Autonom Nerf Sentry -torn: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

För några år sedan såg jag ett projekt som visade upp ett semi-autonomt torn som kunde skjuta på egen hand när det var riktat. Det gav mig idén att använda en Pixy 2 -kamera för att skaffa mål och sedan rikta nerfpistolen automatiskt, som sedan kan låsa sig och skjuta helt på egen hand.

Detta projekt sponsras av DFRobot.com

Delar som behövs:

Stegmotor DFRobot med växellåda-

DFRobot Stepper Motor Driver-

DFRobot Pixy 2 Cam-

NEMA 17 Stegmotor

Arduino Mega 2560

HC-SR04

Nerf Nitron

Steg 1: Komponenterna

För detta projekt skulle pistolen behöva ögon, så jag valde att använda Pixy 2 på grund av hur lätt det kan anslutas till moderkortet. Då behövde jag en mikrokontroller, så jag valde en Arduino Mega 2560 på grund av hur många stift den har.

Eftersom vapnet behöver två axlar, yaw och pitch, kräver det två stegmotorer. På grund av det skickade DFRobot mig deras dubbla DRV8825 -motordrivkort.

Steg 2: CAD

Jag började med att ladda upp Fusion 360 och infoga en medföljande duk av nerfpistolen. Sedan skapade jag en solid kropp av den duken. Efter att pistolen designades gjorde jag en plattform med några lagerbaserade stöd som skulle låta pistolen rotera vänster till höger. Jag placerade en stegmotor bredvid den roterande plattformen för att driva den.

Men den större frågan är hur man får pistolen att kasta upp och ner. För det behövdes ett linjärt drivsystem med en punkt fäst vid det rörliga blocket och en annan punkt på pistolens baksida. En stång skulle ansluta de två punkterna, så att pistolen kan svänga längs dess centrala axel.

Du kan ladda ner alla nödvändiga filer här:

www.thingiverse.com/thing:3396077

Steg 3: Tillverkning av delarna

Nästan alla delar i min design är avsedda att vara 3D -tryckta, så jag använde mina två skrivare för att skapa dem. Sedan skapade jag den flyttbara plattformen genom att först använda Fusion 360 för att generera nödvändiga verktygsbanor för min CNC -router, sedan skar jag ut skivan från ett plywoodskiva.

Steg 4: Montering

Efter att alla delar hade skapats var det dags att montera dem. Jag började med att ansluta lagerstöden till den roterande skivan. Sedan satte jag ihop den linjära stigningsenheten genom att köra 6 mm aluminiumstavar och gängstången genom bitarna. Slutligen fäste jag nerfpistolen själv med en stålstav och två stolpar gjorda av aluminiumprofiler.

Steg 5: Programmering

Nu för den svåraste delen av projektet: programmering. En projektilavfyrningsmaskin är mycket komplex, och matematiken bakom den kan vara förvirrande. Jag började med att skriva ut programflödet och logiken steg-för-steg, som beskriver vad som skulle hända vid varje maskintillstånd. De olika staterna går enligt följande:

Skaffa målet

Placera pistolen

Spola upp motorerna

Skjut av pistolen

Varva ner motorerna

Att skaffa målet innebär att först sätta upp Pixy för att spåra neonrosa objekt som mål. Sedan rör sig pistolen tills målet är centrerat i Pixys syn, där dess avstånd från pistolröret till målet sedan mäts. Genom att använda detta avstånd kan de horisontella och vertikala avstånden hittas med hjälp av några grundläggande trigonometriska funktioner. Min kod har en funktion som heter get_angle () som använder dessa två avstånd för att beräkna hur mycket vinkel som behövs för att träffa målet.

Pistolen rör sig sedan till denna position och slår på motorerna via en MOSFET. Efter att den har rullats upp i fem sekunder flyttar den servomotorn för att dra i avtryckaren. MOSFET stänger sedan av motorn och sedan går nerfpistolen tillbaka för att leta efter mål.

Steg 6: Ha kul

Jag satte ett neonrosa indexkort på väggen för att testa pistolens noggrannhet. Det gick bra, eftersom mitt program kalibrerar och justerar vinkeln för det uppmätta avståndet. Här är en video som visar vapnet som fungerar.