R2D2: 7 שלבים

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

"הוראה זו נוצרה לצורך מילוי דרישת הפרויקט של מסלול האוניברסיטה באוניברסיטת דרום פלורידה (www.makecourse.com)"

האם אתה מעריץ של מלחמת הכוכבים? האם אתה אוהב את Astromech Droids? האם אתה אוהב ליצור דברים? אם ענית כן על אחת או יותר מהשאלות הללו, ההנחיה הזו היא בשבילך!

מדריך זה נועד לעזור לך בכמה שיותר קלות ליצור את ה- Droid שלך של Astromech R2D2 משלך!

שלב 1: רשימת חומרים

להלן רשימה נרחבת של החומרים הדרושים:

1 מיקרו -בקר Arduino Uno

לוח נהגים מוטורי L298N

2 מנועי DC 6-9V (הגדרת תיבת הילוכים אופציונלית)

2 גלגלים

1 מכלול גלגל קיק קטן

2 מתאם סוללות

6 סוללות AA

סוללה אחת של 9V

מבחר כבל מגשר בין זכר לגבר

מבחר כבלי מגשר זכר לנקבה

2 מתגים (אופציונלי)

מנוע סרוו אחד

צינור PVC בגודל 4 אינץ '(7 אינץ')

כיפת אקריליק בקוטר 4.5 אינץ '

לוח קצף

לוח איורים

אקדח דבק חם

דבק חם

דבק גורילה

צבע אקריליק (כחול, שחור, אפור ולבן)

מברשות צבע

כלי חיתוך

בנוסף לחומרים, גם המשאבים והכלים האלה נחוצים/שימושיים:

מדפסת תלת מימד / מעבדת הדפסה תלת מימדית

כלי הלחמה

חותכי חוט ופשיטות

מחשב או מחשב נייד

שלב 2: תוכנה נדרשת

ניתן להוריד את הדברים הבאים בחינם אם אתה סטודנט ונדרשים לפרויקט זה:

ממציא Autodesk

תוכנת Arduino

שתי תוכנות התואמות ל- Windows ו- Mac OSX.

הערה: כל תוכנית CAD תעבוד; Autodesk Inventor שימשה לפרויקט זה.

שלב 3: סקיצת הארדואינו

זהו המערכון של Arduino בגרסה 1.8.8.

כדי להריץ את הקוד, הורד את הקוד שסופק ופתח אותו מתוכנת Arduino שלך

ודא שלוח Arduino שלך מחובר למחשב שלך על ידי לחיצה על "כלים" בשורת התפריטים ואימות "הנמל" הנכון נבחר

לחץ על חץ ההעלאה הכחול כאשר ה- USB שלך מחובר למחשב ולמיקרו-בקר

הקוד לפרויקט זה הוא לולאה פשוטה. מנוע הסרוו מסובב את ראש R2D2 180 מעלות ברציפות. במקביל למנוע הסרוו, שני מנועי DC מופעלים במקביל לזמן מוגדר ואז מנוע DC הימני מופעל רק לזמן מוגדר כדי להציג סיבוב שמאלי, ואז הלולאה חוזרת על עצמה עד שהיא נכבית.

הסברים מפורטים על מה שכל שורת קוד עושה מסופקים בתוך הקוד עצמו.

הערה: ספריית servo.h הכלולה בקוד מגיעה כסטנדרט עם הסקיצה של Arduino.

שלב 4: הרכבת מערכת הבקרה

אם זו הפעם הראשונה שלך עם מעגלים, זה יכול להיות מפחיד להסתכל, אבל עם הסכימה והתמונות המסופקות, התהליך צריך להיות קל מספיק לביצוע. עם הכללת לוח נהגי המנוע L298N, החיווט מעולם לא היה קל יותר.

למערכת בקרה זו ישנם שלושה מרכיבים עיקריים:

מנוע DC רגל שמאל (נשלט על ידי לוח נהגי המנוע L298N)

מנוע DC רגל ימין (נשלט על ידי לוח נהגי המנוע L298N)

מנוע סרוו (נשלט על ידי לוח Arduino)

בשלב 3, סיכות הלוח של נהג המנוע והמסופים מסומנים לידיעתך. חוטים חיוביים ושליליים נכנסים ליציאות שלהם בלוח נהג המנוע. ערכת הסוללה 9V+ המפעילה את המנועים ולוח נהג המנוע מחוברת לפינים השמאליים והאמצעיים במסוף 3 היציאות בלוח נהג המנוע והיציאה הימנית מחוברת ללוח Arduino.

באמצעות 6 כבלי מגשר בין זכר לנקבה חוט את 6 הפינים לפינים שצוין בלוח ה- Arduino. שים לב שסיכות ההפעלה חייבות לעבור לסיכות עם "~" לפניה. אלה סיכות PWM המאפשרות לארדואינו לשלוט במהירות המנוע.

מנוע הסרוו מחובר ישירות ללוח הארדואינו. החוט הכתום מחובר לסיכה "~" מכיוון שהוא דורש אות PWM, בעוד החוטים האדומים והחומים הם חוטים חיוביים ושליליים בהתאמה. סוללה נוספת של 9V משמשת להפעלת לוח Arduino דרך יציאת הסוללה.

הערה: כדי לאפשר קלות השימוש, ניתן להלחם במתגים בחוטים החיוביים של חבילות הסוללה. זה נעשה על ידי הפשטת החוט החיובי והלחמת מתג בסדרה עם החוט.

אם אתה נתקל בבעיות בלוח נהגי המנוע שלך הנה כמה עזרה נוספת בה השתמשתי בעת פתרון בעיות. מדריך הלוח של נהג מוטור L298N

שלב 5: רכיבי CAD

מטרת העיצוב היא להפוך משהו מהנה, פונקציונאלי וקרוב לאיכות הסרט ככל האפשר. לדוגמה, רציתי שיחידת R2D2 תשב בשיפוע קל. הרגליים מעוצבות בנפרד מהגוף והראש המאפשרות כיוון של ה- R2D2 בכל עמדה.

אלה החלקים שיצרתי באמצעות Autodesk Inventor. הגוף, הראש, הרגליים, הרגליים והמבנה הפנימי עשויים כולם נפרדים זה מזה. אם אתה הבעלים של מדפסת תלת מימד משלך תוכל להשתמש בזה או אם יש לך גישה למעבדת הדפסה תלת מימדית, זה עובד גם כן. מעבדות הדפסה הן בדרך כלל סבירות, כך שאם אתה הולך בדרך זו, היא אמורה להיות חסכונית. הלכתי במסלול של ייצור כל רכיב מחומרי תחביב שונים שבהם יידונו בפירוט.

הערה לגבי העיצוב: הרגליים עשויות חלולות כדי לאפשר לחוטים ממנוע DC לעבור דרכן.

שלב 6: הרכבה

הקדמה: בחרתי לבנות את ה- R2D2 שלי מלוח קצף, לוח אילוסטרייטור, PVC ואקריליק. ניתן גם להדפיס חלקים אלה בקלות בתלת מימד.

לאורך כל הבנייה הזו השתמשתי בחלקים בדגם תלת -ממד המפורטים בשלב 6 למידות.

התחלתי בבניית המבנה הפנימי של צינור ה- PVC. גובה הצינור הוא 7 אינץ 'כך שגובה מבנה התמיכה צריך להתאים בתוך זה. למנוע הסרוו יש חריץ חתוך לחלק הלוח הקצף העליון שהחוטים מונחים לתוך הגוף. לוח ה- Arduino, L298N וחבילות הסוללות מותקנות עם דבק חם למבנה התמיכה. שים לב לכיוון של כל רכיב כדי לאפשר חיבור חבילות הסוללה ולכבל ה- USB צריך להיות מספיק מקום גם לחיבור. לאחר התקנת מערכת הבקרה, הכנס את מבנה התמיכה לגוף.

לאחר מכן יצרתי כל לוח נפרד לרגליים. מפורט בתמונות למעלה הן החלקים שתצטרכו לחתוך. לתמיכה נוספת מוסיפים נתחי תמיכה של לוח קצף. אל תצרף את הלוח האחורי על הרגליים עד לאחר שהחוטים יועברו דרכם.

כפות הרגליים נוצרות בנפרד לפני הצמדתן לרגליים. מנועי DC ששימשו בפרויקט זה הגיעו מתוך ערכת מכוניות של Arduino והגיעו עם ברגי הרכבה ששימשו לחיבור לקיר הרגליים. יש לחתוך חור קטן בחלקו העליון של הרגל בכדי לאפשר לחוט לעבור. שתי רגליים אלה צריכות להיווצר ולהתחבר לרגליים שלהן. שני המוצרים המוגמרים מפורטים בתמונה המצורפת.

כף הרגל האמצעית נוצרת באותו אופן בו נוצרות כפות הרגליים השמאליות והימניות. בהתייחס לשרטוט ה- CAD, ישנן חתיכות מרובות של חצי עיגול שנחתכות ומחוברות אנכית מהרגל ומתחתית יחידת ה- R2. מאוחר יותר אלה יתאימו זה לזה ויתווסף דבק כדי לקבל את הכיוון הנכון של כף הרגל האמצעית. כף רגל קטנה מחוברת לרגל זו כדי להוסיף תמיכה וקלות היגוי ליחידת R2. מצאתי שהכי קל לחבר את כף הרגל האמצעית לפני הצמדת הרגליים/רגליים השמאליות והימניות.

הראש נוצר על ידי חיתוך כיפה אקרילית ולוח קצף ליצירת צורת ה"כיפה ". צרף זרוע סרוו לתחתית מבנה הכיפה במרכז. זה יצורף מאוחר יותר למנוע הסרוו.

הערה: כדי לקבל את הצורה המעוקלת ברגליים ובראש, חותכים את לוח אילוסטרייטור (קרטון) לאורך ומתכופפים לתוך העקומה שבחרתם. מצאתי שהכי קל לכופף מעט את הלוח קודם לצורה ולאחר מכן להדביק אותו מיד.

לבסוף, אתה יכול לצייר את הפרויקט הזה לטעמך. הלכתי עם עיצוב פשוט כדי לקבל את האווירה "R2D2" אבל לא להיות מפורט ומסובך מדי.

אזהרה: אם אתה משתמש בקצף, אל תשתמש בצבע ריסוס שיש בו אצטון, אחרת הוא ימיס את הקצף שלך.

שלב 7: מוצר סופי ושימוש

להלן המוצר הסופי לאחר עבודת צבע והרכבה טריות. אל תהסס להוסיף עוד פרטים ממה שעשיתי.

התוספות והאפשרויות לפרויקט זה הן אינסופיות! בלוטות ', צלילים ואורות מהבהבים עד כמה שם!

תהנו ושמחת עשייה!