Servokontrollerad Marble Maze Build 2: 6 Steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:46

Detta är en uppdaterad version baserad på en tidigare instruerbar. Den här är lättare att göra och ser lite bättre ut. Dessutom är några nya byggtekniker som att använda magneter för att fästa Lego -labyrinten ganska coola.

Projektet är för en webbplats som låter dig styra den här enheten via Internet. Som tidigare, eftersom det är en webbplats med latens (inga Wiimotes), finns det bara 4 kommandon: Upp, Ned, Vänster och Höger. Så själva labyrinten måste utformas noggrant för att fungera med endast de primitiva kommandona, och dessa mönster täcks här.

Denna instruktör handlar om det mekaniska bygget av detta projekt. Andra täcker webbkontrollen. För lokal kontroll med en Arduino har denna Instructable styrenhetens design och kod för att få den att köra. Jag har också bifogat den senaste versionen av den lokala kontrollkoden till det sista steget i denna instruktionsbok.

Steg 1: Delar

Metall, trä och diverse

6,5 "vinkelaluminium 1,5" x 1,5 "x 1/16" tjock

4 fot aluminiumstång 1,5 "x 1/8" tjock - 1/16 "kan också vara OK. Jag hade en fin eloxerad stång, men alla slag kommer att göra.

Plastark - 10 "x 10" x 1/16 "tjockt. Jag rekommenderar polykarbonat/lexan eftersom det är mindre troligt att det spricker

Lego Base - 10 "x 10" (32 dubbar x 32 dubbar)

1x Lego -klossar

Marmor - rätt storlek marmor för två Lego dubbar är 9/16 (14 mm), vilket är vanligt i brädspel. Land of Marbles har många färger och stilar tillgängliga i denna storlek.

1x4 tall - ca 5 fot

(8) 1/4 "runda x 1/16" tjocka neodymmagneter

Servos - Hitec HS -5645MG rekommenderas

Hårdvara

Jag använder McMaster-Carr för att beställa de rostfria skruvarna, muttrarna och brickorna, men de flesta kan du få på en lokal järnaffär. Träskruvarna var från den lokala hemaffären.

(4) 3/8 långa #8-32 panhuvudskruvar för X-axelfästena till plastfäste

(4) #8 platta brickor, delade låsbrickor och sexkantmuttrar - Keps -muttrar kan användas för dessa istället

(8) 1/2 långa #8-32 pannhuvudskruvar för Y-axelfästet

(8) #8-32 Keps nötter

(4) 3/8 långa #6-32 pannhuvudskruvar för montering av servon (två per servo)

(4) #6-32 delade låsbrickor + sexkantmuttrar

(2) 1/4 långa #4-40 pannhuvudskruvar för X Axis servohorn

(2) 3/8 långa #4-40 pannhuvudskruvar för Y Axis servohornet (aluminiumet är tjockare)

(2) 3/4 långa #4-40 pannhuvudskruvar för svängarna

(6) #4-40 muttrar - kanske ett par delade låsbrickor och plattbrickor för svängarna skulle vara bra.

(8) 1 58 långa gipsskruvar

(4) 3/4 långa #8 mod fackverkskruvar

Steg 2: Bygga plattformen och X -axeln

Till plattformen använde jag en kvadratisk bit polykarbonatplast. Polykarbonat är trevligare än akryl eftersom det inte kommer att spricka när det borras och skärs. Eftersom Lego -basen är 10 fyrkantig gjorde jag plasten i den storleken också.

Vi måste fästa ett servohorn och en svängning på basen, så jag skär ett par 1,25 "bitar från 1,5" x 1,5 "x 1/16" aluminiumvinkeln. Jag klippte faktiskt tre av dem eftersom vi behöver en till i nästa steg.

Jag borrade fyra 3/16 hål i varje bit för montering på plattformen, men till sist använde jag bara två av dem för montering - jag använde ett par diagonala hål. Jag markerade hålen i plasten med hjälp av konsolerna som mallar - Jag höll plasten vertikalt på ett bord för att göra det fyrkantigt och höll fästet mot det för att markera hålen. Skruvarnas huvuden sticker upp där Lego -plattan kommer att vara, men magnetfästsystemet jag använde är högre, så det är ingen fråga.

På ett fäste behöver du bara ett 7/64 "hål i mitten för den 3/4" långa #4-40 skruven.

På det andra fästet behöver du ett stort hål i mitten för servohornet. Jag rekommenderar starkt en stegborr för detta - det är mycket säkrare och lättare för dessa större hål. På servohornet borrade jag ut två av hålen med 7/64 "biten och spårade dem till fästet och borrade fästet. 1/4" långa #4-40 skruvar användes för att hålla servohornet vid konsol.

För att fästa Lego -plattan på plastbasen använde jag par magneter - ett par i varje hörn limmade på varje sida så att Lego -plattan enkelt kan tas bort för arbete. Jag använde superlim (cyanoakrylat) och du måste vara försiktig så att du inte limmar ihop magneterna! Så jag lägger droppar lim på plasten och sätter fast magneterna på limet istället för att lägga limet på magneterna. När de torkat satte jag lim på Lego -basen och tryckte den ovanpå magnetparen.

Steg 3: Bygga Y -axeln

Det finns ett par sätt att göra Y -axeln. Jag använde 1/8 "tjock aluminiumstång och böjde den. 1/16" kan vara bra och skulle vara mycket lättare att böja. Du kan också göra hörnfästen av vinkelaluminium eller använda standardfästen och bara 4 raka bitar av aluminium. Det kan göra konstruktionen enklare eftersom bockning av metallen perfekt kan vara knepig, även om böjning är mycket snabb att göra, och hållaren kan vara tyngre och kräver mycket fler skruvar och hål.

För detta projekt var Y -axeln 11,25 "x 12". För böjningsmetoden delade jag upp en av de 12 "sidorna uppåt för fästet. I mitt fall, med 1/8" metallförbindningsplattan mitt emot servon, fick de dem att balansera snyggt så att servon inte behöver kämpa för att hålla den nivå.

För att ansluta slingan använde jag en 1,5 "bit stång och borrade 3/16" hål och använde #8-32 1/2 "långa skruvar med Keps-muttrar. Jag borrade först de 8 hålen i skarvstycket och spårade sedan dessa hål på Y -axeln, lägg den platt på ett bord för att få den att ligga snyggt. Med hörnfäste -tillvägagångssättet skulle detta steg inte vara nödvändigt.

På ena sidan av Y -axeln måste servon för Z -axeln monteras. Jag spårade servokonturen och såg till att servohornet var mitt på sidan. Servokroppen kommer att vara lite förskjuten. Sedan använde jag ett Dremel -verktyg för att skära ut rektangeln och arkiverade den fyrkantig och slät. För att montera servon använde jag själva servon som en guide och borrade två 7/64 hål för #6-32 skruvarna för att montera den. Jag använde en skruv, en delad låsbricka och en mutter för att hålla dem - det fanns inte tillräckligt med plats för en platt bricka.

På motsatt sida från servon, vid skarvfästet, borra ett 7/64 hål för att svängen ska passa in i.

Ett servohorn och pivot måste läggas till Y -axeln - precis som i föregående steg.

Steg 4: Bygga basen

Det kommer att finnas en servofäste och en sväng på basen. Ena sidan av dessa vinkelaluminiumbitar kan trimmas till 3/4 "breda eftersom de kommer att vila på tallskivorna. Pivot är bara ytterligare en 1,25" lång bit vinkelaluminium, med ett 3/16 "hål i den.

Du kan köpa servofästen eller göra en - se bilden för ett sätt. Till den jag gjorde använde jag en 2,5 "lång bit av 1,5" x 1,5 "vinkelaluminiumet.

Basen kan vara av trä. Jag använde 1x4 -brädor av hög kvalitet. Två av dem var 15 "långa och två var 13,25" långa - de var avgörande för att se till att servon och svängningen passade perfekt. Jag använde 1-5/8 "gipsskruvar för att hålla ihop dem. Jag förborrade hålen med en diskborr eftersom de var nära träkanten.

Pivot är centrerad på en av 11,25 -sidorna och servofästet på andra sidan - se till att centrera servohornet, inte servokroppen, vilket blir lite förskjutet.

Jag borrade ett par 3/16 "hål i botten av de två fästena och använde 3/4" långa #8 lath -skruvar (stora pannhuvuden) för att skruva in dem i träet.

Steg 5: Maze Design

Med bara fyra primitiva drag (upp, ner, vänster, höger) kan design av labyrinten vara en utmaning. Du kan inte vända marmorn i mitten av en korridor, så några speciella mönster behövs. Se bilden för de former som tillåter förgrening. Mitten av mönstren kan ha olika storlekar och kanske inte användas alls, men att ha något där hjälper till att hålla bollen på rätt spår om den inte rör sig exakt rakt. Dessa mönster har fyra utgångar, men du kan blockera en av dem för att ha tre.

Steg 6: Servos

Jag har provat några servon med detta projekt. Standarder kommer att fungera, men kommer att vara lite ostadiga att hålla nivån. Jag har också använt Hitec HS-645MG-servon eftersom de gjorde det mycket bättre att hålla nivån. För detta projekt bytte jag dock till Hitec HS-5645MG digitala servon eftersom de har mycket hållkraft utan att skaka på nivåbordet, och det döda bandet kan justeras för bordsutjämning om det behövs.

Den senaste Arduino -koden för det lokala kontrollläget är bifogad. Ha så kul! Detta är ett fantastiskt projekt för barn i alla åldrar att leka med.