R2D2: 7 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

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

Är du ett fan av Star Wars? Älskar du Astromech Droids? Älskar du att göra saker? Om du svarade Ja på någon eller alla dessa frågor så är denna instruktion för dig!

Denna guide är utformad för att hjälpa dig med så mycket lätthet som möjligt att skapa din alldeles egna R2D2 astromech Droid!

Steg 1: Materiallista

Här är en omfattande lista över material som behövs:

1 Arduino Uno mikrokontroller

1 L298N Motor Driver Board

2 6-9V likströmsmotorer (valfri växellåda)

2 hjul

1 Litet hjulhjul

2 Batteriadapter

6 AA -batterier

1 9V batteri

Ett sortiment av manlig-till-hanskabel

Ett sortiment av man-till-hona-bygelkablar

2 brytare (tillval)

1 servomotor

4 "PVC -rör (7" långt)

4,5 "diameter akryl kupol

Skumbräda

Illustrationstavla

Lim pistol

Hot Lim

Gorillalim

Akrylfärg (blå, svart, grå och vit)

Penslar

Skärverktyg

Förutom material behövs även dessa resurser och verktyg:

En 3D -skrivare / 3D -utskriftslabb

Lödningsverktyg

Trådskärare och avskalare

En dator eller bärbar dator

Steg 2: Obligatorisk programvara

Följande är gratis att ladda ner om du är student och krävs för detta projekt:

Autodesk Inventor

Arduino -programvara

Båda programvarorna är kompatibla med Windows och Mac OSX.

Obs! Alla CAD -program fungerar; Autodesk Inventor användes för detta projekt.

Steg 3: Arduino -skissen

Detta är Arduino -skissen i version 1.8.8.

För att köra koden, ladda ner den medföljande koden och öppna den från din Arduino -programvara

Kontrollera att ditt Arduino -kort är anslutet till din dator genom att klicka på "Verktyg" i menyraden och verifiera att "Port" är korrekt

Klicka på den blå överföringspilen med USB-enheten ansluten till din dator och mikrokontroller

Koden för detta projekt är en enkel loop. Servomotorn roterar R2D2 -huvudet 180 grader kontinuerligt. Samtidigt med servomotorn körs båda likströmsmotorerna samtidigt under en viss tid och sedan körs den högra likströmsmotorn endast under en viss tid för att införa en vänster sväng, sedan upprepas slingan tills den stängs av.

Detaljerade förklaringar av vad varje kodrad gör finns i själva koden.

Obs! Servo.h -biblioteket som ingår i koden levereras som standard med Arduino -skissen.

Steg 4: Montering av kontrollsystemet

Om det är första gången du använder kretsar kan det vara skrämmande att titta på, men med schemat och bilderna bör processen vara enkel nog att följa. Med införandet av L298N -motordrivrutinen har ledningar aldrig varit enklare.

Det finns tre huvudkomponenter i detta styrsystem:

Den vänstra foten DC -motor (styrd av L298N Motor Driver Board)

Höger fot DC -motor (styrd av L298N Motor Driver Board)

Servomotorn (styrs av Arduino -kortet)

I steg 3 är motorförarens kortstift och terminaler märkta för din information. Positiva och negativa ledningar går in i sina respektive portar på motordrivkortet. 9V+ batteripaketet som driver motorerna och motordrivkortet är anslutet till vänster- och mittstiftet på 3 -portsterminalen på motordrivkortet och den högra porten är ansluten till Arduino -kortet.

Använd 6 manliga till kvinnliga bygelkablar för de 6 stiften till de angivna stiften på Arduino -kortet. Observera att aktiveringsstiftet MÅSTE gå till stiften med ett "~" framför det. Dessa är PWM -stift som gör att Arduino kan styra motorns hastighet.

Servomotorn är ansluten direkt till Arduino -kortet. Den orangea ledningen är ansluten till en "~" stift eftersom den kräver en PWM -signal, medan de röda och bruna trådarna är positiva respektive negativa trådar. Ett extra 9V -batteri används för att driva Arduino -kortet genom batteriporten.

Obs: För att göra det lättare att använda kan du lödda in strömbrytare i de positiva ledningarna för batteripacken. Detta görs genom att ta bort den positiva tråden och löda en strömbrytare i serie med tråden.

Om du har problem med ditt motorförarkort är här lite extra hjälp som jag använde vid felsökning. L298N Handledning för motorförarkort

Steg 5: CAD -komponenter

Målet med designen är att göra något roligt, funktionellt och så nära filmkvalitet som möjligt. Till exempel ville jag att R2D2 -enheten skulle sitta i en liten lutning. Benen är modellerade åtskilda från kroppen och huvudet så att R2D2 kan orienteras i vilken position som helst.

Det här är delarna som jag skapade med Autodesk Inventor. Kroppen, huvudet, benen, fötterna och den inre strukturen är alla separerade från varandra. Om du äger din egen 3D -skrivare kan du använda den eller om du har tillgång till ett 3D -utskriftslabb fungerar det också. Utskriftslaboratorier är i allmänhet överkomliga, så om du går den vägen bör det vara kostnadseffektivt. Jag gick vägen för att tillverka varje komponent av olika hobbymaterial som senare kommer att diskuteras i detalj.

En anmärkning om designen: Benen är ihåliga för att ledningarna från likströmsmotorn ska kunna passera genom dem.

Steg 6: Montering

Förord: Jag valde att konstruera min R2D2 av Foam board, Illustrator board, PVC och akryl. Dessa delar kan också enkelt skrivas ut i 3D.

Under hela denna konstruktion använde jag de 3D -modellerade delarna som beskrivs i steg 6 för dimensioner.

Jag började med att konstruera PVC -rörets inre struktur. Rörets höjd är 7 tum så att höjden på stödstrukturen ska passa inuti detta. Servomotorn har en slits skuren i den övre cirkelskumplattan som trådarna styrs in i kroppen. Arduino, L298N -kortet och batteripaket monteras med varmt lim på stödstrukturen. Notera orienteringen för varje komponent så att batterierna kan anslutas och USB -kabeln bör ha tillräckligt med utrymme för att ansluta också. När styrsystemet är monterat, sätt in stödstrukturen i kroppen.

Därefter skapade jag varje separat panel för benen. Detaljerade i bilderna ovan är bitarna du måste klippa. Stödbitar av skumbräda läggs till för ytterligare stöd. Fäst inte bakpanelen på benen förrän efter att ledningarna har dragits igenom dem.

Fötterna skapas separat innan de fästs på benen. DC -motorerna som användes i detta projekt kom från ett Arduino -bilsats och kom med monteringsskruvar som användes för att fästa på fotväggen. Ett litet hål ska skäras i foten så att tråden kan rinna igenom. Två av dessa fötter ska skapas och fästas på respektive ben. Båda färdiga produkterna är detaljerade i en bifogad bild.

Mittfoten skapas på samma sätt som vänster och höger fot skapas. Med tanke på CAD -ritningen finns det flera halvcirkelbitar som skärs ut och fästs vertikalt från foten och botten av R2 -enheten. Senare passar dessa ihop och lim läggs till för att få rätt orientering på mittfoten. Ett litet hjul är fäst på denna fot för att ge stöd och enkel styrning för R2 -enheten. Jag tyckte att det var lättast att fästa mittfoten först innan du satte på vänster och höger ben/fot.

Huvudet skapas genom att skära en kupol av akryl och skumplatta för att skapa "kupolformen". Fäst en servoarm på botten av kupolstrukturen i mitten. Detta kommer senare att fästas på servomotorn.

Obs! För att få den böjda formen i benen och huvudet, skär Illustrator -tavlan (kartong) i längd och böj in i kurvan du väljer. Jag tyckte det var lättast att böja brädan något i form och sedan limma på plats direkt.

Slutligen kan du måla det här projektet efter eget tycke. Jag gick med en enkel design för att få "R2D2" -vibe men inte vara alltför detaljerad och komplicerad.

Varning: Om du använder skumplatta, använd inte sprayfärg som innehåller aceton, annars löser det upp skumplattan.

Steg 7: Slutprodukt och användning

Här är slutprodukten efter ett färskt målning och montering. Lägg gärna till ännu fler detaljer än jag gjorde.

Tilläggen och möjligheterna för detta projekt är oändliga! Bluetooth, ljud och blinkande lampor för att nämna några!

Njut och glad att göra!