Robot TiggerBot II: 26 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:36

TiggerBot II là một nền tảng robot nhỏ. Bao gồm hướng dẫn xây dựng nền tảng bằng nhựa và một bảng mạch in tùy chỉnh có chứa bộ vi điều khiển và cảm biến sonar. Đây là một dự án tương đối phức tạp và vẫn đang ở giai đoạn cuối của nguyên mẫu. Mọi nỗ lực đã được thực hiện để giữ cho nó đơn giản để xây dựng nhưng, tốt, robot rất khó. Hơn nữa, dự án này sẽ đặt bạn trở lại một nơi nào đó trong phạm vi $ 150- $ 250, tùy thuộc vào nơi bạn mua các bộ phận. Tiếp tục với rủi ro của riêng bạn. Thông số kỹ thuật:> vật liệu khung: cắt laser cnc acrylic> động cơ truyền động: 2x servo rc quay liên tục> pin: 2.2Ah 9.6v có thể sạc lại NiMH> cảm biến nav: sonar siêu âm 5 chiều> cpu: AVR Mega32, 16MHz > lập trình: Bộ nạp khởi động cổng nối tiếp RS-232> mã: viết bằng c, được biên dịch bằng gcc-avr> cổng mở rộng: 5v / 1A, gnd, 2x adc, i2c. Để biết tin tức mới nhất, xem tại

Bước 1: Bối cảnh

Đây là robot đầu tiên của tôi, được chế tạo vào năm 2002 khi tôi còn là sinh viên năm nhất đại học. Tôi đặt tên nó là TiggerBot vì nó có màu đen, cam và ngu ngốc. Nó đã bị sai sót trong một số cách quan trọng. TiggerBot II là một thiết kế lại đáng kể; nó sử dụng cùng một bộ treads nhưng vượt trội hơn về mọi mặt. Hình bên dưới là TiggerBot ban đầu, một số nguyên mẫu TIggerBot II lỗi thời và nguyên mẫu hiện tại.

Bước 2: Thiết kế

Các thành phần chính của TiggerBot II đều do máy tính thiết kế và sản xuất theo yêu cầu.

Các thành phần nhựa được thiết kế trong qcad. Sau đó, chúng được tách ra, nhân đôi, đóng gói với nhau để đạt hiệu quả và được in dưới dạng eps 1: 1. Điều này được gửi đến một nhà sản xuất nhựa để được cắt từ acrylic. Bảng mạch được thiết kế bằng cad Eagle và được sản xuất bởi nhà cung cấp nguyên mẫu pcb.

Bước 3: Sản xuất

Tôi có bảng mạch được sản xuất bởi Gold Phoenix PCB ở Trung Quốc và acrylic cắt bởi Canal Plastics ở Chinatown NYC. Thật tình cờ. Thời gian quay vòng tương ứng là ~ 9 ngày và ~ 3 giờ, đó có lẽ là lý do tại sao tôi đã thực hiện nhiều bản sửa đổi khung hơn. Các bảng có giá 140 đô la cho 13 hoặc ~ 11 đô la mỗi bảng. Các khung có giá 59 đô la tại kênh đào, hoặc dường như là 78 đô la cho 3 hoặc 26 đô la mỗi chiếc từ ponoko, mặc dù tôi chưa bao giờ đặt hàng từ chúng. Trong mọi trường hợp, Ponoko dường như không nhuộm màu acrylic trong suốt trong 6mm. Đây là eps của nhựa:

Bước 4: Nội dung bạn cần

khung máy: 1 bộ định vị bằng nhựa: 2 HS-425Bộ chuyển đổi: Bộ Tamiya 70100. pin: 8 cell pin AA trục "vít): 8 (4-40 x 1 1/8" vít), 16 (4-40 đai ốc), 8 (miếng đệm) hệ thống treo: 6 (4-40 x 1 1/2 "vít), 6 (4 -40 đai ốc), 6 (miếng đệm mặt bích nylon), 6 (khung góc), 6 (lò xo) servo: 4 (4-40 x 1/2 "vít), 4 (4-40 đai ốc) bánh răng truyền động: 4 (4 -40 x 1/2 "vít), 8 (4-40 đai ốc) gắn pcb: 5 (3/4" 6-32 chờ), 10 (6-32 x 3/8 "vít) Đây là một bộ phận hoàn chỉnh hơn danh sách:

Bước 5: Công cụ bạn cần

Đây là những công cụ bạn cần cho các bộ phận cơ khí. Kẹp tay cầm dùng để giữ đồ vật nên bạn có thể sử dụng cơ cấu nắm tay để thay thế. Bạn sẽ cần nhiều công cụ hơn cho phần điện tử.

Bước 6: Sửa đổi RC Servos để quay liên tục

Bước đầu tiên là chuẩn bị các servos. Một RC servo bao gồm một động cơ DC nhỏ và geartrain, một chiết áp để phản hồi vị trí và thiết bị điện tử để đóng vòng điều khiển. Việc sửa đổi chúng để quay liên tục đòi hỏi phải thực hiện hai điều: thứ nhất, loại bỏ các ràng buộc vật lý ngăn cản chuyển động quay liên tục; thứ hai, vị trí phản hồi được bảo đảm ở vị trí trung tâm.

Bước 7: Mở Servo Case

Sử dụng tuốc nơ vít đầu Phillips, tháo bốn vít giữ vỏ lại với nhau.

Bước 8: Loại bỏ chiết áp phản hồi

Bên trong, bạn sẽ thấy mặt sau của một chiết áp được giữ cố định bằng vít. Tháo vít. Tháo chiết áp bằng một cái kéo chắc chắn.

Bước 9: Xóa tab bánh răng đầu ra

Bây giờ, trước khi sắp xếp mọi thứ lại với nhau, hãy chuyển sự chú ý của bạn sang phía bên kia của servo. Loại bỏ phần trên để bạn nhìn thấy các bánh răng. Tháo bánh xe đầu ra bằng cách vặn vít đầu Phillips màu đen ở giữa và kéo vào nó. Làm như vậy để có thể kéo bánh răng ra. Lưu ý tab nhỏ ở bên cạnh bánh răng. Nắm chặt bánh răng bằng tay nắm (nhẹ nhàng để không làm hỏng răng!) Và cắt mấu bằng một con dao theo sở thích. Bạn sẽ muốn sử dụng chuyển động bập bênh với phần đế của lưỡi dao. Bạn sẽ cần tất cả các ngón tay của mình cho các bước sau, vì vậy hãy đảm bảo không vô tình cắt bỏ bất kỳ ngón tay nào.

Bước 10: Cắt Notch cho dây chiết áp

Sử dụng một con dao theo sở thích, cắt một khía dưới nơi các dây cáp ban đầu rời khỏi gói. Điều này là để cho phép các cáp chiết áp rời khỏi vỏ máy.

Bước 11: Lắp ráp lại Vỏ Servo

Đặt mọi thứ trở lại và vặn tất cả lại với nhau. Khi bạn lắp lại bảng mạch, hãy đảm bảo không kẹp dây giữa bảng và vỏ.

Bước 12: Lưu ý các bộ phận bổ sung

Vít dùng để giữ chiết áp. Mảnh nhựa nhỏ nối phần ứng chiết áp với bánh răng đầu ra; nó có thể đã rơi ra nhưng không thực sự quan trọng theo cách nào cả.

Bước 13: Lặp lại với Servo khác

Lặp lại một số bước cuối cùng với servo khác. Nó sẽ giống như thế này khi bạn hoàn thành.

Bước 14: Take Apart Treads Kit

Bây giờ là lúc để phá vỡ bộ đồ chơi Tamiya của bạn. Bạn sẽ cần tất cả các phần gai lốp - cắt chúng ra bằng một con dao theo sở thích hoặc một số máy cắt đường chéo nhỏ. Đối với nhựa màu cam, bạn sẽ cần hai bánh răng truyền động lớn, hai bánh xe chạy không tải lớn và sáu bánh xe đường lớn. Ráp các mảnh gai lốp thành hai vòng lớn, chú ý sao cho chúng có cùng chiều dài.

Bước 15: Khoan các bánh răng ổ đĩa

Các lỗ ở hai bên của bánh răng truyền động khớp với các lỗ trên bánh xe servo. Thật không may, các bánh răng được thiết kế cho một trục lục giác và tâm trục sẽ cản đường. Chúng tôi có những cách đối phó với những điều như vậy. Trung tâm của mỗi bánh răng phải được khoan ra. Cách dễ nhất để làm điều này là với một vài cuộc tập trận lớn hơn dần dần lên đến 5/16. Lưu ý rằng trong bức ảnh cuối cùng với các mũi khoan lớn hơn, tôi thực sự đang giữ nhựa * xuống * bằng kìm.

Bước 16: Khoan bánh xe Servo

Sử dụng mũi khoan 7/64, mở rộng hai lỗ cụ thể trên mỗi bánh xe servo, như hình minh họa.

Bước 17: Gắn bánh răng truyền động vào bánh xe Servo

Tháo các bánh xe servo. Đặt hai vít 4-40 x 1/2 , từ mặt sau, qua các lỗ đã mở rộng. Giữ chặt hai đai ốc 4-40 ở phía trước. Chèn hai vít nhô ra qua hai lỗ trên bánh răng truyền động và cố định nó bằng hai cái nữa 4 -40 đai ốc. Gắn lại bánh xe servo. Lặp lại cho servo khác.

Bước 18: Mở hộp nhựa của bạn

Đây là những gì các bộ phận bằng nhựa sẽ trông như thế nào nếu bạn lấy chúng từ nhựa kênh trong nyc. Các bit nhỏ là những gì bạn nhận được thay vì swarf khi bạn khoan lỗ bằng tia laser. Bạn sẽ cần bóc tất cả giấy ra. Trước khi lột da, nếu bạn là người tự yêu mình, bạn có thể muốn rửa tay bằng xà phòng để robot của bạn không có dấu vân tay nhờn trên đó khi bạn hoàn thành.

Bước 19: Gắn bánh xe

Xây dựng sáu trong số các cụm sau. Từ phải sang trái, vít máy 4-40 x 1 1/8 , bánh xe đường, miếng đệm, đai ốc 4-40, thanh chống treo, đai ốc 4-40. Vặn chặt đai ốc sao cho bánh xe quay tự do nhưng trượt ít nhất có thể Lắp ráp các giá đỡ phía trước với các bánh xe lớn hơn bằng cách sử dụng cùng một sự kết hợp của các dây buộc.

Bước 20: Gắn Servos trong ngoặc

Chèn từng servo vào giá đỡ của nó. Điều này được thực hiện dễ dàng nhất bằng cách kéo dây qua trước, chèn cạnh trên cùng với dây, kéo càng gần giá đỡ càng tốt và buộc cạnh dưới xuyên qua. Cố định bằng hai vít 4-40 x 1/2 và hai đai ốc 4-40 ở các góc đối diện. Có đủ chỗ cho bốn vít nhưng đủ hai vít. Đảm bảo đặt bánh xe đầu ra servo vào cuối giá đỡ gần phần nhô ra và để xây dựng một bên trái và một bên phải.

Bước 21: Lắp ráp các bộ bài

Gắn bốn chân đế nhôm 3/4 "6-32 vào boong dưới (cái nhỏ hơn) bằng cách sử dụng bốn vít 6-32 x 3/8". Đặt hai servo vào giá đỡ và cụm bánh trước trong các mặt cắt như hình minh họa. Đặt boong trên cùng và đảm bảo rằng tất cả các tab được chèn đúng cách vào các phần cắt. Cố định boong trên cùng vào giá đỡ bằng cách sử dụng thêm bốn vít 6-32 x 3/8 ".

Màu sắc khác vì đây là nguyên mẫu muộn hơn mẫu trong các bức ảnh trước đó.

Bước 22: Cài đặt Lò xo treo

Ở mỗi lỗ trong số sáu lỗ dọc theo các mặt của sàn, lắp chốt treo, giá đỡ, vòng đệm và lò xo. Bắt đầu bằng cách lắp một bu lông 4-40 x 1 1/2 lên trên qua boong dưới. Đặt mặt không chạm của khung góc lên trên vít với đầu kia hướng lên trên. Đặt vòng đệm bằng nhựa lên trên vít. Đặt một lò xo trên vòng đệm. Cẩn thận, ấn lò xo dưới boong trên cùng và căn chỉnh nó với lỗ trên cùng. Đẩy bu lông qua lỗ và cố định nó bằng đai ốc 4-40. Chèn thanh chống treo lên trên với bánh xe hướng ra ngoài. Căn chỉnh lỗ trên thanh chống với lỗ có côn trên khung góc. Cố định bằng vít 6-32 x 5/16.

Bước 23: Đặt Treads On

Kéo căng các rãnh trên bánh xe.

Bước 24: Hoàn thành một nửa

Bây giờ bạn đã hoàn thành nền tảng ổ đĩa.

Tiếp theo là hướng dẫn xây dựng bảng mạch hình bên dưới. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng đế với thiết bị điện tử của riêng mình.

Bước 25: Lắp ráp bảng mạch

Bảng mạch trong hình ở đây là lần sửa đổi cuối cùng và có một số lỗi. Một bản sửa đổi mới, sẽ sửa chữa hầu hết các lỗi và cải thiện đáng kể hiệu suất sonar hiện đang được sản xuất. Nếu bạn đang cân nhắc việc xây dựng một trong những thứ này, tôi thực sự khuyên bạn nên đợi cho đến khi tôi có cơ hội thử nghiệm phiên bản mới (trong hình dưới đây) và sử dụng nó thay thế. Tuy nhiên, chúng trông rất giống nhau.

Bảng mạch ở đây được thiết kế với bộ vi điều khiển avr, quản lý nguồn và sonar năm kênh. Nó có mọi thứ cần thiết để thực hiện những công việc đơn giản như bám theo tường và tránh chướng ngại vật. Nó được thiết kế hoàn toàn bằng các thành phần xuyên lỗ nên đặc biệt không khó hàn. Đã có đủ số lượng hướng dẫn cách hàn trên internet nên việc đề cập ở đây là không cần thiết. Hình 2 cho thấy cận cảnh một số kiểu hàn mà bạn có thể chọn tùy thuộc vào việc bạn đang chế tạo phiên bản 'rô bốt' hay 'chặn giấy'. Các thành phần (xem danh sách các bộ phận) đi đến nơi được đánh dấu. Nó không phải là khoa học tên lửa. Nếu bạn thích, bạn có thể hàn mọi thứ trong một lần. Nếu không, bạn có thể xây dựng bộ nguồn trước và xác minh rằng bạn nhận được 5v ra, sau đó xây dựng cổng avr & nối tiếp và đảm bảo rằng bạn có thể lập trình nó, sau đó xây dựng sonar.

Bước 26: Bạn đã hoàn tất

Bây giờ bạn đang sở hữu một trong những robot tự chế hot nhất hiện nay. Không có dây lỏng lẻo xấu xí treo ra ở đây. Hãy tiếp tục và bỏ cái này vào hành lý xách tay của bạn. TSA sẽ không bắn bạn vì mang theo thứ này, họ sẽ cầu xin được biết bạn đã lấy nó ở đâu. Và bây giờ, một đoạn video về những chiếc TiggerBot II của tôi đang lái xe quanh góc bếp của tôi: The End.