közvetlenül az Arduino Uno tetejére kerül, és akár 5A áramot is biztosíthat.)

Vezetékek, kábelek és csatlakozók (Az érzékelők csatlakoztatásához az alaplaphoz és az interfészhez laptoppal.)

M3 csavarok és anyák

Epoxi

Karton

Laptop (a tábla programozásához)

Szerszámok, például olló, huzalhúzó és forrasztópáka.

2. lépés: Az alváz összeszerelése

A ház tervezéséhez a Fusion 360 -at, egy egy felhőben működő 3D CAD/CAM szoftvert használtam. Az Autodesk gyönyörű oktatóanyagokat kínál itt. Tanultam abból, hogy főleg a videókat néztem, majd magam próbáltam megcsinálni. Nem fogom megpróbálni megtanítani a Fusion 360 használatát; Hagyom, hogy a szakemberek tegyék a dolgukat.

Maga a kialakítás egy fő bázisból, egy pengéből, egy felső borításból, két motorkonzolból és két (vagy négy) 3D nyomtatott fogszabályozóból áll. A fő bázis 2,2 mm -es alumínium, a motorkonzolok 5 mm -es alumíniumból, a penge 0,5 mm -es alumíniumból, míg a felső borítás lehet 0,5 mm -es alumínium vagy hagyományos karton. Kartonpapírt használtam, mert az alumínium súlya pár gramm, és 10 grammal túlléptem az 1 kilogrammos határt. A 3D nyomtatott zárójelek viszont ABS -szel vannak nyomtatva, 50% -os tölteten.

Az alumíniumot igénylő terveket.dxf fájlokba exportálták, és elküldték egy helyi lézervágó cégnek itt, a Fülöp -szigeteken. A 3D nyomtatott alkatrészeket időközben exportálták az STL -be, és ismét elküldték egy helyi 3D nyomtató cégnek.

Jogi nyilatkozat: Újra használtam egy régi szumobotomat, amely már nem működik, de ezt a kialakítást használja, így néhány alkatrész már össze van szerelve a fényképeken. Mindazonáltal végigvezetem az összes darab összeszerelésének folyamatán.

Miután elvágták az alkatrészeket, kezdheti a felső burkolattal, a merevítővel és a pengével, vagy a motor konzoljával.

A felső burkolat alumíniumból készült, de a súlykorlátozások miatt kartonpapírt használtam. A kartonpapírt ugyanolyan specifikációkkal vágtam, mint a tervezésben.

A 3D nyomtatott merevítő elöl csavarokkal van rögzítve, és a penge szó szerinti rögzítésére szolgál. A penge epoxi segítségével az alaphoz tapad. A penge és a fő talp csavarja be a pozícionálást, és győződjön meg arról, hogy pontosan össze van kötve. A fő talpon kör alakú lyukak vannak, amelyeket epoxiddal kitöltve rögzítheti a pengét a fő alaphoz. A lyukak nagy felülete lehetővé teszi, hogy az epoxi jobban megfogja a pengét, és megakadályozza, hogy elszakadjon az alaptól. Az infravörös érzékelő a penge aljához is ragasztható epoxi segítségével, csakúgy, mint a fényképeken. Győződjön meg arról, hogy az érzékelő alja merőleges a padlóra.

A motornak az alaphoz való rögzítéséhez először csavarja be a motort a motor konzoljába. Azonban először forrasztania kell a vezetékeket a motorhoz, mivel a vezetékek a motor hátulján vannak, és nehéz lenne elérni őket, ha az alaphoz vannak rögzítve. A motor a motorkonzolhoz igazodik, és csavarokkal tartja felfelé. Azaz, ha megvan a motor, amit felvettem az alkatrészlistába. Ha nem, módosíthatja a motort, hogy illeszkedjen a motorjához. Ezen a ponton a kerékpántot is rögzítheti a motorhoz. A motor konzolja ezután csavarja rá a fő talp hátsó lyukait.

Ha olyan motorhajtót használ, amely nem tud felmenni az Arduino tetejére, vagy bármilyen okból, ami miatt a motorvezérlőnek saját területtel kell rendelkeznie, akkor a motorok és a penge között van hely. Ez a hely a lipo akkumulátor és a motorvezérlő számára van kijelölve, ha szüksége van további helyre. Mivel a robot alsó részén is dolgozunk, és később nehéz lesz hozzáférni hozzá, miután a felső burkolat rögzítve van, a motor meghajtóját a penge és a motorok közé helyezheti, akárcsak a fényképeken. A kétoldalas szalag segíthet az alaphoz való rögzítésben.

3. lépés: Elektronika

Következzen az elektronika, például az érzékelők, a motorvezérlő és az alaplap.

Ha ismét olyan motorvezérlőt használ, amely nem megy az Arduino tetejére, akkor kezdje el csatlakoztatni azokat a vezetékeket, amelyek szükségesek a mikrokontrollerhez való illesztéshez. A motorvezetőmnek csak egy jelző (kék) és földelő (fekete) vezetékre van szükségem. Ez magától a sofőrtől függ. Minden illesztőprogramnak vezetékekre van szüksége az akkumulátorhoz vagy az áramforráshoz való csatlakoztatáshoz. Az XT-60-hoz csatlakoztatott vezetékek (a legtöbb lipo akkumulátornál ugyanaz a dugó) túl vastagok voltak, ezért le kellett vágnom, hogy illeszkedjenek a keskeny csatlakozóblokkokhoz.

A mikrovezérlőm ugyanazt az áramforrást használja, mint a motorvezérlők, ezért a vezetékeket közvetlenül a motorvezérlők XT-60 csatlakozójának vezetékeihez kellett forrasztani.

Maguknak az infravörös távolságérzékelőknek szükségük lehet a fejrészek forrasztására, attól függően, hogy milyen érzékelőt kap. Általában néhányat tartalmaznak a csomagban, ha megvásárolja őket, ezért csak forrasztani kell azokat, ha szükséges.

Lehet, hogy a vezetékeket is össze kell forrasztani, hogy a mikrokontrollert az érzékelőkhöz csatlakoztassa, akárcsak én. Az érzékelő saját csatlakozóval rendelkezik; egyesek JST -t, míg mások szervo fejléceket használnak. A hagyományos Arduino -val az áthidaló kábeleket az Arduino -hoz ragaszthatja, majd a kábel másik végét az érzékelőből kilépő kábelhez forraszthatja. A folyamat ugyanúgy működik más mikrovezérlőkkel. A mikrokontrollerből érkező vezetékek az érzékelőből érkező vezetékekhez vannak forrasztva.

4. lépés: Az összes alkatrész összeillesztése

Az érzékelők és a mikrovezérlő a felső lemezen találhatók. Az infravörös távolságérzékelőket egy csomó kartonra szereltem, hogy a mikrokontroller fölé emeljem, mivel az érzékelő mögötti vezetékek ütköznek a mikrokontrollerrel. Figyelje meg, hogy a képen csak három érzékelő van. Csak az utolsó pillanatban döntöttem úgy, hogy hozzáadok egy negyedik távolságérzékelőt a robot hátuljához. Sajnos nem volt több hely, így magára a fő bázisra kellett felszerelnem, közvetlenül a motorok mögé.

A mikrokontrollert ezután a felső lemezhez rögzítik. Semmi sem túl kemény; Csak néhány lyukat böktem a kartonba, és az egész táblát a felső lemezre csavartam. Ha alumíniumot használ, elengedhetetlen a kézi fúró.

Miután mindent rögzített a felső lemezen, kétoldalas ragasztószalaggal ragassza fel a motorok felső részére.

Ezen a ponton elkezdheti az összes elektronika összekapcsolását, például az érzékelők és a motorvezérlő csatlakoztatását a mikrokontrollerhez. Ha olyan motorvezérlőt használ, amely csak az Arduino tetején ragad, akkor nem jelent problémát. Ha nem, akkor az illesztőprogram előírásai szerint kell a táblahoz kötni, ugyanúgy, mint én.

Ha minden be van kötve, helyezze a lipót a motorok és a penge közötti alsó térbe, majd kapcsolja be a mikrokontrollert és a meghajtókat, hogy először világítson.

5. lépés: Programozás

Ha mindent összeszerelt, még egy utolsó tennivaló: programozza be robotját.

A robot programozása attól függ, hogy milyen stratégiát szeretne. Feltételezem, hogy Ön hozzáértő a programozásban, mivel a motorvezérlőm soros (UART) kommunikációt használ, és így a programom nem fog működni más motorvezérlőknél. Végtére is, a programozásban nincs egy méret.

Segítségül itt van a programom alapvető folyamatábrája.

ha valaki nagyon közel van elöl, menjen teljes erővel, ha a bal vagy jobb színérzékelő fehér vonalat észlel, menjen vissza, majd forduljon meg, ha bal vagy jobb távolságérzékelő észlel valamit, forduljon ebbe az irányba, ha a hátsó érzékelő észlel valamit, forduljon ebbe az irányba, ha valaki messze elöl, menj előre, haladj előre

Íme a teljes program, ha kíváncsi:

#befoglalni

// A5 - bal színérzékelő // A4 - jobb színérzékelő // A6 - hátsó távolságérzékelő // A2 - bal távolságérzékelő // A3 - jobb távolságérzékelő // A1 - első távolságérzékelő // motor 1 - jobb // motor 2 - left void setup () {uart1_set_baud (9600); Serial1.write (64); Serial1.write (192); RENDBEN(); hangjelzés (2); setTextColor (GLCD_BLUE); glcd (1, 0, "Inicializált"); késleltetés (4900); }

void loop () {

int frontDistanceValue = analógRead (A1); int leftDistanceValue = analógRead (A2); int rightDistanceValue = analógRead (A3); int backDistanceValue = analógRead (A6); int leftColorValue = digitalRead (A5); int rightColorValue = digitalRead (A4); if (frontDistanceValue> 250) {// valaki elöl, max teljesítmény Serial1.write (127); Soros1.írás (128); } else if (leftColorValue == 0) {// megérintett él // fordított Serial1.write (1); Soros1.írás (255); késleltetés (400); Soros1.írás (1); Soros1.írás (128); késleltetés (300); } else if (rightColorValue == 0) {// megérintett él // fordított Serial1.write (1); Soros1.írás (255); késleltetés (400); Soros1.írás (127); Soros1.írás (255); késleltetés (300); } else if (frontDistanceValue> 230) {// kicsit messze elöl Serial1.write (127); Soros1.írás (128); } else if (leftDistanceValue> 250) {// forduljon balra Serial1.write (127); Soros1.írás (255); késleltetés (450); } else if (rightDistanceValue> 250) {// jobbra fordulás Serial1.write (1); Soros1.írás (128); késleltetés (450); } else if (backDistanceValue> 150) {// hátsó közelében Serial1.write (1); Soros1.írás (128); késleltetés (1050); } else if (frontDistanceValue> 180) {// messze elöl Serial1.write (127); Soros1.írás (128); } else {Soros1.írás (100); Soros1.írás (155); }}

6. lépés: Fotók

Itt látható néhány fotó a kész sumobotról.

Remélhetőleg tanult valamit ebből a tanulságosból. Ha tetszik ez az útmutató, kérjük, szavazzon rám a Make it Move versenyen. Ha nem, szívesen kijavítok mindent, ami javíthatja ezt az útmutatót.

Boldog tanulást!