Zippy the Fanbot: 5 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

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

Zippy the Fanbot е проект, базиран на Arduino, който използва тяга, произведена от витла, монтирани на безчеткови двигатели, за да задвижва или завърта бота в желаните посоки. Потребителят управлява бота с инфрачервено дистанционно управление. Името Zippy е измислено от факта, че по -голямата част от събранието се провежда заедно с ципове.

Стъпка 1: 3-D отпечатайте частите

Рамката на този монтаж, както и корпусът на Arduino и кутията с електроника бяха отпечатани 3-D. Всяка част е отпечатана при 30% пълнене с 3-5 черупки. Качих файловете с части STL, за да ви улесня. Просто ги изтеглете и ги занесете на добър 3-D принтер!

Стъпка 2: Купете необходимата електроника и части

За да се изгради и използва Zippy the Fanbot, ще са необходими редица електроника и части. Ето списък на всички части, които използвах при създаването на този проект:

1x Arduino Uno R3

1x VS/HX1838B инфрачервен сензор

1x пакет мъжки към мъжки щифтове (достатъчно за щифтове Arduino)

1x пакет от 8 женски към женски джъмпери

1x 3S 11.1V литиево -полимерна батерия

1x кабел за разпределение на захранването или табло за разпределение на електроенергия

4x Afro SimonK 20A OPTO ESCs

4x Sunnysky X2212 KV980 безчетков двигател

2x APC CW 8045 многороторни витла

2x APC CCW 8045 многороторни витла

1x пакет от 4 връзки с цип

4x леки въртящи се колела

1x пакет велкро ленти

1x ролка мека двустранна лента

Стъпка 3: Сглобете частите и изградете веригата

След като отпечатате 3-D всички необходими части и закупите всички други необходими компоненти, е време да започнете да сглобявате Zippy! Вижте първата снимка в тази инструкция, за да визуализирате как всичко е събрано заедно.

3-D отпечатаната рамка е много интуитивна за сглобяване, каквато я имах предвид. Двете ръце се блокират, за да направят X рамка и има скоба, която приляга над ръцете. Кобурът за електроника отива под мишниците. Адаптерите за вентилатори се монтират на краищата на всяко рамо, а адапторите за колела се плъзгат право към краката на рамката. Трябва да е много интуитивно къде да приложите всички цип връзки, но ако не е, просто погледнете първата снимка на тази неразрушима! Не е абсолютно необходимо да се прилагат ципове, за да се държи горната скоба върху ръцете.

След като рамката е сглобена, е време да свържете и монтирате електрониката. ESC се монтират на раменете, докато двигателите трябва да се монтират на адаптерите на вентилатора. ESC и двигателите са монтирани с ципове. Необходимо е да се обърне полярността между ESC и двигателите на предната лява и задната дясна ръка, така че те да се въртят по часовниковата стрелка. Другите две рамена ще имат двигатели, които се въртят обратно на часовниковата стрелка. Следователно подпорите по посока на часовниковата стрелка ще бъдат монтирани на предния ляв и заден десен двигател, докато подпорите обратно на часовниковата стрелка ще бъдат монтирани на предния десен и заден ляв двигател. Тези противоположни посоки на въртене произвеждат противоположни въртящи моменти, които спомагат за стабилната работа на бота.

Използвайте велкро, за да монтирате корпуса на Arduino, както и LiPo батерията отгоре на централната скоба. Използвайте двустранна лента, за да монтирате IR сензора в горния център на корпуса на Arduino, по този начин той е на оптимално място за приемане на сигнали от дистанционното. Цялото разпределение на мощността от LiPo към ESC се подава през електронната кутия, която се намира в кобура за електроника. Сигналният проводник от Arduino към ESC също се подава през електронната кутия. БЪДЕТЕ МНОГО ВНИМАНИ да не пресичате кабелите от LiPo към ESC. Това може лесно да повреди ESC и потенциално да предизвика пожар.

Вижте схемата на схемата, която илюстрира как всичко е свързано заедно.

Стъпка 4: Преминете Arduino

След като Zippy the Fanbot е сглобен, е време да флашнете Arduino с необходимия софтуер. Предоставих скицата на Arduino, която се използва за управление на Zippy. Кодът по същество изисква 5 бутона за работа на фенбота. Най -добрите бутони за програмиране са бутоните за навигация на дистанционното управление. Интуитивно е, че бутоните нагоре/надолу ще преместват бота напред/назад, докато бутоните наляво/надясно ще завъртат бота обратно на часовниковата стрелка/по часовниковата стрелка. Централният бутон за навигация ще действа като превключвател за спиране и ще спре всички двигатели. Ако дистанционното, което използвате, не работи с този код, премахнете витлата от бота и използвайте серийния монитор в Arduino IDE, за да препрограмирате Arduino за работа с бутоните за насочване на вашето дистанционно. Просто трябва да натиснете бутона, който искате да използвате, и да наблюдавате каква стойност се показва на серийния монитор. След това заменете стойността в съответната инструкция if, която е в кода, който предоставих, със стойността, която виждате на серийния монитор.

Кодът е доста прост, както ще видите. Има 5 условни проверки, които определят кой бутон е натиснат. Например, ако IR сензорът открие, че бутонът нагоре е натиснат, двата предни двигателя ще се завъртят, което издърпва бота напред. Ако се натисне левият навигационен бутон, предният десен и задният ляв двигател ще се завъртят, което ще доведе до завъртане на бота обратно на часовниковата стрелка. Ако бутонът за определена маневра се задържи, съответните двигатели непрекъснато ще увеличават скоростта си, докато се достигне максимална скорост.

Да кажем за секунда, че ботът се движи напред, а предните му двигатели се въртят с максималните си скорости. Ако потребителят натисне и задържи бутона за надолу, предните двигатели ще се забавят, докато не спрат напълно, след което задните двигатели ще се активират и изпращат бота на заден ход. Това важи и за ротационните маневри на бота. Това позволява на потребителя да ускори или забави маневрите, които ботът изпълнява.

Сега, да речем, че ботът отново се движи напред с известна скорост. Ако се натисне бутонът за насочване наляво или надясно, ботът незабавно ще спре да върти всички двигатели, преди да активира двигателите, които го карат да се върти. Следователно потребителят може незабавно да превключва между линейно и ротационно движение.

Стъпка 5: Забавлявайте се с Zippy и бъдете в безопасност

Вече сте готови! След като сте изградили Zippy и сте заработили кода на Arduino, е време да си поиграете. Бъдете изключително внимателни, особено сред деца и животни. Уверете се, че витлата са добре балансирани и стегнати плътно върху двигателите. Безчетковите двигатели, използвани в този проект, се въртят при много високи обороти, следователно подпорите са много способни да причинят наранявания. Забавлявай се!