דבר פרוע שונה - הגה ג'ויסטיק - חדש ומשופר: 7 שלבים (עם תמונות)

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

עדכון 8/1/2019: שנתיים לאחר השלמת הפרויקט הזה, תכננתי וייצרתי מספר מעגלים כדי להקל על הפיכת כסאות הגלגלים הללו. לוח המעגלים הראשון כמעט זהה ללוח הפרוטובוס המותאם אישית המולחם כאן, אך במקום זאת לוח המיוצר באופן מקצועי שלוקח Arduino Nano. יש גם תחליף לתפקיד לוח הבקרה המקורי של המלאי (יש לו מעגלי נהיגה מנועים על הלוח), כמו גם לוח המתחבר ללוח בקרת המלאי ומחקה את הג'ויסטיקים שלו, ובכך הופך אותם להרבה יותר קלים לשימוש. הנה כל המידע על הלוחות האלה: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… אם אתה רוצה אחד מהלוחות האלה, צור איתי קשר דרך הבלוג שלי ונוכל משם: https:/ /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

מדריך זה נכתב על ידי וילם הילייר, תלמיד בבית הספר התיכון צ'מפליין וואלי יוניון, הממוקם בהינסבורג, וירג'יניה. פרויקט זה הושלם בתוך ומחוץ לשיעורי עיצוב טק והנדסה רובוטיקה שהעביר אולף ורדונק.

בסוף מרץ 2017, פיזיותרפיסט מקומי יצר קשר עם בית הספר התיכון ושאל אם נוכל לשנות דבר של פישר פרייס לשימוש בג'ויסטיק יחיד, על פי ההנחיות הבאות: https://www.instructables.com/id/ שינוי פרוע/

לקחנו את ההוראות האלה, ושיפרנו את העיצוב היכן שנוכל. התחומים בהם השתפרנו כללו:

• הרכבה/חיווט אלקטרוניקה
• קוד
• הר הג'ויסטיק והג'ויסטיק
• מערכת הרכבה PVC
• משענת גב, משענת ראש ומבני תמיכה אחרים
• גלגל גלגלית

לא השתמשנו בחיישן סונאר ובצפצוף פיז'ו בבנייתנו כמו המקור.

ביום הבנייה האחרון, כאשר התאמנו את מבני התמיכה הסופיים והצגנו את הפרויקט בפני הילדה, העיתונות המקומית נכחה. הם צילמו וראיינו מספר אנשים, ולאחר שהיו בחדשות המקומיות, הסרטון הופיע בחדשות הלאומיות, כמו גם באינספור מקומות ברשת.

הוראות אלה אינן מקיפות כמו ההוראה המקורית, אלא הן "תוסף" המתייחס רק לתחומים ששינינו.

מתנצל על התמונות המשנות בכל הוראה זו. היה לי אייפון 5 במהלך הפרויקט הזה ואין לו את המצלמה הטובה ביותר …

כתב ויתור: בית הספר התיכון צ'מפליין וואלי יוניון או כל תלמידו, סגלו וצוותו אינם אחראים לכל פגיעה באדם כלשהו או נזקים לאובייקט כלשהו לרבות המכונית שנגרמה עקב השינויים. כל סוג של שינוי יבטל גם את האחריות הניתנת על ידי יצרן המכונית

שלב 1: חלקים ואספקה

למרות שרובם זהים לרשימת החלקים המקורית של Instructable, ישנם כמה הבדלים.

ניתן לרכוש חלקים רבים מהחלקים המקומיים בהום דיפו, ב- Lowe's או בחנות החומרה המקומית שלך. כל המחירים הם אלה המופיעים בעת הפרסום.

מסגרת PVC:

• צינור PVC בגודל 3/4 אינץ '
• אגוזים, ברגים ומכבסים להברגה דרך
• מרפקים PVC של 90 מעלות - x4
• מרפקים PVC 30 מעלות - x2

עלות מסגרת משוערת: 30-40 $

מכשירי חשמל:

• Adafruit Pro תכשיט - 5V 16MHz

  • משמש כדי לקחת את הכניסות מהג'ויסטיק ולשלוט במנועים כראוי
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95

• מַקֵל נוֹעַם

  • כל ג'ויסטיק אנלוגי דו -ציר יעבוד - השתמש בזה שמתאים פיזית ביותר ליישום שלך.
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99 כוח

• אוטובוס הפצה (x2)

  • משמש לחלוקת חשמל ופשט את החיווט
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • $ 1.95x 2

• חיתוך פוטנציומטר

  • משמש לשליטה על מהירות המכונית.
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• פרבורד

  • משמש להלחמה של מוצרי אלקטרוניקה אחרים במקום. משמש כמעגל עבור האלקטרוניקה של הבקר.
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50

• כותרות זכריות

  • משמש ליצירת תקעים לרכיבים אחרים
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95

• כותרות נקבות

  • משמש לקצה השני - אנו נחבר אותו לכבל הג'ויסטיק כדי שיוכל להתחבר ללוח הבקרה שלנו.
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• בקרי מנוע (x2)

  • אתה יכול להשתמש בכל בקר מנוע 12V PWM בעל יכולות הפוך, אם כי אלה מה שהשתמשנו בהם והם מצוינים (אם כי מעט יקרים).
  • $ 45.00 x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• קבלים (x2)

  • מעלה את המתח כאשר אתה שואב הרבה כוח (למשל מאיץ במהירות).
  • https://www.digikey.com/product-detail/iw/UVK1E472M
  • $ 1.37 x 2

• מתג הפעלה

  • משמש להפעלה/כיבוי של המכונית
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Si
  • $3.42

• מחזיק נתיכים

  • https://amzn.to/2seAlYf
  • $2.98
• נתיך רכב 20A

  אתה יכול לקנות אלה בזול מאוד מקומי

• כל חוט מד כבד

  • משמש לחיווט חשמל
  • ניתן לרכוש באופן מקומי בקלות

• כבל פינים קטן או יותר

  • משמש ככבל ג'ויסטיק
  • כבל USB עובד היטב

• מסופי טבעת

  אתה יכול לקנות אותם באופן מקומי

• אופציונלי: סוללה משודרגת

  • נותן לך זמן ריצה בערך פי שניים מזה של סוללת המלאי
  • https://amzn.to/2ssMjPV
  • $33.11

• מחברי Powerpole

  • להסרה פשוטה של הסוללה וקלות טעינה
  • https://amzn.to/2sDocOY
  • $12.95

עלות אלקטרוניקה כוללת: $ 190.69

סה"כ עלות השינוי המשוערת: 200-300 $

שלב 2: הרכבה/חיווט אלקטרוניקה

במקום להלחיד את כל החוטים הדרושים ישירות ל- Adafruit Trinket Pro, בחרתי לבנות PCB שפרצו לו כל החיבורים הדרושים.

השתמשתי ב- perfboard, והלחמתי כותרות נקבות עבור ה- Trinket Pro. השתמשתי בכותרות זכר לחיבורי החשמל, הסרוו והג'ויסטיק. פוטנציומטר המהירות מולחם ישירות על לוח בקרה זה, בניגוד לעיצוב המקורי שבו פוטנציומטר התאמת המהירות היה חיצוני ללוח הבקרה. זה אמין יותר באופן משמעותי (בניגוד למחבר) ופשוט יותר לייצור.

בנוסף, ישנם שני מתגים השולטים בכותרת הג'ויסטיק הפעילה. מתג אחד מחליף את אות ציר ה- x בין שתי הכותרות, והשני מחליף את אות ציר ה- y. כל כותרת מחוברת "מול" השנייה - למשל הקרקע ו- VCC מוחלפים במיקום מהכותרת השנייה. זה מאפשר להחליף את הג'ויסטיק בין הפעלה יד שמאל וימינה פשוט על ידי העברת כותרת הג'ויסטיק והפניית שני מתגים, ללא תכנות מחדש של הבקר.

שלב 3: קוד

כשניסיתי את הקוד המקורי גיליתי שהוא מאוד מפגר. לאחר מחקר/בדיקה, נקבע שקוד הסונאר גרם ללולאת הבקרה לפעול לאט מאוד כאשר לא חובר חיישן סונאר. זאת מכיוון שהארדואינו היה שולח "פינג" לחיישן הסונאר, ומחכה לזמן שיקבל חזרה "פינג" מחיישן הסונאר. כאשר אין חיישן סונאר מחובר, הוא אף פעם לא מקבל פינג לאחור, אבל ממתין זמן מה כדי לקבל אותו לפני שבסופו של דבר מתפוגג הזמן.

לאחר הסרת הקוד כמו גם קוד מיותר אחר (במיוחד קוד שנועד להפעיל מכונית עם סרוו היגוי), הוא פעל די טוב.

שלב 4: ג'ויסטיק והר ג'ויסטיק

העיצוב המקורי השתמש בג'ויסטיק פוטנציומטר סטנדרטי בעל 2 צירים משלט רחוק למטוס וכו '. בזמן שהם עובדים, הם לרוב אינם באיכות גבוהה במיוחד, ובנוסף הידית אינה אידיאלית מכיוון שהיא מיועדת לשימוש עם אגודל בודד. בחרנו להשתמש בג'ויסטיק דו ציר עם ידית כדור לנוחות השימוש. עיצבתי והדפסתי תלת מימד הר עבור הג'ויסטיק. בסך הכל, הוא עבר 4 תיקוני הדפסה לפני שהיה משביע רצון.

על מספר הג'ויסטיק יש לשים לב למספר דברים:

• היא משתמשת בשני ברגים דרך חור להדבקה ל- PVC בגודל 1 אינץ '. על מנת לקבוע את הגודל המדויק הדרוש לכך, הדפסנו קבוצה של "טבעות בדיקה" עם קוטר פנימי מעט שונה (ראו תמונה למעלה).
• הקובץ הספציפי הזה זקוק לתמיכה כדי להדפיס בצורה הטובה ביותר - הדפסתי אותו על Ultimaker 3. אני מניח שהוא עשוי להדפיס בצד, אבל הוא כנראה לא ייצא טוב במיוחד. צירפתי גם דגם ללא תמיכה.
• יש ערוץ בצורת U שנחתך מהחלק הפנימי המאפשר לכבל לעבור בין חור היציאה לבין הפוטנציומטר השני.
• העיצוב שלי משתמש בכיסוי עליון אקרילי בחיתוך לייזר, שניתן להדפיס אותו במקום תלת מימד בקלות

שלב 5: מערכת הרכבה PVC

בדומה לעיצוב המקורי, השתמשנו ב- PVC לבניית מסגרת סביב הרכב. מסגרת זו מספקת הגנה רבה יותר למשתמש, כמו גם נקודות הרכבה נוחות לחלקים אחרים כמו הג'ויסטיק ומשענת הראש.

השתמשנו בברגים דרך לאבטח את מסגרת ה- PVC למסגרת הקיימת בארבע נקודות (ראו תמונה למעלה; נקודות הרכבה מוקפות באדום).

שלב 6: משענת גב, משענת ראש ומבני תמיכה אחרים

בהתחשב בכך שאנו בונים כיסא גלגלים, מבנה התמיכה והפיכת המוצר לארגונומי הוא חשוב מאוד. היו שלושה אזורים שהשתפרו באופן דרסטי מהדבר הפרוע המקורי.

1. משענת גב

השתמשנו בלוח קצף, עם שני טריזים מעץ בצורת משולש בינו לבין המושב המקורי, כך שהמשענת הייתה בזווית תלולה יותר. ברגי מעלית שימשו לאבטחת כל ההתקנה.

2. מבני תמיכה לתא המטען

השתמשנו בחתיכת מתכת שהורכבה על המסגרת הכתומה האחורית שעטפה את צידי המותניים של המשתמש. קצף היה עטוף סביב "קצות" פיסת המתכת הזו. ראה תמונות.

3. משענת ראש

משענת הגב היא טובה מבחינת תמיכת הגב, אך היא לא הייתה גבוהה מספיק כדי לתמוך בראש המשתמש במקרה שלנו. בגלל זה נוספה משענת ראש. הורדנו את משענת הראש מכסא הגלגלים הקיים (הידני) של המשתמש, ופשוט הברגנו אותו על לוח הבועט.

שלב 7: גלגל גלגלים

גלגל הגלגלים המקורי ומבנהו התומך היו מפלסטיק, היו לו יותר מדי משחק, ולא התגלגלו טוב בכלל. (ראה תמונה למעלה לתצוגה מפורקת). בחרנו להחליף את גלגל הגלגלים הזה בגלגל גלגלית מסתובב המיועד לשימוש בתחתית עגלות מתגלגלות וכו '.

עיצבתי שתי צלחות ב- Fusion 260 שיתאימו בחלק העליון והתחתון של רכזת הסיבוב מפלסטיק בחלק האחורי של הרכב (ראו תמונה). צלחות אלו נחתכו על חותך פלזמה CNC. חתיכה קטנה של צינורות פלדה מולחמה בכל חור בצלחות אלה. ברגים עברו דרך הלוח העליון, הלוח התחתון ולאחר מכן חורים בלוחית ההרכבה על גלגל הגלגלים.

תודה שקראתם את המדריך הזה, והצביעו עבורו בתחרות PVC וגרמו לזה לזוז!

פרס ראשון בתחרות Make it Move 2017