Zippy the Fanbot: 5 steg (med bilder)

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

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

Zippy the Fanbot är ett Arduino -baserat projekt som använder dragkraft som produceras av propellrar monterade på borstlösa motorer för att driva eller rotera botten i önskade riktningar. Användaren styr boten med en infraröd fjärrkontroll. Namnet Zippy myntades från det faktum att majoriteten av församlingen hålls ihop med dragkedjor.

Steg 1: 3D-utskrift av delarna

Ramen på denna enhet samt Arduino-fodralet och elektroniklådan var 3D-tryckta. Varje del trycktes med 30% fyllning med 3-5 skal. Jag har laddat upp STL -delfilerna för att göra det enkelt för dig. Ladda bara ner dem och ta med dem till en bra 3D-skrivare!

Steg 2: Köp nödvändig elektronik och delar

Ett antal elektronik och delar kommer att behövas för att bygga och använda Zippy the Fanbot. Här är en lista över alla delar som jag använde vid tillverkningen av detta projekt:

1x Arduino Uno R3

1x VS/HX1838B infraröd sensor

1x paket med manliga till manliga huvudnålar (tillräckligt för Arduino -stift)

1x paket med 8 kvinnliga till kvinnliga bygelkablar

1x 3S 11.1V litiumpolymerbatteri

1x Power Distribution Harness eller Power Distribution Board

4x Afro SimonK 20A OPTO ESC

4x Sunnysky X2212 KV980 borstlösa motorer

2x APC CW 8045 multirotor propellrar

2x APC CCW 8045 multirotor propellrar

1x paket med 4 dragkedjor

4x lätta svängbara hjul

1x paket med kardborreband

1x rulle mjuk dubbelsidig tejp

Steg 3: Montera delarna och bygg kretsen

När du har skrivit ut alla nödvändiga delar i 3D och köpt alla andra nödvändiga komponenter är det dags att börja montera Zippy! Se den första bilden i den här instruktionsboken för att visualisera hur allt sätts ihop.

Den 3-D-tryckta ramen är mycket intuitiv att sätta ihop, vilket är så jag hade tänkt att den skulle vara. De två armarna låser sig för att skapa en X -ram och det finns en konsol som passar över armarna. Elektronikhölstret går under armarna. Fläktadaptrarna monteras på ändarna av varje arm och hjuladaptrarna glider rakt fram till benen på ramen. Det ska vara mycket intuitivt var man ska applicera alla dragkedjorna, men om det inte är det, titta bara på den första bilden på denna instruktiva! Det är inte absolut nödvändigt att applicera dragkedjor för att hålla toppfästet på armarna.

När ramen har monterats är det dags att tråda och montera elektroniken. ESC: erna monteras på armarna medan motorerna ska monteras på fläktadaptrarna. Både ESC och motorer är monterade med dragkedjor. Polariteten måste vändas mellan ESC: erna och motorerna på de främre vänstra och bakre högra armarna så att de roterar medurs. De andra två armarna kommer att ha motorer som roterar moturs. Därför kommer rekvisita medurs att monteras på de främre vänstra och bakre högra motorerna medan propellerna moturs kommer att monteras på de främre höger- och bakre vänstra motorerna. Dessa motsatta rotationsriktningar producerar motsatta vridmoment som hjälper till att botten stabiliseras.

Använd kardborreband för att montera Arduino -fodralet samt LiPo -batteriet ovanpå mittfästet. Använd dubbelsidig tejp för att montera IR -sensorn högst upp i Arduino -fodralet, på så sätt är det på en optimal plats för att ta emot signaler från fjärrkontrollen. All kraftfördelning från LiPo till ESC matas genom elektroniklådan som sitter i elektronikhölstret. Signaltråden från Arduino till ESC matas också genom elektronikboxen. VAR MYCKET FÖRSIKTIG för att inte korsa ledningarna från LiPo till ESC. Detta kan lätt skada ESC och eventuellt starta en brand.

Se kretsschemat som illustrerar hur allt kopplas ihop.

Steg 4: Flash Arduino

När Zippy the Fanbot har monterats är det dags att flasha Arduino med nödvändig programvara. Jag har tillhandahållit Arduino -skissen som används för att styra Zippy. Koden kräver i huvudsak 5 knappar för att styra fanboten. De bästa knapparna att programmera är navigeringsknapparna på fjärrkontrollen. Det är intuitivt att upp/ner -knapparna kommer att flytta boten framåt/bakåt medan vänster/höger knapparna kommer att rotera botten motsols/medurs. Navigeringsknappen i mitten fungerar som en omkopplare och stoppar alla motorer. Om fjärrkontrollen du använder inte fungerar med den här koden, ta bort propellerna från botten och använd den seriella bildskärmen i Arduino IDE för att programmera om Arduino för att fungera med riktningsknapparna på fjärrkontrollen. Du behöver helt enkelt trycka på knappen du vill använda och observera vilket värde som visas på den seriella bildskärmen. Ersätt sedan värdet i lämplig if -sats som finns i koden jag angav med värdet du ser på den seriella bildskärmen.

Koden är ganska enkel som du kommer att se. Det finns 5 villkorade kontroller som avgör vilken knapp som trycks ned. Till exempel, om IR -sensorn upptäcker att upp -knappen trycks in, kommer de två främre motorerna att snurra, vilket drar botten framåt. Om du trycker på vänster navigeringsknapp kommer de främre höger- och bakre vänstra motorerna att snurra så att boten roterar moturs. Om en knapp för en viss manöver hålls nere, kommer respektive motorer att kontinuerligt öka sina hastigheter tills en maxhastighet uppnås.

Låt oss för en sekund säga att boten går framåt med dess främre motorer som snurrar i sina maxhastigheter. Om användaren trycker på och håller ned nedknappen kommer de främre motorerna att sakta ner tills de har stannat helt och sedan aktiveras de bakre motorerna och skickar botten bakåt. Detta gäller också botens rotationsmanövrar. Detta gör att användaren kan påskynda eller bromsa de manövrar som boten utför.

Låt oss nu säga att boten går framåt igen med en viss hastighet. Om du trycker på vänster eller höger riktningsknapp, kommer boten omedelbart att sluta snurra alla motorer innan du aktiverar motorerna som får den att vända. Därför kan användaren omedelbart växla mellan linjär och rotationsrörelse.

Steg 5: Ha kul med Zippy och var säker

Nu är du klar! När du har byggt Zippy och fått Arduino -koden att fungera är det dags att leka. Var dock extremt försiktig, särskilt när det gäller barn och djur. Se till att propellerna är välbalanserade och åtdragna på motorerna. De borstlösa motorerna som används i detta projekt snurrar med mycket höga varvtal, därför är rekvisita mycket kapabla att orsaka skador. Ha så kul!