R2D2: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

"Ova instrukcija nastala je u skladu sa zahtjevima projekta Makecoursea na Sveučilištu Južne Floride (www.makecourse.com)"

Jeste li ljubitelj Ratova zvijezda? Volite li Astromech Droide? Volite li izrađivati stvari? Ako ste na bilo koje ili sva ova pitanja odgovorili sa DA, onda je ovo uputstvo za VAS!

Ovaj je vodič osmišljen kako bi vam s što je moguće lakše pomoći stvoriti vlastiti astronomski droid R2D2!

Korak 1: Popis materijala

Ovdje je opsežan popis potrebnih materijala:

1 Arduino Uno mikrokontroler

1 ploča upravljačkog programa motora L298N

2 istosmjerna motora 6-9V (izborno postavljanje mjenjača)

2 kotača

1 Mali sklop kotačića

2 Adapter za bateriju

6 AA baterija

1 9V baterija

Asortiman kratkospojnih kabela muško-muški

Asortiman kratkospojnih kabela muško-žensko

2 prekidača (opcionalno)

1 servo motor

4 "PVC cijev (duga 7")

Akrilna kupola promjera 4,5"

Pjenasta ploča

Ilustracijska ploča

Pištolj za vruće ljepilo

Vruće ljepilo

Ljepilo Gorilla

Akrilna boja (plava, crna, siva i bijela)

Kistovi za boju

Alati za rezanje

Osim materijala, potrebni su/korisni i ovi resursi i alati:

Laboratorij za 3D pisač / 3D ispis

Alati za lemljenje

Rezači i skidači žice

Računalo ili prijenosno računalo

Korak 2: Potreban softver

Sljedeće je besplatno preuzeti ako ste student i potrebno je za ovaj projekt:

Autodesk Inventor

Arduino softver

Oba su softvera kompatibilna s Windows i Mac OSX.

Napomena: Bilo koji CAD program će raditi; Za ovaj projekt korišten je Autodesk Inventor.

Korak 3: Arduino skica

Ovo je Arduino skica u verziji 1.8.8.

Da biste pokrenuli kôd, preuzmite isporučeni kôd i otvorite ga iz svog programa Arduino

Provjerite je li vaša Arduino ploča povezana s vašim računalom klikom na "Alati" na traci izbornika i provjerom da je odabran ispravan "Port"

Pritisnite plavu strelicu za prijenos s USB priključenim na računalo i mikrokontroler

Kôd za ovaj projekt je jednostavna petlja. Servo motor kontinuirano okreće glavu R2D2 za 180 stupnjeva. Istodobno sa servo motorom, oba istosmjerna motora rade istodobno kroz određeno vrijeme, a zatim se desni istosmjerni motor pokreće samo određeno vrijeme kako bi se uveo zaokret ulijevo, a zatim se petlja ponavlja sve dok se ne isključi.

Detaljna objašnjenja o tome što svaki red koda radi nalaze se unutar samog koda.

Napomena: Knjižnica servo.h koja je uključena u kôd standardno dolazi s Arduino skicom.

Korak 4: Sastavljanje upravljačkog sustava

Ako ste prvi put s sklopovima, može biti zastrašujuće pogledati, ali s priloženim shemama i slikama proces bi trebao biti dovoljno jednostavan za praćenje. Uključivanjem ploče vozača motora L298N ožičenje nikada nije bilo lakše.

Tri su glavne komponente ovog upravljačkog sustava:

DC motor s lijeve noge (kontrolira ploča vozača motora L298N)

Istosmjerni istosmjerni motor (kontrolira ploča vozača motora L298N)

Servo motor (kontroliran Arduino pločom)

U koraku 3, pinovi i stezaljke ploče upravljačkog programa motora označeni su za vašu informaciju. Pozitivne i negativne žice ulaze u odgovarajuće priključke na ploči upravljačkog programa motora. 9V+ baterija koja napaja motore i ploču vozača motora ožičena je na lijevu i srednju iglu na priključku s 3 priključka na ploči upravljačkog programa motora, a desni priključak ožičen je na Arduino ploču.

Korištenjem 6 kratkospojnih kabela muško -žensko, povežite 6 pinova s navedenim pinovima na Arduino ploči. Imajte na umu da pinovi za omogućavanje MORAJU ići do pinova sa "~" ispred sebe. To su PWM pinovi koji omogućuju Arduinu da kontrolira brzinu motora.

Servo motor je ožičen izravno na Arduino ploču. Narančasta žica je spojena na "~" pin jer zahtijeva PWM signal, dok su crvena i smeđa žica pozitivne i negativne žice. Dodatna baterija od 9 V koristi se za napajanje Arduino ploče kroz priključak za bateriju.

Napomena: Radi lakše uporabe, možete lemiti prekidače u pozitivnim žicama za baterije. To se postiže skidanjem pozitivne žice i lemljenjem prekidača u nizu s žicom.

Ako imate problema s pločom upravljačkog programa motora, evo neke dodatne pomoći koju sam upotrijebio pri rješavanju problema. Vodič za ploču vozača motora L298N

Korak 5: CAD komponente

Cilj dizajna je napraviti nešto zabavno, funkcionalno i što bliže kvaliteti filma. Na primjer, želio sam da jedinica R2D2 sjedi pod blagim nagibom. Noge su modelirane odvojeno od tijela i glave što omogućuje orijentaciju R2D2 u bilo kojem položaju.

Ovo su dijelovi koje sam stvorio pomoću Autodesk Inventora. Tijelo, glava, noge, stopala i unutarnja struktura međusobno su odvojeni. Ako imate vlastiti 3D pisač, možete to koristiti ili ako imate pristup laboratoriju za 3D ispis, to također funkcionira. Laboratoriji za ispis općenito su pristupačni, pa ako krenete tim putem, to bi trebalo biti isplativo. Išao sam putem izrade svake komponente od različitih materijala za hobi o čemu će kasnije biti više riječi.

Napomena o dizajnu: Noge su šuplje kako bi omogućile da žice iz istosmjernog motora prolaze kroz njih.

Korak 6: Montaža

Predgovor: Odlučio sam se za izradu svog R2D2 od pjene, Illustrator ploče, PVC -a i akrila. Ovi se dijelovi također mogu jednostavno 3D ispisati.

Tijekom cijele ove konstrukcije za dimenzije sam koristio 3D modelirane dijelove detaljno opisane u koraku 6.

Počeo sam izgradnjom unutarnje strukture PVC cijevi. Visina cijevi je 7 inča pa bi visina potporne konstrukcije trebala stati unutar nje. Servo motor ima utor urezan u gornji krug pjenaste ploče tako da su žice vođene u tijelo. Arduino, L298N ploča i baterije montirani su vrućim ljepilom na noseću strukturu. Zabilježite orijentaciju svake komponente kako biste omogućili priključivanje baterija, a USB kabel trebao bi imati i dovoljno mjesta za spajanje. Nakon što je upravljački sustav montiran, umetnite potpornu konstrukciju u tijelo.

Zatim sam stvorio svaku zasebnu ploču za noge. Na gornjim slikama detaljno su navedeni komadi koje ćete morati izrezati. Za dodatnu potporu dodaju se potporni dijelovi pjenaste ploče. Nemojte pričvršćivati stražnju ploču na noge sve dok žice ne prođu kroz njih.

Stopala se stvaraju zasebno prije pričvršćivanja na noge. Motori istosmjerne struje koji su korišteni u ovom projektu potječu iz Arduino kompleta za automobile i dolaze s montažnim vijcima koji su korišteni za pričvršćivanje na zid stopala. Na vrhu stopala treba izrezati malu rupu kako bi se omogućilo provlačenje žice. Dvije od ovih nogu trebaju biti stvorene i pričvršćene na odgovarajuće noge. Oba gotova proizvoda detaljno su prikazana na slici u prilogu.

Srednje stopalo nastaje na isti način na koji se stvaraju lijevo i desno stopalo. Uzimajući u obzir CAD crtež, postoji više komada polukruga izrezanih i okomito pričvršćenih od podnožja i dna jedinice R2. Kasnije će se oni uklopiti i dodat će se ljepilo kako bi se dobila ispravna orijentacija srednjeg stopala. Na to stopalo pričvršćen je mali kotač koji dodaje potporu i olakšava upravljanje jedinici R2. Bilo mi je najlakše prvo pričvrstiti srednju nogu prije nego pričvrstim lijevu i desnu nogu/stopala.

Glava se stvara rezanjem akrilne kupole i pjenaste ploče kako bi se stvorio oblik "kupole". Pričvrstite servo krak na dno konstrukcije kupole u sredini. Ovo će se kasnije priključiti na servo motor.

Napomena: da biste dobili zakrivljeni oblik nogu i glave, izrežite Illustrator ploču (karton) po dužini i savijte se u krivulju po vašem izboru. Bilo mi je najlakše najprije malo saviti ploču u oblik, a zatim odmah zalijepiti na mjesto.

Na kraju, ovaj projekt možete naslikati po svom ukusu. Krenuo sam s jednostavnim dizajnom kako bih dobio vibraciju "R2D2", ali ne i previše detaljno i komplicirano.

Upozorenje: Ako koristite pjenušavu masu, nemojte koristiti boju u spreju koja sadrži aceton ili će vam otopiti pjenu.

Korak 7: Finalni proizvod i uporaba

Evo konačnog proizvoda nakon svježe boje i montaže. Slobodno dodajte još više detalja od mene.

Dodaci i mogućnosti za ovaj projekt su beskrajni! Bluetooth, zvukovi i svjetla koja trepere da navedemo samo neke!

Uživajte i sretno u stvaranju!