STEGObot: Stegosaurus Robot: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:41

Konceptet med denna lilla kompis har viljan att skapa mer lekfulla robotar för att göra min 4 -åriga pojke ännu mer intresserad av att lära sig elektronik och robotik.

Dess huvudsakliga drag är den stegosaurusformade kretskortet, som förutom att vara huvuddelen för att stödja all elektronik, är en grundläggande del av estetiken.

Jag tänker visa hela konstruktionen och konstruktionen av denna robot för en tydligare uppfattning av sammanhanget.

Den första videon visar en översikt över koncept och design, mekanik, elektronik och programmering, men jag kommer också att beskriva dessa steg här med lite ytterligare information och detaljer.

Steg 1: Design

Satt vid mitt skrivbord med en stegosaurusleksak av mitt barn i handen för inspiration, började jag rita delarna direkt på kartong.

Jag slutade med en fin kartongprototyp för att testa ben- / gångmekanismen och få en bra överblick över delarnas faktiska storlek och placering.

Då jag kände till önskade dimensioner började jag rita den slutliga modellen och 2D -mallar för de mekaniska delarna.

Steg 2: Mekanik

Alla mekaniska delar var gjorda av kraftiga polystyrenbitar (2 mm tjocka ark). Detta är mitt favoritmaterial för att göra anpassade delar till mina robotar och jag har använt detta material i cirka 8 år.

Metoden är enkel: mallarna limmas över plastbitarna med sticklim. När limmet är väl torrt skär jag bitarna i linjerna med en verktygskniv. För raka linjer använder jag också en linjal av metall för att styra snitten så att de får ett riktigt rakt snitt.

Vissa delar måste förstärkas ytterligare. I detta fall kombinerar jag flera lager för att nå den styrka som behövs, och med hjälp av omedelbart lim för att sammanfoga allt.

För att ge delarna en slät finish, slipar jag först dem med # 60 sandpapper för att ta bort överflödigt material och # 500 sandpapper för fin efterbehandling.

Hålen görs enkelt med borr.

Det sista steget är att måla allt. Först med sprayprimern för att se om allt är tillräckligt slätt och slutligen önskad färg.

Servomotorerna för benen / gångmekanismen är alla Hitec mini -servon. Den mellersta är en HS-5245MG och de andra två (för fram- och bakbenen) är HS-225MG. Jag valde dem inte av någon speciell anledning … det var helt enkelt för att det var de jag hade hemma. Men de är utmärkta servomotorer med metallväxlar och har mer vridmoment än nödvändigt.

Lista över material för mekanik:

• höggradig polystyren (2 mm tjockt ark);
• omedelbart lim;
• grå sprayprimer;
• grön sprayfärg;
• Hitec HS-5245MG servomotor (1x);
• Hitec HS-225MG servomotor (2x);
• M3 nylonavstånd 35 mm (4x);
• bultar och muttrar;
• sandpapper (# 60 och # 500).

Steg 3: Elektronik

Kretskortet (som jag kallar STEGOboard) är utformat för att göra det enkelt att ansluta servomotorer och NRF24L01 -modulen till ett Arduino Nano -kort. Naturligtvis kunde detta ha gjorts med en mycket liten PCB. Men, som jag sa tidigare, är kretskortet också en grundläggande del av estetiken.

När jag föreställde mig hela roboten hade jag tanken att den skulle ha ett stort grönt kretskort på ryggen med de distinkta drakformade plattorna.

PCB -formfilen (SVG) gjordes med Inkscape, och schemat och arrangemanget av de elektroniska delarna på brädet gjordes med Fritzing. Fritzing användes också för att exportera Gerber -filer som behövs för tillverkning.

Kretskortet tillverkades av PCBWay.

Kretskortet har tre kontakter för servomotorer och huvud för Arduino Nano -kortet och NRF24L01 -modulen. Den har också en kontakt för strömförsörjningen. Allt löddes med blyfritt löd.

Strömförsörjningen sker med två LiPo -batterier som är seriekopplade, så jag har 7,4V. Men servomotorerna accepterar max 6 volt. Därför har den också en nedtrappad LM2596-modul för att ge rätt spänning och inte bränna servomotorerna.

Lista över material för elektronik:

• Arduino Nano R3;
• NRF24L01 -modul;
• rätvinkliga stifthuvuden;
• kvinnliga rubriker;
• LiPo -batteri 3,7V 2000 mAh (2x);
• blyfri lödtråd;
• LM2596 steg ner spänningsregulator;
• lödflöde.

Steg 4: Programmering

Programmeringen av STEGObot är mycket enkel, eftersom den bara har tre servomotorer, och den gjordes med Arduino IDE.

I grund och botten måste vi flytta den mellersta servomotorn för att luta framkroppen och rotera frambenens servo (samtidigt roterar bakbenen på motsatt sätt). Så, det drar roboten framåt.

Steg 5: Ha kul

STEGObot kan gå framåt, bakåt och svänga vänster och höger. Det är fjärrstyrt med en anpassad fjärrkontroll som jag gjorde för att styra alla mina robotar.