Zippy the Fanbot: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

מדריך זה נוצר להגשמת דרישת הפרויקט של MAKEcourse באוניברסיטת דרום פלורידה (www.makecourse.com).

Zippy the Fanbot הוא פרויקט מבוסס Arduino המנצל דחף המיוצר על ידי מדחפים המותקנים על מנועים ללא מברשת על מנת להניע או לסובב את הבוט לכיוונים הרצויים. המשתמש שולט בבוט באמצעות שלט רחוק אינפרא אדום. השם זיפי נבע מהעובדה שרוב האסיפה מוחזקת יחד עם קשרי רוכסן.

שלב 1: הדפס תלת מימד את החלקים

המסגרת של מכלול זה, כמו גם מארז הארדואינו ותיבת האלקטרוניקה הודפסו בתלת מימד. כל חלק הודפס במילוי של 30% עם 3-5 קליפות. העליתי את קבצי החלק STL כדי להקל עליך. פשוט הורד אותם והבא אותם למדפסת תלת מימד טובה!

שלב 2: רכישת האלקטרוניקה והחלקים הדרושים

יהיה צורך במספר מוצרי אלקטרוניקה וחלקים על מנת לבנות ולהשתמש ב- Zippy the Fanbot. להלן רשימה של כל החלקים בהם השתמשתי בעת ביצוע הפרויקט הזה:

1x Arduino Uno R3

חיישן אינפרא אדום VS/HX1838B

חבילה אחת של סיכות כותרת זכר לזכר (מספיק לסיכות ארדואינו)

חבילה אחת של 8 חוטי מגשר נקבה לנקבה

1x 3S 11.1V סוללת ליתיום פולימר

1x רתמת חלוקת חשמל או לוח חלוקת חשמל

4x Afro SimonK 20A OPTO ESCs

4x Sunnysky X2212 KV980 מנועים ללא מברשות

2x APC CW 8045 מדחפים רב מוטוריים

2x APC CCW 8045 מדחפים מרובי מנוע

חבילה אחת של עניבות רוכסן בגודל 4 אינץ '

4x גלגלים מסתובבים קלים

1x חבילת רצועות סקוטש

1x גליל קלטת דו צדדית רכה

שלב 3: הרכיב את החלקים ובנה את המעגל

לאחר שהדפסת תלת מימד את כל החלקים הדרושים ורכשת את כל שאר הרכיבים הדרושים, הגיע הזמן להתחיל להרכיב את זיפי! עיין בתמונה הראשונה במדריך זה על מנת לדמיין כיצד הכל מורכב.

המסגרת המודפסת בתלת מימד היא אינטואיטיבית מאוד להרכבה, וכך התכוונתי להיות. שתי הזרועות משתלבות כדי ליצור מסגרת X ויש סוגר שמתאים על הזרועות. נרתיק האלקטרוניקה נכנס מתחת לזרועות. מתאמי המאוורר מותקנים בקצות כל זרוע ומתאמי הגלגלים מחליקים ישר לרגלי המסגרת. זה צריך להיות מאוד אינטואיטיבי היכן ליישם את כל העניבות, עם זאת, אם זה לא זה, פשוט תסתכל על התמונה הראשונה על זה בלתי ניתן להבנה! אין צורך להחיל עניבות רוכסן כדי להחזיק את הסוגר העליון על הזרועות.

לאחר שהמסגרת הורכבה, הגיע הזמן לחבר ולהרכיב את האלקטרוניקה. מכשירי ה- ESC מותקנים בזרועות בעוד המנועים מותקנים על מתאמי המאוורר. הן ה- ESC והן המנועים מותקנים עם קשרי רוכסן. הקוטביות צריכה להיות הפוכה בין ה- ESC למנועים בזרועות השמאליות והאחוריות הימניות הקדמיות, כך שהם מסתובבים בכיוון השעון. לשתי הזרועות האחרות יהיו מנועים המסתובבים נגד כיוון השעון. לכן הרכבים עם כיוון השעון יוצבו על המנועים הימניים הקדמיים השמאליים והאחוריים ואילו האביזרים נגד כיוון השעון יוצבו על המנועים הימניים הקדמיים והשמאליים האחוריים. כיווני סיבוב מנוגדים אלה מייצרים מומנטים מנוגדים המסייעים לביצועים היציבים של הבוט.

השתמש בסקוטש כדי להרכיב את מארז ה- Arduino כמו גם את סוללת ה- LiPo על גבי התושבת המרכזית. השתמש בקלטת דו צדדית כדי להרכיב את חיישן ה- IR במרכז העליון של מארז Arduino, כך שהוא נמצא במיקום אופטימלי לקבלת אותות מהשלט. כל חלוקת הכוח מה- LiPo ועד ה- ESC מוזנת דרך תיבת האלקטרוניקה היושבת בנרתיק האלקטרוניקה. חוט האות מהארדואינו ל- ESC ניזון גם דרך תיבת האלקטרוניקה. היזהר מאוד לא לחצות את החיווט בין ה- LiPo ל- ESCs. זה יכול לפגוע בקלות ב- ESCs ועלול להצית שריפה.

עיין במערך המעגלים הממחיש כיצד הכל מחובר יחד.

שלב 4: הבזק את הארדואינו

לאחר הרכבת ציפי הפאנבוט, הגיע הזמן להבהב את הארדואינו עם התוכנה הדרושה. סיפקתי את המערכון של Arduino המשמש לשליטה בזיפי. הקוד בעצם דורש 5 כפתורים להפעלת הפאנבוט. הכפתורים הטובים ביותר לתכנות הם כפתורי הניווט בשלט הרחוק. זה אינטואיטיבי שכפתורי למעלה/למטה יזיזו את הבוט קדימה/אחורה בעוד הכפתורים שמאלה/ימין יסובבו את הבוט נגד כיוון השעון/כיוון השעון. כפתור הניווט המרכזי ישמש כמתג הרג ולהפסיק את כל המנועים. אם השלט שבו אתה משתמש אינו פועל עם קוד זה, הסר את המדחפים מהבוט והשתמש במסך הטורי ב- Arduino IDE כדי לתכנת מחדש את ה- Arduino לעבודה עם כפתורי הכיוון בשלט הרחוק שלך. אתה פשוט צריך ללחוץ על הכפתור שבו אתה רוצה להשתמש ולבחון איזה ערך מופיע על הצג הטורי. לאחר מכן, החלף את הערך במשפט if המתאים בקוד שסיפקתי עם הערך שאתה רואה במסך הטורי.

הקוד פשוט למדי כפי שתראה. ישנם 5 בדיקות מותנות הקובעות על איזה כפתור נלחץ. לדוגמה, אם חיישן ה- IR מזהה שלחיצה על כפתור למעלה, שני המנועים הקדמיים יסתובבו, מה שמושך את הבוט קדימה. אם נלחץ על כפתור הניווט השמאלי, המנועים הימניים הקדמיים השמאליים והאחוריים מסתובבים וגורמים לבוט להסתובב נגד כיוון השעון. אם לוחצים על לחצן לתמרון מסוים, המנועים המתאימים יגדילו את מהירותם ברציפות עד להגעה למהירות מרבית.

נניח לרגע שהבוט זז קדימה כשהמנועים הקדמיים שלו מסתובבים במהירויות המקסימליות שלהם. אם המשתמש לוחץ לחיצה ארוכה על כפתור ההורדה, המנועים הקדמיים יאטו עד שהם נעצרים לגמרי ואז המנועים האחוריים יופעלו וישלחו את הבוט לאחור. זה חל גם על התמרונים הסיבוביים של הבוט. זה מאפשר למשתמש להאיץ או להאט את התמרונים שהבוט מבצע.

עכשיו, נניח שהבוט שוב מתקדם במהירות מסוימת. אם תלחץ על כפתור הכיוון השמאלי או הימני, הבוט יפסיק מיד לסובב את כל המנועים לפני הפעלת המנועים שגורמים לו להסתובב. לכן, המשתמש יכול לעבור מיד בין תנועה לינארית לתנועה סיבובית.

שלב 5: תהנה בעזרת Zippy והיה בטוח

עכשיו אתה מוכן! לאחר שבנית את ציפי וגרמת לקוד הארדואינו לפעול, הגיע הזמן לשחק. היו זהירים במיוחד, במיוחד סביב ילדים ובעלי חיים. וודא שהמדחפים מאוזנים היטב ומהודקים היטב על המנועים. המנועים ללא מברשת המשמשים בפרויקט זה מסתובבים בסל ד גבוה מאוד, ולכן האביזרים מסוגלים מאוד לגרום לפציעות. תעשה חיים!