Tháp pháo Autonomous Nerf Sentry: 6 bước

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

Một vài năm trước, tôi đã thấy một dự án giới thiệu một tháp pháo bán tự hành có thể tự bắn khi nhắm mục tiêu. Điều đó đã cho tôi ý tưởng sử dụng máy ảnh Pixy 2 để thu thập mục tiêu và sau đó nhắm vào khẩu súng nerf tự động, sau đó có thể tự khóa và bắn tất cả.

Dự án này được tài trợ bởi DFRobot.com

Các bộ phận cần thiết:

Động cơ bước DFRobot với Hộp số-

DFRobot Stepper Motor Driver-

DFRobot Pixy 2 Cam-

Động cơ bước NEMA 17

Arduino Mega 2560

HC-SR04

Nerf Nitron

Bước 1: Các thành phần

Đối với dự án này, khẩu súng sẽ cần có mắt, vì vậy tôi đã chọn sử dụng Pixy 2 do nó có thể dễ dàng giao tiếp với bo mạch chủ. Sau đó, tôi cần một bộ vi điều khiển, vì vậy tôi đã chọn Arduino Mega 2560 do nó có bao nhiêu chân.

Vì súng cần có hai trục, trục nghiêng và trục quay, nên nó yêu cầu hai động cơ bước. Do đó, DFRobot đã gửi cho tôi bảng điều khiển động cơ DRV8825 kép của họ.

Bước 2: CAD

Tôi bắt đầu bằng cách tải lên Fusion 360 và chèn một tấm vải đính kèm của súng nerf. Sau đó, tôi tạo một cơ thể rắn từ canvas đó. Sau khi súng được thiết kế, tôi đã làm một bệ đỡ với một vài giá đỡ dựa trên ổ trục cho phép súng xoay từ trái sang phải. Tôi đặt một động cơ bước bên cạnh bệ quay để điều khiển nó.

Nhưng câu hỏi lớn hơn là làm thế nào để súng lên và xuống. Vì vậy, cần có một hệ thống truyền động tuyến tính với một điểm gắn với khối di chuyển và một điểm khác ở phía sau súng. Một thanh sẽ kết nối hai điểm, cho phép súng quay dọc theo trục trung tâm của nó.

Bạn có thể tải xuống tất cả các tệp cần thiết tại đây:

www.thingiverse.com/thing:3396077

Bước 3: Sản xuất các bộ phận

Hầu hết tất cả các bộ phận trong thiết kế của tôi đều được in 3D, vì vậy tôi đã sử dụng hai máy in của mình để tạo ra chúng. Sau đó, tôi tạo nền tảng có thể di chuyển bằng cách sử dụng Fusion 360 trước tiên để tạo các đường chạy dao cần thiết cho bộ định tuyến CNC của mình, sau đó tôi cắt đĩa từ một tấm ván ép.

Bước 4: Lắp ráp

Sau khi tất cả các bộ phận đã được tạo ra, đã đến lúc lắp ráp chúng. Tôi bắt đầu bằng cách kết nối các gối đỡ vòng bi với đĩa quay. Sau đó, tôi ghép cụm cao độ tuyến tính lại với nhau bằng cách chạy các thanh nhôm 6mm và thanh ren qua các mảnh. Cuối cùng, tôi đã gắn khẩu súng nerf với một thanh thép và hai trụ làm từ nhôm định hình.

Bước 5: Lập trình

Bây giờ cho phần khó nhất của dự án: lập trình. Một cỗ máy bắn đạn rất phức tạp, và phép toán đằng sau nó có thể khó hiểu. Tôi bắt đầu bằng cách viết ra dòng chương trình và logic từng bước, chi tiết những gì sẽ xảy ra ở mỗi trạng thái máy. Các trạng thái khác nhau diễn ra như sau:

Đạt được mục tiêu

Định vị súng

Spool up động cơ

Bắn súng

Giảm động cơ

Bắt mục tiêu bao gồm việc đầu tiên thiết lập Pixy để theo dõi các đối tượng màu hồng neon làm mục tiêu. Sau đó, súng di chuyển cho đến khi mục tiêu nằm ở giữa trong chế độ xem của Pixy, nơi đo khoảng cách từ nòng súng đến mục tiêu. Bằng cách sử dụng khoảng cách này, khoảng cách ngang và dọc có thể được tìm thấy bằng cách sử dụng một số hàm lượng giác cơ bản. Mã của tôi có một hàm được gọi là get_angle () sử dụng hai khoảng cách này để tính toán góc cần thiết để đạt được mục tiêu đó.

Sau đó, súng di chuyển đến vị trí này và bật động cơ thông qua MOSFET. Sau khi nó tăng tốc trong năm giây, nó sẽ di chuyển động cơ servo để kéo cò. MOSFET sau đó tắt động cơ và sau đó súng nerf quay trở lại tìm kiếm mục tiêu.

Bước 6: Vui vẻ

Tôi đặt một thẻ chỉ mục màu hồng neon lên tường để kiểm tra độ chính xác của súng. Nó hoạt động tốt, vì chương trình của tôi hiệu chỉnh và điều chỉnh góc cho khoảng cách đo được. Đây là video chứng minh súng hoạt động.