Zippy the Fanbot: 5 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

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

Zippy the Fanbot je projekt zasnovan na Arduinu koji koristi potisak proizveden od propelera montiranih na motorima bez četkica kako bi pokrenuo ili rotirao robota u željenim smjerovima. Korisnik upravlja botom pomoću infracrvenog daljinskog upravljača. Naziv Zippy nastao je iz činjenice da se većina skupštine održava zajedno s patentnim zatvaračima.

Korak 1: 3D ispis dijelova

Okvir ovog sklopa, kao i Arduino kućište i elektronička kutija tiskani su 3D. Svaki je dio tiskan na 30% ispune s 3-5 ljuski. Učitao sam datoteke s dijelovima STL kako bih vam olakšao. Samo ih preuzmite i donesite na dobar 3-D pisač!

Korak 2: Kupite potrebnu elektroniku i dijelove

Nekoliko elektronike i dijelova bit će potrebno za izradu i korištenje Zippy Fanbota. Evo popisa svih dijelova koje sam koristio u izradi ovog projekta:

1x Arduino Uno R3

1x infracrveni senzor VS/HX1838B

1x paket muških i ženskih zaglavlja (dovoljno za Arduino iglice)

1x pakiranje 8 žica za žene sa ženskim džemperom

1x 3S 11.1V litij -polimerna baterija

1x pojasevi za distribuciju električne energije ili ploča za distribuciju energije

4x Afro SimonK 20A OPTO ESC -i

4x Sunnysky X2212 KV980 motori bez četkica

2x APC CW 8045 višerotorni propeleri

2x APC CCW 8045 višerotorni propeleri

1x pakiranje 4 Zip kravata

4x okretna kotača za laka opterećenja

1x paket čičak traka

1x rolada meke dvostrane trake

Korak 3: Sastavite dijelove i izgradite krug

Nakon što ste 3D ispisali sve potrebne dijelove i kupili sve ostale potrebne komponente, vrijeme je za početak sastavljanja Zippyja! Pogledajte prvu sliku u ovom uputstvu kako biste vizualizirali kako je sve sastavljeno.

Trodimenzionalni ispisani okvir vrlo je intuitivan za sastavljanje, što sam i zamislio. Dvije ruke se spajaju kako bi napravile X okvir, a postoji i nosač koji pristaje preko ruku. Futrola za elektroniku ide ispod ruku. Adapteri ventilatora montiraju se na krajeve svake ruke, a adapteri kotača klize ravno do nogu okvira. Trebalo bi biti vrlo intuitivno gdje primijeniti sve patentne zatvarače, međutim, ako nije, samo pogledajte prvu sliku na ovom neuništivom! Nije potrebno stavljati patentne zatvarače kako bi gornji držač držali na rukama.

Nakon što je okvir sastavljen, vrijeme je za povezivanje i montažu elektronike. ESC -i se montiraju na ruke, dok se motori trebaju montirati na adaptere ventilatora. I ESC -i i motori montirani su s patentnim zatvaračima. Polaritet je potrebno preokrenuti između ESC -a i motora na prednjoj lijevoj i stražnjoj desnoj ruci tako da se okreću u smjeru kazaljke na satu. Druga dva kraka imat će motore koji se okreću u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Stoga će se podupirači u smjeru kazaljke na satu montirati na prednji lijevi i stražnji desni motor, dok će se podupirači u smjeru suprotnom od kazaljke na satu montirati na prednji desni i stražnji lijevi motor. Ovi suprotni smjerovi rotacije proizvode suprotne momente koji pomažu u stabilnim performansama robota.

Upotrijebite čičak za postavljanje Arduino kućišta, kao i LiPo baterije na vrh središnjeg držača. Pomoću dvostrane trake montirajte IC senzor na gornje središte Arduino kućišta, tako da je na optimalnom mjestu za prijem signala s daljinskog upravljača. Sva raspodjela snage od LiPo do ESC -a napaja se kroz elektroničku kutiju koja se nalazi u futroli za elektroniku. Signalna žica od Arduina do ESC -a također se dovodi kroz elektroničku kutiju. BITI VRLO PAŽLJIVI da ne prijeđete ožičenje od LiPo do ESC. To može lako oštetiti ESC -ove i potencijalno izazvati požar.

Pogledajte shemu kruga koja ilustrira kako je sve povezano.

Korak 4: Bljeskajte Arduino

Nakon što je Zippy Fanbot sastavljen, vrijeme je da ažurirate Arduino s potrebnim softverom. Dostavio sam Arduino skicu koja se koristi za kontrolu Zippyja. Kôd u biti zahtijeva 5 gumba za rad fanbota. Najbolji gumbi za programiranje su navigacijski gumbi na daljinskom upravljaču. Intuitivno je da će tipke za gore/dolje pomicati robota naprijed/natrag, dok će tipke za lijevo/desno rotirati robota u smjeru kazaljke na satu/kazaljki na satu. Središnji navigacijski gumb djelovat će kao prekidač za zaustavljanje i zaustavit će sve motore. Ako daljinski upravljač koji koristite ne radi s ovim kodom, uklonite propelere iz bota i upotrijebite serijski monitor u Arduino IDE -u za reprogramiranje Arduina za rad s gumbima za usmjeravanje na vašem daljinskom upravljaču. Jednostavno morate pritisnuti gumb koji želite koristiti i promatrati koja se vrijednost prikazuje na serijskom monitoru. Zatim zamijenite vrijednost u odgovarajućoj naredbi if koja se nalazi u kodu koji sam naveo s vrijednošću koju vidite na serijskom monitoru.

Kôd je prilično jednostavan kao što ćete vidjeti. Postoji 5 uvjetnih provjera koje određuju koje se dugme pritisne. Na primjer, ako IR senzor otkrije da je pritisnuta tipka za gore, dva će se prednja motora vrtjeti, što povlači robota prema naprijed. Ako se pritisne lijevi navigacijski gumb, prednji desni i stražnji lijevi motor će se vrtjeti uzrokujući da se bot okreće u smjeru kazaljke na satu. Ako se pritisne tipka za određeni manevar, odgovarajući motori će neprestano povećavati brzinu sve dok se ne postigne maksimalna brzina.

Recimo na trenutak da se bot kreće naprijed s prednjim motorima koji se vrte najvećom brzinom. Ako korisnik pritisne i zadrži gumb za dolje, prednji motori će se usporiti sve dok se potpuno ne zaustave, a zatim će se stražnji motori aktivirati i poslati bota unatrag. To se odnosi i na rotacijske manevre robota. To omogućuje korisniku da ubrza ili uspori manevre koje bot izvodi.

Recimo da se bot opet kreće naprijed nekom brzinom. Ako se pritisne lijeva ili desna tipka za usmjeravanje, bot će odmah prestati vrtjeti sve motore prije nego što aktivira motore koji ga natjeraju da se okreće. Stoga korisnik može odmah prebacivati između linearnog i rotacijskog kretanja.

Korak 5: Zabavite se koristeći Zippy i budite sigurni

Sada ste spremni! Nakon što ste izgradili Zippy i pokrenuli Arduino kod, vrijeme je za igru. Budite ipak vrlo oprezni, osobito oko djece i životinja. Provjerite jesu li propeleri dobro uravnoteženi i dobro pričvršćeni na motorima. Motori bez četkica koji se koriste u ovom projektu vrte se pri vrlo visokim okretajima, stoga su podupirači vrlo sposobni uzrokovati ozljede. Zabavi se!