STEGObot: Robotul Stegosaurus: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Conceptul acestui mic prieten are voința de a crea roboți mai jucăuși pentru a-l face pe băiețelul meu de 4 ani să fie și mai interesat de învățarea electronicii și roboticii.

Caracteristica sa principală este PCB-ul în formă de stegosaur, care, pe lângă faptul că este partea principală care susține toate componentele electronice, este o parte fundamentală a esteticii.

Intenționez să arăt întregul design și construcția acestui robot pentru o percepție mai clară a contextului.

Primul videoclip prezintă o imagine de ansamblu asupra conceptului și designului, mecanicii, electronicii și programării, dar voi descrie acești pași aici cu câteva informații și detalii suplimentare.

Pasul 1: Proiectare

Stând la biroul meu cu o jucărie stegosaurus a copilului meu în mână pentru inspirație, am început să desenez piesele direct pe carton.

Am ajuns cu un prototip de carton drăguț pentru a testa mecanismul piciorului / mersului și pentru a obține o imagine de ansamblu bună asupra dimensiunii reale și a aranjării pieselor.

Apoi, cunoscând dimensiunile dorite, am început să desenez modelul final și șabloanele 2D pentru piesele mecanice.

Pasul 2: Mecanică

Toate piesele mecanice au fost realizate din piese de polistiren cu impact mare (foi groase de 2 mm). Acesta este materialul meu preferat pentru realizarea pieselor personalizate pentru roboții mei și folosesc acest material de aproximativ 8 ani.

Metoda este simplă: șabloanele sunt lipite peste piesele de plastic cu lipici. Când lipiciul este bine uscat, am tăiat bucățile în linii cu un cuțit utilitar. Pentru liniile drepte, folosesc și o riglă metalică pentru a ghida tăieturile, astfel încât acestea să aibă o tăietură foarte dreaptă.

Unele părți trebuie consolidate în continuare. În aceste cazuri, combin mai multe straturi pentru a atinge puterea necesară și folosind adeziv instant pentru a uni totul.

Pentru a da pieselor un finisaj neted, mai întâi le șlefuiesc mai întâi cu șmirghel # 60 pentru a îndepărta excesul de material și șmirghel # 500 pentru finisare fină.

Găurile sunt ușor de făcut cu burghiu.

Ultimul pas este să pictezi totul. Mai întâi cu grundul de pulverizare pentru a vedea dacă totul este suficient de neted și în cele din urmă culoarea dorită.

Servomotorele pentru picioare / mecanismul de mers sunt toate mini servo Hitec. Cel din mijloc este un HS-5245MG, iar celelalte două (pentru picioarele din față și din spate) sunt HS-225MG. Nu i-am ales din niciun motiv special … pur și simplu pentru că ei erau cei pe care i-am avut acasă. Însă sunt servo-motoare excelente cu angrenaje metalice și au un cuplu mai mare decât este necesar.

Lista materialelor pentru mecanică:

• polistiren cu impact mare (tablă groasă de 2 mm);
• adeziv instant;
• grund de spray gri;
• vopsea spray verde;
• Servomotor Hitec HS-5245MG (1x);
• Servomotor Hitec HS-225MG (2x);
• M3 nylon standoff 35mm (4x);
• suruburi si piulite;
• șmirghel (# 60 și # 500).

Pasul 3: Electronică

PCB-ul (pe care îl numesc STEGOboard) este conceput pentru a facilita conectarea servomotoarelor și a modulului NRF24L01 la o placă Arduino Nano. Desigur, acest lucru s-ar fi putut face cu un PCB foarte mic. Dar, așa cum am spus mai înainte, PCB este, de asemenea, o parte fundamentală a esteticii.

Când mi-am imaginat întregul robot în minte, am avut ideea că ar trebui să aibă un PCB verde mare pe spate, cu acele plăci distinctive în formă de zmeu.

Fișierul de formă PCB (SVG) a fost realizat cu Inkscape, iar schema și dispunerea pieselor electronice de pe placă au fost realizate cu Fritzing. Fritzing a fost, de asemenea, utilizat pentru a exporta fișiere Gerber necesare fabricării.

PCB-ul a fost fabricat de PCBWay.

PCB-ul are trei conectori pentru servomotori și anteturi pentru placa Arduino Nano și modulul NRF24L01. De asemenea, are un conector pentru sursa de alimentare. Totul a fost lipit cu lipit fără plumb.

Sursa de alimentare este realizată de două baterii LiPo conectate în serie, așa că am 7.4V. Dar servomotoarele acceptă maximum 6 volți. Prin urmare, are și un modul LM2596 redus pentru a asigura tensiunea corectă și a nu arde servomotoarele.

Lista materialelor pentru electronică:

• Arduino Nano R3;
• Modulul NRF24L01;
• anteturi cu unghi drept;
• anteturi pentru femei;
• Baterie LiPo 3.7V 2000 mAh (2x);
• sârmă de lipit fără plumb;
• LM2596 regulator de tensiune scăzut;
• flux de lipit.

Pasul 4: Programare

Programarea STEGObot este foarte simplă, deoarece are doar trei servomotoare și a fost realizată cu Arduino IDE.

Practic, trebuie să mutăm servo motorul din mijloc pentru a înclina partea din față a corpului și a roti servo-ul picioarelor din față (simultan, picioarele din spate se rotesc în sens opus). Deci, trage robotul înainte.

Pasul 5: Distracție

STEGObot se poate deplasa înainte, înapoi și poate face viraje la stânga și la dreapta. Este controlat de la distanță cu o telecomandă personalizată pe care am făcut-o pentru a-mi controla toți roboții.