Autonomous Nerf Sentry Turret: 6 Mga Hakbang

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

Ilang taon na ang nakalilipas, nakita ko ang isang proyekto na nagpakita ng isang semi-autonomous na toresilya na maaaring sunog sa sarili nitong minsan na naglalayong. Nagbigay iyon sa akin ng ideya na gumamit ng isang Pixy 2 camera upang makakuha ng mga target at pagkatapos ay layunin ang nerf gun na awtomatiko, na pagkatapos ay mai-lock at maapoy ang lahat nang mag-isa.

Ang proyektong ito ay na-sponsor ng DFRobot.com

Mga bahaging kinakailangan:

DFRobot Stepper Motor na may Gearbox-

DFRobot Stepper Motor Driver-

DFRobot Pixy 2 Cam-

NEMA 17 Stepper Motor

Arduino Mega 2560

HC-SR04

Nerf Nitron

Hakbang 1: Ang Mga Bahagi

Para sa proyektong ito, kakailanganin ng baril ang mga mata, kaya't pinili kong gamitin ang Pixy 2 dahil sa kung gaano kadali ito makaka-interface sa mainboard. Pagkatapos kailangan ko ng isang microcontroller, kaya pumili ako ng isang Arduino Mega 2560 dahil sa kung gaano karaming mga pin ito.

Dahil ang baril ay nangangailangan ng dalawang palakol, yaw at pitch, nangangailangan ito ng dalawang motor na stepper. Dahil doon, pinadalhan ako ng DFRobot ng kanilang dual DRV8825 motor driver board.

Hakbang 2: CAD

Nagsimula ako sa pamamagitan ng paglo-load ng Fusion 360 at pagpasok ng isang nakakabit na canvas ng nerf gun. Pagkatapos ay lumikha ako ng isang solidong katawan mula sa canvas na iyon. Matapos ang disenyo ng baril, gumawa ako ng isang platform na may ilang mga suporta na nakabatay sa tindig na magpapahintulot sa baril na paikutin pakaliwa hanggang pakanan. Naglagay ako ng isang stepper motor sa tabi ng umiikot na platform upang himukin ito.

Ngunit ang mas malaking tanong ay kung paano gawin ang tunog ng baril pataas at pababa. Para doon, kailangan ng isang linear na sistema ng pagmamaneho na may isang punto na nakalakip sa maaaring ilipat na bloke at isa pang punto sa likurang bahagi ng baril. Ang isang baras ay magkokonekta sa dalawang puntos, pinapayagan ang baril na mag-pivot kasama ang gitnang axis nito.

Maaari mong i-download ang lahat ng kinakailangang mga file dito:

www.thingiverse.com/thing<<396077

Hakbang 3: Paggawa ng mga Bahagi

Halos lahat ng mga bahagi sa aking disenyo ay nilalayon na naka-print na 3D, kaya ginamit ko ang aking dalawang printer upang likhain ang mga ito. Pagkatapos nilikha ko ang palipat-lipat na platform sa pamamagitan ng unang paggamit ng Fusion 360 upang makabuo ng mga kinakailangang toolpaths para sa aking router ng CNC, pagkatapos ay pinutol ko ang disk mula sa isang sheet ng playwud.

Hakbang 4: Assembly

Matapos ang lahat ng mga bahagi ay nilikha, oras na upang tipunin ang mga ito. Nagsimula ako sa pamamagitan ng pagkonekta ng mga sumusuporta sa tindig sa umiikot na disk. Pagkatapos ay pinagsama ko ang linear pitch assemble sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng 6mm aluminium rods at ang threaded rod sa pamamagitan ng mga piraso. Panghuli, ikinabit ko mismo ang nerf gun gamit ang isang bakal na pamalo at dalawang post na gawa sa mga extrusion ng aluminyo.

Hakbang 5: Programming

Ngayon para sa pinakamahirap na bahagi ng proyekto: programa. Ang isang projectile-firing machine ay napaka-kumplikado, at ang matematika sa likod nito ay maaaring nakalilito. Nagsimula ako sa pamamagitan ng pagsusulat ng daloy ng programa at sunud-sunod na lohika, na nagdedetalye kung ano ang mangyayari sa bawat estado ng makina. Ang iba't ibang mga estado ay pupunta tulad ng sumusunod:

Kumuha ng target

Iposisyon ang baril

Spool up ang mga motor

Sunog ang baril

Wind down ang mga motor

Ang pagkuha ng target ay nagsasangkot sa unang pag-set up ng Pixy upang subaybayan ang mga neon pink na bagay bilang mga target. Pagkatapos ang baril ay gumagalaw hanggang ang target ay nakasentro sa pananaw ng Pixy, kung saan sinusukat ang distansya nito mula sa baril ng baril patungo sa target. Sa pamamagitan ng paggamit ng distansya na ito, ang pahalang at patayong mga distansya ay matatagpuan sa pamamagitan ng paggamit ng ilang pangunahing mga function na trigonometric. Ang aking code ay may pagpapaandar na tinatawag na get_angle () na gumagamit ng dalawang distansya na ito upang makalkula kung gaano karaming anggulo ang kinakailangan upang ma-hit ang target na iyon.

Pagkatapos ay lilipat ang baril sa posisyon na ito at binubuksan ang mga motor sa pamamagitan ng isang MOSFET. Matapos itong mag-spool ng limang segundo pagkatapos ay ilipat nito ang servo motor upang hilahin ang gatilyo. Pagkatapos ay pinapatay ng MOSFET ang motor at pagkatapos ay bumalik ang nerf gun sa paghahanap para sa mga target.

Hakbang 6: Nagsaya

Naglagay ako ng neon pink index card sa dingding upang masubukan ang kawastuhan ng baril. Nagawa ito ng maayos, habang ang aking programa ay nagko-calibrate at inaayos ang anggulo para sa sinusukat na distansya. Narito ang isang video na nagpapakita ng paggana ng baril.