Wild Thing được sửa đổi - Chỉ đạo cần điều khiển - Mới và cải tiến: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Cập nhật 8/1/2019: Hai năm sau khi hoàn thành dự án này, tôi đã thiết kế và sản xuất một số bảng mạch để dễ dàng chuyển đổi những chiếc xe lăn này. Bảng mạch đầu tiên gần giống với bảng mạch tùy chỉnh được hàn ở đây, nhưng thay vào đó là bảng được sản xuất chuyên nghiệp sử dụng Arduino Nano. Ngoài ra còn có một bảng thay thế thả xuống cho bảng điều khiển cổ phiếu ban đầu (nó có mạch điều khiển động cơ trên bo mạch), cũng như một bảng cắm vào bảng điều khiển cổ phiếu và mô phỏng các cần điều khiển của nó, do đó làm cho chúng dễ sử dụng hơn nhiều. Đây là tất cả thông tin về các bảng đó: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… Nếu bạn muốn có một trong các bảng này, vui lòng liên hệ với tôi qua blog của tôi và chúng ta có thể bắt đầu từ đó: https: / /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

Sách hướng dẫn này được viết bởi Willem Hillier, một học sinh tại trường trung học Champlain Valley Union, nằm ở Hinesburg, VT. Dự án này đã được hoàn thành bên trong và bên ngoài các lớp học Kỹ thuật và Công nghệ Thiết kế Robotics do Olaf Verdonk giảng dạy.

Vào cuối tháng 3 năm 2017, một nhà trị liệu vật lý địa phương đã liên hệ với trường trung học và hỏi liệu chúng tôi có thể sửa đổi Fisher Price Wild Thing để sử dụng một cần điều khiển hay không, bằng cách làm theo bài viết Có thể hướng dẫn này: https://www.instructables.com/id/ Wild-Thing-Modification /

Chúng tôi đã thực hiện những hướng dẫn đó và cải tiến thiết kế ở những nơi chúng tôi có thể. Các lĩnh vực mà chúng tôi đã cải thiện bao gồm:

• Lắp đặt / nối dây điện tử
• Mã số
• Cần điều khiển và giá đỡ cần điều khiển
• Hệ thống lắp PVC
• Tựa lưng, tựa đầu và các cấu trúc hỗ trợ khác
• Bánh xe caster

Chúng tôi đã không sử dụng cảm biến sonar và tiếng bíp piezo trong bản dựng của mình như bản gốc đã làm.

Vào ngày xây dựng cuối cùng, khi chúng tôi lắp các cấu trúc hỗ trợ cuối cùng và trình bày dự án với cô gái, báo chí địa phương đã có mặt. Họ đã quay phim và phỏng vấn một số người, và sau khi có bản tin địa phương, đoạn video đã được đăng trên bản tin quốc gia, cũng như ở vô số nơi trên mạng.

Những hướng dẫn này không toàn diện như có thể hướng dẫn ban đầu, mà là một "tiện ích bổ sung" chỉ giải quyết các khu vực chúng tôi đã thay đổi.

Xin lỗi vì những bức ảnh phụ trong bài Hướng dẫn này. Tôi đã có một chiếc iPhone 5 trong dự án này và nó không có camera tốt nhất…

TỪ CHỐI TRÁCH NHIỆM: Trường trung học Champlain Valley Union hoặc bất kỳ trường hợp nào nếu học sinh, giảng viên và nhân viên của trường không chịu trách nhiệm về bất kỳ thương tích nào đối với bất kỳ người nào hoặc thiệt hại đối với bất kỳ đối tượng nào bao gồm cả chiếc xe do các sửa đổi gây ra. Bất kỳ loại sửa đổi nào cũng sẽ làm mất hiệu lực bảo hành do nhà sản xuất ô tô cung cấp

Bước 1: Các bộ phận và nguồn cung cấp

Mặc dù hầu hết giống với danh sách các bộ phận của Người có thể hướng dẫn ban đầu, nhưng có một số khác biệt.

Nhiều bộ phận trong số này có thể được mua tại địa phương tại Home Depot, Lowe's hoặc cửa hàng phần cứng tại địa phương của bạn. Tất cả giá đều được liệt kê tại thời điểm đăng.

Khung PVC:

• Ống nhựa PVC 3/4"
• Đai ốc, bu lông và vòng đệm để bắt vít xuyên suốt
• Khuỷu tay 90 độ PVC - x4
• Khuỷu tay PVC 30 độ - x2

Chi phí đóng khung xấp xỉ: $ 30-40

Thiết bị điện tử:

• Adafruit Pro Trinket - 5V 16MHz

  • Được sử dụng để lấy đầu vào từ cần điều khiển và điều khiển động cơ một cách thích hợp
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95

• Cần điều khiển

  • Bất kỳ cần điều khiển tương tự 2 trục nào cũng sẽ hoạt động - hãy sử dụng cần điều khiển hoạt động tốt nhất về mặt vật lý cho ứng dụng của bạn.
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99Power

• Bus phân phối (x2)

  • Được sử dụng để phân phối điện và đơn giản hóa hệ thống dây điện
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • $ 1,95x 2

• Trim chiết áp

  • Dùng để kiểm soát tốc độ của ô tô.
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• Ván đục lỗ

  • Dùng để hàn các thiết bị điện tử khác tại chỗ. Hoạt động như một bảng mạch cho bộ điều khiển điện tử.
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50

• Tiêu đề Nam

  • Được sử dụng để tạo phích cắm cho các thành phần khác
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95

• Tiêu đề Nữ

  • Được sử dụng cho đầu kia - chúng tôi sẽ gắn đầu này vào cáp cần điều khiển để nó có thể cắm vào bảng điều khiển của chúng tôi.
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• Bộ điều khiển động cơ (x2)

  • Bạn có thể sử dụng bất kỳ bộ điều khiển động cơ 12V PWM nào có khả năng đảo ngược, mặc dù đây là những gì chúng tôi đã sử dụng và chúng rất tuyệt vời (mặc dù hơi đắt).
  • $ 45,00 x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• Tụ điện (x2)

  • Cấp điện áp ra khi bạn sử dụng nhiều điện năng (ví dụ: tăng tốc nhanh chóng).
  • https://www.digikey.com/product-detail/en/UVK1E472M
  • $ 1,37 x 2

• Công tắc điện

  • Dùng để tắt / mở xe
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Si
  • $3.42

• Giá đỡ cầu chì

  • https://amzn.to/2seAlYf
  • $2.98
• Cầu chì ô tô 20A

  Bạn có thể mua những thứ này rất rẻ tại địa phương

• Bất kỳ dây khổ lớn nào

  • Được sử dụng cho hệ thống dây điện
  • Có thể dễ dàng mua tại địa phương

• Cáp 4 chân nhỏ trở lên

  • Được sử dụng như một cáp cần điều khiển
  • Cáp USB hoạt động tốt

• Đổ chuông thiết bị đầu cuối

  Bạn có thể mua những thứ này tại địa phương

• Tùy chọn: nâng cấp pin

  • Cung cấp cho bạn thời gian chạy gần gấp đôi so với pin dự phòng
  • https://amzn.to/2ssMjPV
  • $33.11

• Đầu nối Powerpole

  • Để dễ dàng tháo pin và dễ dàng sạc
  • https://amzn.to/2sDocOY
  • $12.95

Tổng chi phí điện tử: $ 190,69

Tổng chi phí sửa đổi ước tính: $ 200-300

Bước 2: Gắn / nối dây điện tử

Thay vì hàn tất cả các dây cần thiết trực tiếp vào Adafruit Trinket Pro, tôi đã chọn xây dựng một PCB có tất cả các kết nối cần thiết bị đứt.

Tôi đã sử dụng bảng điều khiển và các tiêu đề nữ hàn cho Trinket Pro. Tôi đã sử dụng tiêu đề đực cho các kết nối nguồn, servo và cần điều khiển. Chiết áp tốc độ được hàn trực tiếp vào bảng điều khiển này, trái ngược với thiết kế ban đầu nơi chiết áp điều chỉnh tốc độ nằm bên ngoài bảng điều khiển. Điều này đáng tin cậy hơn đáng kể (trái ngược với đầu nối) và dễ chế tạo hơn.

Ngoài ra, có hai công tắc điều khiển tiêu đề cần điều khiển nào đang hoạt động. Một công tắc chuyển tín hiệu trục x giữa hai tiêu đề và công tắc kia chuyển tín hiệu trục y. Mỗi tiêu đề có dây "đối diện" với tiêu đề kia - ví dụ: nối đất và VCC được chuyển sang vị trí từ tiêu đề khác. Điều này cho phép chuyển đổi phím điều khiển giữa thao tác tay trái và tay phải bằng cách chỉ cần chuyển đổi tiêu đề phím điều khiển và lật hai công tắc mà không cần lập trình lại bộ điều khiển.

Bước 3: Mã

Khi thử mã gốc, tôi phát hiện ra rằng nó cực kỳ lag. Sau một số nghiên cứu / thử nghiệm, người ta xác định rằng mã sonar đã làm cho vòng điều khiển chạy rất chậm khi không có cảm biến sonar nào được gắn vào. Điều này là do Arduino sẽ gửi "ping" đến cảm biến sonar và đợi thời gian nhận lại "ping" từ cảm biến sonar. Khi không có cảm biến sonar gắn vào, nó sẽ không bao giờ nhận lại được ping mà phải đợi một lúc để nhận được một ping trước khi hết thời gian.

Sau khi loại bỏ mã đó cũng như các mã không cần thiết khác (mã được thiết kế đặc biệt để chạy xe có trợ lực lái), nó chạy khá tốt.

Bước 4: Cần điều khiển và Giá đỡ cần điều khiển

Thiết kế ban đầu sử dụng cần điều khiển chiết áp 2 trục tiêu chuẩn từ điều khiển từ xa cho máy bay, v.v. Trong khi những công việc này hoạt động, chúng thường không có chất lượng đặc biệt cao và thêm vào đó, tay cầm không lý tưởng, vì nó được sản xuất để sử dụng với một ngón tay cái duy nhất. Chúng tôi đã chọn sử dụng cần điều khiển 2 trục với tay cầm bi để dễ sử dụng. Tôi đã thiết kế và in 3D một giá đỡ cho cần điều khiển. Tổng cộng, nó đã trải qua 4 lần sửa bản in trước khi đạt yêu cầu.

Có một số điều cần lưu ý về giá đỡ cần điều khiển:

• Nó sử dụng hai bu lông xuyên lỗ để kẹp vào PVC 1 ". Để xác định kích thước chính xác cần thiết cho việc này, chúng tôi đã in một bộ" vòng kiểm tra "với đường kính bên trong hơi khác nhau (xem ảnh trên).
• Tệp cụ thể này cần được hỗ trợ để in tốt nhất - Tôi đã in nó trên Ultimaker 3. Tôi cho rằng nó có thể in một mặt, nhưng có lẽ nó sẽ không xuất sắc. Tôi cũng đã đính kèm một mô hình không cần hỗ trợ.
• Có một kênh hình chữ U được cắt ra bên trong cho phép cáp đi giữa lỗ thoát và chiết áp khác.
• Thiết kế của tôi sử dụng bìa acrylic cắt laser trên cùng, có thể dễ dàng in 3D để thay thế

Bước 5: Hệ thống lắp đặt PVC

Giống như thiết kế ban đầu, chúng tôi đã sử dụng PVC để chế tạo khung bao quanh xe. Khung này bảo vệ nhiều hơn cho người dùng, cũng như các điểm lắp thuận tiện cho các bộ phận khác như phím điều khiển và tựa đầu.

Chúng tôi đã sử dụng bu lông xuyên để cố định khung PVC vào khung hiện có tại bốn điểm (xem hình trên; các điểm lắp được khoanh đỏ).

Bước 6: Tựa lưng, tựa đầu và các cấu trúc hỗ trợ khác

Cân nhắc rằng chúng tôi đang chế tạo một chiếc xe lăn, cấu trúc hỗ trợ và làm cho sản phẩm trở nên tiện lợi là rất quan trọng. Có ba lĩnh vực đã được cải thiện mạnh mẽ từ Wild Thing ban đầu.

1. Tựa lưng

Chúng tôi đã sử dụng một tấm ván trượt bằng xốp, với hai thanh nêm bằng gỗ hình tam giác giữa nó và ghế ban đầu, để phần tựa lưng có một góc dốc hơn. Bu lông thang máy đã được sử dụng để đảm bảo toàn bộ thiết lập.

2. Cấu trúc hỗ trợ thân cây bên

Chúng tôi sử dụng một miếng kim loại tấm gắn vào khung màu cam phía sau để quấn quanh hai bên thắt lưng của người dùng. Bọt được bao bọc xung quanh các "chóp" của miếng kim loại này. Xem ảnh.

3. Tựa đầu

Tựa lưng kickboard tốt về mặt hỗ trợ lưng, nhưng nó không đủ cao để hỗ trợ đầu của người dùng trong trường hợp của chúng tôi. Bởi vì điều này, một tựa đầu đã được thêm vào. Chúng tôi đã tháo phần tựa đầu của chiếc xe lăn (thủ công) hiện có của người dùng và chỉ cần bắt chặt nó vào bàn đạp.

Bước 7: Bánh xe Caster

Bánh xe ban đầu và cấu trúc hỗ trợ của nó là bằng nhựa, bị chơi quá nhiều và không lăn tốt chút nào. (xem ảnh trên để xem đã tháo rời). Chúng tôi đã chọn thay thế bánh xe đẩy này bằng một bánh xe đẩy cao su xoay được thiết kế để sử dụng ở dưới cùng của xe lăn, v.v.

Tôi đã thiết kế hai tấm trong Fusion 260 sẽ phù hợp trên đầu và dưới của trung tâm xoay bằng nhựa ở phía sau xe (xem ảnh). Những tấm này được cắt ra trên máy cắt plasma CNC. Một đoạn ống thép nhỏ được hàn vào mỗi lỗ trên các tấm này. Các bu lông đi qua tấm trên, tấm dưới và sau đó là các lỗ trên tấm lắp trên bánh xe.

Cảm ơn bạn đã đọc Nội dung có thể hướng dẫn này và bình chọn cho nó trong Cuộc thi PVC và Cuộc thi Make It Move!

Giải nhất cuộc thi Make It Move 2017