R2D2: 7 pași

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

„Acest instructable a fost creat pentru a îndeplini cerințele proiectului Makecourse de la Universitatea din Florida de Sud (www.makecourse.com)”

Ești un fan al Războiului Stelelor? Îți place Astromech Droids? Îți place să faci lucruri? Dacă ați răspuns Da la oricare sau la toate aceste întrebări, atunci acest instructiv este pentru DUMNEAVOASTRĂ!

Acest ghid este conceput pentru a vă ajuta cu cât mai multă ușurință posibil să vă creați propriul Droid astromech R2D2!

Pasul 1: Lista materialelor

Iată o listă extinsă a materialelor necesare:

1 microcontroler Arduino Uno

1 placa driverului motorului L298N

2 motoare de 6-9V DC (configurare opțională a cutiei de viteze)

2 roți

1 Ansamblu roată mică

2 Adaptor baterie

6 baterii AA

1 baterie de 9V

Un sortiment de cablu jumper de la bărbat la bărbat

Un sortiment de cabluri jumper de la bărbat la femeie

2 comutatoare (opțional)

1 servomotor

Tub de 4 "din PVC (7" lung)

Cupolă acrilică de 4,5 "diametru

Placa de spuma

Tablou ilustrativ

Hot Glue Gun

Lipici fierbinte

Lipici Gorilla

Vopsea acrilică (albastru, negru, gri și alb)

Pensule

Unelte de tăiat

În plus față de materiale, aceste resurse și instrumente sunt, de asemenea, necesare / utile:

Un laborator de imprimare 3D / imprimare 3D

Unelte de lipit

Tăietoare și decupante de sârmă

Un computer sau laptop

Pasul 2: Software necesar

Următoarele sunt gratuite pentru a descărca dacă sunteți student și sunt necesare pentru acest proiect:

Autodesk Inventor

Software Arduino

Ambele software sunt compatibile cu Windows și Mac OSX.

Notă: Orice program CAD va funcționa; Autodesk Inventor a fost utilizat pentru acest proiect.

Pasul 3: Schița Arduino

Aceasta este schița Arduino din versiunea 1.8.8.

Pentru a rula codul, descărcați codul furnizat și deschideți-l din software-ul Arduino

Verificați dacă placa Arduino este conectată la computer făcând clic pe „Instrumente” din bara de meniu și verificând că este selectat „Port” corect

Faceți clic pe săgeata albastră de încărcare cu USB-ul conectat la computer și microcontroler

Codul pentru acest proiect este o buclă simplă. Servomotorul roteste capul R2D2 cu 180 de grade continuu. Concomitent cu servomotorul, ambele motoare de curent continuu sunt pornite în același timp pentru un timp setat și apoi motorul de dreapta de curent continuu este pornit doar pentru un timp stabilit pentru a introduce o virare la stânga, apoi bucla se repetă până când este oprită.

Explicații detaliate despre ceea ce face fiecare linie de cod sunt furnizate în cadrul codului însuși.

Notă: Biblioteca servo.h care este inclusă în cod vine standard cu schița Arduino.

Pasul 4: Asamblarea sistemului de control

Dacă este prima dată cu circuite, poate fi înfricoșător să te uiți, dar cu schemele și imaginile furnizate, procesul ar trebui să fie suficient de ușor de urmat. Odată cu includerea plăcii driverului motorului L298N, cablarea nu a fost niciodată mai ușoară.

Acest sistem de control are trei componente principale:

Motorul DC al piciorului stâng (controlat de placa driverului motorului L298N)

Motorul DC cu piciorul drept (controlat de placa driverului de motor L298N)

Servomotorul (controlat de placa Arduino)

La pasul 3, știfturile și bornele plăcii driverului motorului sunt etichetate pentru informațiile dvs. Sârmele pozitive și negative intră în porturile respective de pe placa șoferului motorului. Acumulatorul de 9V + care alimentează motoarele și placa driverului motorului este conectat la pinii din stânga și din mijloc pe terminalul cu 3 porturi de pe placa driverului motorului, iar portul din dreapta este conectat la placa Arduino.

Folosind 6 cabluri jumper de la mascul la feminin, conectați cei 6 pini la pinii specificați de pe placa Arduino. Rețineți că pinii de activare TREBUIE să meargă la pinii cu un „~” în față. Acestea sunt pini PWM care permit Arduino să controleze viteza motorului.

Servomotorul este conectat direct la placa Arduino. Firul portocaliu este conectat la un pin „~” deoarece necesită un semnal PWM, în timp ce firele roșii și maro sunt fire pozitive și respectiv negative. O baterie suplimentară de 9V este utilizată pentru a alimenta placa Arduino prin portul bateriei.

Notă: Pentru a ușura utilizarea, puteți lipi întrerupătoarele din firele pozitive pentru acumulatori. Acest lucru se face prin dezbrăcarea firului pozitiv și lipirea unui comutator în serie cu firul.

Dacă aveți probleme cu placa driverului motorului, iată un ajutor suplimentar pe care l-am folosit la depanare. Tutorial L298N pentru placa de conducător auto

Pasul 5: Componente CAD

Scopul designului este de a face ceva distractiv, funcțional și cât mai aproape de calitatea filmului. De exemplu, am vrut ca unitatea R2D2 să stea la o ușoară înclinație. Picioarele sunt modelate separat de corp și cap, permițând o orientare a R2D2 în orice poziție.

Acestea sunt părțile pe care le-am creat folosind Autodesk Inventor. Corpul, capul, picioarele, picioarele și structura interioară sunt toate separate unul de celălalt. Dacă dețineți propria dvs. imprimantă 3D, o puteți utiliza sau dacă aveți acces la un laborator de imprimare 3D, funcționează la fel. Laboratoarele de tipărire sunt, în general, la prețuri accesibile, deci dacă mergeți pe această cale, ar trebui să fie rentabil. Am urmat traseul fabricării fiecărei componente din diverse materiale hobby care vor fi discutate ulterior în detaliu.

O notă despre design: picioarele sunt făcute goale pentru a permite firelor de la motorul DC să treacă prin ele.

Pasul 6: Asamblare

Prefață: Am ales să construiesc R2D2 din placă din spumă, placă Illustrator, PVC și acril. Aceste părți pot fi de asemenea tipărite cu ușurință 3D.

De-a lungul acestei construcții, am folosit părțile modelate 3D detaliate la pasul 6 pentru dimensiuni.

Am început prin construirea structurii interioare a tubului din PVC. Înălțimea tubului este de 7 inci, astfel încât înălțimea structurii de sprijin ar trebui să se potrivească în interiorul acestuia. Motorul Servo are o fanta tăiată în partea superioară a plăcii din spumă, pe care firele sunt ghidate în corp. Placa Arduino, L298N și pachetele de baterii sunt montate cu lipici fierbinte pe structura suport. Rețineți orientarea fiecărei componente pentru a permite atașarea bateriilor, iar cablul USB ar trebui să aibă suficient spațiu pentru conectare. Odată ce sistemul de control este montat, introduceți structura de susținere în corp.

Apoi am creat fiecare panou separat pentru picioare. Detaliat în imaginile de mai sus sunt piesele pe care va trebui să le tăiați. Se adaugă bucăți de suport de placă de spumă pentru suport suplimentar. Nu atașați panoul din spate pe picioare decât după trecerea firelor prin ele.

Picioarele sunt create separat înainte de fixarea pe picioare. Motoarele de curent continuu care au fost utilizate în acest proiect au venit de la un kit auto Arduino și au venit cu șuruburi de montare care au fost folosite pentru a fi atașate la peretele piciorului. O gaură mică trebuie tăiată în partea de sus a piciorului pentru a permite trecerea firului. Două dintre aceste picioare ar trebui create și atașate la picioarele lor respective. Ambele produse finite sunt detaliate într-o imagine atașată.

Piciorul din mijloc este creat în același mod în care sunt create picioarele stânga și dreapta. Notând desenul CAD, există mai multe piese de semicerc care sunt decupate și atașate vertical de la picior și partea inferioară a unității R2. Mai târziu, acestea se vor potrivi și se va adăuga lipici pentru a obține orientarea corectă a piciorului mijlociu. O mică roată este atașată la acest picior pentru a sprijini și ușura direcția pentru unitatea R2. Mi s-a părut cel mai ușor să fixez mai întâi piciorul din mijloc înainte de a atașa picioarele / picioarele din stânga și din dreapta.

Capul este creat prin tăierea unei cupole din acril și a unei plăci de spumă pentru a crea forma „cupolă”. Atașați un braț servo la partea inferioară a structurii cupolei din centru. Acest lucru se va atașa ulterior la servomotor.

Notă: pentru a obține forma curbată în picioare și cap, tăiați placa Illustrator (carton) la lungime și îndoiți-vă în curba dorită. Mi s-a părut cel mai ușor să îndoiți ușor placa mai întâi în formă și apoi să o lipiți imediat.

În cele din urmă, puteți picta acest proiect pe placul dvs. Am mers cu un design simplu pentru a obține vibrația „R2D2”, dar să nu fiu exagerat de detaliat și complicat.

Avertisment: Dacă utilizați foamboard, nu utilizați vopsea cu acetonă sau va dizolva foamboard.

Pasul 7: Produs final și utilizare

Iată produsul final după o nouă lucrare de vopsire și asamblare. Simțiți-vă liber să adăugați și mai multe detalii decât am făcut eu.

Adăugările și posibilitățile acestui proiect sunt nesfârșite! Bluetooth, sunete și lumini intermitente pentru a numi câteva!

Bucurați-vă și faceți fericit!