Hur man bygger PHIL - en lättspårningsrobot: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

I den här instruktionsboken kommer jag att visa dig hur jag gjorde den här ljusaxelsroboten med två axlar med en Arduino Uno. Alla CAD och koder kommer att inkluderas så att du kan bygga det själv utan att behöva programmera eller designa färdigheter. Allt du behöver är en 3D -skrivare, en Arduino Uno och några andra grundläggande delar!

Tillbehör

Verktyg du behöver:

En dator (duh)

En 3D -skrivare

Lödkolv (och lödtråd)

Skruvmejsel

Material:

3D -utskriftstråd (PLA rekommenderas)

Proto bräda

Självhäftande gummi- eller skumremsa (tillval)

Någon tunn solid kärntråd

Krympslang

Hyllkomponenter:

Arduino Uno (eller kompatibelt kort)

2 x 100 µF kondensatorer klassade för 5V

2 mikro servomotorer

4 Ljusberoende motstånd (LDR)

1 x 5 mm LED

1 x 220 Ohm motstånd

4 x 10 kOhm motstånd

11 x M3 självgängande skruvar

8 x M2 självgängande skruvar

4 x M3 -maskinskruvar med muttrar

Steg 1: Skriv ut alla delar

Det första steget är att 3D -skriva ut alla delar med de STL -filer som jag har tillhandahållit. Jag målade min efter eget tycke, men du kan låta den vara som den är eller använda olika filamentfärger. Det är upp till dig!

Steg 2: Electronics & Gimble Assembly

För detta steg kan du installera LDR- och servomotorer, samt montera Arduino på bottenplattan. Tänk på att vi fortfarande måste göra kraftdistributionskortet, så montera inte några 3D -utskrivna delar i förväg.

Installera LDR: er:

Roboten spårar ljus genom att jämföra värdena som returneras av 4 fotoresistorer. Där kommer värdena att skilja sig från varandra om ljuskällan inte är vinkelrät mot spårhuvudet, eftersom ljusskuggan kommer att kasta en skugga på några av LDR: erna. Arduino -koden kommer sedan att flytta huvudet i en X- och Y -axel i enlighet därmed för att hålla sig på punkt med ljuskällan. Att montera LDR: erna är mycket enkla: de har speciella fickor utformade i spårhuvudet. Stick bara benen genom hålen, applicera superlim och tryck in det tills det ligger jämnt med ytan.

Installera servon:

Fäst servona på plats och säkra dem med M2 självgängande skruvar som visas. Du kan nu slutföra den mekaniska monteringen genom att stänga servohornen till de angivna fästena. Efter detta kan du fästa spårhuvudet på toppen av enheten med 4 M3 -skruvar och muttrar. X -axelns svängning kan fästas med allt som kan fungera som en 3 mm axel. Jag använde en bit grillspett. Detta fullbordar dubbelaxeln.

Montering av Arduino Uno:

Rikta in skruvhålen på arduinoen med hålen i bottenplattan och säkra den med 3 M3 självgängande skruvar.

Steg 3: Strömförstöring

En nyckelkomponent i denna robot är effektdistributionskortet, eftersom det säkerställer att rätt effekt överförs till rätt komponent. Detta kort hjälper också till att minska spänningsfluktuationer som orsakas av att servon drivs direkt från Arduino.

Gör styrelsen:

Klipp ut en bit prototavla, ungefär 45 x 35 mm i storlek. Detta bör ge dig tillräckligt med utrymme för att lödda alla komponenter. Se det medföljande kretsschemat och löd komponenterna därefter. Servomotorerna har båda 100 µF kondensatorer över sin kraft och jordledningar för att förhindra röstningsfall. De 4 LDR: erna har 10 kOhm motstånd som spänningsdelare kopplade till jord (se kretsschema). Ström -LED: n passar i ett hål på elektronikhuset och har ett motstånd på 220 Ohm anslutet för att sänka effekten för att förhindra att den brinner ut. Alternativt att använda prototavla kan du helt enkelt lödda ihop allt i luften, även om det skulle vara ganska rörigt.

Steg 4: Hel montering

Nu när kraftförstöringsbrädan är dags att sätta ihop allt!

Ansluta trådarna:

Löd först de lämpliga trådarna från effektdistributionskortet till de olika utsedda komponenterna. (Var noga med att dra dem genom hålet i elektronikhöljet från botten, annars får du problem!) VIKTIGT: Se till att du kopplar upp LDR: erna i rätt ordning som visas på bilden. Dessa siffror motsvarar siffrorna i kretsschemat. Samma med servon - den nedre är märkt "Y" och den övre "X". Du kan använda värmekrympbara slangar för att städa upp lite. Anslut nu de återstående ledningarna till lämpliga stift på Arduino. Ström-LED kan skjutas in i hålet ovanför USB-porten efter att något superlim hade applicerats.

Montering av 3D -tryckta delar:

Gimble -enheten kan nu fästas på toppen av elektronikhuset med 4 M3 självgängande skruvar. Montera därefter försiktigt Arduino (som redan är fäst på bottenplattan) tillsammans med effektförstörningskortet i elektronikhuset, tryck tills plattan är i linje med botten och skruvhålen är inriktade. Nu, med 4 M3 självgängande skruvar, fäst bottenplattan på elektronikhuset. Vissa gummi-/skumfötter kan läggas över skruvarna för att ge stabilitet och förhindra att skruvarna repar dina bord.

Steg 5: Kodning

Det är dags att ge den här roboten lite liv! Hitta koden jag skrev bifogad detta steg och ladda upp den till Arduino via Arduino IDE (kan laddas ner här). Roboten är USB -driven, så du kan använda vilken standard USB -strömkälla som helst för att starta den. (t.ex. kraftbanker, telefonansvariga, bärbara datorer etc.)

Steg 6: Slutanteckningar

Du kan nu slå på Phil och få honom att tala för sig själv! Använd en ficklampa (eller någon annan stark ljuskälla) och försök flytta runt den. Det bör följa ljuset vart det än går. Om det fungerar, grattis, du byggde det korrekt!

Detta var mitt första robotprojekt någonsin och jag tycker att det blev ganska bra. Observera att "Dynagon Robotics" inte är ett företag, det är helt enkelt ett namn jag kom på för att representera mina robotprojekt.

Lycka till:)

Andra pris i Robot Contest