STEGObot: רובוט סטגוזאורוס: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

לקונספט של החבר הקטן הזה יש רצון ליצור רובוטים שובבים יותר כדי לגרום לילד שלי בן ה -4 להתעניין עוד יותר בלימוד אלקטרוניקה ורובוטיקה.

המאפיין העיקרי שלו הוא ה- PCB בצורת סטגוזאורוס, שמלבד היותו החלק העיקרי התומך בכל האלקטרוניקה, הוא חלק בסיסי באסתטיקה.

בכוונתי להציג את כל העיצוב והבנייה של הרובוט הזה לתפיסה ברורה יותר של ההקשר.

הסרטון הראשון מציג סקירה כללית של קונספט ועיצוב, מכניקה, אלקטרוניקה ותכנות, אך גם אתאר את השלבים הללו כאן עם מידע ופרטים נוספים.

שלב 1: עיצוב

כשישבתי ליד שולחני עם צעצוע סטגוזאורוס של הילד שלי ביד להשראה, התחלתי לצייר את החלקים ישירות על קרטון.

סיימתי עם אב טיפוס קרטון נחמד לבדיקת מנגנון הרגל / הליכה וקבלת סקירה טובה על הגודל וסידור החלקים בפועל.

לאחר שידעתי את הממדים הרצויים, התחלתי לצייר את הדגם הסופי ותבניות 2D לחלקים המכניים.

שלב 2: מכניקה

כל החלקים המכניים היו עשויים מחתיכות פוליסטירן בעלות השפעה גבוהה (יריעות בעובי 2 מ מ). זהו החומר האהוב עלי לייצור חלקים מותאמים אישית לרובוטים שלי ואני משתמש בחומר זה במשך כ 8 שנים.

השיטה פשוטה: התבניות מודבקות על חתיכות הפלסטיק בעזרת דבק מקלות. כשהדבק יבש היטב, אני חותך את החלקים לקווים בעזרת סכין כלי. לקווים ישרים, אני משתמש גם בסרגל מתכת להנחיית החיתוכים כך שיהיו להם חיתוך ממש ישר.

יש לחזק חלקים נוספים. במקרים אלה אני משלב מספר שכבות כדי להגיע לעוצמה הדרושה, ומשתמש בדבק מיידי כדי להצטרף להכל.

כדי להעניק לחלקים גימור חלק, ראשית אני משייף אותם קודם כל עם נייר זכוכית # 60 כדי להסיר חומר עודף ו # 500 נייר זכוכית לגימור עדין.

החורים נעשים בקלות בעזרת מקדחה.

השלב האחרון הוא לצייר הכל. ראשית עם פריימר ריסוס כדי לראות אם הכל חלק מספיק ולבסוף הצבע הרצוי.

מנועי הסרוו למנגנון הרגליים / הליכה הם כולם סרוו מיני Hitec. האמצעית היא HS-5245MG ושתי האחרות (לרגליים הקדמיות והאחוריות) הן HS-225MG. בחרתי בהם לא מסיבה מיוחדת … זה פשוט כי הם אלה שהיו לי בבית. אבל הם מנועי סרוו מצוינים עם הילוכים מתכתיים ובעלי מומנט גדול מהצורך.

רשימת חומרים למכונאים:

• פוליסטירן בעל השפעה גבוהה (יריעה בעובי 2 מ"מ);
• דבק מיידי;
• פריימר ריסוס אפור;
• צבע ריסוס ירוק;
• מנוע סרוו של Hitec HS-5245MG (1x);
• מנוע סרוו של Hitec HS-225MG (2x);
• M3 ניילון סטנד 35 מ"מ (4x);
• ברגים ואומים;
• נייר זכוכית (# 60 ו- # 500).

שלב 3: אלקטרוניקה

הלוח המודרני (שאותו אני מכנה STEGOboard) נועד להקל על חיבור סרווומוטורים ומודול NRF24L01 ללוח Arduino Nano. כמובן שניתן היה לעשות זאת בעזרת PCB קטן מאוד. אבל, כפי שאמרתי קודם, ה- PCB הוא גם חלק בסיסי באסתטיקה.

כשדמיינתי את הרובוט כולו במוחי, עלה לי הרעיון שיהיה עליו לוח PCB ירוק גדול על גבו עם צלחות ייחודיות בצורת עפיפון.

קובץ צורת ה- PCB (SVG) נעשה עם Inkscape, והסכימה והסידור של החלקים האלקטרוניים בלוח נעשו עם Fritzing. פריטינג שימש גם לייצוא קבצי גרבר הדרושים לייצור.

ה- PCB יוצר על ידי PCBWay.

ל- PCB שלושה מחברים עבור מנועי סרוו וכותרות ללוח Arduino Nano ולמודול NRF24L01. יש לו גם מחבר לאספקת החשמל. הכל מולחם בעזרת הלחמה ללא עופרת.

אספקת החשמל מיוצרת על ידי שתי סוללות LiPo המחוברות בסדרה, כך שיש לי 7.4V. אבל הסרומוטורים מקבלים מקסימום 6 וולט. לכן, יש לו גם מודול LM2596 להורדה כדי לספק את המתח הנכון ולא לשרוף את המנועים.

רשימת חומרים לאלקטרוניקה:

• Arduino Nano R3;
• מודול NRF24L01;
• כותרות סיכה בזווית ישרה;
• כותרות נקבות;
• סוללת LiPo 3.7V 2000 mAh (2x);
• חוט הלחמה ללא עופרת;
• ווסת מתח למטה LM2596;
• שטף הלחמה.

שלב 4: תכנות

התכנות של STEGObot היא פשוטה מאוד, מכיוון שיש לה רק שלושה מנועי סרוו, והיא נעשתה עם ה- Arduino IDE.

בעיקרון, עלינו להזיז את מנוע הסרוו האמצעי כדי להטות את החלק הקדמי של הגוף ולסובב את סרוו הרגליים הקדמיות (בו זמנית, הרגליים האחוריות מסתובבות בצורה הפוכה). אז זה מושך את הרובוט קדימה.

שלב 5: ליהנות

STEGObot יכול לנוע קדימה, אחורה ולבצע פניות שמאלה וימינה. הוא נשלט מרחוק באמצעות שלט מותאם אישית שעשיתי כדי לשלוט בכל הרובוטים שלי.