R2D2: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

"Ova instrukcija nastala je u skladu sa zahtjevima projekta Makecoursea na Univerzitetu Južne Floride (www.makecourse.com)"

Da li ste ljubitelj Ratova zvijezda? Da li volite Astromech Droids? Volite li stvarati stvari? Ako ste na bilo koje ili sva ova pitanja odgovorili sa DA, ovo uputstvo je za VAS!

Ovaj je vodič osmišljen kako bi vam sa što je moguće lakše pomoći stvoriti vlastiti astronomski droid R2D2!

Korak 1: Lista materijala

Evo opsežne liste potrebnih materijala:

1 Arduino Uno mikrokontroler

1 ploča upravljačkog programa motora L298N

2 istosmjerna motora 6-9V (opcionalno postavljanje mjenjača)

2 točka

1 Mali sklop kotačića

2 Adapter za bateriju

6 AA baterija

1 9V baterija

Asortiman kratkospojnih kabela muško-muški

Asortiman kratkospojnih kabela muško-žensko

2 prekidača (opcionalno)

1 servo motor

4 "PVC cijev (duga 7")

Akrilna kupola promjera 4,5"

Tabla spužve

Ilustraciona tabla

Pištolj za vruće ljepilo

Hot Glue

Gorivo ljepilo

Akrilna boja (plava, crna, siva i bijela)

Četke za bojenje

Alati za rezanje

Osim materijala, potrebni su/korisni i ovi resursi i alati:

Laboratorija za 3D štampač / 3D štampanje

Alati za lemljenje

Rezači i skidači žice

Računar ili laptop

Korak 2: Potreban softver

Sljedeće je besplatno preuzeti ako ste student i potrebno vam je za ovaj projekt:

Autodesk Inventor

Arduino softver

Oba softvera su kompatibilna sa Windows i Mac OSX.

Napomena: Bilo koji CAD program će raditi; Za ovaj projekt korišten je Autodesk Inventor.

Korak 3: Arduino skica

Ovo je Arduino skica u verziji 1.8.8.

Da biste pokrenuli kôd, preuzmite isporučeni kôd i otvorite ga sa svog Arduino softvera

Provjerite je li vaša Arduino ploča povezana s vašim računarom klikom na "Alati" na traci s izbornicima i provjerom da je odabran ispravan "Port"

Pritisnite plavu strelicu za otpremanje sa USB priključenim na računaru i mikrokontroleru

Kod za ovaj projekt je jednostavna petlja. Servo motor kontinuirano rotira glavu R2D2 za 180 stepeni. Istovremeno sa servo motorom, oba istosmjerna motora rade istovremeno u određeno vrijeme, a zatim se desni motor istosmjernog napona pokreće samo određeno vrijeme kako bi se uveo zaokret ulijevo, a zatim se petlja ponavlja sve dok se ne isključi.

Detaljna objašnjenja o tome šta svaki red koda radi nalaze se unutar samog koda.

Napomena: Biblioteka servo.h koja je uključena u kôd standardno dolazi sa Arduino skicom.

Korak 4: Sklapanje upravljačkog sistema

Ako ste prvi put na strujnim kolima, može biti zastrašujuće pogledati, ali s priloženim shemama i slikama proces bi trebao biti dovoljno jednostavan za praćenje. Uključivanjem ploče vozača motora L298N ožičenje nikada nije bilo lakše.

Postoje tri glavne komponente ovog kontrolnog sistema:

DC motor sa lijevom nogom (kontrolira ploča vozača motora L298N)

Jednosmjerni istosmjerni motor (kontrolira ploča vozača motora L298N)

Servo motor (kontroliran Arduino pločom)

U koraku 3, pinovi i stezaljke ploče upravljačkog programa motora označeni su za vašu informaciju. Pozitivne i negativne žice ulaze u odgovarajuće priključke na ploči upravljačkog programa motora. 9V+ baterija koja napaja motore i ploču upravljačkog programa motora ožičena je na lijevu i srednju iglu na priključku s 3 priključka na ploči upravljačkog programa motora, a desni priključak ožičen je na Arduino ploču.

Korištenjem 6 kratkospojnih kabela muškog i ženskog spoja, povežite 6 pinova s navedenim pinovima na Arduino ploči. Imajte na umu da iglice za omogućavanje MORAJU ići do pinova sa "~" ispred sebe. To su PWM pinovi koji omogućuju Arduinu da kontrolira brzinu motora.

Servo motor je ožičen direktno na Arduino ploču. Narančasta žica je spojena na "~" pin jer zahtijeva PWM signal, dok su crvena i smeđa žica pozitivne i negativne žice. Dodatna baterija od 9 V koristi se za napajanje Arduino ploče kroz priključak za bateriju.

Napomena: Radi lakše upotrebe, možete lemiti prekidače na pozitivnim žicama za baterije. To se postiže skidanjem pozitivne žice i lemljenjem prekidača u nizu sa žicom.

Ako imate problema s pločom upravljačkog programa motora, evo dodatne pomoći koju sam koristio pri rješavanju problema. Vodič za ploču upravljačkog programa motora L298N

Korak 5: CAD komponente

Cilj dizajna je napraviti nešto zabavno, funkcionalno i što bliže kvaliteti filma. Na primjer, želio sam da jedinica R2D2 sjedi pod blagim nagibom. Noge su modelirane odvojeno od tijela i glave što omogućava orijentaciju R2D2 u bilo kojem položaju.

Ovo su dijelovi koje sam stvorio pomoću Autodesk Inventora. Tijelo, glava, noge, stopala i unutarnja struktura međusobno su odvojeni. Ako posjedujete vlastiti 3D pisač, možete to koristiti ili ako imate pristup laboratoriji za 3D štampanje, to također funkcionira. Laboratorije za štampanje su generalno pristupačne, pa ako krenete tim putem, to bi trebalo biti isplativo. Išao sam putem izrade svake komponente od različitih materijala za hobi o čemu će kasnije biti više riječi.

Napomena o dizajnu: Noge su šuplje kako bi omogućile da žice iz istosmjernog motora prolaze kroz njih.

Korak 6: Montaža

Predgovor: Odlučio sam izgraditi svoj R2D2 od pjene, Illustrator ploče, PVC -a i akrila. Ovi delovi se takođe mogu lako 3D štampati.

Kroz cijelu ovu konstrukciju za dimenzije sam koristio 3D modelirane dijelove detaljno opisane u koraku 6.

Počeo sam izgradnjom unutrašnje strukture PVC cijevi. Visina cijevi je 7 inča pa bi visina potporne konstrukcije trebala stati unutar nje. Servo motor ima utor urezan u gornji krug od pjenaste ploče tako da se žice vode u tijelo. Arduino, L298N ploča i baterije montirani su vrućim ljepilom na noseću konstrukciju. Zabilježite orijentaciju svake komponente kako biste omogućili priključivanje baterija, a USB kabel bi trebao imati i dovoljno mjesta za povezivanje. Nakon što je upravljački sistem montiran, umetnite potpornu konstrukciju u tijelo.

Zatim sam stvorio svaku zasebnu ploču za noge. Na gornjim slikama detaljno su navedeni komadi koje ćete morati izrezati. Za dodatnu podršku dodaju se potporni dijelovi pjenaste ploče. Ne pričvršćujte stražnju ploču na noge sve dok žice ne prođu kroz njih.

Stopala se stvaraju zasebno prije pričvršćivanja na noge. Motori istosmjerne struje koji su korišteni u ovom projektu potječu iz Arduino kompleta za automobile i dolaze s montažnim vijcima koji su korišteni za pričvršćivanje na zid stopala. Na vrhu stopala treba izrezati malu rupu kako bi se omogućilo provlačenje žice. Dvije od ovih nogu treba stvoriti i pričvrstiti na odgovarajuće noge. Oba gotova proizvoda detaljno su prikazana na slici u prilogu.

Srednje stopalo nastaje na isti način kao i lijevo i desno stopalo. Uzimajući u obzir CAD crtež, postoji više komada polukruga koji su izrezani i okomito pričvršćeni sa podnožja i dna R2 jedinice. Kasnije će se oni uklopiti i dodat će se ljepilo kako bi se postigla pravilna orijentacija srednjeg stopala. Na to stopalo pričvršćen je mali kotač koji dodaje potporu i olakšava upravljanje R2 jedinici. Bilo mi je najlakše prvo pričvrstiti srednju nogu prije nego pričvrstim lijevu i desnu nogu/stopalo.

Glava se stvara rezanjem akrilne kupole i pjenaste ploče kako bi se stvorio oblik "kupole". Pričvrstite servo krak na dno konstrukcije kupole u sredini. Ovo će se kasnije priključiti na servo motor.

Napomena: da biste dobili zakrivljeni oblik nogu i glave, izrežite Illustrator ploču (karton) na dužinu i savijte se u krivulju po vašem izboru. Bilo mi je najlakše prvo saviti ploču u oblik, a zatim je odmah zalijepiti.

Na kraju, ovaj projekt možete naslikati po svom ukusu. Krenuo sam s jednostavnim dizajnom kako bih dobio "R2D2" vibraciju, ali ne i previše detaljno i komplicirano.

Upozorenje: Ako koristite pjenastu masu, nemojte koristiti boju u spreju koja sadrži aceton ili će vam rastvoriti pjenastu masu.

Korak 7: Finalni proizvod i upotreba

Evo konačnog proizvoda nakon svježe boje i montaže. Slobodno dodajte još više detalja od mene.

Dodaci i mogućnosti ovog projekta su beskrajni! Bluetooth, zvukovi i trepćuća svjetla da navedemo samo neke!

Uživajte i srećno u stvaranju!