Paano Bumuo ng PHIL - isang Banayad na Robot sa Pagsubaybay: 6 na Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Sa Ituturo na ito ay ipapakita ko sa iyo kung paano ko nagawa ang dalawahang aksis na ilaw na robot na ito sa pagsubaybay gamit ang isang Arduino Uno. Ang lahat ng mga CAD at code ay isasama upang maitayo mo ito sa iyong sarili nang hindi nangangailangan ng anumang mga kasanayan sa programa o pagdidisenyo. Ang kailangan mo lang ay isang 3D printer, isang Arduino Uno at ilang iba pang mga pangunahing bahagi!

Mga gamit

Mga tool na kakailanganin mo:

Isang PC (duh)

Isang 3D printer

Panghinang na bakal (at solder wire)

Screw driver

Mga Materyales:

3D filament filament (inirekumenda ng PLA)

Proto board

Self-adhering rubber o foam strip (opsyonal)

Ang ilang mga manipis na solidong core wire

Heat shrink tubing

Mga bahagi sa labas ng istante:

Arduino Uno (O katugmang board)

2 x 100 µF capacitors na-rate para sa 5V

2 Mga motor na micro servo

4 Mga light dependant resistors (LDR's)

1 x 5mm LED

1 x 220 Ohm risistor

4 x 10 kOhm resistors

11 x M3 mga self-t-turnilyo

8 x M2 na self-t-turnilyo

4 x M3 machine screws na may mga mani

Hakbang 1: Pag-print ng Lahat ng Mga Bahagi

Ang unang hakbang ay upang i-print ang 3D sa lahat ng mga bahagi gamit ang mga file na STL na aking ibinigay. Pininturahan ko ang minahan ayon sa gusto ko, ngunit maaari mo itong iwanan tulad nito o gumamit ng iba't ibang mga kulay ng filament. Bahala na kayo!

Hakbang 2: Electronics at Gimble Assembly

Para sa hakbang na ito maaari mong mai-install ang mga motor ng LDR at servo, pati na rin i-mount ang Arduino sa base plate. Tandaang kailangan pa nating gawin ang board ng distrubusi ng kuryente, kaya huwag tipunin nang mas maaga ang anumang mga naka-print na bahagi ng 3D.

Pag-install ng LDR's:

Sinusubaybayan ng robot ang ilaw sa pamamagitan ng paghahambing ng mga halagang ibinalik ng 4 na photoresistors. Mayroong mga halaga ay magkakaiba sa bawat isa kung ang mapagkukunan ng ilaw ay hindi patayo sa pagsubaybay sa ulo, dahil ang ilaw na lilim ay magpapalabas ng anino sa ilan sa mga LDR. Ililipat ng code ng arduino ang ulo sa isang axis na X at Y nang naaayon upang manatili sa punto na may ilaw na mapagkukunan. Ang pag-mount sa LDR ay napaka-simple: mayroon silang mga espesyal na bulsa na dinisenyo sa ulo ng pagsubaybay. Sundutin lamang ang mga binti sa mga butas, maglagay ng sobrang pandikit at itulak ito hanggang sa umupo ito sa ibabaw.

Pag-install ng mga servo:

I-slot ang mga servo sa lugar at i-secure ang mga ito gamit ang M2 self tapping screws tulad ng ipinakita. Maaari mo na ngayong makumpleto ang pagpupulong ng mekanikal sa pamamagitan ng pag-mute ng mga sungay ng servo sa itinalagang mga braket. Pagkatapos nito maaari mong ikabit ang ulo ng pagsubaybay sa tuktok ng pagpupulong gamit ang 4 M3 machine screws at nut. Ang pivot ng axis X ay maaaring ikabit gamit ang anumang maaaring gumana bilang isang 3mm shaft. Gumamit ako ng isang piraso ng BBQ skewer. Nakumpleto nito ang dalawahang axis gimble.

Pag-mount sa Arduino Uno:

Pantayin ang mga butas ng tornilyo sa arduino gamit ang mga butas sa base plate, at i-secure ito gamit ang 3 M3 self tapping screws.

Hakbang 3: Power Distrubution

Ang isang pangunahing bahagi ng robot na ito ay ang board ng distrubution ng kuryente, dahil tinitiyak nito na ang tamang lakas ay maihahatid sa tamang sangkap. Ang board na ito ay makakatulong din na mabawasan ang mga pagbagu-bago ng boltahe na sanhi ng servos na pinapatakbo nang direkta mula sa Arduino.

Paggawa ng board:

Gupitin ang isang piraso ng board ng proto, halos 45 x 35mm ang laki. Ito ay dapat magbigay sa iyo ng sapat na silid upang maghinang ng lahat ng mga bahagi. Sumangguni sa ibinigay na diagram ng circuit, at solder ang mga sangkap nang naaayon. Ang servo motors ay parehong may 100 µF capacitor sa kanilang lakas at ground wires upang maiwasan ang mga patak ng votage. Ang 4 LDR's ay may 10 kOhm resistors bilang mga boltahe na devider na naka-wire sa lupa (sumangguni sa circuit diagram). Ang power LED ay umaangkop sa isang butas sa pabahay ng electronics, at may konektor na 220 Ohm na konektado upang babaan ang kuryente upang maiwasang masunog ito. Bilang kahalili sa paggamit ng board ng proto, maaari mong i-solder ang lahat nang magkasama sa kalagitnaan ng hangin, kahit na medyo magulo iyon.

Hakbang 4: Buong Assembly

Ngayon na ang power distrubution board ay ginawang oras upang pagsamahin ang lahat!

Pagkonekta sa mga wire:

Una panghinang ang mga naaangkop na wires mula sa board ng distrubution ng kuryente sa iba't ibang mga itinalagang bahagi. (Siguraduhing i-ruta ang mga ito sa butas ng electronics housig mula sa ibaba, kung hindi man ay magkakaroon ka ng problema!) MAHALAGA: Siguraduhin na i-wire mo ang mga LDR sa tamang pagkakasunud-sunod tulad ng ipinakita sa larawan. Ang mga numerong ito ay tumutugma sa mga numero sa circuit diagram. Parehas sa mga servo - ang ilalim ay minarkahan ng "Y" at ang tuktok na "X". Maaari mong gamitin ang heat shrinkable tubing upang malinis nang kaunti ang mga bagay. Ngayon, isaksak ang natitirang mga wire sa naaangkop na mga pin sa Arduino. Ang Power LED ay maaaring maitulak sa butas sa itaas ng USB port pagkatapos na mailapat ang ilang sobrang pandikit.

Pag-iipon ng mga naka-print na bahagi ng 3D:

Ang pagpupulong na gimble ay maaari na ngayong mai-attach sa tuktok ng pabahay ng electronics na may 4 M3 na self-taping screws. Susunod, dahan-dahang umangkop sa Arduino (na naka-attach na sa ilalim ng plato) kasama ang board ng distrubution ng kuryente sa pabahay ng electronics, itulak hanggang ang plato ay mapula sa ilalim at ang mga butas ng tornilyo ay nakahanay. Ngayon, gamit ang 4 M3 self tapping screws, ilakip ang ilalim na plato sa pabahay ng electronics. Ang ilang mga paa ng goma / foam ay maaaring idagdag sa mga turnilyo, upang bigyan ito ng katatagan at maiwasan ang mga turnilyo mula sa pagkamot ng iyong mga mesa.

Hakbang 5: Pag-coding

Ang oras ay dumating upang bigyan ang robot na ito ng ilang buhay! Hanapin ang code na isinulat ko na naka-attach sa hakbang na ito, at i-upload ito sa Arduino sa pamamagitan ng Arduino IDE (Maaaring ma-download dito). Ang robot ay pinalakas ng USB, kaya maaari mong gamitin ang anumang karaniwang mapagkukunan ng lakas ng USB upang mapalakas ito. (hal. Mga power bank, phone chareger, laptop atbp.)

Hakbang 6: Huling Mga Tala

Maaari mo nang paganahin ang Phil up at ipaalam sa kanya ang kanyang sarili! Gumamit ng isang flashlight (O anumang iba pang maliwanag na mapagkukunan ng ilaw) at subukang ilipat ito sa paligid. Dapat itong sundin ang ilaw saan man ito magpunta. Kung ito ay gumagana, congrats, itinayo mo ito ng tama!

Ito ang aking kauna-unahang proyekto ng robotics at sa palagay ko naging maayos ito. Mangyaring tandaan na ang "Dynagon Robotics" ay hindi isang kumpanya, ito ay simpleng pangalan na naisip ko upang kumatawan sa aking mga robotic na proyekto.

Maligayang paggawa:)

Pangalawang Gantimpala sa Paligsahan ng Robots