Ndërtimi 1KG Sumobot: 6 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:20

Ky udhëzues do t'ju udhëheqë përmes procesit të projektimit dhe ndërtimit të një sumoboti 1 kilogram.

Por së pari, pak sfond pse vendosa ta shkruaj këtë. Isha gati për të riparuar sumobotin tim të vjetër për një konkurs kur kuptova se nuk kisha bërë kurrë një Udhëzues se si të bëja një sumobot. Unë kam qenë i qetë në Instructables vitin e kaluar, kështu që vendosa që do të kthehesha me këtë Instructable se si të ndërtoja një sumobot 1KG.

Së pari, shumë prej jush do të pyesin: çfarë është sumobot?

Në thelb, një sumobot është një lloj roboti i përdorur në garat sumobot ose robot-sumo. Siç sugjeron edhe emri, qëllimi është të nxisim njëri -tjetrin nga një unazë, i ngjashëm me mundjen sumo. Sumobot në vetvete është krijuar me qëllimin e vetëm për të shtyrë një sumobot tjetër nga unaza. Sumobot në këtë Udhëzues është 1 kilogram. Ka, megjithatë, klasa të tjera të peshës si 500 gramë dhe 3 kilogramë.

Aftësitë e nevojshme:

• Njohja me CAD (Dizajni i Ndihmuar me Kompjuter)
• Bashkim
• Programimi në Arduino

Nuk kërkohen shumë aftësi për këtë projekt. Vetëm të qenit rehat me CAD, bashkimi dhe programimi shkon shumë. Mos u shqetësoni nga sa i komplikuar duket dizajni i ndihmuar nga kompjuteri. Autodesk ofron mësime falas gjithëpërfshirëse për softuerin e tyre (unë përdor Fusion 360 vetë) dhe është jashtëzakonisht e dobishme për një fillestar që mëson litarët. Për mua, ajo që është më e rëndësishme është gatishmëria dhe gatishmëria për të mësuar, dhe natyrisht për t'u argëtuar gjatë rrugës.

Me këtë, le të fillojmë.

P. S. Unë gjithashtu po e fut këtë Instructable në konkursin Make it Move. Nëse ju duket e mrekullueshme kjo e udhëzueshme, ju lutemi votoni edhe për mua. (Unë dua bluzën; duket vërtet bukur:))

Hapi 1: Lista e Pjesëve

Lista e pjesëve:

0,090 "6061 Fletë alumini - 12" x 12 "(ose çdo fletë alumini 0.090" /2.2mm që mund të jetë CNC'd. Zgjodha 6061 pasi kjo do të përdorej për trupin kryesor, dhe 6061 ka një forcë të drejtë)

Fletë alumini 0.5 mm - 12 "x 12" (Çdo aliazh do të funksiononte; kjo është vetëm për kapakun dhe tehun e sipërm. Kam përdorur copëza alumini rezervë)

Fletë alumini 5 mm (Përsëri, çdo aliazh do të funksiononte. I imi ishin 7075 copa alumini.)

Motori 2 x 12V DC me çift rrotullues të lartë (Çdo motor me çift rrotullues të lartë do të funksionojë, siç është ky nga Amazon.)

2 x buzë të rrotave (Përsëri, çdo buzë e rrotave do të funksiononte, në varësi të motorit tuaj. Nëse keni një bosht motorik 5 mm, këto rrota do të funksionojnë bukur. Të miat janë në fakt disa rrota të vjetra silikoni që kisha)

4 sensorë të distancës IR (unë përdor sensorë të distancës IR të mprehtë, të cilët mund të blihen nga dyqane të shumta, të tilla si kjo nga Pololu dhe kjo nga Sparkfun.)

2 sensorë IR (mora përsëri këtu nga Sparkfun.)

1 bord mikrokontrollues (unë përdor një ATX2 vetëm sepse kërkohet. Një Arduino Uno i zakonshëm do të ishte më i mirë për lehtësinë e përdorimit).

1 bateri polimer litium 3S (LiPo. 3S LiPos janë 12 volt. Një kapacitet diku nga 800 në 1400 mah do të funksiononte.)

1 Drejtues motori (Përsëri, kjo varet nga sa fuqi mund të tërheqë motori juaj. Kjo shkon drejtpërdrejt në majë të një Arduino Uno dhe mund të sigurojë deri në 5A rrymë.)

Telat, kabllot dhe lidhësit (Për të lidhur sensorët në tabelë dhe për t'u lidhur me një laptop.)

Vida dhe arra M3

Epoksi

Kartoni

Laptop (për të programuar tabelën)

Mjete të tilla si gërshërë, shirita teli dhe hekur bashkues.

Hapi 2: Montimi i Shasisë

Kam përdorur Fusion 360, një softuer 3D CAD/CAM i pajisur me një re, për të hartuar shasinë. Autodesk ofron mësime të bukura këtu. Mësova duke shikuar kryesisht videot dhe më pas duke u përpjekur t'i bëja ato vetë. Unë nuk do të përpiqem t'ju mësoj se si të përdorni Fusion 360; Unë do t'i lë profesionistët të bëjnë punën e tyre.

Vetë dizajni përbëhet nga një bazë kryesore, një teh, një kapak i sipërm, dy kllapa motorikë dhe dy (ose katër) mbajtëse të printuara 3D. Baza kryesore është alumini 2.2mm, kllapat e motorit janë alumini 5mm, tehu është 0.5mm alumin, ndërsa mbulesa e sipërme mund të jetë ose alumini 0.5mm ose karton i zakonshëm. Kam përdorur karton sepse alumini peshon nja dy gram më shumë, dhe unë e kalova kufirin prej 1 kilogram me 10 gram. Kllapat e printuara 3D nga ana tjetër janë të shtypura me ABS, në 50% mbushje.

Modelet që kërkonin alumin u eksportuan në skedarë.dxf dhe u dërguan në një kompani lokale të prerjes me lazer këtu në Filipine. Pjesët e printuara 3D ndërkohë u eksportuan në STL dhe u dërguan përsëri në një kompani lokale të printimit 3D.

Përgjegjësia: Kam ripërdorur një sumobot tim të vjetër që nuk punon më, por përdor këtë dizajn, kështu që disa nga pjesët janë mbledhur tashmë në fotografi. Sidoqoftë, unë do t'ju tregoj gjatë procesit të montimit të të gjitha pjesëve së bashku.

Pasi të jenë prerë pjesët, mund të filloni me kapakun e sipërm, mbajtësen dhe tehun, ose kllapën e motorit.

Mbulesa e sipërme në dizajn është bërë prej alumini, por për shkak të kufizimeve në peshë kam përdorur karton. Kam prerë kartonin në të njëjtat specifikime si në dizajn.

Mbështjellësi i printuar 3D është i siguruar përpara duke përdorur vida, dhe përdoret për të fiksuar fjalë për fjalë tehun. Tehu është ngjitur në bazë duke përdorur epoksi. Vidhosni vrimat në teh dhe baza kryesore përdoret për të udhëhequr pozicionimin dhe për t'u siguruar që është bashkuar saktësisht së bashku. Ka vrima rrethore në bazën kryesore që mund t'i mbushni me epoksi për të ngjitur tehun në bazën kryesore. Sipërfaqja e madhe e vrimave lejon që epoksi të kapë tehun më mirë dhe ta parandalojë atë të shkëputet nga baza. Sensori IR gjithashtu mund të ngjitet në pjesën e poshtme të tehut duke përdorur epoksi, ashtu si në fotografi. Sigurohuni që pjesa e poshtme e sensorit të jetë pingul me dyshemenë.

Për të montuar motorin në bazë, së pari vidhoseni motorin në kllapën e motorit. Sidoqoftë, së pari duhet të lidhni telat në motor, pasi prizat janë në pjesën e pasme të motorit dhe do të ishte e vështirë t'i arrini ato pasi të jenë ngjitur në bazë. Motori rreshtohet me kllapën e motorit dhe mbahet lart me vida. Kjo do të thotë, nëse keni motorin që kam përfshirë në listën e pjesëve. Nëse jo, mund të modifikoni modelin që t'i përshtatet motorit tuaj. Në këtë pikë, ju gjithashtu mund të lidhni buzën e rrotës me motorin. Kllapa e motorit pastaj vidhet në vrimat e pasme të bazës kryesore.

Nëse jeni duke përdorur një drejtues motori që nuk mund të shkojë në majë të Arduino, ose për ndonjë arsye që drejtuesi i motorit duhet të ketë zonën e vet, ka hapësirë midis motorëve dhe tehut për të. Kjo hapësirë është caktuar për baterinë lipo dhe një drejtues motori, në rast se keni nevojë për hapësirë shtesë. Meqenëse ne po punojmë tashmë në pjesën e poshtme të robotit, dhe do të ishte e vështirë të hysh në të më vonë pasi të jetë bashkangjitur kapaku i sipërm, mund ta vendosësh drejtuesin e motorit midis tehut dhe motorëve, ashtu si në fotografi. Shirit i dyanshëm mund të ndihmojë në lidhjen e tij në bazë.

Hapi 3: Elektronikë

Tjetra janë pajisjet elektronike, të tilla si sensorët, drejtuesi i motorit dhe bordi.

Nëse, përsëri, jeni duke përdorur një drejtues motori që nuk shkon mbi një Arduino, filloni të lidhni telat që nevojiten për ta ndërlidhur atë me mikrokontrolluesin. Për drejtuesin tim të motorit, gjithçka që më duhet është një tel sinjali (blu) dhe tokëzimi (i zi). Varet nga vetë shoferi. Ajo që të gjithë shoferët kanë nevojë janë telat për t'u lidhur me baterinë ose burimin e energjisë. Përçuesit e bashkangjitur në XT-60 tim (i njëjti prizë në shumicën e baterive lipo) ishin shumë të trasha, kështu që më duhej ta shkurtoja atë për të përshtatur blloqet e ngushta të lidhësit.

Mikrokontrolluesi im gjithashtu ndan të njëjtin burim energjie si drejtuesit e motorëve, kështu që më duhej të lidhja telat drejtpërdrejt në lidhjet e lidhësit XT-60 në drejtuesit e motorëve.

Vetë sensorët e distancës IR mund të kenë nevojë të lidhin kunjat e kokës, në varësi të sensorit që merrni. Ato zakonisht përfshijnë disa në paketë nëse i blini, kështu që thjesht lidhini ato sipas nevojës.

Ju gjithashtu mund të keni nevojë të lidhni telat së bashku për të lidhur mikrokontrolluesin me sensorët, ashtu si unë. Sensori ka lidhësin e vet; disa përdorin JST, ndërsa disa përdorin headvo servo. Me një Arduino të rregullt, ju mund të ngjitni kabllo kërcyes në Arduino dhe pastaj të lidhni skajin tjetër të kabllit me kabllon që del nga sensori. Procesi funksionon në të njëjtën mënyrë me mikrokontrolluesit e tjerë. Telat që vijnë nga mikrokontrolluesi ngjiten në telat që vijnë nga sensori.

Hapi 4: Vendosja e të gjitha pjesëve së bashku

Sensorët dhe mikrokontrolluesi shkojnë në pllakën e sipërme. I montova sensorët e distancës IR në një bandë kartoni për ta ngritur atë mbi mikrokontrolluesin, pasi telat pas sensorit përplasen me mikrokontrolluesin. Vini re se si ka vetëm tre sensorë në foto. Vetëm në minutën e fundit vendosa të shtoj një sensor të katërt të distancës në pjesën e pasme të robotit. Fatkeqësisht, nuk kishte më hapësirë, kështu që më duhej ta montoja në vetë bazën kryesore, menjëherë pas motorëve.

Mikrokontrolluesi është ngjitur më pas në pllakën e sipërme. Asgjë shumë e vështirë; Unë vetëm bëra disa vrima në karton dhe e vidhova të gjithë tabelën në pjatën e sipërme. Nëse jeni duke përdorur alumin, një stërvitje me dorë do të ishte e domosdoshme.

Pasi gjithçka është siguruar në pllakën e sipërme, përdorni shirit të dyanshëm për ta ngjitur në pjesën e sipërme të motorëve.

Në këtë pikë, mund të filloni të lidhni të gjitha pajisjet elektronike së bashku, siç është lidhja e sensorëve dhe drejtuesit të motorit me mikrokontrolluesin. Nëse jeni duke përdorur drejtuesin e motorit që thjesht ngjitet në krye të Arduino, atëherë nuk ka problem për ju. Nëse jo, atëherë do të duhet ta lidhni sipas specifikimeve të shoferit në tabelë, ashtu si bëra unë.

Pasi të jetë lidhur gjithçka, vendosni lipo në hapësirën e poshtme midis motorëve dhe tehut, pastaj ndizni mikrokontrolluesin dhe drejtuesit tuaj për ta parë atë të ndizet për herë të parë.

Hapi 5: Programimi

Pasi të jetë mbledhur gjithçka, ka një gjë të fundit për të bërë: programoni robotin tuaj.

Programimi i robotit tuaj varet nga ajo strategji që dëshironi. Unë supozoj këtu që ju jeni kompetent në programim, sepse drejtuesi im i motorit përdor komunikim serik (UART), dhe kështu programi im nuk do të funksionojë për drejtuesit e tjerë të motorëve. Në fund të fundit, nuk ka asnjë madhësi që i përshtatet të gjithëve në programim.

Për t'ju ndihmuar, këtu është një diagram bazë i programit tim.

nëse dikush është shumë përpara, shkoni me fuqi të plotë nëse sensori i ngjyrës majtas ose djathtas zbulon një vijë të bardhë, kthehuni prapa nëse sensori i distancës majtas ose djathtas zbulon diçka, kthehuni në atë drejtim nëse sensori i pasmë zbulon diçka, kthehuni në atë drejtim nëse dikush është shumë përpara, shkoni përpara, vazhdoni të ecni përpara

Këtu është i gjithë programi nëse jeni kurioz:

#përfshi

// A5 - sensori i ngjyrës së majtë // A4 - sensori i ngjyrës së djathtë // A6 - sensori i distancës së pasme // A2 - sensori i distancës së majtë // A3 - sensori i distancës së djathtë // A1 - sensori i distancës së përparme // motori 1 - djathtas // motori 2 - konfigurimi i zbrazëtisë së majtë () {uart1_set_baud (9600); Serial1.shkruaj (64); Serial1.shkruaj (192); NE RREGULL(); biep (2); setTextColor (GLCD_BLUE); glcd (1, 0, "Filluar"); vonesë (4900); }

lak void () {

int frontDistanceValue = analogRead (A1); int leftDistanceValue = analogRead (A2); int rightDistanceValue = analogRead (A3); int rearDistanceValue = analogRead (A6); int leftColorValue = digitalRead (A5); int rightColorValue = digitalRead (A4); nëse (frontDistanceValue> 250) {// dikush pikërisht përpara, fuqia maksimale Serial1.write (127); Serial1.shkruaj (128); } else if (leftColorValue == 0) {// buzë e prekur // Serial i kundërt1.shkruaj (1); Serial1.shkruaj (255); vonesa (400); Serial1.shkruani (1); Serial1.shkruaj (128); vonesë (300); } else if (rightColorValue == 0) {// buzë e prekur // Serial i kundërt1.shkruaj (1); Serial1.shkruaj (255); vonesa (400); Serial1.shkruaj (127); Serial1.shkruaj (255); vonesë (300); } else if (frontDistanceValue> 230) {// pak më larg Serial1.vrite (127); Serial1.shkruaj (128); } else if (leftDistanceValue> 250) {// ktheni majtas Serial1.write (127); Serial1.shkruaj (255); vonesa (450); } else if (rightDistanceValue> 250) {// ktheni djathtas Serial1.write (1); Serial1.shkruaj (128); vonesa (450); } else if (rearDistanceValue> 150) {// pranë shpinës Serial1.shkruaj (1); Serial1.shkruaj (128); vonesë (1050); } else if (frontDistanceValue> 180) {// larg përpara Serial1.shkruaj (127); Serial1.shkruaj (128); } else {Serial1.shkruaj (100); Serial1.shkruaj (155); }}

Hapi 6: Fotografitë

Shfaqen disa fotografi të sumobotit të përfunduar.

Shpresoj se keni mësuar diçka nga ky udhëzues. Nëse ju pëlqen ky udhëzues, ju lutemi votoni për mua në konkursin Make it Move. Nëse jo, do të jem i lumtur të korrigjoj gjithçka që mund ta bëjë këtë udhëzues më të mirë.

Mësim të mbarë!