STEGObot: Robot Stegosaurus: 5 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Koncept tega malega prijatelja ima voljo ustvariti bolj igrive robote, da bi mojega 4 -letnega dečka še bolj zanimalo učenje elektronike in robotike.

Njegova glavna značilnost je PCB v obliki stegozavra, ki je poleg tega, da podpira glavni del elektronike, temeljni del estetike.

Nameravam pokazati celotno zasnovo in konstrukcijo tega robota za jasnejše dojemanje konteksta.

Prvi video prikazuje pregled koncepta in oblikovanja, mehanike, elektronike in programiranja, vendar bom tukaj opisal tudi te korake z nekaj dodatnimi informacijami in podrobnostmi.

1. korak: Oblikovanje

Ko sem sedel za mizo z igračo stegozavra svojega otroka v roki za navdih, sem začel risati dele neposredno na karton.

Na koncu sem imel lep prototip kartona, da sem preizkusil mehanizem noge / hoje in dobro pregledal dejansko velikost in razporeditev delov.

Potem, ko sem poznal želene dimenzije, sem začel risati končni model in 2D predloge za mehanske dele.

2. korak: Mehanika

Vsi mehanski deli so bili izdelani iz kosov polistirena z visokim udarcem (pločevine debeline 2 mm). To je moj najljubši material za izdelavo delov po meri za moje robote in ta material uporabljam že približno 8 let.

Metoda je preprosta: šablone se z lepilom lepijo na plastične kose. Ko se lepilo dobro posuši, sem kose z rezalnim nožem razrezal na črte. Za ravne črte uporabljam tudi kovinsko ravnilo za vodenje rezov, tako da imajo res ravno rez.

Nekatere dele je treba še okrepiti. V tem primeru kombiniram več plasti, da dosežem potrebno moč, in z uporabo instantnega lepila povežem vse.

Da bi bili deli gladki, jih najprej pobrusim z brusnim papirjem # 60, da odstranim odvečni material, in # 500 brusnim papirjem za fino obdelavo.

Luknje se enostavno naredijo s svedrom.

Zadnji korak je, da vse pobarvate. Najprej s pršilno prstjo, da vidim, če je vse dovolj gladko in na koncu želeno barvo.

Servo motorji za noge / hodni mehanizem so vsi mini servomotorji Hitec. Srednji je HS-5245MG, druga dva (za sprednje in zadnje noge) pa HS-225MG. Izbral sem jih ne iz kakšnega posebnega razloga … preprosto zato, ker so bili tisti, ki sem jih imel doma. So pa odlični servo motorji s kovinskimi zobniki in imajo večji navor, kot je potrebno.

Seznam materialov za mehaniko:

• polistiren z visokim udarcem (2 mm debela pločevina);
• instant lepilo;
• siv pršilni premaz;
• zelena barva v spreju;
• Servo motor Hitec HS-5245MG (1x);
• Servo motor Hitec HS-225MG (2x);
• Najlonsko stojalo M3 35 mm (4x);
• vijaki in matice;
• brusni papir (# 60 in # 500).

3. korak: Elektronika

PCB (ki mu pravim STEGOboard) je zasnovan tako, da olajša povezavo servomotorjev in modula NRF24L01 na ploščo Arduino Nano. Seveda bi to lahko storili z zelo majhnim tiskanim vezjem. Kot sem že rekel, je PCB tudi temeljni del estetike.

Ko sem si v mislih predstavljal celotnega robota, sem imel idejo, da bi moral imeti na hrbtu veliko zeleno PCB s temi značilnimi ploščami v obliki zmaja.

Datoteka oblike tiskanega vezja (SVG) je bila narejena z Inkscapeom, shema in razporeditev elektronskih delov na plošči pa s Fritzingom. Fritzing je bil uporabljen tudi za izvoz Gerberjevih datotek, potrebnih za proizvodnjo.

PCB je izdelal PCBWay.

PCB ima tri priključke za servo motorje in glave za ploščo Arduino Nano in modul NRF24L01. Ima tudi priključek za napajanje. Vse je bilo spajkano s spajkom brez svinca.

Napajanje je narejeno iz dveh zaporedno povezanih LiPo baterij, zato imam 7,4V. Toda servomotorji sprejmejo največ 6 voltov. Zato ima tudi padajoči modul LM2596, ki zagotavlja pravilno napetost in ne opeče servomotorjev.

Seznam materialov za elektroniko:

• Arduino Nano R3;
• Modul NRF24L01;
• glave pravokotnih zatičev;
• ženske glave;
• LiPo baterija 3,7 V 2000 mAh (2x);
• spajkalna žica brez svinca;
• Regulator napetosti LM2596 navzdol;
• spajkalni tok.

4. korak: Programiranje

Programiranje STEGObota je zelo preprosto, saj ima le tri servo motorje in je bilo narejeno z Arduino IDE.

V bistvu moramo premakniti srednji servo motor, da nagnemo sprednji del telesa in zavrtimo servo sprednjih nog (hkrati se zadnje noge vrtijo v nasprotni smeri). Torej robota potegne naprej.

5. korak: Zabavajte se

STEGObot se lahko premika naprej, nazaj in obrača levo in desno. Na daljavo se upravlja z daljinskim upravljalnikom po meri, ki sem ga naredil za nadzor vseh svojih robotov.