Модифицирано диво нещо - Управление с джойстик - Ново и подобрено: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Актуализация 8/1/2019: Две години след завършването на този проект, аз проектирах и произведох няколко платки за улесняване при преобразуването на тези инвалидни колички. Първата платка е почти същата като споената тук перфорирана платка, но вместо това е професионално произведена платка, която използва Arduino Nano. Съществува и заместител на оригиналната платка за управление на запасите (тя има вградена схема за управление на двигателя), както и платка, която се включва в платката за управление на запасите и подражава на джойстиците, като по този начин ги прави много по-лесни за използване. Ето цялата информация за тези дъски: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… Ако искате една от тези дъски, моля, свържете се с мен чрез моя блог и можем да отидем от там: https:/ /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

Това ръководство е написано от Уилем Хилиър, ученик в гимназията Champlain Valley Union, намираща се в Hinesburg, VT. Този проект е завършен вътре и извън часовете по Технология на проектирането и инженерната роботика, преподавани от Олаф Вердонк.

В края на март 2017 г. местен физиотерапевт се свърза с гимназията и попита дали бихме могли да променим Wild Thir Wild Thing за еднократно използване на джойстик, като следвате тази инструкция: https://www.instructables.com/id/ Wild-Thing-Modification/

Взехме тези инструкции и подобрихме дизайна, където можем. Областите, в които подобрихме, включват:

• Монтаж/окабеляване на електроника
• Код
• Монтаж на джойстик и джойстик
• PVC монтажна система
• Облегалка, облегалка за глава и други опорни конструкции
• Колело с колело

Не използвахме сонарен сензор и пиезо бипер в нашата конструкция, както оригиналът.

В последния ден на изграждане, когато монтирахме окончателните опорни конструкции и представихме проекта на момичето, присъстваше местната преса. Те заснеха и интервюираха няколко души и след като попаднаха в местните новини, видеото беше включено в националните новини, както и на безброй места онлайн.

Тези инструкции не са изчерпателни като оригиналния Instructable, а са по-скоро „добавка“, която адресира само променените от нас области.

Извинения за под-номиналните снимки в тази инструкция. Имах iPhone 5 по време на този проект и той няма най -добрата камера …

ОТКАЗ ОТ ОТГОВОРНОСТ: Гимназията на Champlain Valley Union или която и да е другаде, ако нейните ученици, преподаватели и персонал не носят отговорност за каквито и да било наранявания на някое лице или щети на който и да е обект, включително колата, причинени от модификациите. Всеки вид модификация ще анулира и гаранцията, предоставена от производителя на автомобила

Стъпка 1: Части и консумативи

Въпреки че е почти същият като оригиналния списък с части на Instructable, има някои разлики.

Много от тези части могат да бъдат закупени локално в Home Depot, Lowe's или в местния магазин за хардуер. Всички цени са посочени към момента на публикуване.

PVC рамка:

• 3/4 "PVC тръба
• Гайки, болтове и шайби за проходни болтове
• 90 градуса PVC лакти - x4
• 30 градуса PVC лакти - x2

Приблизителна цена за рамкиране: $ 30-40

Електроника:

• Adafruit Pro Trinket - 5V 16MHz

  • Използва се за получаване на входовете от джойстика и управление на двигателите по подходящ начин
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95

• Джойстик

  • Всеки двуосен аналогов джойстик ще работи - използвайте този, който работи най -добре физически за вашето приложение.
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99 Мощност

• Разпределителна шина (x2)

  • Използва се за разпределение на мощността и опростяване на окабеляването
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • 1,95 $ 2

• Подстригване на потенциометър

  • Използва се за контрол на скоростта на автомобила.
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• Perfboard

  • Използва се за запояване на друга електроника на място. Действа като платка за електрониката на контролера.
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50

• Мъжки заглавки

  • Използва се за създаване на щепсели за други компоненти
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95

• Женски заглавки

  • Използва се за другия край - ще го прикачим към кабела на джойстика, така че да може да се включи в нашата контролна платка.
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• Моторни контролери (x2)

  • Можете да използвате всеки 12V PWM контролер на двигателя с обратни възможности, въпреки че това сме използвали и те са отлични (макар и малко скъпи).
  • $ 45,00 x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• Кондензатори (x2)

  • Изравнява напрежението, когато изразходвате много енергия (например ускорява бързо).
  • https://www.digikey.com/product-detail/bg/UVK1E472M
  • $ 1,37 x 2

• Превключвател на захранването

  • Използва се за включване/изключване на колата
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Si
  • $3.42

• Държач за предпазител

  • https://amzn.to/2seAlYf
  • $2.98

• 20A автомобилен предпазител

  Можете да ги купите много евтино на местно ниво

• Всяка жица с тежки габарити

  • Използва се за захранване
  • Може лесно да се закупи на място

• Малък 4 или повече пинов кабел

  • Използва се като кабел за джойстик
  • USB кабелите работят добре

• Пръстени клеми

  Можете да ги закупите локално

• По избор: надградена батерия

  • Дава време за работа приблизително два пъти по -дълго от стандартната батерия
  • https://amzn.to/2ssMjPV
  • $33.11

• Конектори за захранване

  • За лесно изваждане на батерията и лесно зареждане
  • https://amzn.to/2sDocOY
  • $12.95

Обща цена на електрониката: $ 190,69

Обща прогнозна цена на промяна: $ 200-300

Стъпка 2: Монтаж/окабеляване на електрониката

Вместо да запоя всички необходими проводници директно към Adafruit Trinket Pro, избрах да изградя печатна платка, на която са прекъснати всички необходими връзки.

Използвах перфорирана дъска и запоени женски заглавки за Trinket Pro. Използвах мъжки хедъри за захранване, серво и джойстик връзки. Потенциометърът за скорост е запоен директно върху тази контролна платка, за разлика от оригиналния дизайн, където потенциометърът за регулиране на скоростта е бил външен от платката за управление. Това е значително по -надеждно (за разлика от конектора) и е по -лесно за изработка.

Освен това има два превключвателя, които контролират коя заглавка на джойстика е активна. Един превключвател превключва сигнала по оста x между двата заглавия, а другият превключва сигнала по оста y. Всяка заглавка е свързана "срещу" другата - напр. земята и VCC се превключват в позиция от другия хедър. Това позволява превключването на джойстика между лявата и дясната работа чрез просто превключване на заглавката на джойстика и завъртане на два превключвателя, без препрограмиране на контролера.

Стъпка 3: Код

Опитвайки оригиналния код, открих, че той е изключително забавен. След известно проучване/тестване беше установено, че кодът на сонара кара контролния контур да работи много бавно, когато не е прикрепен сензор за сонар. Това се дължи на факта, че Arduino ще изпрати "пинг" към сензора на сонара и ще изчака времето да получи обратно "пинг" от сензора на сонара. Когато няма свързан сонарен сензор, той никога не получава пинг обратно, но изчаква известно време да получи такъв, преди в крайна сметка да изтече времето.

След като премахна този код, както и друг ненужен код (специално код, предназначен за управление на кола със серво за управление), той работи доста добре.

Стъпка 4: Джойстик и джойстик

Оригиналният дизайн използваше стандартен двуосен потенциометър-джойстик от дистанционно за самолет и т.н. Докато те работят, те често не са с особено високо качество и освен това дръжката не е идеална, тъй като е направена да се използва с един палец. Избрахме да използваме 2-осен джойстик с топка дръжка за по-лесно използване. Проектирах и 3D отпечатах монтаж за джойстика. Общо той премина през 4 печатни редакции, преди да бъде задоволителен.

Има няколко неща, които трябва да се отбележат за монтажа на джойстика:

• Той използва два болта с отвор за закрепване към 1 "PVC. За да определим точния размер, необходим за това, отпечатахме набор от" тестови пръстени "с малко различни вътрешни диаметри (вижте снимката по-горе).
• Този конкретен файл се нуждае от поддръжка, за да се отпечата най -добре - отпечатах го на Ultimaker 3. Предполагам, че може да отпечата отстрани, но вероятно няма да излезе супер добре. Прикачих и модел, който не се нуждае от поддържане.
• Има U-образен канал, изрязан от вътрешността, който позволява на кабела да премине между изходния отвор и другия потенциометър.
• Моят дизайн използва лазерно изрязан акрилен капак, който лесно може да бъде отпечатан 3D вместо това

Стъпка 5: PVC монтажна система

Подобно на оригиналния дизайн, използвахме PVC, за да изградим рамка около превозното средство. Тази рамка осигурява по -голяма защита за потребителя, както и удобни точки за монтаж на други части като джойстика и облегалката за глава.

Използвахме проходни болтове, за да закрепим PVC рамката към съществуващата рамка в четири точки (вижте изображението по-горе; точките за монтаж са закръглени в червено).

Стъпка 6: Облегалка, облегалка за глава и други опорни конструкции

Като се има предвид, че изграждаме инвалидна количка, поддържащата конструкция и ергономичността на продукта е много важно. Имаше три области, които бяха драстично подобрени от оригиналната Wild Thing.

1. Облегалка

Използвахме пенообразна дъска с два триъгълни клина от дърво между нея и оригиналната седалка, така че облегалката беше по-стръмна. За осигуряване на цялата настройка бяха използвани асансьорни болтове.

2. Странични опорни конструкции на багажника

Използвахме парче ламарина, монтирано на задната оранжева рамка, обвито около страните на талията на потребителя. Пяната беше увита около "върховете" на това метално парче. Вижте снимки.

3. Подглавник

Облегалката на кикборда е добра по отношение на опората на гърба, но не беше достатъчно висока, за да поддържа главата на потребителя в нашия случай. Поради това беше добавена облегалка за глава. Свалихме облегалката за глава от съществуващата (ръчна) инвалидна количка на потребителя и просто я закрепихме на таблото.

Стъпка 7: Колело за колело

Оригиналното колело и поддържащата му конструкция бяха пластмасови, имаха твърде много игра и изобщо не се търкаляха добре. (вижте снимката по -горе за разглобен изглед). Избрахме да сменим това колело с въртящо се гумено колело, предназначено за използване на дъното на търкалящи се колички и т.н.

Проектирах две плочи във Fusion 260, които да се поберат в горната и долната част на пластмасовата въртяща се главина в задната част на автомобила (вижте снимката). Тези плочи бяха изрязани на CNC плазмена резачка. Във всеки отвор на тези плочи беше заварено малко парче стоманена тръба. Болтовете преминаха през горната плоча, долната плоча и след това отворите в монтажната плоча на колелото.

Благодарим ви, че прочетохте тази инструкция и гласувайте за нея в PVC конкурса и го направете да се движи!

Първа награда в конкурса Make it Move 2017