Kako sestaviti PHIL - robota za sledenje svetlobi: 6 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

V tem navodilu vam bom pokazal, kako sem naredil tega dvoosnega robota za sledenje svetlobe z Arduino Uno. Vključeni bodo vsi CAD in koda, tako da jih lahko sestavite sami, ne da bi za to potrebovali veščine programiranja ali oblikovanja. Vse kar potrebujete je 3D tiskalnik, Arduino Uno in še nekaj osnovnih delov!

Zaloge

Orodja, ki jih boste potrebovali:

Računalnik (duh)

3D tiskalnik

Spajkalnik (in spajkalna žica)

Izvijač

Materiali:

Nit za 3D tiskanje (priporočeno PLA)

Proto plošča

Samolepilni trak iz gume ali pene (neobvezno)

Nekaj tanke žice iz trdnega jedra

Termoskrčljive cevi

Sestavni deli, ki so na voljo v prodaji:

Arduino Uno (ali združljiva plošča)

2 x 100 µF kondenzatorji za 5V

2 mikro servo motorja

4 svetlobno odvisni upori (LDR)

1 x 5 mm LED

1 x 220 ohmski upor

4 x 10 kOhm upori

11 x samorezni vijaki M3

8 x samorezni vijaki M2

4 x vijaki za stroj M3 z maticami

1. korak: Tiskanje vseh delov

Prvi korak je 3D -tiskanje vseh delov z uporabo datotek STL, ki sem jih zagotovil. Mojo sem pobarval po svojih željah, lahko pa jo pustite takšno, kot je, ali uporabite različne barve filamentov. To je odvisno od tebe!

2. korak: Montaža elektronike in Gimble

V tem koraku lahko namestite LDR -jeve in servo -motorje ter namestite Arduino na osnovno ploščo. Ne pozabite, da moramo še izdelati ploščo za razdeljevanje energije, zato ne sestavljajte nobenih 3D tiskanih delov vnaprej.

Namestitev LDR -jev:

Robot sledi svetlobi s primerjavo vrednosti, ki jih vrnejo 4 fotorezistorji. Vrednosti se bodo med seboj razlikovale, če vir svetlobe ni pravokoten na sledilno glavo, saj bo svetlobni odtenek senčil nekatere LDR. Koda arduino bo nato premaknila glavo glede na os X in Y, da bo ostala na mestu z virom svetlobe. Montaža LDR -jev je zelo preprosta: v glavo za sledenje imajo posebne žepe. Noge preprosto potisnite skozi luknje, nanesite super lepilo in ga potiskajte, dokler se ne poravna s površino.

Namestitev servomotorjev:

Vstavite servomotorje na mesto in jih pritrdite s samoreznimi vijaki M2, kot je prikazano. Zdaj lahko dokončate mehanski sklop tako, da servo rogove pritrdite na označene nosilce. Po tem lahko sledilno glavo pritrdite na vrh sklopa s pomočjo 4 strojnih vijakov in matic M3. Vrtec osi X je mogoče pritrditi z vsem, kar lahko deluje kot gred 3 mm. Uporabil sem kos nabodala za žar. S tem je dvoosni pokrov zaključen.

Montaža Arduino Uno:

Poravnajte luknje za vijake na arduinu z luknjami na osnovni plošči in jih pritrdite s 3 samoreznimi vijaki M3.

Korak: Distribucija električne energije

Ključna sestavina tega robota je plošča za razdeljevanje energije, saj zagotavlja, da se ustrezna moč prenaša na pravo komponento. Ta plošča bo pripomogla tudi k zmanjšanju nihanj napetosti, ki jih povzročajo servomotorji, ki se napajajo neposredno iz Arduina.

Izdelava plošče:

Izrežite kos proto plošče, velikosti približno 45 x 35 mm. To bi vam dalo dovolj prostora za spajkanje vseh komponent. Preglejte priloženo shemo vezja in komponente ustrezno spajkajte. Servo motorji imajo 100 µF kondenzatorje na svoji moči in ozemljitvene žice, da preprečijo padce napetosti. 4 LDR imajo 10 kOhm upore kot razdelilnike napetosti, ožičene na ozemljitev (glejte diagram vezja). LED za napajanje se prilega v luknjo na ohišju elektronike in ima 220 ohmski upor, ki znižuje moč, da prepreči izgorevanje. Druga možnost je, da z uporabo proto plošče preprosto spajkate vse skupaj v zraku, čeprav bi bilo to precej grdo.

4. korak: Popolna montaža

Zdaj, ko je plošča za razdeljevanje električne energije čas, da vse skupaj sestavi!

Priključitev žic:

Najprej spajkajte ustrezne žice od plošče za razdeljevanje električne energije do različnih označenih komponent. (Ne pozabite jih speljati skozi luknjo v ohišju elektronike od spodaj, sicer boste imeli težave!) POMEMBNO: LDR -je priključite v pravem zaporedju, kot je prikazano na sliki. Te številke ustrezajo številkam v vezju. Enako s servomotorji - spodnji je označen z "Y", zgornji pa z "X". Toplo skrčljive cevi lahko rahlo očistite. Zdaj priključite preostale žice v ustrezne zatiče na Arduinu. LED lučko za vklop lahko vstavite v luknjo nad vrati USB, potem ko ste nanesli nekaj super lepila.

Sestavljanje 3D tiskanih delov:

Sklopilni sklop lahko zdaj pritrdite na vrh ohišja elektronike s 4 samoreznimi vijaki M3. Nato nežno vstavite Arduino (ki je že pritrjen na spodnjo ploščo) skupaj s ploščo za razdeljevanje električne energije v ohišje elektronike, potiskajte, dokler plošča ni poravnana z dnom in luknje za vijake poravnane. Zdaj s 4 samoreznimi vijaki M3 pritrdite spodnjo ploščo na ohišje elektronike. Čez vijake lahko dodate nekaj gumijastih/penastih nog, da zagotovite stabilnost in preprečite, da bi vijaki opraskali vaše mize.

5. korak: Kodiranje

Prišel je čas, da temu robotu podarimo življenje! Poiščite kodo, ki sem jo napisal v prilogi tega koraka, in jo naložite v Arduino prek Arduino IDE (Lahko jo prenesete tukaj). Robot se napaja prek USB -ja, zato lahko za vklop uporabite kateri koli standardni vir napajanja USB. (npr. napajalniki, prenosni računalniki, prenosni računalniki itd.)

Korak 6: Končne opombe

Sedaj lahko Phila okrepite in naj govori sam zase! Uporabite svetilko (ali kateri koli drug vir močne svetlobe) in jo poskusite premakniti. Kamor koli gre, mora slediti svetlobi. Če deluje, čestitke, pravilno ste ga zgradili!

To je bil moj prvi projekt robotike in mislim, da se je izkazal precej dobro. Prosimo, upoštevajte, da "Dynagon Robotics" ni podjetje, je preprosto ime, ki sem si ga zamislil, da zastopam svoje robotske projekte.

Veselo izdelavo:)

Druga nagrada na natečaju Roboti