Lucru sălbatic modificat - Direcție cu joystick - Nou și îmbunătățit: 7 pași (cu imagini)

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

Actualizare 01.01.2019: La doi ani de la finalizarea acestui proiect, am proiectat și fabricat mai multe plăci de circuite pentru a ușura conversia acestor scaune cu rotile. Prima placă de circuite este aproape aceeași cu placa de protecție personalizată lipită aici, dar în schimb este o placă fabricată profesional care are un Arduino Nano. Există, de asemenea, o înlocuire pentru placa de control stoc originală (are circuite pentru driverul motorului la bord), precum și o placă care se conectează la placa de control stoc și emulează joystick-urile sale, făcându-le astfel mult mai ușor de utilizat. Iată toate informațiile pentru aceste forumuri: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… Dacă doriți unul dintre aceste forumuri, vă rugăm să mă contactați prin intermediul blogului meu și putem merge de acolo: https: / /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

Acest manual a fost scris de Willem Hillier, student la liceul Champlain Valley Union, situat în Hinesburg, VT. Acest proiect a fost finalizat în interiorul și în afara cursurilor de proiectare tehnică și robotică de inginerie predate de Olaf Verdonk.

La sfârșitul lunii martie 2017, un kinetoterapeut local a contactat liceul și ne-a întrebat dacă vom fi capabili să modificăm un Fisher Price Wild Thing în utilizarea unui singur joystick, urmând acest Instructable: https://www.instructables.com/id/ Modificarea lucrurilor sălbatice /

Am luat aceste instrucțiuni și am îmbunătățit designul acolo unde am putut. Domeniile în care ne-am îmbunătățit au inclus:

• Montare / cablare electronică
• Cod
• Joystick și joystick mount
• Sistem de montare din PVC
• Spătar, tetieră și alte structuri de susținere
• Roată rotativă

Nu am folosit un senzor sonar și un semnal sonor piezo în construcția noastră, așa cum a făcut originalul.

În ultima zi de construcție, când am montat structurile finale de sprijin și i-am prezentat proiectul fetei, presa locală a fost prezentă. Au filmat și au intervievat mai multe persoane, iar după ce au fost în știrile locale, videoclipul a fost prezentat în știrile naționale, precum și în nenumărate locuri online.

Aceste instrucțiuni nu sunt cuprinzătoare, așa cum este instructabilul original, ci mai degrabă sunt un „add-on” care se adresează doar zonelor pe care le-am schimbat.

Ne cerem scuze pentru fotografiile secundare din acest instructabil. Am avut un iPhone 5 în timpul acestui proiect și nu are cea mai bună cameră …

RESPONSABILITATE: Champlain Valley Union High School sau oricare dintre studenții, facultățile și personalul acesteia nu sunt responsabili pentru vătămările aduse vreunei persoane sau daunele aduse obiectelor, inclusiv mașinii, cauzate de modificări. Orice tip de modificare va anula, de asemenea, garanția oferită de producătorul mașinii

Pasul 1: Piese și consumabile

Deși este în mare parte identic cu lista de piese a Instructable, există unele diferențe.

Multe dintre aceste piese pot fi cumpărate local de la Home Depot, Lowe's sau magazinul dvs. de hardware local. Toate prețurile sunt cele enumerate în momentul postării.

Cadru din PVC:

• Tub de 3/4 "din PVC
• Piulițe, șuruburi și șaibe pentru șuruburi
• Coate din PVC de 90 de grade - x4
• Coate din PVC de 30 de grade - x2

Costul aproximativ de încadrare: 30-40 USD

Electronică:

• Adafruit Pro Trinket - 5V 16MHz

  • Folosit pentru preluarea intrărilor de pe joystick și controlul adecvat al motoarelor
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95

• Joystick

  • Orice joystick analogic pe 2 axe va funcționa - utilizați cel care funcționează cel mai bine fizic pentru aplicația dvs.
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99Puterea

• Autobuz de distribuție (x2)

  • Folosit pentru distribuirea energiei și simplificarea cablării
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • 1,95 dolari x 2

• Tăiați potențiometrul

  • Folosit pentru a controla viteza mașinii.
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• Perfboard

  • Folosit pentru a lipi alte componente electronice la locul lor. Acționează ca o placă de circuit pentru electronica controlerului.
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50

• Anteturi masculine

  • Folosit pentru a crea mufe pentru alte componente
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95

• Anteturi feminine

  • Folosit pentru celălalt capăt - îl vom atașa la cablul joystick-ului, astfel încât să se poată conecta la placa noastră de control.
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• Controlere motor (x2)

  • Puteți utiliza orice controler de motor PWM de 12V cu capacități de inversare, deși acestea sunt ceea ce am folosit și sunt excelente (deși puțin scumpe).
  • 45,00 USD x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• Condensatoare (x2)

  • Evaluați tensiunea atunci când consumați multă putere (de exemplu, accelerați rapid).
  • https://www.digikey.com/product-detail/en/UVK1E472M
  • 1,37 USD x 2

• Întrerupător

  • Folosit pentru a porni / opri mașina
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Si
  • $3.42

• Suport siguranțe

  • https://amzn.to/2seAlYf
  • $2.98
• Siguranța auto de 20A

  Le puteți cumpăra foarte ieftin la nivel local

• Orice sârmă de calibru greu

  • Folosit pentru cablarea de alimentare
  • Poate fi cumpărat cu ușurință local

• Cablu mic cu 4 sau mai mulți pini

  • Folosit ca cablu joystick
  • Cablarea USB funcționează bine

• Terminale inelare

  Le puteți cumpăra local

• Opțional: baterie actualizată

  • Vă oferă un timp de funcționare de aproximativ două ori mai mare decât cel al bateriei stoc
  • https://amzn.to/2ssMjPV
  • $33.11

• Conectori Powerpole

  • Pentru scoaterea ușoară a bateriei și încărcarea ușoară
  • https://amzn.to/2sDocOY
  • $12.95

Cost total electronic: 190,69 dolari

Costul total estimat de modificare: 200-300 USD

Pasul 2: Montare / cablare electronică

În loc să lipiți toate firele necesare direct la Adafruit Trinket Pro, am ales să construiesc un PCB care avea toate conexiunile necesare rupte.

Am folosit perfboard și am lipit anteturi de sex feminin pentru Trinket Pro. Am folosit anteturi masculine pentru conexiunile de alimentare, servo și joystick. Potențiometrul de viteză este lipit direct pe această placă de control, spre deosebire de designul original, unde potențiometrul de reglare a turației era extern tabloului de control. Acest lucru este semnificativ mai fiabil (spre deosebire de un conector) și este mai simplu de fabricat.

În plus, există două comutatoare care controlează antetul joystick-ului care este activ. Un comutator comută semnalul axei X între cele două anteturi, iar celălalt comută semnalul axei y. Fiecare antet este cablat „opus” celuilalt - de ex. masă și VCC sunt comutate în poziție de celălalt antet. Acest lucru permite comutarea joystick-ului între funcționarea cu mâna stângă și cea dreaptă prin simpla comutare a antetului joystick-ului și rotirea a două comutatoare, fără reprogramarea controlerului.

Pasul 3: Cod

După ce am încercat codul original, am descoperit că era extrem de întârziat. După unele cercetări / testări, s-a stabilit că codul sonar a făcut ca bucla de control să funcționeze foarte lent atunci când nu a fost atașat niciun senzor sonar. Acest lucru se datorează faptului că Arduino va trimite un „ping” către senzorul sonar și așteaptă timpul pentru a primi un „ping” înapoi de la senzorul sonar. Atunci când nu există niciun senzor sonar atașat, acesta nu primește niciodată un ping înapoi, dar așteaptă un timp pentru a primi unul înainte de a expira în cele din urmă.

După eliminarea acelui cod, precum și a altor coduri inutile (cod specific conceput pentru a conduce o mașină cu un servodirecție), a funcționat destul de bine.

Pasul 4: Joystick și Joystick Mount

Designul original folosea un joystick potențiometru cu 2 axe standard de la o telecomandă pentru un avion etc. În timp ce acestea funcționează, acestea nu sunt de o calitate deosebit de înaltă și, în plus, mânerul nu este ideal, deoarece este făcut pentru a fi utilizat cu un singur deget mare. Am ales să folosim un joystick pe 2 axe cu mâner cu bile pentru ușurință în utilizare. Am proiectat și am imprimat 3D o montură pentru joystick. Total, a trecut prin 4 versiuni de tipărire înainte de a fi satisfăcător.

Există mai multe lucruri de remarcat despre suportul joystick-ului:

• Folosește două șuruburi orificiale pentru a se fixa la 1 "PVC. Pentru a determina dimensiunea exactă necesară pentru aceasta, am tipărit un set de" inele de testare "cu diametre interioare ușor diferite (a se vedea fotografia de mai sus).
• Acest fișier special are nevoie de suport pentru a tipări cel mai bine - l-am tipărit pe un Ultimaker 3. Presupun că s-ar putea imprima pe o parte, dar probabil că nu ar ieși foarte bine. Am atașat și un model care nu necesită suporturi.
• Există un canal în formă de U decupat din interior care permite cablului să meargă între orificiul de ieșire și celălalt potențiometru.
• Designul meu folosește un capac superior din acril tăiat cu laser, care ar putea fi ușor tipărit 3D

Pasul 5: Sistem de montare din PVC

La fel ca designul original, am folosit PVC pentru a construi un cadru în jurul vehiculului. Acest cadru oferă mai multă protecție utilizatorului, precum și puncte de montaj convenabile pentru alte părți, cum ar fi joystick-ul și tetiera.

Am folosit șuruburi transversale pentru a fixa cadrul din PVC de cadrul existent în patru puncte (a se vedea imaginea de mai sus; punctele de montare sunt înconjurate cu roșu).

Pasul 6: Spătar, tetieră și alte structuri de sprijin

Având în vedere că construim un scaun cu rotile, o structură de sprijin și facem produsul ergonomic este foarte important. Au existat trei zone care au fost îmbunătățite drastic față de lucrul Wild Wild original.

1. Spătar

Am folosit un kickboard din spumă, cu două pene de lemn în formă de triunghi între acesta și scaunul original, astfel încât spătarul să aibă un unghi mai abrupt. Șuruburile elevatorului au fost folosite pentru a asigura întreaga configurare.

2. Structuri de susținere a portbagajului lateral

Am folosit o bucată de tablă montată pe cadrul portocaliu din spate care se înfășura în jurul părților laterale ale taliei utilizatorului. Spuma a fost înfășurată în jurul „vârfurilor” acestei piese metalice. Vezi fotografii.

3. Tetiera

Spătarul kickboard este bun în ceea ce privește suportul pentru spate, dar nu a fost suficient de înalt pentru a susține capul utilizatorului în cazul nostru. Din acest motiv, s-a adăugat o tetieră. Am scos tetiera de pe scaunul cu rotile existent (manual) al utilizatorului și l-am înșurubat pur și simplu pe tablă.

Pasul 7: Roată cu rotiță

Roata originală cu role și structura sa de susținere erau din plastic, aveau mult joc și nu se rostogoleau deloc bine. (vezi fotografia de mai sus pentru o vedere dezasamblată). Am ales să înlocuim această roată cu o roată pivotantă din cauciuc concepută pentru a fi utilizată pe fundul căruțelor rulante etc.

Am proiectat două plăci în Fusion 260 care să se potrivească în partea superioară și inferioară a butucului pivotant din plastic din spatele vehiculului (vezi fotografia). Aceste plăci au fost decupate pe un tăietor cu plasmă CNC. O bucată mică de tub din oțel a fost sudată în fiecare gaură de pe aceste plăci. Șuruburile au trecut prin placa superioară, placa inferioară și apoi găurile din placa de montare pe roata rotativă.

Vă mulțumim că ați citit acest Instructable și votați-l în Concursul de PVC și Concursul Make It Move!

Premiul I la Concursul Make It Move 2017