Kako izgraditi PHIL - robota za praćenje svjetla: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

U ovom Instructableu pokazat ću vam kako sam napravio ovog dvoosnog svjetlosnog robota za praćenje pomoću Arduino Uno. Svi CAD i kodovi bit će uključeni tako da ih možete sami izraditi bez ikakvih vještina programiranja ili projektiranja. Sve što vam je potrebno je 3D pisač, Arduino Uno i nekoliko drugih osnovnih dijelova!

Pribor

Alati koji će vam trebati:

PC (da)

3D pisač

Lemilo (i žica za lemljenje)

Odvijač

Materijali:

Žica za 3D ispis (preporučuje se PLA)

Proto ploča

Samoljepljiva traka od gume ili pjene (opcionalno)

Neka tanka žica s čvrstom jezgrom

Termoskupljajuće cijevi

Gotove komponente:

Arduino Uno (ili kompatibilna ploča)

2 x 100 µF kondenzatora za 5V

2 mikro servo motora

4 otpornika ovisna o svjetlu (LDR)

1 x 5 mm LED

1 x 220 Ohm otpornik

4 x 10 kOhm otpornika

11 x M3 samorezni vijci

8 x M2 samorezni vijci

4 x M3 strojne vijke s maticama

Korak 1: Ispis svih dijelova

Prvi korak je 3D ispis svih dijelova pomoću STL datoteka koje sam dao. Ja sam svoju naslikao po svom ukusu, ali možete je ostaviti takvu kakva jest ili upotrijebiti različite boje niti. To ovisi o vama!

Korak 2: Montaža elektronike i Gimblea

Za ovaj korak možete instalirati LDR -ove i servo motore, kao i montirati Arduino na osnovnu ploču. Imajte na umu da još moramo napraviti ploču za raspodjelu energije, stoga nemojte sastavljati dijelove s 3D ispisom unaprijed.

Instaliranje LDR -ova:

Robot prati svjetlost uspoređujući vrijednosti koje vraćaju 4 fotootpornika. Vrijednosti će se međusobno razlikovati ako izvor svjetlosti nije okomit na glavu za praćenje, jer će svjetlosna sjena baciti sjenu na neke od LDR -ova. Arduino kôd će prema tome pomicati glavu prema osi X i Y kako bi ostao na mjestu s izvorom svjetlosti. Postavljanje LDR -ova vrlo je jednostavno: imaju posebne džepove dizajnirane u glavi za praćenje. Jednostavno provucite noge kroz rupe, nanesite super ljepilo i gurajte ga dok ne sjedne u ravnini s površinom.

Instaliranje servo pogona:

Umetnite servo pogone na mjesto i učvrstite ih M2 samoreznim vijcima kako je prikazano. Sada možete dovršiti mehanički sklop tako što ćete servo trube postaviti na odgovarajuće zagrade. Nakon toga glavu za praćenje možete pričvrstiti na vrh sklopa pomoću 4 vijka i matice stroja M3. Okret X osi može se pričvrstiti bilo čime što može raditi kao osovina od 3 mm. Koristio sam komad ražnjića za roštilj. Ovo dovršava dvostruko osivanje.

Montaža Arduino Uno:

Poravnajte otvore za vijke na arduinu s rupama na osnovnoj ploči i pričvrstite ih s 3 M3 samorezna vijka.

Korak 3: Distribucija napajanja

Ključna komponenta ovog robota je ploča za raspodjelu energije jer osigurava da se ispravna snaga prenosi na pravu komponentu. Ova ploča također će pomoći u smanjenju fluktuacija napona uzrokovanih napajanjem servo pogona izravno iz Arduina.

Izrada ploče:

Izrežite komad proto ploče, veličine otprilike 45 x 35 mm. To bi vam trebalo dati dovoljno mjesta za lemljenje svih komponenti. Pogledajte priloženi dijagram kruga i prema tome lemite komponente. Servo motori imaju 100 µF kondenzatora na svom napajanju i uzemljene žice kako bi spriječili pad glasova. 4 LDR -a imaju otpornike od 10 kOhm kao razdjelnike napona spojene na masu (pogledajte dijagram kruga). LED za napajanje stane u rupu na kućištu elektronike i ima otpornik od 220 Ohma povezan za smanjenje snage kako bi spriječio njegovo izgaranje. Alternativno upotrebi proto ploče, možete jednostavno lemiti sve zajedno u zraku, iako bi to bilo prilično neuredno.

Korak 4: Potpuna montaža

Sad kad je ploča za raspodjelu energije došla na vrijeme da sve to spoji!

Spajanje žica:

Prvo lemite odgovarajuće žice od ploče za distribuciju napajanja do različitih označenih komponenti. (Svakako ih provucite kroz rupu na kućištu elektronike odozdo, inače ćete imati problema!) VAŽNO: Pazite da LDR -ove spojite u ispravnom slijedu kao što je prikazano na slici. Ovi brojevi odgovaraju brojevima u shemi kola. Isto je i sa servo motorima - donji je označen s "Y", a gornji s "X". Možete koristiti termoskupljajuće cijevi za malo čišćenje. Sada priključite preostale žice u odgovarajuće pinove na Arduinu. LED za napajanje može se umetnuti u otvor iznad USB priključka nakon nanošenja super ljepila.

Sastavljanje 3D ispisanih dijelova:

Gimble sklop sada se može pričvrstiti na vrh kućišta elektronike pomoću 4 M3 samorezna vijka. Zatim nježno umetnite Arduino (koji je već pričvršćen na donju ploču) zajedno s pločom za raspodjelu napajanja u kućište elektronike, gurajući dok se ploča ne poravna s dnom i rupe za vijke ne poravnaju. Sada pomoću 4 samorezna vijka M3 pričvrstite donju ploču na kućište elektronike. Neke vijke od gume/pjene mogu se dodati preko vijaka kako bi se osigurala stabilnost i spriječilo da vijci ogrebu vaše stolove.

Korak 5: Kodiranje

Došlo je vrijeme da ovom robotu damo malo života! Pronađite kôd koji sam napisao u prilogu ovog koraka i prenesite ga na Arduino putem Arduino IDE -a (može se preuzeti ovdje). Robot se napaja USB -om, pa za napajanje možete koristiti bilo koji standardni USB izvor napajanja. (npr. Power banke, prijenosnici telefona, prijenosna računala itd.)

Korak 6: Završne napomene

Sada možete uključiti Phila i natjerati ga da govori sam za sebe! Upotrijebite svjetiljku (ili bilo koji drugi izvor jakog svjetla) i pokušajte je pomicati. Kamo god krenuo, trebao bi slijediti svjetlo. Ako radi, svaka čast, pravilno ste ga izgradili!

Ovo je bio moj prvi projekt robotike i mislim da je ispao prilično dobro. Imajte na umu da "Dynagon Robotics" nije tvrtka, to je jednostavno ime koje sam smislio da predstavljam svoje robotske projekte.

Sretno u izradi:)

Druga nagrada na natjecanju Roboti