Cum să construiești PHIL - un robot de urmărire ușoară: 6 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

În acest Instructable vă voi arăta cum am realizat acest robot de urmărire a luminii cu două axe folosind un Arduino Uno. Toate CAD-urile și codul vor fi incluse, astfel încât să le puteți construi singur fără a avea nevoie de abilități de programare sau proiectare. Tot ce veți avea nevoie este o imprimantă 3D, un Arduino Uno și câteva alte piese de bază!

Provizii

Unelte de care ai nevoie:

Un PC (duh)

O imprimantă 3D

Fier de lipit (și sârmă de lipit)

Șurubelniță

Materiale:

Filament de imprimare 3D (recomandat PLA)

Proto board

Benzi autoadherente din cauciuc sau spumă (opțional)

Câteva fire subțiri cu miez solid

Tuburi termocontractabile

Componente pentru raft:

Arduino Uno (Sau placă compatibilă)

2 x 100 µF condensatori nominal pentru 5V

2 micro servo motoare

4 rezistențe dependente de lumină (LDR)

1 x 5mm LED

1 x 220 Ohm rezistor

Rezistoare 4 x 10 kOhm

11 x șuruburi autofiletante M3

8 șuruburi autofiletante M2

4 x șuruburi M3 cu piulițe

Pasul 1: Tipărirea tuturor pieselor

Primul pas este să imprimați 3D toate piesele folosind fișierele STL pe care le-am furnizat. Am pictat-o pe a mea pe placul meu, dar o puteți lăsa așa cum este sau puteți folosi diferite culori de filament. Depinde de tine!

Pasul 2: Asamblare electronică și Gimble

Pentru acest pas puteți instala LDR și servomotorii, precum și monta Arduino pe placa de bază. Rețineți că trebuie să realizăm în continuare placa de distrugere a puterii, așa că nu asamblați în prealabil nicio piesă tipărită 3D.

Instalarea LDR-urilor:

Robotul urmărește lumina comparând valorile returnate de 4 fotorezistoare. Valorile vor fi diferite una de cealaltă dacă sursa de lumină nu este perpendiculară pe capul de urmărire, deoarece umbra de lumină va arunca o umbră pe unele LDR-uri. Codul arduino va muta apoi capul într-o axă X și Y în consecință, pentru a rămâne pe punctul cu sursa de lumină. Montarea LDR-urilor este foarte simplă: au buzunare speciale proiectate în capul de urmărire. Pur și simplu introduceți picioarele prin găuri, aplicați adeziv super și împingeți-l până când se așează la suprafață.

Instalarea servoarelor:

Introduceți servoanele în poziție și fixați-le cu șuruburi autofiletante M2, așa cum se arată. Acum puteți finaliza ansamblul mecanic montând servocornurile la consolele desemnate. După aceasta, puteți atașa capul de urmărire la partea superioară a ansamblului folosind 4 șuruburi și piulițe ale mașinii M3. Pivotul axei X poate fi atașat folosind orice lucru care poate funcționa ca un arbore de 3 mm. Am folosit o bucată de frigărui pentru grătar. Aceasta completează gimble cu axa dublă.

Montarea Arduino Uno:

Aliniați găurile șuruburilor de pe arduino cu găurile din placa de bază și fixați-l cu 3 șuruburi autofiletante M3.

Pasul 3: Distrugerea puterii

O componentă cheie a acestui robot este placa de distrugere a puterii, deoarece asigură transmiterea puterii corecte către componenta potrivită. Această placă va ajuta, de asemenea, la reducerea fluctuațiilor de tensiune cauzate de servo-urile alimentate direct de la Arduino.

Realizarea tabloului:

Decupați o bucată de placă proto, de aproximativ 45 x 35 mm. Acest lucru ar trebui să vă ofere suficient spațiu pentru a lipi toate componentele. Consultați schema electrică furnizată și lipiți componentele în consecință. Ambele servomotoare au condensatori de 100 µF peste firele de alimentare și de împământare pentru a preveni scăderea votului. Cele 4 LDR-uri au rezistențe de 10 kOhm ca deviatori de tensiune conectați la masă (consultați schema de circuite). LED-ul de alimentare se potrivește într-o gaură de pe carcasa electronică și are un rezistor de 220 Ohm conectat pentru a reduce puterea, pentru a preveni arderea acestuia. Alternativ la utilizarea plăcii proto, puteți lipi pur și simplu totul împreună în aer, deși ar fi destul de dezordonat.

Pasul 4: Asamblare completă

Acum, când placa de distrugere a puterii a devenit timpul să pună totul împreună!

Conectarea firelor:

Mai întâi lipiți firele corespunzătoare de la placa de distrugere a puterii la diferitele componente desemnate. (Asigurați-vă că le direcționați prin orificiul din carcasa electronică de jos, altfel veți avea o problemă!) IMPORTANT: Asigurați-vă că conectați LDR-urile în ordinea corectă, așa cum se arată în imagine. Aceste numere corespund numerelor din schema circuitului. La fel și cu servomotoarele - cel de jos este marcat „Y” și cel de sus „X”. Puteți utiliza tuburi termocontractabile pentru a curăța puțin lucrurile. Acum, conectați firele rămase la pinii corespunzători de pe Arduino. LED-ul de alimentare poate fi fixat prin apăsare în orificiul de deasupra portului USB după ce a fost aplicat un super adeziv.

Asamblarea pieselor imprimate 3D:

Ansamblul gimble poate fi atașat acum la partea superioară a carcasei electronice cu 4 șuruburi autofiletante M3. Apoi, montați ușor Arduino (care este deja atașat la placa de jos) împreună cu placa de distrubution de putere în carcasa electronică, împingând până când placa este la același nivel cu partea inferioară și orificiile șuruburilor sunt aliniate. Acum, folosind 4 șuruburi autofiletante M3, atașați placa inferioară la carcasa electronică. Unele picioare din cauciuc / spumă pot fi adăugate peste șuruburi, pentru a-i oferi stabilitate și a preveni șuruburile să vă zgârie mesele.

Pasul 5: Codificare

A sosit momentul să-i dăm viață acestui robot! Găsiți codul pe care l-am scris atașat la acest pas și încărcați-l pe Arduino prin ID-ul Arduino (poate fi descărcat de aici). Robotul este alimentat prin USB, deci puteți utiliza orice sursă standard de alimentare USB pentru a-l alimenta. (de exemplu, bănci de alimentare, rețele telefonice, laptopuri etc.)

Pasul 6: Note finale

Acum îl puteți alimenta pe Phil și lăsați-l să vorbească de la sine! Utilizați o lanternă (sau orice altă sursă de lumină puternică) și încercați să o mutați. Ar trebui să urmeze lumina oriunde merge. Dacă funcționează, felicitări, l-ai construit corect!

Acesta a fost primul meu proiect de robotică vreodată și cred că a ieșit destul de bine. Vă rugăm să rețineți că „Dynagon Robotics” nu este o companie, este pur și simplu un nume cu care am venit pentru a-mi reprezenta proiectele robotice.

Fericire:)

Premiul II la Concursul de roboți