Դիրի - Հելիումի փուչիկ `6 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Այս Ուղեցույցում ես ձեզ կանցնեմ տարածքը փաստաթղթավորող ինքնավար հելիումի փուչիկ ստեղծելու գործընթացի միջոցով: Դիտեք տեսանյութը ՝

Փուչիկն ու պատյանը ինքնաշեն են, էլեկտրոնիկան ներառում է arduino pro mini, երեք շարժիչ ՝ հենարաններով, խոչընդոտների հայտնաբերման ուլտրաձայնային տվիչներ, կայունացման գիրոսկոպ և լուսանկարներ/տեսանյութեր նկարահանելու GoPro տեսախցիկ:

Սրանք քայլերն են.

1. Ստացեք նյութերը

2. Ստեղծել փուչիկ

3. Էլեկտրոնիկայի համար պատյան պատրաստեք եւ ամրացրեք այն փուչիկին

4. Ավելացրեք էլեկտրոնիկան

5. Կոդը!

6. Որոշ մարտահրավերներ հելիումի փուչիկների հետ աշխատելիս

Այս հրահանգները հիմնված են Դիանա Նովակկայի (https://openlab.ncl.ac.uk/people/diana/ - [email protected]) և Դեյվիդ Քիրքի (https://openlab.ncl) հետազոտական ծրագրի վրա:.ac.uk/people/ndk37/ - [email protected]) - հրապարակվել է Ubicomp համաժողովում 2015 (https://dl.acm.org/citation.cfm?id=2750858.2805825&coll=DL&dl=ACM): Հատուկ շնորհակալություն Նիլս Համերլային (https://openlab.ncl.ac.uk/people/nnh25/ - [email protected]) օգնության համար:

Եթե ունեք հարցեր կամ կարծիքներ, ազատ զգացեք մեզ էլ.

Քայլ 1: Նյութեր

Նյութեր փուչիկի համար

2 x Mylar ծածկոցներ (որոնել «mylar փրկարար ծածկոց», պետք է հեշտությամբ գտնվեն և ընդամենը մի քանի ֆունտ արժեն)

1 x Mylar փուչիկ

Գործիքներ

1 x Մազերի ուղղիչ (առնվազն 200 ° C)

Պատյանների համար

2 x Balsa փայտե շերտեր

լազերային դանակ կամ արհեստական սկալպել

Մոտ 1 փայտե գավազան: 50 սմ երկարություն (շարժիչները ամրացնելու համար)

Որոշ սոսինձ, ես իսկապես սիրում եմ էպոքսիդ

Էլեկտրոնային բաղադրիչներ

Arduino pro mini (կարող եմ լինել նաև նանո, ենթադրաբար կամ ինչ -որ փոքր բան)

2 x H-Bridges

3 x շարժիչներ ՝ հենարաններով (օրինակ ՝ փոքր քառանկյուն համակարգիչներից)

GoPro Hero (իդեալականորեն WiFi ունակ)

Գիրո + արագացուցիչ

3 x Ուլտրաձայնային տվիչներ - Ուլտրաձայնային հեռահար որոնիչ - LV -MaxSonar -EZ0 (այս մեկը լավ

Քայլ 2: Փուչիկի պատրաստում

Փուչիկի պատրաստում

Կախված նրանից, թե որքան իրեր եք ցանկանում ամրացնել փուչիկին, դուք պետք է ուշադիր ընտրեք փուչիկի չափը: Քանի որ 90 սմ չափսերով փուչիկներ դժվար է ձեռք բերել, ես որոշեցի իմը պատրաստել Mylar- ից: Դուք կարող եք ընտրել այն ձևը, որը կցանկանայիք, բայց ես կարծում էի, որ գնդաձև փուչիկը ավելի հեշտ կդառնա: 130 սմ տրամագծով փուչիկը կարող է տեղափոխել մոտ 360 գ:

Նշում, թե որքան կարող է կրել հելիումի փուչիկը կախված է նաև ձեր գտնվելու վայրի բարձրությունից (ծովի մակարդակից), քանի որ հելիումի բարձրացման հնարավորությունները կախված են նրա սեփական խտությունից և օդի խտությունից:

Ինչ անել:

Վերցրեք Mylar Blanket- ի երկու թերթ և յուրաքանչյուրից կտրեք 130 սմ (~ 51 դյույմ) շրջան:

Միլարը տաքացնելով այն դառնում է շատ փխրուն և բարակ: Հետևաբար, մենք սովորական, միլար օդապարիկից լրացուցիչ, հաստ միլարը կօգտագործենք սահմանի համար:

Ձեր հաստ Mylar փուչիկից կտրեք փոքր շերտեր ՝ մոտ 5 սմ x 10 սմ (2 դյույմ x 4 դյույմ): Իդեալում, դրանք պետք է մի փոքր ավելի լայն լինեն, քան ձեր ուղղիչ երկաթը:

Երկու շրջանակները դրեք միմյանց վրա, փաթեթավորեք հաստ շերտերը եզրագծով և սեղմեք դրանք մազերի ուղղիչով: Սովորաբար, արդեն 5 վայրկյան հետո Mylar- ը հալչում է: Ես ամրացրի մազերի ուղղիչը ռետինե ժապավենով և թողեցի այս վիճակում 30-60 վայրկյան: Այս կերպ Դուք կարող եք բավականին վստահ լինել, որ Mylar- ը հալչում է ամբողջ տարածքը, և բացեր չկան: Վայելեք այս ընթացակարգը փուչիկի ամբողջ շրջագծով (դա տևում է մոտավորապես հավերժ), բացի մեկ հատվածից, որտեղ պետք է բաց թողնել, որպեսզի կարողանաք լցնել փուչիկը: Քանի որ դուք իսկապես չեք ցանկանում փուչիկի պարզ բացում ունենալ, դուք պետք է օգտագործեք հաստ միլար ծրարի բացվածքը, որն ունի միակողմանի բացվածք, որը հեշտությամբ թույլ է տալիս լցնել:

Այժմ դուք ավարտել եք ձեր ծրարը:

Հաջորդ խորամանկ բանը կլինի պատյանը: Առավել նպատակահարմար նյութը բալզայի փայտն է `իր փոքր քաշի պատճառով:

Քայլ 3: Գործի պատրաստում

Բալզայի փայտը պատյանների համար կատարյալ նյութ է, քանի որ այն գեղեցիկ տեսք ունի և շատ թեթև է: Դա գալիս է մեկ թերությամբ, այնուամենայնիվ, դա չափազանց ամուր չէ: Ինձ հաջողվեց շատ դեպքեր չխախտել, դա բավականին հուսալի է, պարզապես մի փոքր զգուշության կարիք ունի: Բալզայի մշակման ամենահեշտ ձևը դա սկալպելով կտրելն է:

Եղեք ստեղծագործ և տեսեք, թե ինչն է ձեզ դուր գալիս: Ես փորձեցի շատ տարբեր ձևերի հետ, և կենդանի ծխնիները շատ զով տեսք ունեն (տե՛ս https://www.instructables.com/id/Laser-cut-enclosu… քանի դեռ կարող եք ամեն ինչ տեղադրել ներսում և ամրացնել շարժիչների շարժիչը:

Ես որոշեցի բալզայի փայտի ժապավենը թեքել դեպի աղեղ: Դուք կարող եք դա անել ՝ վերցնելով թարմ եռացրած ջրի մեծ կլոր աման և դանդաղորեն թեքելով դրա ներսը: Եթե գավաթի նման ծանր առարկա եք դնում վերև և թողնում այն 1-2 ժամ ջրի մեջ, բալզան պետք է գեղեցիկ ծռվի: երբ ծռվի, հանեք և թողեք չորանա (կներեք, որ ես դրա նկարները չունեմ, երևի շատ ծույլ էի դրանք վերցնելու համար): Կտրեք երկու կիսաշրջան բալզայի փայտից ՝ կողմերի համար:

Դուք պարզապես կարող եք սոսնձել դոդը գործի վրա Epoxy- ով: Համոզվեք, որ շարժիչներն ուղղված են դեպի առջև, այդ կերպ դրանք ամենաուժեղն են: Վերև/ներքև շարժիչի համար արեք տուփի ներքևի մասում երկու փոքր անցք, ամրացրեք շարժիչը երկու դոդով և դրանք դրեք անցքերի միջով: Մեկ այլ ափսեի ավելացում և դրա միջով անցնելը այն դարձնում է շատ ավելի կայուն (տե՛ս էլեկտրոնիկայի նկարը):

Քայլ 4: Էլեկտրոնիկա

Բաղադրիչները

Մտածեցի, որ լավ կլինի ունենալ լուսանկարներ և տեսանյութեր նկարող փուչիկ: Ես նաև ցանկանում էի խոչընդոտների հայտնաբերում և կայունացում:

Հետևաբար, ես ավելացրեցի երեք ուլտրաձայնային տվիչ (1); երկուսը `ամեն ինչ հայտնաբերելու առջևի ձախ և աջ կողմերում, և մեկը` առաստաղից հեռավորությունը չափելու համար: Ես միջամտության հետ կապված խնդիրներ չեմ ունեցել (չնայած դա նշված է տվյալների թերթիկում, այնուհետև անհրաժեշտ է օգտագործել շղթայված տես https://www.maxbotix.com/documents/LV-MaxSonar-EZ_Datasheet.pdf Միակ կարևոր բանը դա էր սենսորները պետք է բավականաչափ իրարից հեռացվեն, կոնները չպետք է համընկնեն, քանի որ սենսորներից եկող սոնարը խոչընդոտում է միմյանց: Դա ստիպում է սենսորին հայտնաբերել խոչընդոտ, երբ դա իր աշխատանքը կատարելու համար ընդամենը մեկ այլ սենսոր է:

Գիրսոկոպը (2) պտտելուց հետո կայունացնում է շարժումը: Կարևորը (ի տարբերություն նկարի, որտեղ ամեն ինչ պարզապես գցված է պատյանում), այն է, որ դուք ընտրել եք մեկ առանցք (իմ դեպքում դա Z- ն էր) և հնարավորինս հավասարեցրեք այն, որպեսզի այն զուգահեռ լինի գետնին: Այսպիսով, փուչիկի պտույտը կհանգեցնի գիրոսկոպի չափման փոփոխության միայն Z- արժեքի վրա: Ակնհայտ է, որ այլ կերպ կարող եք օգտագործել ինչ -որ շքեղ մաթեմատիկա, բայց դա ինձ համար հիանալի աշխատեց: Ես պարզապես սենսորը կպցրի բալզայի փայտի տախտակին, և դա արդեն բավական էր այն աշխատեցնելու համար:

GoPro- ն (3) հիանալի է նկարներ հեռակա նախաստորագրելու համար, և վերջապես H-Bridges (L293D) շարժիչների և հենարանների համար (4): H-Bridge- ի էլեկտրահաղորդման գծերը պետք է միացված լինեն անմիջապես մարտկոցին, մի անցեք arduino- ով, քանի որ շարժիչները շատ աղմուկ են առաջացնում: Սա կարող է սենսորների ընթերցումները դարձնել անօգտագործելի: Բայց հիշեք, որ H-Bridges- ի հիմքը միացրեք arduino- ին: Ավելին, H-Bridges- ը պետք է միացված լինի PMW կապերին `ճիշտ աշխատելու համար:

Եթե համարձակ եք, կարող եք առանձնացնել Mini-USB մալուխը և ավելացնել GoPro- ն USB միակցիչի միջոցով ձեր շղթային `միացնելով + VCC- ին ձեր adruino- ի և գետնի վրա: Այդ կերպ դուք կարող եք հանել GoPro- ի մարտկոցը և բավականին խնայել ձեր քաշը: Այնուամենայնիվ, դա կհանգեցնի ավելի քիչ աշխատանքային ժամանակի: Քանի որ օդապարիկը օդում պահելու համար մարտկոցի կարիք չունի, մարտկոցը (3.7 Վ, 1000 մԱ / ժ լավ է) տևում է մոտ 2 ժամ `երբեմն լուսանկարելով: Տարօրինակ է, որ տարբեր ընկերությունների միևնույն մարտկոցները կարող են ունենալ տարբեր կշիռներ, ուստի փորձեք ձեռք բերել հնարավորինս շատ mAh հզորությամբ մարտկոց, բայց դա նաև ամենաթեթևն է:

Միացում (բաղադրիչ -> Arduino)

Ուլտրաձայնային տվիչներ

Power+Ground -> Arduino VCC և Ground

BW -> A0, A1, A3 (չեմ հիշում, թե ինչու բաց թողեցի A2- ը, հավանաբար ոչ մի պատճառ)

Գիրո+արագացուցիչ

Power+Ground -> Arduino VCC և Ground

SDA (կապում GND- ի հետ) -> Arduino SDA (A4)

SCL (ամրացրեք SDA- ի վրա) -> Arduino SCL (A5)

H-Bridge

Pin 4, 5, 12, 13 -> Arduino GND

Պին 1, 8, 9, 16 -> Arduino RAW

Պին 2 -> Arduino Pin 11

Պին 3 -> Շարժիչ 1.ա

Պին 6 -> Շարժիչ 1. բ

Pin 7 -> Arduino Pin 10

(նույնը վերաբերում է մյուս H-Bridge- ին 2+3 շարժիչով)

Հաջորդը կոդը!

Քայլ 5: mingրագրավորում

Արագ Walkthrough

ԿԱՐԳԱՎՈՐՈՄ

Նախաստորագրեք բոլոր PIN- ները և տվիչները:

ՀԱՅՏՆԵԼ

• Նախ, եթե փուչիկը որոշ ժամանակ չշարժվեց, այն առաջ շարժում է կատարում (ոչ մի շարժում չի ձանձրանում),

  randommove = 1, կստուգի, որ դա հանգույցի վերջում է

• Հետո ստուգեք, թե արդյոք բարձրությունը դեռ լավ է (KeepHeight ()) և հնարավոր է բարձրանալ կամ իջնել, ես այն սահմանել եմ առաստաղի տակ 1 մ
• Եթե կա 150 սմ -ից ավելի մոտ ինչ -որ բան, քան դա խոչընդոտ է խուսափելու համար, այնպես որ սկսեք շրջվել
• եթե երկու սենսորները ինչ -որ բան են հայտնաբերում առջևում, փուչիկը պետք է հետ գնա
• շրջվելուց հետո, շեղվելուց խուսափելու համար, հակադարձեք շարժիչներին `կողմնորոշումը պահպանելու և այլևս չշրջվելու համար
• Վերջապես կատարեք առաջ շարժումը և օգտագործեք Gyro- ն ՝ թռչելիս 5 վայրկյան ուղիղ պահելու համար

Համոզված եմ, որ այս բաներին հասնելու ավելի լավ եղանակներ կան: Եթե ունեք առաջարկ, խնդրում եմ ինձ տեղյակ պահեք:

Քայլ 6: Վերջնական նշումներ

Կան մի քանի բաներ, որոնք դուք պետք է իմանաք հելիումի փուչիկների մասին, ահա

ՀԵԼԻՈ BՄ ՓՈOԼՈITHՆՆԵՐՈՎ ԱՇԽԱՏԱՆՔՆԵՐՈ ՀԱՄԱՐ

Չնայած ես սիրում եմ իմ Դիրիսը, բայց հելիումի փուչիկները հեռու են կատարյալ լինելուց: Առաջին մարտահրավերը փուչիկ ձեռք բերելն է, որն ունի ճիշտ չափս ՝ բոլոր բաղադրիչները բարձրացնելու համար: Փուչիկի ծավալը որոշում է, թե որքան հելիում այն կարող է պահել, ինչը համաչափ է դեպի վեր բարձրացող ուժին: Սա զգալիորեն սահմանափակում է բաղադրիչների ընտրությունը: Ամենամեծ սահմանափակումը մարտկոցն է. որքան թեթև լինի, այնքան կարճ կտևի: Առնվազն միկրոկառավարիչ, մարտկոց և որոշ շարժիչներ կրելու համար հելիումի փուչիկին անհրաժեշտ է նվազագույնը 90 սմ տրամագիծ:

Երկրորդ, հելիումով լցված փուչիկները շատ զգայուն են սենյակում օդի հոսքի և ջերմաստիճանի ցանկացած փոփոխության նկատմամբ: Քանի որ հելիումի փուչիկները միշտ ցատկում են (այսինքն ՝ ամբողջովին անշարժանալու հնարավորություն չկա), դրանք ուժեղ ազդեցություն են ունենում օդային հոսանքներից և հոսանքներից: Ես այնքան էլ լավ փորձառություն չունեմ օդապարիկով օդափոխվող սենյակներում իմ փուչիկներն օգտագործելու հարցում:

Երրորդ, քանի որ հելիումի փուչիկի տեղաշարժը բաղկացած է իներցիայի փոփոխությունից `պտուտակները շարժիչ ուժ ստեղծելով, մի քանի վայրկյան է անցնում շարժման սկզբնավորման և դիրքի իրական փոփոխության միջև: Արդյունքում, փուչիկը չի կարող այդքան լավ արձագանքել արտաքին ազդեցություններին, և շատ դժվար է արագ խուսափել խոչընդոտներից:

Ի վերջո, քանի որ հելիումն օդից թեթև է, այն դանդաղ է դուրս գալիս ցանկացած տեսակի պատյանից: Արդյունքում, փուչիկը պետք է լիցքավորվի ամեն օր կամ ամեն օր `կախված այն բանից, թե որքան անջրանցիկ է պատյանը: Նաև բավականին դժվար կարող է լինել ճիշտ քանակությամբ հելիումով լցնել փուչիկը, որպեսզի այն ամբողջությամբ լողա, այսինքն ՝ ո՛չ ընկնել, ո՛չ բարձրանալ: Խորհուրդ է տրվում փուչիկը լցնել այնպես, որ այն չափազանց թեթև լինի և այն հավասարակշռել լրացուցիչ քաշով, որը նորից հեշտությամբ կարելի է հանել: