R2D2: 7 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

"Тази инструкция е създадена в изпълнение на проектните изисквания на Makecourse в Университета на Южна Флорида (www.makecourse.com)"

Фен ли сте на Междузвездни войни? Обичате ли Astromech Droids? Обичате ли да правите неща? Ако сте отговорили с „Да“на някой или всички тези въпроси, тогава тази инструкция е за ВАС!

Това ръководство е предназначено да ви помогне с възможно най -голяма лекота да създадете свой собствен R2D2 astromech Droid!

Стъпка 1: Списък на материалите

Ето обширен списък на необходимите материали:

1 Микроконтролер Arduino Uno

1 L298N Табло за водача на двигателя

2 DC двигатели 6-9V (опция за настройка на скоростната кутия)

2 колела

1 Малко колело на колелото

2 Адаптер за батерията

6 батерии тип АА

1 9V батерия

Асортимент от джъмпер кабел от мъжки към мъжки

Асортимент от джъмперни кабели от мъжки към женски

2 превключвателя (по избор)

1 серво мотор

4 "PVC тръба (7" дълга)

Акрилен купол с диаметър 4,5"

Пяна дъска

Табло за илюстрации

Пистолет за горещо лепило

Горещо лепило

Лепило Gorilla

Акрилна боя (синя, черна, сива и бяла)

Четки за рисуване

Режещи инструменти

В допълнение към материалите, тези ресурси и инструменти също са необходими/полезни:

Лаборатория за 3D принтер / 3D печат

Инструменти за запояване

Резачки и стрипери за тел

Компютър или лаптоп

Стъпка 2: Необходим софтуер

Следните са безплатни за изтегляне, ако сте студент и са необходими за този проект:

Autodesk Inventor

Софтуер Arduino

И двата софтуера са съвместими с Windows и Mac OSX.

Забележка: Всяка CAD програма ще работи; За този проект беше използван Autodesk Inventor.

Стъпка 3: Скицата на Arduino

Това е скицата на Arduino във версия 1.8.8.

За да стартирате кода, изтеглете предоставения код и го отворете от вашия софтуер Arduino

Проверете дали дъската ви Arduino е свързана с вашия компютър, като щракнете върху „Инструменти“в лентата с менюта и проверете дали е избран правилният „Порт“

Щракнете върху синята стрелка за качване с включен USB към компютъра и микроконтролера

Кодът за този проект е прост цикъл. Сервомоторът непрекъснато върти главата на R2D2 на 180 градуса. Едновременно със серво мотора, и двата постояннотокови двигателя се управляват едновременно за определено време и след това десният постоянен двигател работи само за определено време, за да въведе завой наляво, след което контурът се повтаря, докато не се изключи.

Подробни обяснения за това, което прави всеки ред код, са предоставени в самия код.

Забележка: Библиотеката servo.h, включена в кода, се предлага стандартно с скицата на Arduino.

Стъпка 4: Сглобяване на системата за управление

Ако за първи път сте с вериги, може да бъде страшно да се погледне, но с предоставените схеми и снимки процесът трябва да бъде достатъчно лесен за следване. С включването на платката на водача на двигателя L298N окабеляването никога не е било по -лесно.

Тази система за управление има три основни компонента:

Двигател с постоянен ток за ляв крак (управляван от платката на водача на двигателя L298N)

DC мотор с десен крак (управляван от L298N Board Driver Board)

Серво моторът (управляван от платката Arduino)

В стъпка 3 щифтовете и клемите на платката на двигателя са обозначени за ваша информация. Положителните и отрицателните проводници влизат в съответните им портове на платката на драйвера на двигателя. Батерията 9V+, която захранва двигателите и платката на драйвера на двигателя, е свързана към левия и средния щифт на 3 -портовия терминал на платката на драйвера на двигателя, а десният порт е свързан към платката Arduino.

Използвайки 6 джъмперни кабела от мъжки към женски, свържете 6 пина към посочените щифтове на платката Arduino. Обърнете внимание, че щифтовете за активиране ТРЯБВА да отидат до щифтовете с "~" пред него. Това са PWM щифтове, които позволяват на Arduino да контролира скоростта на двигателя.

Сервомоторът е свързан директно към платката Arduino. Оранжевият проводник е свързан към "~" щифт, защото изисква PWM сигнал, докато червеният и кафявият проводник са съответно положителни и отрицателни проводници. Допълнителна батерия 9V се използва за захранване на платката Arduino през порта за батерията.

Забележка: За да улесните използването, можете да запоявате ключове в положителните проводници за батериите. Това става чрез отстраняване на положителния проводник и запояване на превключвател последователно с проводника.

Ако имате проблеми с платката на драйвера на двигателя, ето допълнителна помощ, която използвах при отстраняване на неизправности. L298N Урок на борда на водача на двигателя

Стъпка 5: CAD компоненти

Целта на дизайна е да направи нещо забавно, функционално и възможно най -близо до качеството на филма. Например, исках устройството R2D2 да седи под лек наклон. Краката са моделирани отделно от тялото и главата, позволяващи ориентация на R2D2 във всяка позиция.

Това са частите, които създадох с помощта на Autodesk Inventor. Тялото, главата, краката, краката и вътрешната структура са направени отделно един от друг. Ако притежавате свой собствен 3D принтер, можете да го използвате или ако имате достъп до лаборатория за 3D печат, това също работи. Печатните лаборатории обикновено са достъпни, така че ако тръгнете по този път, това трябва да е рентабилно. Изминах пътя за изработване на всеки компонент от различни материали за хоби, които по -късно ще бъдат обсъдени подробно.

Забележка относно дизайна: Краката са направени кухи, за да позволят на проводниците от DC двигателя да преминават през тях.

Стъпка 6: Монтаж

Предговор: Избрах да построя моя R2D2 от пяна, платка Illustrator, PVC и акрил. Тези части също могат лесно да бъдат отпечатани 3D.

През цялата тази конструкция използвах 3D моделираните части, описани подробно в стъпка 6 за размери.

Започнах с изграждането на вътрешната структура на PVC тръбата. Височината на тръбата е 7 инча, така че височината на носещата конструкция трябва да се побере вътре в нея. Сервомоторът има слот, врязан в горната кръгла част от пяна, която проводниците са насочени към тялото. Платката Arduino, L298N и батериите са монтирани с горещо лепило към носещата конструкция. Забележете ориентацията на всеки компонент, за да можете да прикачите батериите и USB кабелът също трябва да има достатъчно място за свързване. След като системата за управление е монтирана, поставете носещата конструкция в тялото.

След това създадох всеки отделен панел за краката. Подробно на снимките по -горе са парчетата, които ще трябва да изрежете. Поддържащи парчета пяна са добавени за допълнителна опора. Не прикрепяйте задния панел към краката, докато проводниците не преминат през тях.

Краката се създават отделно, преди да се прикрепят към краката. Двигателите с постоянен ток, които бяха използвани в този проект, идваха от комплект за автомобили Arduino и се предлагаха с монтажни винтове, които бяха използвани за закрепване към стената на крака. В горната част на крака трябва да се изреже малка дупка, за да може телта да премине. Два от тези крака трябва да бъдат създадени и прикрепени към съответните им крака. И двата готови продукта са описани подробно на прикачена снимка.

Средният крак е създаден по същия начин, както левия и десния крак. Отбелязвайки чертежа на CAD, има няколко парчета полукръг, които са изрязани и прикрепени вертикално от стъпалото и дъното на модула R2. По -късно те ще се поберат и ще се добави лепило, за да се получи правилната ориентация на средния крак. Към този крак е прикрепено малко колело, за да се добави опора и лекота на управление на модула R2. Открих, че е най -лесно първо да прикрепя средния крак, преди да прикрепя левия и десния крак/крака.

Главата е създадена чрез изрязване на акрилен купол и дъска от пяна, за да се създаде формата на "купол". Прикрепете серво рамо към дъното на куполната конструкция в центъра. Това по -късно ще бъде прикрепено към серво мотора.

Забележка: за да получите извитата форма на краката и главата, изрежете дъската на Illustrator (картон) по дължина и се огънете в кривата по ваш избор. Открих, че е най -лесно първо да огъна дъската във форма и след това веднага да залепя на място.

И накрая, можете да нарисувате този проект по ваш вкус. Отидох с прост дизайн, за да получа атмосферата на "R2D2", но не и да бъда прекалено подробен и сложен.

Предупреждение: Ако използвате пяна, не използвайте боя за пръскане, която съдържа ацетон, в противен случай тя ще разтвори пенопласта ви.

Стъпка 7: Краен продукт и употреба

Ето крайния продукт след свежа боя и монтаж. Чувствайте се свободни да добавите още повече подробности от мен.

Допълненията и възможностите за този проект са безкрайни! Bluetooth, звуци и мигащи светлини, за да назовем само няколко!

Приятно и щастливо създаване!