DIY BB8 - In 3D hoàn toàn - Đường kính 20cm Nguyên mẫu đầu tiên có kích thước thực: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Các dự án Fusion 360 »

Xin chào các bạn, đây là dự án đầu tiên của tôi nên tôi muốn chia sẻ dự án yêu thích của mình. Trong dự án này, chúng tôi sẽ làm BB8 được sản xuất bằng máy in 3D hoàn toàn có đường kính 20 cm. Tôi sẽ chế tạo một robot di chuyển giống hệt như BB8 thật. Chúng ta sẽ có thể điều khiển thông qua bluetooth với điện thoại thông minh. Robot này sẽ là thí nghiệm đầu tiên trong BB8 ngoài đời thực với trí tuệ nhân tạo mà tôi muốn thực hiện sau này.

Quân nhu

Cơ học:

• 2 x Micro Motor 12 V 120 RPM (liên kết)
• Bánh xe 2 x 60 * 11mm (liên kết)
• 2 x Giá đỡ động cơ (liên kết)
• 6 x Nam châm Neodymium
• 5 x Bánh xe bóng nhựa (liên kết)
• 8 x M3 * 10mm Pan vít (liên kết)
• 4 x M3 * 6mm Pan vít (liên kết)
• 4 x M3 * 8mm Vít đầu phẳng (liên kết)
• 16 x M3 Ren Knut Nuts
• NHIỀU bộ phận in 3D

Thiết bị điện tử:

• 1 x Arduino Nano (liên kết)
• 1 x HC05 hoặc HC06
• 1 x 11.1V 3S 1350 mAh Li-Po Pin (liên kết)
• 3 x 5mm Led (liên kết)
• 1 x Trình điều khiển động cơ L298 (liên kết)
• 1 x PCB từ PCBWay (liên kết) hoặc bạn có thể tạo nó bằng protoboard
• Đầu cắm 2 x 15pin cho Nữ từ Đầu cắm 40pin
• Đầu cắm nam 2 x 3pin từ Đầu cắm 40pin
• 1 x 90 degress 6pin Header nữ từ 40pin Header
• 4 x 1N4007 Diode
• Điện trở 3 x 240 Ohm
• Điện trở 1 x 2,2 kOhm
• Điện trở 1 x 1 kOhm
• Điện trở 1 x 33 kOhm
• Điện trở 1 x 22 kOhm
• 1 x tụ điện 220uf 16V
• 2 x 100nf tụ điện 100V
• 1 x Công tắc trượt
• 2 x Thiết bị đầu cuối trục vít
• Cáp điện 1 x 30cm

Công cụ:

• Máy in 3D có kích thước in đường kính 20cm
• 2 x 1kg trắng Filament cho cơ thể và đầu
• Tua vít
• Keo nóng cho nam châm

** Tất cả các liên kết sẽ được cập nhật

Bước 1: Lắp ráp điện tử, PCB

Tôi đã thiết kế pcb trong Eagle cho phép chúng tôi điều khiển robot. Thẻ này bao gồm Arduino Nano Socket, trình điều khiển động cơ, các cổng nguồn, bluetooth và các thành phần phụ trợ khác trên đó. Thẻ này được in hai mặt. Bạn có thể sản xuất bằng tay, nhưng nó có thể hơi khó khăn. Bản vẽ mạch có thể được tìm thấy ở đây.

Trước hết, chúng tôi hàn bằng cách chuyển từ các thành phần có chiều cao thấp sang các thành phần cao.

Trong các tệp thiết kế của thẻ, bạn có thể thấy các thành phần nào nên được hàn và ở đâu. Bấm vào để xem các tập tin thiết kế.

Nếu bạn muốn sản xuất, tôi đã đính kèm tập tin thiết kế mạch. Hoặc bạn có thể sử dụng ổ động cơ L298 chung và bluetooth với bảng Arduino, tôi đã chia sẻ.

Bảng Arduino L298 Bảng màu đỏ chung

A1 - Đầu vào_1 (Động cơ bên trái)

A2 - Đầu vào_2 (Động cơ bên trái)

A3 - Đầu vào_3 (Động cơ bên phải)

A4 - Input_4 (Động cơ bên phải)

10 - EN_1 (Động cơ bên trái)

9 - EN_2 (Động cơ phải)

Bo mạch Arduino HC06 Bluetooth

4 - Pin TX

3 - Chân RX

Nếu bạn muốn hoặc nếu cần, bạn có thể kết nối một số đèn LED.

Bước 2: Thiết kế & In 3D

Vì được sản xuất trên máy in 3D từ BB8 nên thời gian in rất lâu. Phân tích cú pháp Thổ Nhĩ Kỳ đi từ dưới lên và tôi đã thiết kế từ đầu để trở nên linh hoạt. Với các đai ốc được nhúng trong PLA, bên trong được thiết kế như một bề mặt nhẵn.

Các bản in của các bộ phận vỏ tròn thân cây kéo dài 140 giờ với điều hướng. Cần có sự hỗ trợ để các bộ phận bên trong và bên ngoài của cơ thể được trơn tru.

Tôi đề nghị sử dụng hỗ trợ một lần nữa để in đầu. Các lớp vỏ bên ngoài được ép mịn để làm cho đầu nhẹ nhất có thể. Bạn không cần phải làm gì thêm trong một chương trình cắt lát liên quan đến phần thiết kế này. Tất cả các bộ phận được in với độ dày lớp 0,16 mm. Điều này không cần thiết, nhưng bạn có thể in ở độ dày lớp tối đa này, đặc biệt là đối với phần thân bên ngoài được mịn.

Và tất nhiên có những phần của cơ chế bên trong. Cơ chế này giữ trọng tâm hướng xuống và cho phép quả cầu tiến lên khi nó quay trong quả cầu. Hầu hết các phần của cơ chế phải nằm sát mặt đất và nặng hơn nhiều so với phần trên. Bạn có thể truy cập tất cả tệp thiết kế từ liên kết công khai của Fusion 360. Hoặc bạn có thể tải xuống tệp STL trực tiếp dưới dạng tệp đính kèm. Tất cả các bộ phận được in mật độ infill% 20 ngoại trừ "balancer_full_density", nó phải được điền đầy đủ.

Bước 3: Lắp ráp cơ khí

Cần phải lắp ráp lại với nhau sau khi ép các bộ phận này. Việc lắp ráp rất đơn giản, vì tất cả các bộ phận đều tương thích và chúng tôi sử dụng một đai ốc đặc biệt được cấp nhiệt cho PLA. Bây giờ chúng ta hãy bắt đầu lắp ráp.

Điều đầu tiên chúng ta cần làm là đặt các loại hạt đặc biệt vào nơi cần thiết. Chúng tôi sẽ thực hiện việc định vị với sự trợ giúp của mỏ hàn. Sau khi đặt đai ốc lên trên lỗ, chúng tôi sẽ ấn nhẹ nó bằng mỏ hàn nóng, nó sẽ lắng trong vài giây.

Bây giờ chúng ta đã sẵn sàng để lắp ráp các bộ phận và hãy bắt đầu bằng cách hàn cáp của động cơ. Vì các dây cáp đến từ động cơ sẽ đi đến bảng mạch của chúng tôi, chiều dài 10 cm là đủ. Tôi khuyên bạn nên sử dụng cáp nhiều lõi.

Chúng tôi có thể sửa chữa các động cơ ngay bây giờ. Chúng tôi sẽ sử dụng giá đỡ động cơ để sửa chữa. Bằng cách này, chúng tôi sẽ sửa chữa động cơ một cách thiết thực và mạnh mẽ. Vì chúng tôi lắp các đai ốc đặc biệt từ phía sau để cố định giá đỡ động cơ, nên chỉ cần siết chặt các vít từ phía trên là đủ.

Sau khi sửa động cơ, chúng ta có thể cắm mạch điện của mình. Có các đai ốc đặc biệt bên trong các bộ phận cao để gắn mạch. Một lần nữa, quá trình lắp ráp sẽ rất dễ dàng vì tôi không có ốc vít ngắn trong tay, vì vậy tôi đã đẩy các bộ phận khuếch đại xuống dưới bảng mạch. Khi lắp ráp mạch hoàn tất, chúng tôi kết nối động cơ với các đầu cuối vít cần thiết

Để di chuyển đầu với nam châm theo cơ chế bên trong, chúng ta cần đưa cơ cấu nam châm lên trên. Chúng tôi lắp phần đi ra từ hai bên và sẽ giữ nam châm ở trên. Bộ phận này cũng có bánh xe ở bên trong để ngăn nó cọ xát vào tường khi cơ cấu di chuyển. Chúng tôi cũng lắp ráp các bánh xe.

Ở trên cùng, bây giờ chúng ta có thể cài đặt cơ chế nam châm. Chúng tôi đặt 6 nam châm trong cơ chế này. Những nam châm này có thể mang đầu mà chúng tôi sản xuất ra càng nhẹ càng tốt. Chúng tôi gắn cơ chế này với silicone nóng trong trường hợp chúng tôi phải sửa nó.

Và cuối cùng khi nó được gắn vào các bánh xe cho cơ cấu bên trong, nó đã sẵn sàng.

3 bánh xe và 3 nam châm sẽ được sử dụng trong cơ chế nam châm sẽ đưa phần đầu ra bên ngoài. Các bộ phận này sẽ được lắp ráp trên phần máy in 3d mà chúng ta đã in. Chúng tôi đã sử dụng keo nhanh cho các cụm bánh xe và silicone nóng cho nam châm. Sau khi vượt qua phần dưới của đầu và kiểm tra khe hở giữa thân và dán.

Bước 4: Vẽ tranh

BB8 sẽ sử dụng sơn acrylic để loại bỏ hình ảnh gốc. Nó có màu cam đen xám. Chúng tôi sẽ tạo ra những màu này bằng cách trộn chúng với các màu khác. Tôi sẽ vẽ cơ thể với sự trợ giúp của bút vẽ và ảnh.

Bước 5: Mã hóa

Để robot có thể điều khiển nó thông qua điện thoại thông minh, chúng ta cần mã thẻ arduino của mình. Chúng ta có thể dễ dàng thực hiện các mã cần thiết trên Arduino IDE và mã này đơn giản hơn bạn nghĩ  Nhấp vào đây để nhận mã. Để cài đặt mã này vào arduino, hãy đảm bảo chọn đúng thẻ và cổng rồi cài đặt. Tôi đã tạo ra chuyển động gấp khúc khi kiểm tra động cơ. Vì thân cây chuyển động với trọng tâm thay đổi, nó không nên chuyển động đột ngột.

Bước 6: Kiểm tra và cuối cùng

Bây giờ robot của chúng tôi đã sẵn sàng cho lần di chuyển đầu tiên. Với ứng dụng ô tô Arduino Bluettooth, bạn có thể điều khiển từ điện thoại của chúng tôi. Để ghép nối mô-đun bluetooth HC-06 với điện thoại của chúng tôi, chúng tôi chọn hc-06 từ cài đặt bluetooth. Sau khi nhập mật khẩu là 34 1234”, chỉ cần chọn mô-đun bluetooth mà chúng tôi sử dụng từ tùy chọn ô tô kết nối trong ứng dụng là đủ. Sau đó khi đèn xanh bật lên, chúng ta có thể đi ngay. Tôi đã chế tạo robot này cho con trai tôi. Tôi hy vọng nó hữu ích để chia sẻ các tệp và dự án tôi đã chia sẻ. Bạn có thể truy cập tất cả tệp thiết kế từ trang github của tôi.

Để có nhiều dự án hay hơn, các bạn có thể ủng hộ bằng cách chia sẻ và like. Tôi đang chuẩn bị "cách làm video" của dự án này. Tôi sẽ liên tục cập nhật hướng dẫn này. Bạn sẽ thấy BB8 hoạt động trong những ngày tới. Chúc các bạn ngày làm việc hiệu quả. Mình sẽ chia sẻ video Dự án BB8 trên Youtube Chanel của mình

Chúc bạn VUI VẺ!

Giải nhì cuộc thi Robotics