Modificirana divlja stvar - Upravljačka ručica - Novo i poboljšano: 7 koraka (sa slikama)

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

Ažuriranje 1.8.2019: Dvije godine nakon završetka ovog projekta, dizajnirao sam i proizveo nekoliko ploča za lakše pretvaranje ovih invalidskih kolica. Prva ploča je gotovo ista kao i prilagođena protoboarda lemljena gore, ali umjesto toga je profesionalno proizvedena ploča koja koristi Arduino Nano. Postoji i zamjenska zamjena za originalnu kontrolnu ploču sa zalihama (ona ima ugrađeno kolo upravljačkog programa motora), kao i ploču koja se priključuje na kontrolnu ploču i oponaša njene upravljačke palice, pa ih čini znatno lakšim za upotrebu. Evo svih informacija o tim pločama: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… Ako želite jednu od ovih ploča, kontaktirajte me putem mog bloga i odatle možemo otići: https:/ /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

Ovaj priručnik je napisao Willem Hillier, učenik srednje škole Union Champlain Valley Union, koja se nalazi u Hinesburgu, VT. Ovaj projekat je završen unutar i izvan časova dizajna tehnike i inženjerske robotike koje je vodio Olaf Verdonk.

Krajem ožujka 2017., lokalni fizioterapeut kontaktirao je srednju školu i pitao bismo li bili sposobni izmijeniti Fisher Price Wild Thing na jednu džojstiku, slijedeći ovo uputstvo: https://www.instructables.com/id/ Wild-Thing-Modification/

Uzeli smo ta uputstva i poboljšali dizajn gdje smo mogli. Područja u kojima smo poboljšali uključuju:

• Montaža/ožičenje elektronike
• Kod
• Montiranje džojstika i džojstika
• PVC montažni sistem
• Naslon za leđa, naslon za glavu i druge potporne konstrukcije
• Kotač

Nismo koristili sonarni senzor i piezo biper u našoj izgradnji kao original.

Na dan posljednje izgradnje, kada smo ugradili završne potporne strukture i djevojci predstavili projekt, bila je prisutna lokalna štampa. Snimili su i intervjuirali nekoliko ljudi, a nakon što su se pojavili u lokalnim vijestima, video je prikazan na nacionalnim vijestima, kao i na bezbroj mjesta na internetu.

Ove upute nisu sveobuhvatne kao izvorni Instructable, već su "dodatak" koji se odnosi samo na područja koja smo promijenili.

Izvinjavamo se zbog fotografija ispod kategorije u ovom uputstvu. Imao sam iPhone 5 tokom ovog projekta i nema najbolju kameru …

ODRICANJE: Srednja škola Champlain Valley Union ili bilo koja druga, ako njeni učenici, nastavno osoblje i osoblje nisu odgovorni za bilo kakve ozljede bilo koje osobe ili oštećenja bilo kojeg predmeta, uključujući automobil uzrokovane izmjenama. Bilo koja vrsta preinake poništava i jamstvo proizvođača automobila

Korak 1: Dijelovi i potrošni materijal

Iako je uglavnom isti kao originalna lista dijelova Instructable, postoje neke razlike.

Mnogi od ovih dijelova mogu se kupiti lokalno u Home Depotu, Loweu ili vašoj lokalnoj trgovini hardvera. Sve cijene su one navedene u trenutku objavljivanja.

PVC okvir:

• 3/4 "PVC cijev
• Matice, vijci i podloške za provrt
• PVC koljena od 90 stupnjeva - x4
• 30 koljena PVC koljena - x2

Približni troškovi uokvirivanja: 30-40 USD

Elektronika:

• Adafruit Pro Trinket - 5V 16MHz

  • Koristi se za preuzimanje ulaza sa upravljačke palice i odgovarajuće upravljanje motorima
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95

• Joystick

  • Svaki dvoosni analogni džojstik će raditi - koristite onaj koji fizički najbolje radi za vašu aplikaciju.
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99Power

• Distributivna sabirnica (x2)

  • Koristi se za distribuciju energije i pojednostavljivanje ožičenja
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • 1,95 USD 2

• Trim potenciometar

  • Koristi se za kontrolu brzine automobila.
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• Perfboard

  • Koristi se za lemljenje druge elektronike na mjestu. Djeluje kao ploča za elektroniku regulatora.
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50
• Muška zaglavlja
  • Koristi se za stvaranje utikača za druge komponente
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95

• Ženske glave

  • Koristi se za drugi kraj - ovo ćemo pričvrstiti na kabel upravljačke palice kako bi se mogao priključiti na našu upravljačku ploču.
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• Kontroleri motora (x2)

  • Možete koristiti bilo koji 12V PWM motorni kontroler sa mogućnostima obrnutog kretanja, iako smo mi to koristili i odlični su (iako malo skupi).
  • 45,00 USD x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• Kondenzatori (x2)

  • Izjednačava napon kada trošite mnogo energije (npr. Brzo ubrzavate).
  • https://www.digikey.com/product-detail/en/UVK1E472M
  • 1,37 USD x 2

• Prekidač

  • Koristi se za uključivanje/isključivanje automobila
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Si
  • $3.42
• Nosač osigurača
  • https://amzn.to/2seAlYf
  • $2.98

• 20A automobilski osigurač

  Vrlo jeftino ih možete kupiti lokalno

• Bilo koja žica teškog profila
  • Koristi se za ožičenje napajanja
  • Lako se može kupiti lokalno

• Mali 4 ili više pinski kabel

  • Koristi se kao kabl za džojstik
  • USB kabeli dobro funkcioniraju

• Prstenasti terminali

  Ove možete kupiti lokalno

• Opciono: nadograđena baterija
  • Omogućava vam da radite otprilike dvostruko duže od standardne baterije
  • https://amzn.to/2ssMjPV
  • $33.11

• Powerpole konektori

  • Za jednostavno vađenje baterije i lako punjenje
  • https://amzn.to/2sDocOY
  • $12.95

Ukupni trošak elektronike: 190,69 USD

Ukupni procijenjeni troškovi izmjene: 200-300 USD

Korak 2: Montaža/ožičenje elektronike

Umjesto da lemim sve potrebne žice direktno na Adafruit Trinket Pro, odlučio sam se za izradu PCB -a na kojem su prekinute sve potrebne veze.

Koristio sam perfboard i lemio ženske zaglavlje za Trinket Pro. Koristio sam muške zaglavlje za napajanje, servo i joystick veze. Potenciometar brzine lemljen je direktno na ovu upravljačku ploču, za razliku od originalnog dizajna gdje je potenciometar za podešavanje brzine bio van upravljačke ploče. Ovo je znatno pouzdanije (za razliku od priključka) i jednostavnije je za izradu.

Dodatno, postoje dva prekidača koji kontrolišu koje je zaglavlje džojstika aktivno. Jedan prekidač prebacuje signal osi x između dva zaglavlja, a drugi prekida signal osi y. Svako zaglavlje je ožičeno "suprotno" od drugog - npr. uzemljenje i VCC se prebacuju u položaj iz drugog zaglavlja. Ovo omogućava prebacivanje džojstika između leve i desne ruke jednostavnim prebacivanjem zaglavlja džojstika i okretanjem dva prekidača, bez ponovnog programiranja kontrolera.

Korak 3: Kodirajte

Pokušavajući originalni kod, otkrio sam da je izuzetno zaostao. Nakon nekih istraživanja/ispitivanja, utvrđeno je da je kod sonara kontrolna petlja radila vrlo sporo kada nije bio priključen senzor sonara. To je bilo zato što je Arduino slao "ping" senzoru sonara i čekao da dobije vrijeme da primi "ping" od senzora sonara. Kada nema priključenog senzora sonara, on nikada ne dobiva povratni ping, već čeka neko vrijeme da ga primi prije nego što na kraju istekne vrijeme.

Nakon što je uklonio taj kôd, kao i drugi nepotrebni kôd (posebno kod dizajniran za upravljanje automobilom sa servo upravljačem), radio je prilično dobro.

Korak 4: Joystick i Joystick Mount

Originalni dizajn koristio je standardni 2-osni potenciometarski joystick s daljinskog upravljača za avion itd. Iako rade, često nisu osobito visoke kvalitete, a dodatno ručka nije idealna jer je napravljena za upotrebu s jednim palcem. Odlučili smo se za korištenje dvoosne upravljačke palice s kuglastom ručkom radi lakše upotrebe. Dizajnirao sam i 3D štampao nosač za joystick. Ukupno je prošlo 4 revizije štampe prije nego što je bilo zadovoljavajuće.

U vezi s postavljanjem upravljačke palice potrebno je napomenuti nekoliko stvari:

• Koristi dva provrtna vijka za pričvršćivanje na 1 "PVC. Da bismo odredili tačnu veličinu koja je potrebna za to, odštampali smo set" ispitnih prstenova "s malo različitim unutrašnjim promjerima (vidi gornju sliku).
• Ovoj određenoj datoteci potrebna je podrška za najbolje štampanje - štampao sam je na Ultimakeru 3. Pretpostavljam da bi se mogla štampati sa strane, ali vjerovatno ne bi ispala super. Priložio sam i model koji ne podržava nosače.
• Unutrašnjost je izrezana u obliku slova U koji omogućuje da kabel prolazi između izlazne rupe i drugog potenciometra.
• Moj dizajn koristi laserski rezani gornji poklopac od akrila, koji bi se umjesto toga mogao jednostavno odštampati 3D

Korak 5: PVC montažni sistem

Kao i originalni dizajn, koristili smo PVC za izradu okvira oko vozila. Ovaj okvir pruža veću zaštitu korisniku, kao i pogodna mjesta za pričvršćivanje drugih dijelova poput upravljačke palice i naslona za glavu.

Koristili smo provrtne vijke za pričvršćivanje PVC okvira na postojeći okvir u četiri točke (vidi gornju sliku; montažne točke zaokružene su crvenom bojom).

Korak 6: Naslon za leđa, naslon za glavu i druge potporne konstrukcije

S obzirom na to da gradimo invalidska kolica, potporna struktura i ergonomska izrada proizvoda vrlo su važni. Postojale su tri oblasti koje su drastično poboljšane u odnosu na originalnu divlju stvar.

1. Naslon za leđa

Koristili smo podlogu od pjene, s dva drvena klina u obliku trokuta između njega i originalnog sjedala, tako da je naslon bio strmiji. Vijci dizala korišteni su za osiguranje cijele postavke.

2. Strukture za podršku bočnih prtljažnika

Koristili smo komad lima montiran na narančasti okvir sa stražnje strane struka korisnika. Pjena je omotana oko "vrhova" ovog metalnog komada. Pogledajte fotografije.

3. Naslon za glavu

Naslon za leđa je dobar u smislu podrške za leđa, ali u našem slučaju nije bio dovoljno visok da podupre glavu korisnika. Zbog toga je dodat naslon za glavu. Skinuli smo naslon za glavu sa postojećih (ručnih) invalidskih kolica korisnika i jednostavno ga pričvrstili za udarnu ploču.

Korak 7: Kotač

Originalni kotač i njegova noseća konstrukcija bili su plastični, imali su previše igre i nisu se dobro kotrljali. (pogledajte gornju fotografiju za rastavljeni prikaz). Odlučili smo se zamijeniti ovaj kotač s okretnim gumenim kotačem dizajniranim za upotrebu na dnu valjanih kolica itd.

Dizajnirao sam dvije ploče u Fusion 260 koje će stati na gornju i donju stranu plastičnog okretnog čvorišta na stražnjoj strani vozila (vidi fotografiju). Ove ploče izrezane su na CNC plazma rezaču. U svaku rupu na ovim pločama zavaren je mali komad čelične cijevi. Vijci su prošli kroz gornju ploču, donju ploču, a zatim i rupe u montažnoj ploči na kotaču.

Hvala vam što ste pročitali ovaj Instructable i glasajte za njega na PVC takmičenju i natjerajte ga da se kreće!

Prva nagrada na takmičenju Make it Move 2017