Modificirana divlja stvar - upravljačka ručica - novo i poboljšano: 7 koraka (sa slikama)

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

Ažuriranje 1.8.2019: Dvije godine nakon završetka ovog projekta, dizajnirao sam i proizveo nekoliko ploča za lakše pretvaranje ovih invalidskih kolica. Prva ploča je gotovo ista kao i prilagođena protoboard ploča zalemljena ovdje, ali umjesto toga je profesionalno proizvedena ploča koja koristi Arduino Nano. Tu je i zamjenska zamjena za originalnu kontrolnu ploču s zalihama (ima ugrađeni sklop upravljačkog programa motora), kao i ploču koja se priključuje na upravljačku ploču i oponaša njegove upravljačke palice, pa ih čini znatno lakšim za upotrebu. Evo svih informacija o tim pločama: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… Ako želite jednu od ovih ploča, kontaktirajte me putem mog bloga i odatle možemo otići: https:/ /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

Ovaj priručnik napisao je Willem Hillier, učenik srednje škole Union Champlain Valley Union, koja se nalazi u Hinesburgu, VT. Ovaj je projekt dovršen unutar i izvan nastave dizajnerske tehnologije i inženjerske robotike koju je vodio Olaf Verdonk.

Krajem ožujka 2017. lokalni fizioterapeut kontaktirao je srednju školu i pitao bismo li bili sposobni izmijeniti Fisher Price Wild Thing u jednu džojstiku, slijedeći ove upute: https://www.instructables.com/id/ Modifikacija divljih stvari/

Uzeli smo te upute i poboljšali dizajn gdje smo mogli. Područja u kojima smo poboljšali uključuju:

• Montaža/ožičenje elektronike
• Kodirati
• Montiranje joystick -a i joystick -a
• PVC montažni sustav
• Naslon za leđa, naslon za glavu i druge potporne konstrukcije
• Kotač

U našoj izgradnji nismo koristili sonarski senzor i piezo -biper kao original.

Na zadnji dan izgradnje, kada smo ugradili završne potporne strukture i djevojci predstavili projekt, bio je prisutan lokalni tisak. Snimili su i intervjuirali nekoliko ljudi, a nakon što se pojavio u lokalnim vijestima, video je prikazan na nacionalnim vijestima, kao i na bezbroj mjesta na internetu.

Ove upute nisu opsežne kao izvorni Instructable, već su "dodatak" koji se odnosi samo na područja koja smo promijenili.

Isprike na pod-nominalnim fotografijama u ovom Uputu. Imao sam iPhone 5 tijekom ovog projekta i nema najbolju kameru …

ODRICANJE: Srednja škola Champlain Valley Union ili bilo koja druga, ako njezini učenici, nastavno osoblje i osoblje nisu odgovorni za bilo kakve ozljede bilo koje osobe ili oštećenja bilo kojeg predmeta, uključujući automobil uzrokovane preinakama. Bilo koja vrsta preinake također će poništiti jamstvo proizvođača automobila

Korak 1: Dijelovi i potrošni materijal

Iako je uglavnom isti kao izvorni popis dijelova na Instructable, postoje neke razlike.

Mnogi od ovih dijelova mogu se kupiti lokalno u Home Depotu, Loweu ili vašoj lokalnoj trgovini hardvera. Sve cijene su one navedene u trenutku objavljivanja.

PVC okvir:

• 3/4 "PVC cijev
• Matice, vijci i podloške za provrt
• PVC koljena od 90 stupnjeva - x4
• PVC koljena od 30 stupnjeva - x2

Približni troškovi uokvirivanja: 30-40 USD

Elektronika:

• Adafruit Pro Trinket - 5V 16MHz

  • Koristi se za preuzimanje ulaza s upravljačke palice i odgovarajuće upravljanje motorima
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95

• Joystick

  • Svaki dvoosni analogni joystick će raditi - upotrijebite onaj koji fizički najbolje radi za vašu aplikaciju.
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99Snaga

• Distribucijska sabirnica (x2)

  • Koristi se za raspodjelu snage i pojednostavljenje ožičenja
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • 1,95 USD 2

• Trim potenciometar

  • Koristi se za kontrolu brzine automobila.
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• Perfboard

  • Koristi se za lemljenje druge elektronike na mjestu. Djeluje kao pločica za elektroniku regulatora.
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50
• Muška zaglavlja
  • Koristi se za izradu utikača za druge komponente
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95

• Ženske glave

  • Koristi se za drugi kraj - ovo ćemo pričvrstiti na kabel upravljačke palice kako bi se mogao priključiti na našu upravljačku ploču.
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• Kontroleri motora (x2)

  • Možete koristiti bilo koji 12V PWM motorni kontroler s mogućnostima obrnutog kretanja, iako smo mi to koristili i oni su izvrsni (iako malo skupi).
  • 45,00 USD x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• Kondenzatori (x2)

  • Izjednačava napon kada trošite mnogo energije (npr. Brzo ubrzavate).
  • https://www.digikey.com/product-detail/hr/UVK1E472M
  • 1,37 USD x 2

• Prekidač za napajanje

  • Koristi se za uključivanje/isključivanje automobila
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Si
  • $3.42
• Nosač osigurača
  • https://amzn.to/2seAlYf
  • $2.98

• 20A automobilski osigurač

  Vrlo jeftino ih možete kupiti lokalno

• Bilo koja žica teškog kolosijeka
  • Koristi se za ožičenje napajanja
  • Lako se može kupiti lokalno

• Mali 4 ili više polni kabel

  • Koristi se kao kabel upravljačke palice
  • USB kabeli dobro rade

• Prstenasti terminali

  Možete ih kupiti lokalno

• Izborno: nadograđena baterija
  • Daje vam vrijeme rada otprilike dvostruko duže od standardne baterije
  • https://amzn.to/2ssMjPV
  • $33.11

• Powerpole konektori

  • Za jednostavno vađenje baterije i jednostavno punjenje
  • https://amzn.to/2sDocOY
  • $12.95

Ukupni trošak elektronike: 190,69 USD

Ukupni procijenjeni troškovi izmjene: 200-300 USD

Korak 2: Montaža/ožičenje elektronike

Umjesto da lemim sve potrebne žice izravno na Adafruit Trinket Pro, odlučio sam izgraditi PCB na kojem su prekinute sve potrebne veze.

Koristio sam perfboard i lemio ženske zaglavlje za Trinket Pro. Koristio sam muške zaglavlje za napajanje, servo i joystick veze. Potenciometar brzine lemljen je izravno na ovu upravljačku ploču, za razliku od izvornog dizajna gdje je potenciometar za podešavanje brzine bio izvan upravljačke ploče. Ovo je znatno pouzdanije (za razliku od priključka) i jednostavnije je za izradu.

Osim toga, postoje dva prekidača koji kontroliraju koje je zaglavlje upravljačke palice aktivno. Jedan prekidač prebacuje signal osi x između dva zaglavlja, a drugi prekida signal osi y. Svako je zaglavlje ožičeno "nasuprot" drugom - npr. uzemljenje i VCC se prebacuju u položaj s drugog zaglavlja. To omogućuje prebacivanje upravljačke palice s lijeve na desnu ruku jednostavnim prebacivanjem zaglavlja upravljačke palice i okretanjem dva prekidača, bez ponovnog programiranja kontrolera.

Korak 3: Kodirajte

Pokušavajući izvorni kod, otkrio sam da je iznimno zaostao. Nakon nekih istraživanja/ispitivanja, utvrđeno je da je kod sonara upravljačka petlja radila vrlo sporo kada nije bio priključen senzor sonara. To je bilo zato što je Arduino slao "ping" senzoru sonara i čekao vrijeme da primi "ping" natrag od senzora sonara. Kada nema priključenog sonarskog senzora, nikad se ne vraća ping, već čeka neko vrijeme da ga primi prije nego što na kraju istekne vrijeme.

Nakon što je uklonio taj kôd, kao i drugi nepotrebni kôd (posebno kôd dizajniran za upravljanje automobilom sa servo upravljačem), radio je prilično dobro.

Korak 4: Joystick i Joystick Mount

U izvornom dizajnu korišten je standardni 2-osni potenciometarski joystick s daljinskog upravljača za avion itd. Iako rade, često nisu osobito visoke kvalitete, a dodatno ručka nije idealna jer je izrađena za upotrebu s jednim palcem. Odlučili smo se za korištenje dvoosne upravljačke palice s kuglastom ručkom radi lakše uporabe. Dizajnirao sam i 3D ispisao nosač za joystick. Ukupno je prošlo 4 revizije prije nego što je bilo zadovoljavajuće.

U vezi s postavljanjem upravljačke palice potrebno je napomenuti nekoliko stvari:

• Za pričvršćivanje na stezaljke od 1 "PVC koristi dva vijka kroz otvor. Kako bismo odredili točnu veličinu koja je potrebna za to, ispisali smo set" ispitnih prstenova "s malo različitim unutarnjim promjerima (vidi gornju fotografiju).
• Ova datoteka treba podršku za najbolji ispis - ispisao sam je na Ultimaker 3. Pretpostavljam da bi se mogla ispisati sa strane, ali vjerojatno ne bi ispala super. Priložio sam i model koji ne podržava potpore.
• Unutrašnjost je izrezana u obliku slova U koji omogućuje da kabel prolazi između izlazne rupe i drugog potenciometra.
• Moj dizajn koristi laserski rezani gornji pokrov od akrila, koji bi se umjesto toga mogao jednostavno printati 3D

Korak 5: PVC montažni sustav

Kao i izvorni dizajn, koristili smo PVC za izradu okvira oko vozila. Ovaj okvir pruža veću zaštitu korisniku, kao i prikladne točke ugradnje za druge dijelove poput upravljačke palice i naslona za glavu.

Koristili smo vijke za pričvršćivanje PVC okvira na postojeći okvir u četiri točke (vidi gornju sliku; točke ugradnje zaokružene su crvenom bojom).

Korak 6: Naslon za leđa, naslon za glavu i druge potporne konstrukcije

S obzirom na to da gradimo invalidska kolica, potporna struktura i ergonomska izrada proizvoda vrlo su važni. Postoje tri područja koja su drastično poboljšana u odnosu na izvornu Divlju stvar.

1. Naslon za leđa

Koristili smo pjenastu ploču s dva drvena klina u obliku trokuta između nje i izvornog sjedala, tako da je naslon bio strmiji kut. Vijci dizala korišteni su za osiguranje cijele postavke.

2. Strukture za podršku bočnih prtljažnika

Koristili smo komad lima montiran na stražnji narančasti okvir koji je omotavao strane korisnika oko struka. Pjena je omotana oko "vrhova" ovog metalnog komada. Pogledajte fotografije.

3. Naslon za glavu

Naslon za leđa je dobar u smislu potpore za leđa, ali u našem slučaju nije bio dovoljno visok da podupre glavu korisnika. Zbog toga je dodan naslon za glavu. Skinuli smo naslon za glavu sa postojećih (ručnih) invalidskih kolica korisnika i jednostavno ga pričvrstili za udarnu ploču.

Korak 7: Kotač

Izvorni kotač s potpornom konstrukcijom bio je plastičan, imao je previše igre i nije se dobro kotrljao. (pogledajte gornju fotografiju za rastavljeni prikaz). Odlučili smo se zamijeniti ovaj kotač s okretnim gumenim kotačem dizajniranim za uporabu na dnu valjanih kolica itd.

Dizajnirao sam dvije ploče u Fusion 260 koje bi stale na gornju i donju stranu plastičnog okretnog čvorišta na stražnjoj strani vozila (vidi fotografiju). Ove su ploče izrezane na CNC plazma rezaču. U svaku rupu na tim pločama zavaren je mali komad čelične cijevi. Vijci su prošli kroz gornju ploču, donju ploču, a zatim i rupe u montažnoj ploči na kotaču.

Hvala vam što ste pročitali ovaj Instructable i glasajte za njega na PVC natjecanju i natječite ga da se kreće!

Prva nagrada na natječaju Make it Move 2017