STEGObot: Stegosaurus Robot: 5 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:47

Այս փոքրիկ ընկերոջ գաղափարը կամք ունի ստեղծելու ավելի խաղային ռոբոտներ, որպեսզի իմ 4 տարեկան տղան էլ ավելի հետաքրքրվի էլեկտրոնիկա և ռոբոտաշինություն սովորելով:

Դրա հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ ստեգոսավրոս ձևավորված PCB- ն է, որը, բացի բոլոր էլեկտրոնիկայի ապահովման հիմնական մասն լինելուց, գեղագիտության հիմնարար մասն է:

Ես մտադիր եմ ցուցադրել այս ռոբոտի ամբողջ դիզայնը և կառուցվածքը `համատեքստի ավելի հստակ ընկալման համար:

Առաջին տեսանյութը ցույց է տալիս հայեցակարգի և դիզայնի, մեխանիկայի, էլեկտրոնիկայի և ծրագրավորման ակնարկ, բայց ես նաև այս քայլերը կներկայացնեմ այստեղ ՝ լրացուցիչ տեղեկություններով և մանրամասներով:

Քայլ 1: Դիզայն

Նստած գրասեղանիս ՝ ոգեշնչման համար երեխայիս ձեռքերով խաղալիք ստեգոզավր խաղալիքով, ես սկսեցի մասերը գծել անմիջապես ստվարաթղթի վրա:

Վերջացրեցի ստվարաթղթե գեղեցիկ նախատիպով ՝ ոտքը / քայլելու մեխանիզմը փորձարկելու և մասերի իրական չափի և դասավորության լավ ակնարկ ստանալու համար:

Հետո, իմանալով ցանկալի չափերը, սկսեցի գծել մեխանիկական մասերի վերջնական մոդելը և 2D ձևանմուշները:

Քայլ 2: Մեխանիկա

Բոլոր մեխանիկական մասերը պատրաստված էին բարձր ազդեցության պոլիստիրոլի կտորներից (2 մմ հաստությամբ թիթեղներ): Սա իմ ռոբոտների համար հատուկ մասեր պատրաստելու իմ ամենասիրած նյութն է, և ես օգտագործում եմ այս նյութը մոտ 8 տարի:

Մեթոդը պարզ է. Կաղապարները սոսնձված են պլաստմասե կտորների վրա փայտի սոսինձով: Երբ սոսինձը լավ չորանում է, կտորները ես կտրում եմ գծերի մեջ ՝ օգտակար դանակով: Ուղիղ գծերի համար ես օգտագործում եմ նաև մետաղյա քանոն `կտրվածքներն ուղղորդելու համար, որպեսզի դրանք իսկապես ուղիղ կտրվածք ունենան:

Որոշ հատվածներ պետք է ավելի ամրապնդվեն: Այս դեպքերում ես միավորում եմ բազմաթիվ շերտեր `անհրաժեշտ ուժին հասնելու համար, և ակնթարթային սոսինձ օգտագործելով` ամեն ինչ միացնելու համար:

Մասերին սահուն ավարտ տալու համար սկզբում դրանք ես հղկում եմ # 60 հղկաթուղթով `ավելորդ նյութը հեռացնելու համար և # 500 հղկաթուղթ` նուրբ հարդարման համար:

Հորերը հեշտությամբ կատարվում են փորվածքով:

Վերջին քայլը ամեն ինչ նկարելն է: Սկզբում ցողացիր այբբենարանով ՝ տեսնելու, թե արդյոք ամեն ինչ բավականաչափ հարթ է, և վերջապես ցանկալի գույնը:

Ոտքերի / քայլելու մեխանիզմի servo շարժիչները բոլորն էլ Hitec մինի սերվո են: Միջինը HS-5245MG է, իսկ մյուս երկուսը (առջևի և հետևի ոտքերի համար) HS-225MG են: Ես ընտրեցի դրանք ոչ մի հատուկ պատճառով… դա պարզապես այն պատճառով էր, որ նրանք էին, ովքեր ես ունեի տանը: Բայց դրանք հիանալի servo շարժիչներ են ՝ մետաղական փոխանցումատուփերով և ունեն ավելի մեծ ոլորող մոմենտ, քան անհրաժեշտ է:

Մեխանիկայի համար նյութերի ցանկ.

• բարձր ազդեցության պոլիստիրոլ (2 մմ հաստությամբ թերթ);
• ակնթարթային սոսինձ;
• մոխրագույն լակի այբբենարան;
• կանաչ լակի ներկ;
• Hitec HS-5245MG սերվո շարժիչ (1x);
• Hitec HS-225MG սերվո շարժիչ (2x);
• M3 նեյլոնե ամրացում 35 մմ (4x);
• պտուտակներ և ընկույզներ;
• հղկաթուղթ (# 60 և # 500):

Քայլ 3: Էլեկտրոնիկա

PCB- ն (որը ես անվանում եմ STEGOboard) նախատեսված է հեշտացնելու սերվոմոտորներն ու NRF24L01 մոդուլը Arduino Nano տախտակին: Իհարկե, դա կարելի էր անել շատ փոքր PCB- ով: Բայց, ինչպես արդեն ասացի, PCB- ն նաև գեղագիտության հիմնարար մասն է:

Երբ մտքումս պատկերացրի ամբողջ ռոբոտը, ես միտք ունեցա, որ դրա մեջքին պետք է լինի մեծ կանաչ PCB ՝ այդ յուրահատուկ ուրուրաձև թիթեղներով:

PCB- ի ձևի ֆայլը (SVG) պատրաստվել է Inkscape- ով, իսկ գրատախտակին էլեկտրոնային մասերի սխեման և դասավորությունը `Fritzing- ով: Fritzing- ը օգտագործվել է նաև արտադրության համար անհրաժեշտ Gerber ֆայլերի արտահանման համար:

PCB- ն արտադրվել է PCBWay- ի կողմից:

PCB- ն ունի երեք միակցիչ servo շարժիչների համար և վերնագրեր Arduino Nano տախտակի և NRF24L01 մոդուլի համար: Այն ունի նաև էլեկտրամատակարարման միակցիչ: Ամեն ինչ զոդվում էր առանց կապարի զոդման:

Էներգամատակարարումը կատարվում է երկու LiPo մարտկոցների միջոցով, որոնք միացված են շարքում, այնպես որ ես ունեմ 7.4V: Բայց սերվոմոտորներն ընդունում են առավելագույնը 6 վոլտ: Հետևաբար, այն ունի նաև քայլ առ քայլ LM2596 մոդուլ `ճիշտ լարումը ապահովելու և սերվոմոտորները չայրելու համար:

Էլեկտրոնիկայի նյութերի ցանկ.

• Arduino Nano R3;
• NRF24L01 մոդուլ;
• ուղղանկյուն քորոց վերնագրեր;
• կին վերնագրեր;
• LiPo մարտկոց 3.7V 2000 mAh (2x);
• առանց կապարի զոդման մետաղալար;
• LM2596 իջեցում լարման կարգավորիչ;
• զոդման հոսք:

Քայլ 4: Programրագրավորում

STEGObot- ի ծրագրավորումը շատ պարզ է, քանի որ այն ունի ընդամենը երեք servo շարժիչ, և այն արվել է Arduino IDE- ով:

Հիմնականում մենք պետք է շարժենք միջին սերվո շարժիչը ՝ մարմնի առջևը թեքելու և առջևի ոտքերի սերվոն պտտելու համար (միևնույն ժամանակ, հետևի ոտքերը հակառակ ուղղությամբ են պտտվում): Այսպիսով, այն ռոբոտին առաջ է քաշում:

Քայլ 5: Havingվարճանալ

STEGObot- ը կարող է շարժվել առաջ, հետընթաց և ձախ և աջ շրջադարձեր կատարել: Այն հեռակառավարվում է հատուկ հեռակառավարմամբ, որը ես պատրաստել եմ իմ բոլոր ռոբոտներին կառավարելու համար: