Gyroskopplattform/ kamera Gimbal: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:36

Denna instruerbara skapades för att uppfylla projektkravet för Makecourse vid University of South Florida (www.makecourse.com)

Steg 1: Steg 1: Materiallista

För att påbörja projektet måste du först veta vad du kommer att arbeta med! Här är det material du bör ha innan du börjar:

• 1x Arduino Uno R3 mikrokontroller och USB -kabel (Amazon Link)
• 1x MPU 6050 -modul (Amazon Link)
• 3x MG996R Metal gear servo (Amazon Link)
• 1x likströmskontakt till 2-polig skruvterminaladapter (kabelgrossistlänk)
• 2x batterihållare med ON/OFF -omkopplare för Arduino (Amazon Link)
• 3x Jumper Wires, Man till Female Man till Male Female to Female (Amazon Link)
• Tillgång till 3D -skrivare (Creality)
• PLA -filament (Amazon Link)

Dessa är huvudkomponenterna i projektet, lägg gärna till fler när du bygger din egen version!

Steg 2: 3D -tryckta delar

Den första delen av detta projekt är att skapa en design för att hålla ihop komponenterna. Detta skulle inkludera Yaw, Pitch and Roll -armarna samt ett fäste för Arduino och MPU6050.

Komponenterna är utformade i Autodesk Inventor eftersom det är gratis för universitetsstudenter och sedan sätts ihop till en samling. Alla delfiler och montering har lagts in i en.rar -fil som kan finnas i slutet av detta steg.

Allt i detta projekt var 3D -tryckt med undantag för de elektriska komponenterna, eftersom sådana dimensioner var viktiga. I designen gav jag ungefär en 1-2 mm tolerans för att få alla delar att passa ihop smidigt utan att omfatta struktur. Allt var sedan på plats med bultar och muttrar.

När du tittar på enheten kommer du att märka ett stort tomt utrymme på plattformen eftersom detta är för Arduino att sitta på och för MPU6050 att sitta på.

Varje del tar mellan 2-5 timmar att skriva ut. Tänk på detta när du designar eftersom du kanske vill göra om för att minska utskriftstiden.

Steg 3: Krets

Här diskuterar vi den elektriska kretsen som styr motorerna. Jag har en schematisk bild från Fritzing, som är en användbar programvara som du kan ladda ner här. Det är en mycket användbar programvara för att skapa elektriska scheman.

Kortet och servona drivs båda av ett 9v batteri som var och en hålls i respektive batterihållare. Ström- och jordledningarna för de tre servon måste anslutas och sedan anslutas med respektive stift på den 2 -stifts skruvterminalen för att driva servon. Medan MPU6050 drivs via Arduino 5v -stift. Signalpinnen på Yaw -servon går till stift 10, Pitch -stiftet går till stift 9 och signalstiften på rullservon går till stift 8 på Arduino.

Steg 4: Kod

Här är den roliga delen! Jag har bifogat en.rar -fil som innehåller 2 -versionen av koden för detta projekt. som du kan hitta i slutet av detta steg. Koden är fullständigt kommenterad så att du kan titta igenom den också!

-Koden är skriven för Arduino och är skriven i Arduino IDE. IDE kan erhållas här. IDE använder programmeringsspråken C/C ++. Kod skriven och sparad i IDE är känd som en skiss, och en del av skisserna kan du inkludera filer från klassen samt bibliotek som du hittar online för dina komponenter.

Steg 5: 3D -utskrift och montering

När de två armarna har skrivits ut tillsammans med plattformen kan du börja montera gyroskopet. Komponenterna hålls samman via servon som är monterade på varje arm och plattformen med bultar och muttrar. Efter montering kan du montera Arduino och MPU6050 på plattformen och börja följa kretsschemat.

-3D-skrivare körs på g-kod, som erhålls med hjälp av ett skärprogram. Detta program tar.stl -filen för den del du gjorde i din CAD -programvara och konverterar den till kod för skrivaren att läsa och skriva ut din del. Några populära skärare inkluderar Cura och Prusa Slicer och det finns många fler!

3D -utskrift tar mycket tid men detta kan variera beroende på inställningarna för skivan. För att undvika långa utskriftstider kan du skriva ut med en fyllning på 10% samt ändra utskriftskvaliteten. Ju högre fyllning desto tyngre blir delen men den blir mer solid, och ju lägre kvalitet desto mer märker du linjer och en ojämn yta i dina utskrifter.