Samus Morphball (Arduino): 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Tài liệu hướng dẫn này được tạo ra để đáp ứng yêu cầu dự án của Makecourse tại Đại học Nam Florida (www.makecourse.com)

Trước khi bạn bắt đầu: Dự án này sẽ tốn khoảng $ 80- $ 100 để nhân rộng từ đầu (Không bao gồm công cụ).

Hóa đơn nguyên vật liệu:

2x Servos xoay liên tục: $ 24

1x Arduino una: ~ 5,00 - 20,00

1x Arduino Nano: ~ 3,00

1x 1kg PLA Ống chỉ nhựa: ~ 13,00 - 22,00

1x 1kg PETG Ống chỉ nhựa: ~ 17,00-25,00

Dây 1x 22 AWG: ~ 6.00

1x bảng hiệu suất: ~ 1.99

Đài 2x nrf: ~ 1,99

LED RGB 16x: ~ 1,50

sơn xịt màu cam: $ 13

sơn phun hoàn thiện rõ ràng: $ 12

Nhựa đúc InstaMorph: $ 10-20

Bộ sạc USB năng lượng mặt trời: ~ $ 4-15

Bước 1: In mô hình

Mỗi bản in được thực hiện bằng Repetier-Host với các cài đặt đính kèm. Nếu bạn có cài đặt đang hoạt động cho một máy in hiện tại, tôi sẽ nói hãy sử dụng những cài đặt đó thay cho cài đặt của tôi, nhưng nếu bạn là người mới, đây là một nơi để bắt đầu.

Các mảnh vỏ bên ngoài được in bằng PLA với vành ở chất lượng chiều cao lớp 0,2mm, không có giá đỡ, tốc độ trung bình và lượng nạp 80%. Chúng ban đầu được tạo ra bởi nhà sản xuất tài năng này, nhưng đã được sửa đổi để hoạt động trong dự án này. (Chúng tôi đặc biệt khuyến khích sử dụng loại mực in thấp hơn nhiều hoặc không có chất liệu nạp nếu có thể). Tổng thời gian ~ 32 giờ

Các vỏ bên trong được in bằng PETG, chất lượng chiều cao lớp 0,2mm, có vành, không có giá đỡ, tốc độ thấp và 80% in đầy. (Thử nghiệm với kích thước vòi phun và chiều cao lớp, vì nhiều bài báo tôi đã đọc nói rằng PETG trở nên trong suốt hơn khi chiều cao lớp tăng lên). Tổng thời gian ~ 26 giờ

Tất cả các mảnh khác được in bằng PLA, 60% nạp mực, tốc độ trung bình và các cài đặt khác không đổi.

Bước 2: Điều khiển từ xa

1) Nối dây arduino nano như sơ đồ mô tả (gắn trên bo mạch hoàn thiện và các kết nối hàn đảm bảo sử dụng ít không gian nhất có thể và không đấu dây qua các bên).

1.5) (Tùy chọn nhưng được khuyến nghị) Hàn dây vào cuối ăng-ten trên đài nrf để có thêm phạm vi.

2) Cắt ván theo kích thước ~ 26mm x 55mm hoặc nhỏ hơn.

3) Gắn nguồn kẹp pin 9v vào chân Vin và Nối đất vào Gnd (không hiển thị trên hình ảnh).

4) Nếu đỉnh mô-đun cần điều khiển của bạn không linh hoạt, hãy lắp nó vào trước rồi trượt bảng mạch vào sau đó là mô-đun cần điều khiển.

Các bước bổ sung) Có thể đặt một miếng nhựa mỏng hoặc que kem vào giữa bảng mạch và cần điều khiển nếu nó hoạt động lên xuống. Một miếng xốp nhỏ bên trong mặt trước của điều khiển từ xa có thể giữ cần điều khiển tại chỗ nếu nó có chuyển động tiến / lùi.

Bước 3: Thuốc trừ sâu cho robot

Kiểm tra kỹ xem mạch có hoạt động như dự định trước và sau khi hàn mọi thứ lại với nhau không

1) Thanh cấp liệu (đường kính 5,25mm dài ~ 50mm) thông qua hình cầu (đường kính 20mm).

2) Uốn cong các thanh (đường kính 6,5mm dài ~ 20cm) theo hình tròn nhỏ ở cuối để lắp các thanh nhỏ hơn và keo / mối hàn nóng vào đúng vị trí.

3) Uốn các thanh lớn hơn từ phía trước vào 20mm ở góc ~ 80 độ, ra xa hơn 15mm so với cuối cùng, xuyên qua các lỗ trên bản in (body2.0) và keo nóng. 66mm qua mặt sau của bản in nên được uốn cong ra 30 độ và sau đó là 30 độ 17mm. Cố định bánh xe hình cầu thứ hai vào mặt sau bằng keo nóng.

4) Đặt các động cơ vào in (body2.0) theo chiều ngang và đưa dây ra các lỗ hình chữ nhật. Bắt chặt tại chỗ bằng vít (lỗ vừa vặn với vít có đường kính 6mm).

4.5) Băng là tùy chọn để giữ lại với nhau, nhưng bản in của tôi liên tục bị đứt, vì vậy đó là lý do tại sao nó ở đó.

5) Dán bản in (btr) lên đầu bản in (body2.0) và lắp pin lithium.

6) Dán arduino lên trên pin bằng băng dính hai mặt hoặc keo nóng.

7) Uốn các chân LED như hình ảnh mô tả và hàn như các chân với nhau. Bao quanh các chân cắm bằng chất cách điện như băng dính điện để ngăn chặn hiện tượng đoản mạch.

8) Hàn các thành phần lên bo mạch chủ và gắn vào các chân trên arduino. Gắn dây đỏ từ USB vào 5v và dây đen vào Gnd (Không hiển thị trong hình).

9) Nhỏ gọn các dây lại với nhau và cố định bằng dây xoắn hoặc dây vào đế.

10) Uốn cong thanh trở lại thành hình vòng cung.

11) Các bánh xe đi kèm với động cơ được bao quanh bởi một ống dẫn ra từ máy giặt, tuy nhiên dây cao su rộng cũng sẽ đủ, miễn là bánh xe có nhiều ma sát.

12) Một lỗ được khoan qua đáy (~ 17mm từ mặt trước) và một vít giữ một khối kim loại làm trọng lượng.

Bước 4: Vỏ

1) Sau khi in xong, có thể sử dụng súng nhiệt để làm phẳng lớp vỏ bên ngoài (không ở trên một điểm tập trung quá lâu nếu không nhựa có thể biến dạng xung quanh 3 bộ phận chính. Hãy dành rất ít thời gian để làm xung quanh các mảnh nhỏ hoặc những cái có thể tách rời).

2) Đánh nhám bằng giấy nhám loại vừa và tăng dần cho đến khi đạt yêu cầu về chất lượng (Lặp lại quá trình xử lý nhiệt và chà nhám để mịn và bóng hơn).

3) Đi đến khu vực thông gió và phun lớp sơn màu cam đầu tiên, để khô và chà nhám bằng giấy nhám có độ nhám cao. Xịt lớp sơn màu thứ hai và để khô.

4) Phủ lên trên nó một hoặc hai lớp sơn trong để bảo vệ nó khỏi bị trầy xước và sứt mẻ.

5) Vỏ bên trong có thể được chà nhám và xử lý nhiệt, nhưng có xu hướng bị cong vênh khi gặp nhiệt độ cao. Tôi nhận thấy rằng một lớp phủ nhựa trong sẽ giải quyết một chút vấn đề về độ trong.

6) Đặt lớp vỏ bên ngoài lên lớp vỏ bên trong và tạo các vết nhỏ ở vị trí cần nằm ngang với bề mặt. Tháo vỏ và sử dụng keo epoxy hoặc keo nóng để cố định chúng lại với nhau.

Bước 5: Hoàn thiện các lần chạm

InstaMorph có thể là thứ mà bạn nhận thấy chưa được chạm vào. Đó là để giữ tất cả lại với nhau.

Lấy một lượng lớn các hạt và sử dụng súng nhiệt để làm tan chảy chúng hoặc ném chúng vào một ít nước nóng cho đến khi chúng chuyển sang màu trong.

Kéo dài thành một hình trụ dài và quấn quanh PETG tâm của quả bóng.

Bắt đầu trải hình trụ ra cho đến khi phủ kín toàn bộ bề mặt. Để InstaMorph nguội và chuyển sang màu trắng trở lại.

Để mở hình trụ lần đầu tiên, hãy sử dụng tuốc nơ vít nhỏ hoặc tuốc nơ vít nhỏ và bóc lại InstaMorph khỏi PETG ở MỘT trong các cạnh.

Bất cứ lúc nào bạn cần mở Morphball, hãy lấy cạnh của mỗi lớp vỏ bên ngoài và cạy ra. PETG có độ bền cao và có thể chịu uốn. Đôi khi, việc lắp ráp có thể khó khăn, vì vậy sẽ rất hữu ích nếu bạn mang theo một chiếc tuốc nơ vít nhỏ để uốn ngược InstaMorph và sau đó lắp chúng lại với nhau.

Bước 6: Khắc phục sự cố

1) Arduino không bật: Pin có thể được nối dây không chính xác hoặc cần được sạc qua cáp micro USB.

2) Radio không gửi / nhận tin nhắn: Đảm bảo rằng chúng được kết nối chính xác. Các bảng khác nhau có thể yêu cầu hệ thống dây hơi khác nhau. Kiểm tra hướng dẫn này. Một ăng-ten được kết nối với (các) đài phát thanh có thể tăng phạm vi và tăng hiệu suất.

3) Quả bóng không quay theo bất kỳ hướng nào nhưng tiến và lùi: Trọng lượng nhiều hơn ở phía dưới của rô bốt hoặc bánh xe có nhiều ma sát hơn có xu hướng tăng khả năng quay thành công. Mô hình cũng có thể có hình elip chứ không phải hình cầu do sự cố máy in, cong vênh xử lý nhiệt, chà nhám, v.v.

4) Một hoặc cả hai động cơ quay mà không có đầu vào cần điều khiển khi bật điều khiển từ xa: Nếu quay chậm, hãy sửa đổi hoặc ghi chú vào dòng 22, 23 trong phần điều khiển từ xa của mã. Việc quay nhanh có thể cho biết chiết áp trên động cơ không được hiệu chuẩn hoặc các giá trị động cơ khác nhau. CCW tốc độ đầy đủ cho động cơ tôi sử dụng là 0, trong khi không chuyển động là 90 và 180 là CW tốc độ đầy đủ.

5) Quả bóng cực kỳ khó kiểm soát: Đúng vậy.