Binago ang Wild Thing - Joystick Steering - Bago at Pinabuting: 7 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Update 8/1/2019: Dalawang taon pagkatapos makumpleto ang proyektong ito, nagdisenyo at gumawa ako ng maraming mga circuit board upang madali ang pag-convert sa mga wheelchair na ito. Ang unang circuit board ay halos kapareho ng pasadyang protoboard na solder dito, ngunit sa halip ay isang board na gawa ng propesyonal na tumatagal ng isang Arduino Nano. Mayroon ding isang drop-in na kapalit ng orihinal na stock control board (mayroon itong on-board motor driver circuitry), pati na rin isang board na plugs sa stock control board at tinutularan ang mga joystick nito, sa gayon ginagawang mas madali itong gamitin. Narito ang lahat ng impormasyon para sa mga board na iyon: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… Kung nais mo ang isa sa mga board na ito, mangyaring makipag-ugnay sa akin sa pamamagitan ng aking blog at maaari kaming pumunta doon: https: / /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

Ang manwal na ito ay isinulat ni Willem Hillier, isang mag-aaral sa Champlain Valley Union High School, na matatagpuan sa Hinesburg, VT. Ang proyektong ito ay nakumpleto sa loob at labas ng mga klase ng Design Tech at Engineering Robotics na itinuro ni Olaf Verdonk.

Sa huling bahagi ng Marso ng 2017, isang lokal na therapist ng pisikal na pakikipag-ugnay sa high school at tinanong kung may kakayahang baguhin ang isang Fisher Price Wild Thing sa solong paggamit ng joystick, sa pamamagitan ng pagsunod sa Instructable na ito: https://www.instructables.com/id/ Wild-Thing-Modification /

Kinuha namin ang mga tagubiling iyon, at pinahusay ang disenyo kung saan namin makakaya. Kasama sa mga lugar na pinahusay namin:

• Pag-mount / kable ng electronics
• Code
• Joystick at mount ng joystick
• Sistema ng pag-mount ng PVC
• Backrest, headrest at iba pang mga istruktura ng suporta
• Caster wheel

Hindi kami gumamit ng sonar sensor at piezo beeper sa aming build tulad ng ginawa ng orihinal.

Sa huling araw ng pagbuo, kapag nilagyan namin ang pangwakas na mga istruktura ng suporta at ipinakita ang proyekto sa batang babae, naroroon ang lokal na pamamahayag. Kinunan nila at nakipanayam ang maraming tao, at pagkatapos na nasa lokal na balita, ang video ay itinampok sa pambansang balita, pati na rin sa hindi mabilang na mga lugar sa online.

Ang mga tagubiling ito ay hindi komprehensibo tulad ng orihinal na Instructable, ngunit sa halip ay isang "add-on" na tumutugon lamang sa mga lugar na binago namin.

Humihingi ng paumanhin para sa mga sub-par na larawan sa buong Instructable na ito. Nagkaroon ako ng isang iPhone 5 sa panahon ng proyektong ito at wala itong pinakamahusay na camera …

DISCLAIMER: Champlain Valley Union High School o anupaman kung ang mga mag-aaral, guro, at kawani nito ay hindi responsable para sa anumang pinsala sa sinumang tao o pinsala sa anumang bagay kabilang ang kotse na sanhi ng mga pagbabago. Ang anumang uri ng pagbabago ay tatawarin din ang warranty na ibinigay ng gumagawa ng kotse

Hakbang 1: Mga Bahagi at Mga Pantustos

Habang ang karamihan ay kapareho ng listahan ng mga bahagi ng orihinal na Instructable, mayroong ilang mga pagkakaiba.

Marami sa mga bahaging ito ay maaaring mabili nang lokal sa Home Depot, Lowe's o sa iyong lokal na tindahan ng hardware. Ang lahat ng mga presyo ay ang nakalista sa oras ng pag-post.

PVC Frame:

• 3/4 "PVC pipe
• Mga nut, bolts, at washer para sa through-bolting
• 90 degree na elbow ng PVC - x4
• 30 degree elbows ng PVC - x2

Tinatayang Gastos sa Pag-frame: $ 30-40

Elektronikong:

• Adafruit Pro Trinket - 5V 16MHz

  • Ginamit upang kunin ang mga input mula sa joystick at kontrolin ang mga motor nang naaangkop
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95

• Joystick

  • Anumang 2-axis analog joystick ay gagana - gamitin ang isa na pinakamahusay na gumagana para sa iyong aplikasyon.
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99Power

• Pamamahagi ng Bus (x2)

  • Ginamit upang ipamahagi ang lakas at gawing simple ang mga kable
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • $ 1.95x 2

• Trim potentiometer

  • Ginamit upang makontrol ang bilis ng kotse.
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• Perfboard

  • Ginamit upang maghinang ng iba pang mga electronics sa lugar. Gumagawa bilang isang circuit board para sa electronics ng controller.
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50

• Mga Header ng Lalaki

  • Ginamit upang lumikha ng mga plugs para sa iba pang mga bahagi
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95

• Mga Header ng Babae

  • Ginamit para sa kabilang dulo - ilalagay namin ito sa joystick cable upang maaari itong mai-plug sa aming control board.
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• Mga Controller ng Motor (x2)

  • Maaari mong gamitin ang anumang 12V PWM motor controller na may reverse kakayahan, kahit na ito ang ginamit namin at mahusay ang mga ito (kahit medyo mahal).
  • $ 45.00 x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• Mga Capacitor (x2)

  • Mga antas ng boltahe kapag gumuhit ka ng maraming lakas (hal. Mabilis na pagbilis).
  • https://www.digikey.com/product-detail/en/UVK1E472M
  • $ 1.37 x 2

• Paglipat ng Kuryente

  • Ginamit upang i-on / i-off ang kotse
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Si
  • $3.42

• May hawak ng piyus

  • https://amzn.to/2seAlYf
  • $2.98

• 20Ang piyus ng automotive

  Maaari kang bumili ng napaka-mura na lokal

• Anumang wire na mabibigat na sukat

  • Ginamit para sa mga kable ng kuryente
  • Madaling mabili nang lokal

• Maliit na 4 o higit pang pin cable

  • Ginamit bilang isang joystick cable
  • Ang USB cabling ay gumagana nang maayos

• Mga terminal ng singsing

  Maaari kang bumili ng mga ito nang lokal

• Opsyonal: na-upgrade na baterya
  • Binibigyan ka ng isang run time na humigit-kumulang dalawang beses kaysa sa stock na baterya
  • https://amzn.to/2ssMjPV
  • $33.11

• Mga konektor ng Powerpole

  • Para sa madaling pag-aalis ng baterya at kadali ng pagsingil
  • https://amzn.to/2sDocOY
  • $12.95

Kabuuang Gastos sa Electronics: $ 190.69

Kabuuang Tinantyang Gastos sa Pagbabago: $ 200-300

Hakbang 2: Pag-mount / mga kable ng Electronics

Sa halip na paghihinang lahat ng kinakailangang mga wire nang direkta sa Adafruit Trinket Pro, pinili kong bumuo ng isang PCB na nasira ang lahat ng kinakailangang koneksyon.

Gumamit ako ng perfboard, at mga solder na babaeng header para sa Trinket Pro. Gumamit ako ng mga lalaking header para sa mga koneksyon ng kuryente, servo, at Joystick. Ang bilis ng potensyomiter ay soldered nang direkta sa control board na ito, taliwas sa orihinal na disenyo kung saan ang potensyomiter ng pagsasaayos ng bilis ay panlabas sa control board. Ito ay makabuluhang mas maaasahan (kumpara sa isang konektor) at mas simple na katha.

Bilang karagdagan, mayroong dalawang mga switch na kinokontrol kung aling Joystick header ang aktibo. Ang isang switch ay lumilipat ng x-axis signal sa pagitan ng dalawang mga header, at ang iba pa ay lumilipat ng y-axis signal. Ang bawat header ay naka-wire na "kabaligtaran" sa isa pa - hal. ang ground at VCC ay inililipat sa posisyon mula sa iba pang header. Pinapayagan nitong ilipat ang joystick sa pagitan ng kaliwa at kanang operasyon ng kamay sa pamamagitan lamang ng paglipat ng headstick ng joystick at pag-flip ng dalawang switch, nang hindi muling pagprogram ng controller.

Hakbang 3: Code

Sa pagsubok ng orihinal na code, natuklasan ko na ito ay sobrang laggy. Matapos ang ilang pagsasaliksik / pagsubok, natukoy na ang sonar code ang nagpatakbo ng control loop nang napakabagal nang walang naka-attach na sonar sensor. Ito ay dahil ang Arduino ay magpapadala ng isang "ping" sa sonar sensor, at hintayin ang oras na makatanggap ng isang "ping" pabalik mula sa sonar sensor. Kapag walang naka-attach na sonar sensor, hindi ito makakakuha ng pabalik, ngunit naghihintay ng ilang sandali upang makatanggap ng isa bago mag-timeout.

Matapos alisin ang code na iyon pati na rin ang iba pang hindi kinakailangang code (partikular ang code na idinisenyo upang patakbuhin ang isang kotse na may steering servo), tumakbo ito nang maayos.

Hakbang 4: Joystick at Joystick Mount

Ang orihinal na disenyo ay gumamit ng isang karaniwang 2-axis potentiometer joystick mula sa isang remote control para sa isang eroplano, at iba pa isang solong hinlalaki. Pinili naming gumamit ng isang 2-axis joystick na may hawakan ng bola para sa madaling paggamit. Dinisenyo ko at naka-print ang 3D ng isang mount para sa joystick. Sa kabuuan, dumaan ito sa 4 na pag-print ng mga rebisyon bago maging kasiya-siya.

Maraming mga bagay na dapat tandaan tungkol sa mount ng joystick:

• Gumagamit ito ng dalawang through-hole bolts upang i-clamp-mount sa 1 "PVC. Upang matukoy ang eksaktong laki na kinakailangan para dito, naka-print kami ng isang hanay ng mga" test ring "na may bahagyang magkakaiba sa loob ng mga diametro (tingnan sa itaas ng larawan).
• Ang partikular na file na ito ay nangangailangan ng mga suporta upang mai-print ang pinakamahusay - Nai-print ko ito sa isang Ultimaker 3. Sa palagay ko maaari itong mai-print sa isang gilid, ngunit marahil ay hindi ito lalabas nang mahusay. Nag-attach din ako ng hindi kailangang sinusuportahang modelo.
• Mayroong isang hugis ng U na channel na gupitin mula sa interior na nagpapahintulot sa cable na pumunta sa pagitan ng exit hole at ng iba pang potentiometer.
• Gumagamit ang aking disenyo ng isang tuktok na takip ng acrylic na cut ng laser, na madaling ma-print sa halip na 3D

Hakbang 5: Sistema ng Pag-mount ng PVC

Tulad ng orihinal na disenyo, ginamit namin ang PVC upang bumuo ng isang frame sa paligid ng sasakyan. Ang frame na ito ay nagbibigay ng higit na proteksyon para sa gumagamit, pati na rin ang mga maginhawang mounting point para sa iba pang mga bahagi tulad ng joystick at headrest.

Gumamit kami ng mga through-bolts upang ma-secure ang frame ng PVC sa mayroon nang frame sa apat na puntos (tingnan sa itaas ng imahe; ang mga mounting point ay bilugan sa pula).

Hakbang 6: Backrest, Headrest at Iba Pang Mga Istraktura ng Suporta

Isinasaalang-alang na nagtatayo kami ng isang wheelchair, ang istraktura ng suporta at paggawa ng ergonomic na produkto ay napakahalaga. Mayroong tatlong mga lugar na lubos na napabuti mula sa orihinal na Wild Thing.

1. Backrest

Gumamit kami ng isang foam kickboard, na may dalawang hugis-tatsulok na mga wedge na kahoy sa pagitan nito at ng orihinal na upuan, upang ang backrest ay isang mas matalim na anggulo. Ginamit ang mga bolt ng elevator upang ma-secure ang buong pag-set up.

2. Mga Structure ng Suporta ng Side Trunk

Gumamit kami ng isang piraso ng sheet metal na nakakabit sa likod na orange na frame na nakabalot sa mga gilid ng baywang ng gumagamit. Ang foam ay nakabalot sa "mga tip" ng piraso ng metal na ito. Tingnan ang mga larawan.

3. Headrest

Ang backboard ng kickboard ay mabuti sa mga tuntunin ng suporta sa likod, ngunit hindi ito sapat na matangkad upang suportahan ang ulo ng gumagamit sa aming kaso. Dahil dito, idinagdag ang isang headrest. Inalis namin ang headrest mula sa mayroon nang (manu-manong) wheelchair ng gumagamit, at isinubo lamang ito sa kickboard.

Hakbang 7: Caster Wheel

Ang orihinal na gulong caster at ang sumusuporta sa istraktura nito ay plastik, may labis na paglalaro, at hindi gumulong ng mabuti. (tingnan sa itaas ng larawan para sa isang disassembled na view). Pinili naming palitan ang caster wheel na ito ng isang swivel rubber caster wheel na idinisenyo para magamit sa ilalim ng mga rolling cart, atbp.

Dinisenyo ko ang dalawang plato sa Fusion 260 na magkasya sa tuktok at ibaba ng plastic swivel hub sa likuran ng sasakyan (tingnan ang larawan). Ang mga plate na ito ay pinutol sa isang pamutol ng plasma ng CNC. Ang isang maliit na piraso ng tubo ng bakal ay hinangin sa bawat butas sa mga plato na ito. Ang bolts ay dumaan sa tuktok na plato, ilalim na plato, at pagkatapos ay mga butas sa mounting plate sa caster wheel.

Salamat sa pagbabasa ng Makatuturo na ito, at iboto ito sa Paligsahan sa PVC at Gawin Ito Paligsahan!

Unang Gantimpala sa Make It Move Contest 2017