1KG Sumobot Build: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Ta Instructable vas bo vodil skozi postopek oblikovanja in izdelave 1 -kilogramskega sumobota.

Najprej pa malo ozadja, zakaj sem se odločil to napisati. Nameraval sem popraviti svojega starega sumobota za tekmovanje, ko sem spoznal, da še nikoli nisem naredil Instructable o tem, kako narediti sumobota. Zadnje leto sem bil tiho v Instructables, zato sem se odločil, da se bom vrnil s tem Instructableom o tem, kako zgraditi 1KG sumobota.

Najprej bi se mnogi izmed vas spraševali: kaj je sumobot?

V bistvu je sumobot nekakšen robot, ki se uporablja na tekmovanjih sumobot ali robot-sumo. Kot že ime pove, je cilj drug drugega potisniti iz obroča, podobno kot sumo rokoborba. Sam sumobot je zasnovan izključno z namenom potiskanja drugega sumobota iz obroča. Sumobot v tem navodilu je 1 kilogram. Obstajajo pa tudi druge kategorije teže, na primer 500 gramov in 3 kilograme.

Potrebne veščine:

• Poznavanje CAD (računalniško podprto oblikovanje)
• Spajkanje
• Programiranje v Arduinu

Za ta projekt ni potrebno veliko spretnosti. Samo udobje s CAD -om, spajkanje in programiranje je daleč. Naj vas ne sliši komplicirano računalniško podprto oblikovanje. Autodesk ponuja brezplačne izčrpne vaje za lastno programsko opremo (sam uporabljam Fusion 360) in je začetnikom, ki se naučijo vrvi, v veliko pomoč. Zame je pomembnejša pripravljenost in pripravljenost za učenje ter seveda zabava na poti.

S tem začnimo.

P. S. Prav tako se prijavljam v ta Instructable na tekmovanju Make it Move. Če se vam zdi ta Instructable super, prosim, glasovajte tudi zame. (Hočem majico; izgleda res kul:))

1. korak: Seznam delov

Seznam delov:

Aluminijasta pločevina 0,090”6061 - 12” x 12”(ali katera koli aluminijasta pločevina 0,090” /2,2 mm, ki jo je mogoče obdelati s CNC -jem. Odločil sem se za 6061, ker bi se to uporabljalo za glavno ohišje, 6061 pa ima precej trdnosti)

0,5 mm aluminijasta pločevina - 12 "x 12" (Vsaka zlitina bi delovala; to je samo za zgornji pokrov in rezilo. Uporabil sem rezervne ostanke aluminija)

5 mm aluminijasta pločevina (spet vsaka zlitina bi delovala. Moje so bile 7075 ostankov aluminija.)

2 x 12V DC motor z visokim navorom (Vsak motor z visokim navorom bo deloval, na primer ta iz Amazona.)

2 x platišče kolesa (spet, vsak platišče bi delovalo, odvisno od vašega motorja. Če imate gred motorja 5 mm, bodo ta kolesa lepo delovala. Moja so pravzaprav neka stara silikonska kolesa, ki sem jih imela)

4 IR senzorji razdalje (uporabljam Sharp IR senzorje razdalje, ki jih je mogoče kupiti v več trgovinah, na primer pri Pololuju in pri Sparkfunu.)

2 IR senzorja (spet sem jih dobil od Sparkfuna.)

1 Mikrokrmilna plošča (ATX2 uporabljam samo zato, ker je to potrebno. Navaden Arduino Uno bi bil zaradi svoje enostavnosti uporabe dejansko boljši).

1 3S litij -polimerna baterija (LiPo. 3S LiPos so 12 voltov. Kapaciteta od 800 do 1400 mah bi delovala.)

1 Gonilnik motorja (spet je to odvisno od moči, ki jo lahko porabi vaš motor. To gre neposredno na Arduino Uno in lahko zagotovi do 5A toka.)

Žice, kabli in priključki (za povezavo senzorjev s ploščo in vmesnik z prenosnikom.)

Vijaki in matice M3

Epoksi

Karton

Prenosni računalnik (za programiranje plošče)

Orodja, kot so škarje, odstranjevalci žice in spajkalnik.

2. korak: Sestavljanje podvozja

Za oblikovanje podvozja sem uporabil Fusion 360, programsko opremo 3D CAD/CAM, ki deluje v enem oblaku. Autodesk tukaj ponuja čudovite vaje. Naučil sem se, ko sem večinoma gledal videoposnetke in jih nato poskušal narediti tudi sam. Ne bom vas poskušal naučiti uporabljati Fusion 360; Strokovnjakom bom pustil, da naredijo svoje.

Zasnova je sestavljena iz ene glavne podlage, enega rezila, enega zgornjega pokrova, dveh nosilcev motorja in dveh (ali štirih) natisnjenih 3D nosilcev. Glavna podlaga je 2,2 mm aluminij, nosilci motorja so 5 mm aluminij, rezilo je 0,5 mm aluminij, zgornji pokrov pa je lahko 0,5 mm aluminij ali navaden karton. Uporabil sem karton, ker aluminij tehta nekaj gramov več in sem presegel omejitev 1 kilogram za 10 gramov. 3D natisnjene naramnice so natisnjene z ABS -om na 50% polnilu.

Modeli, ki so zahtevali aluminij, so bili izvoženi v datoteke.dxf in poslani lokalnemu podjetju za lasersko rezanje na Filipinih. 3D natisnjeni deli so bili medtem izvoženi v STL in ponovno poslani lokalnemu podjetju za 3D tiskanje.

Izjava o omejitvi odgovornosti: Ponovno sem uporabil svojega starega sumobota, ki ne deluje več, vendar uporablja to zasnovo, zato so nekateri deli že sestavljeni na fotografijah. Bom pa vas popeljal skozi postopek sestavljanja vseh kosov skupaj.

Ko so deli odrezani, lahko začnete z zgornjim pokrovom, nosilcem in rezilom ali nosilcem motorja.

Zgornji pokrov v zasnovi je izdelan iz aluminija, vendar sem zaradi omejitev teže uporabil karton. Režem karton po enakih specifikacijah kot pri oblikovanju.

3D natisnjeni nosilec je spredaj pritrjen z vijaki in se uporablja za dobesedno oporo rezila. Rezilo je z epoksidom pritrjeno na podlago. Luknje za vijake v rezilu in glavno podnožje se uporabljajo za vodenje pozicioniranja in se prepričajte, da je natančno povezano. Na glavnem podstavku so krožne luknje, ki jih lahko napolnite z epoksidom, da se rezilo prilepi na glavno podlago. Velika površina lukenj omogoča, da se epoksid bolje oprime rezila in prepreči njegovo odtrganje od podlage. IR senzor lahko pritrdite tudi na dno rezila z epoksidom, tako kot na fotografijah. Prepričajte se, da je dno senzorja pravokotno na tla.

Za pritrditev motorja na podstavek motor najprej privijte v nosilec motorja. Vendar morate najprej spajkati žice na motor, saj so vodi na zadnji strani motorja in bi jih težko dosegli, ko so pritrjeni na podnožje. Motor se poveže z nosilcem motorja in ga držijo vijaki. Se pravi, če imate motor, sem ga vključil na seznam delov. V nasprotnem primeru lahko obliko prilagodite svojemu motorju. Na tej točki lahko na motor pritrdite tudi platišče kolesa. Nosilec motorja nato privijte na zadnje luknje glavnega podstavka.

Če uporabljate gonilnik motorja, ki ne more iti na vrh Arduina, ali iz kakršnega koli razloga, ker mora imeti voznik motorja svoje območje, je med motorji in rezilom prostor zanj. Ta prostor je namenjen lipo bateriji in gonilniku motorja, če potrebujete dodaten prostor. Ker že delamo tudi na spodnjem delu robota in bi mu kasneje, ko je pritrjen zgornji pokrov, do njega težko dostopili, lahko gonilnik motorja postavite med rezilo in motorje, tako kot na fotografijah. Dvostranski trak vam lahko pomaga pri pritrditvi na podlago.

3. korak: Elektronika

Naslednja je elektronika, kot so senzorji, gonilnik motorja in plošča.

Če spet uporabljate gonilnik motorja, ki ne gre na Arduino, začnite priključevati žice, ki so potrebne za povezavo z mikrokrmilnikom. Za voznika motorja potrebujem le signalno (modro) in ozemljeno (črno) žico. Odvisno od samega voznika. Vsi gonilniki potrebujejo žice za povezavo z baterijo ali virom napajanja. Kabli, pritrjeni na moj XT-60 (isti vtič na večini lipo baterij), so bili predebeli, zato sem jih moral obrezati, da so se prilegali ozkim priključnim blokom.

Moj mikrokrmilnik ima tudi isti vir napajanja kot gonilniki motorjev, zato sem moral spajati žice neposredno na kable priključka XT-60 na gonilnikih motorja.

IR senzorji razdalje sami bodo morda morali imeti vpete zatiče glave, odvisno od tega, kateri senzor dobite. Ponavadi vsebujejo nekaj v paketu, če jih kupite, zato jih le spajkajte po potrebi.

Morda boste morali spajati tudi žice, da povežete mikrokrmilnik s senzorji, tako kot jaz. Senzor ima svoj priključek; nekateri uporabljajo JST, drugi pa servo glave. Z običajnim Arduinom lahko priključite mostične kable na Arduino, nato pa drugi konec kabla spajkate na kabel, ki prihaja iz senzorja. Postopek deluje na enak način z drugimi mikrokrmilniki. Žice, ki prihajajo iz mikrokrmilnika, so spajkane na žice, ki prihajajo iz senzorja.

4. korak: Združite vse dele

Senzorji in mikrokrmilnik gredo na zgornjo ploščo. Senzorje IR razdalje sem namestil na karton, da bi ga dvignil nad mikrokrmilnik, saj se žice za senzorjem trčijo v mikrokrmilnik. Opazite, kako so na fotografiji le tri senzorje. Šele v zadnjem trenutku sem se odločil dodati četrti senzor razdalje na zadnji strani robota. Žal ni bilo več prostora, zato sem ga moral namestiti na sam glavni podstavek, tik za motorji.

Mikrokrmilnik je nato pritrjen na zgornjo ploščo. Nič pretrdega; Pravkar sem naredil nekaj lukenj v kartonu in privil celotno ploščo na zgornjo ploščo. Če uporabljate aluminij, bi bil ročni vrtalnik nujen.

Ko je vse pritrjeno na zgornjo ploščo, jo z dvostranskim trakom prilepite na zgornji del motorjev.

Na tej točki lahko začnete povezovati vso elektroniko, na primer senzorje in gonilnik motorja na mikrokrmilnik. Če uporabljate gonilnik motorja, ki se le drži na vrhu Arduina, potem za vas ni težav. V nasprotnem primeru ga boste morali v skladu s specifikacijami voznika priključiti na ploščo, tako kot sem jaz.

Ko je vse ožičeno, postavite lipo v spodnji prostor med motorji in rezilom, nato vklopite mikrokrmilnik in gonilnike, da se prvič prižge.

5. korak: Programiranje

Ko je vse sestavljeno, je še zadnja stvar: programirajte robota.

Programiranje vašega robota je odvisno od strategije, ki jo želite. Predvidevam, da ste usposobljeni za programiranje, ker moj voznik motorja uporablja serijsko (UART) komunikacijo, zato moj program ne bo deloval za druge voznike motorjev. Navsezadnje v programiranju ne obstaja ena velikost.

V pomoč vam je osnovni diagram poteka mojega programa.

če je nekdo zelo blizu spredaj, pojdite s polno močjo, če levo ali desno barvno tipalo zazna belo črto, se vrnite nazaj in se obrnite, če senzor leve ali desne razdalje nekaj zazna, zavrtite to smer, da zadnji senzor nekaj zazna, obrnite se v to smer, če je nekdo daleč spredaj, pojdi naprej, pojdi naprej

Tu je celoten program, če vas zanima:

#vključi

// A5 - levi barvni senzor // A4 - desni barvni senzor // A6 - zadnji senzor razdalje // A2 - levi senzor razdalje // A3 - desni senzor razdalje // A1 - sprednji senzor razdalje // motor 1 - desno // motor 2 - nastavitev leve praznine () {uart1_set_baud (9600); Serial1.write (64); Serial1.write (192); V REDU(); pisk (2); setTextColor (GLCD_BLUE); glcd (1, 0, "Inicializirano"); zamuda (4900); }

void loop () {

int frontDistanceValue = analogRead (A1); int leftDistanceValue = analogRead (A2); int rightDistanceValue = analogRead (A3); int rearDistanceValue = analogRead (A6); int leftColorValue = digitalno branje (A5); int rightColorValue = digitalno branje (A4); if (frontDistanceValue> 250) {// nekdo spredaj, največja moč Serial1.write (127); Serial1.write (128); } else if (leftColorValue == 0) {// dotaknil roba // obrnil Serial1.write (1); Serial1.write (255); zamuda (400); Serial1.write (1); Serial1.write (128); zamuda (300); } else if (rightColorValue == 0) {// dotaknil roba // obrnil Serial1.write (1); Serial1.write (255); zamuda (400); Serial1.write (127); Serial1.write (255); zamuda (300); } else if (frontDistanceValue> 230) {// nekako daleč spredaj Serial1.write (127); Serial1.write (128); } else if (leftDistanceValue> 250) {// zavijte levo Serial1.write (127); Serial1.write (255); zamuda (450); } else if (rightDistanceValue> 250) {// zavijte desno Serial1.write (1); Serial1.write (128); zamuda (450); } else if (rearDistanceValue> 150) {// blizu zadnjega Serial1.write (1); Serial1.write (128); zamuda (1050); } else if (frontDistanceValue> 180) {// daleč spredaj Serial1.write (127); Serial1.write (128); } else {Serial1.write (100); Serial1.write (155); }}

6. korak: Fotografije

Prikazanih je nekaj fotografij končnega sumobota.

Upajmo, da ste se iz tega pouka kaj naučili. Če vam je ta vodnik všeč, glasujte zame v natečaju Make it Move. Če ne, bom z veseljem popravil vse, kar bi lahko izboljšalo ta priročnik.

Veselo učenje!