Heqës me gërshërë të kontrolluar Raspberry Pi: 17 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:21

Pse një ashensor gërshërë? Pse jo! Coolshtë i lezetshëm dhe një projekt argëtues për tu ndërtuar. Arsyeja e vërtetë për mua është ngritja e kamerave në Projektin tim të Madh Mojave Rover. Dua që kamerat të ngrihen mbi rover dhe të kapin imazhe të rrethinës. Por kisha nevojë që kamerat të uleshin ndërsa roveri po ngiste.

Së pari provova një krah robotik, por ai u tregua shumë i rëndë dhe hoqi servot. Pastaj ndërsa isha jashtë dhe një ditë pashë diçka që kam parë qindra herë më parë, një ashensor gërshërë. Atë natë fillova të hartoj një ashensor gërshërë që do të përdorte një vidë, një rrufe 5/16 "x 5 1/2", për të ngritur dhe ulur kamerat. Unë u mahnita se sa mirë ishte të shihje kamerat të ngriheshin në një këmbë (25 ") me pak më shumë se 4" udhëtim dhe të shihja sa peshë do të ngrinte. Si përfitim anësor, përdor vetëm një servo

Kur të funksionojë ky ashensor gërshërë i mrekullueshëm dhe i mrekullueshëm, Raspberry Pi do të ndez servo LX-16A që ngre dhe ul ashensorin duke përdorur kodin Python 3. Ndërprerësit limit do t'i tregojnë Pi kur ashensori juaj me gërshërë të ketë arritur në pjesën e sipërme dhe të poshtme duke sinjalizuar servo -në që të ndalojë rrotullimin.

Aventura ime e radhës për ashensorin është ta vendos atë jashtë për një provë të zgjatur diellore. Mundësuar nga qelizat diellore dhe 18650 bateri, ashensori i gërshërëve do të ngrejë, do të bëjë fotografi dhe pastaj do të ulet një herë në orë. Por kjo është një Udhëzues tjetër më vonë pasi ta marr atë punë. Pas kësaj, montoni atë në Rover.

Unë e ndava këtë Udhëzues në tre pjesë kryesore për të ndihmuar në procesin e ndërtimit dhe akordimit:

1. Baza (Hapat 2 - 7)
2. Elektronikë (Hapat 8 - 12)
3. Asambleja përfundimtare me gërshërë (Hapat 13 - 16)

Shpresoj që të kënaqeni me ngritjen time të parë të padurueshme dhe gërshërën tuaj.

Hapi 1: Merrni gjërat që ju nevojiten

Ju do të keni nevojë për një mori gjërash për këtë projekt. Nëse jeni si unë dhe kënaqeni me printimin 3D dhe ndërtimin e sendeve, mund ta keni tashmë pjesën më të madhe të kësaj. Sigurohuni që të shikoni McMaster-Carr për vidat, ku ka shumë më lirë atje kur i blini me njëqind. Ju gjithashtu mund të porositni grupe nga Amazon.

Mjetet e nevojshme:

• Set çelësash kuti 5.5 mm
• Drejtues gjashtëkëndësh 2.5, 2.0 mm Vlen të kesh një grup të mirë të këtyre.
• Stërvitje me stërvitje 1/8”Ky grup stërvitjesh që kam unë.
• Graphite Lube
• Makine per ngjitjen e metalit
• Solder mendova se isha i keq në saldim derisa të merrja saldim të mirë.
• Sander (Sander më i mirë në botë)
• Printer 3D Unë kam XYZ Da Vinci Pro 1.0 dhe jam emocionuar me të.

Pjesët mekanike:

• Fole çeliku të aliazhit ose vida për kokën e butonit: Sigurohuni që të porositni më shumë sesa keni nevojë, sepse llogaritjet e mia mund të jenë të fikura!

  (1) Koka e butonit M3 x 10mm (merrni nga McMaster-Carr) (2) Koka e Butonit M3 x 12mm (merrni nga McMaster-Carr) (4) M3 x 10mm (merrni nga McMaster-Carr) (6) M3 x 12mm (merrni nga McMaster-Carr) (4) M3 x 16mm (merrni nga McMaster-Carr) (34) M3 x 20mm (merrni nga McMaster-Carr) (2) M3 x 25mm Button Head (merrni nga McMaster-Carr) (8) M3 x 30mm (merrni nga McMaster-Carr) (4) M3 x 45mm (merrni nga McMaster-Carr) (30) arra bllokimi najloni M3 (merrni nga McMaster-Carr) (54) rondele M3 (merrni nga McMaster-Carr)

• (48) Kushineta 3x6x2mm Do të funksionojë pa këto kushineta, por sigurisht që e bën atë më të bukur.
• (1) Kushineta 8x22x7mm Ju gjithashtu mund të vidhni një nga një spinner fidget
• Pjesë të printuara 3D Ju mund t'i shkarkoni ato nga Pjesët e Thingverse (2) Rreze 20mm x 20mm x 190mm (1) Limiters (1) Montimi i Vidës së Motorrit (1) Binarët e Platformës (1) Platforma (1) Montimi i Vidës së Pasme (1) Rrëshqitës (1) Gërshërë e brendshme e poshtme (4) Gërshërë e brendshme (1 set) Gërshërë e jashtme (1) Servo Mount Front (1) Servo Mount Rear (1 set) Spacers
• (2) arrë 5/16 "(Depo në shtëpi)
• (1) Rrufe 5/16 "x 5 - 1/2" (Home Depot) Ju gjithashtu mund të përdorni një shufër me fije 5/16 "nëse preferoni.

Elektrike:

• Raspberry Pi, unë jam duke përdorur një model 3 B+ çdo version Pi do të funksionojë Ky është një çantë e bukur.
• (1) Servis i autobusit serial Lewansoul LX-16a, e mora për më pak se 20,00 dollarë. (do të duhet të kërkoni në Amazon ose Banggood për këtë, lidhja vazhdon të ndryshojë)
• (1) Bordi i Korrigjimit të Autobusëve Serialë Lewansoul.
• (1) Metal Servo Horn
• (2) Ndërprerësit Limit
• Tela silikoni Këto janë të shkëlqyera, mund t'i hiqni me thonjtë tuaj (nëse nuk kafshoni thonjtë tuaj)
• Bateritë për të fuqizuar Servo, unë jam duke përdorur 4 bateri AA NiMh nga Ikea.

Materialet e konsumit:

• P-Këshilla
• Leckë mikrofibre
• Band-Aids (me shpresë jo)

Hapi 2: Baza

Muchshtë shumë më e lehtë për ta ndërtuar këtë në faza, le të fillojmë me bazën. Pastaj ne do të kalojmë në elektronikë dhe në fund do të mbledhim gërshërët. Printedshtë shtypur me ngjyra të ndryshme sepse kam përdorur PLA dhe PETG që kisha.

Nëse nuk e keni bërë këtë, printoni pjesët tuaja. Printerit tim iu deshën disa ditë për të përfunduar printimin e të gjitha pjesëve.

Ju mund t'i gjeni pjesët këtu:

Këshilla të rëndësishme për sigurinë (referenca Origjinale e Ghostbusters, Google it)

• Merrni kohën tuaj dhe mos u çmendni me shtrëngimin e tepërt të vidhave M3, shiritat plastikë lehtë. Nëse e hiqni vrimën, mund t'ju duhet të ribotoni pjesën ose të përdorni zam gorilla (lëndë kafe) dhe të lyeni lehtë pjesën e brendshme të vrimës me një kruese dhëmbësh dhe ta lini të thahet plotësisht gjatë natës para përdorimit.
• Vendosni rondele "anën e bukur" lart, duket më mirë.
• Merrni kohën tuaj, ose mund t'ju duhet ta printoni përsëri.
• Shtypni pjesët e Gërshërëve të fundit, pasi është pjesa e fundit për t'u ndërtuar.

Ja ku po shkojme.

A. Filloni të printoni të gjitha pjesët (shikoni listën e pjesëve).

B. Lëreni pjesën të lëmuar, duke zbukuruar gjërat e këqija.

Hapi 3: Çelësi i Limitit të Montimit

A. Përkulni plumbin e zakonshëm (atë që tashmë është i përkulur në anën e ndërprerësit), kështu që ai të ulet i skuqur dhe të lidhë një tel në çelësin limit. Nuk ka hapësirë të mjaftueshme për të montuar servo nëse harroni këtë hap.

Shënim: Kjo është bashkimi i vetëm që do të duhet të bëni në këtë pjesë të ndërtimit.

B. Shponi (4) 1/8”vrima në Malin Servo, shihni shigjetat vjollce në foton më sipër. Shpimi lejon që bulonat të kalojnë lirshëm dhe të shtrëngojnë Malin Servo në binarët më vonë.

C. Së fundmi, lidhni çelësin limit siç tregohet në Servo Mount me (2) vida M3 x 16mm.

Hapi 4: Montimi i vidës së motorit të poshtëm

A. Shponi nëpër (5) vrima 1/8 në vidën e motorit të poshtëm, shihni shigjetat vjollce në foton më sipër.

B. Pastaj bashkojeni Motorin e Vidhave të Ulëta në bririn metalik të servo duke përdorur (4) vida të kokës së butonit M3 x 12mm.

C. Së fundi, bashkojeni bazën e vidës së motorit të poshtëm në servo duke përdorur (1) vidë M3 x 10 mm.

Hapi 5: Montoni Servo dhe Bolt

A. Shponi nëpër (4) vrima 1/8 në Malin e Pasëm të Servo, siç tregohet në foton më sipër, ku tregojnë shigjetat vjollce.

B. Shponi (2) vrima 1/8 në montimin e vidave, ku tregohen nga shigjetat vjollce në foton e mësipërme. Shënim: juaji mund të jetë pak më i shkurtër në varësi të versionit që keni shtypur.

C. Përshtateni Servo në Malin Servo. Ju mund të keni nevojë ta shkurtoni këtë pak për t'u përshtatur mirë. Do të jetë pak e lirshme. Pastaj duke përdorur (4) vida M3 x 45mm dhe rondele montoni servo -n e pasme në Malin e Servo -s së Parë. Servo do të lëkundet krah për krah, por jo para dhe mbrapa.

D. Futni bulonën 5/16 "x 5 - 1/2" në montimin e vidës së sipërme; ajo duhet të jetë e përshtatshme. Ju mund të keni nevojë të shkurtoni pak hapjen për ta përshtatur atë.

E. Duke përdorur (2) bulona dhe rondele M3 x 16mm lidheni me dy gjysmat e vidhave.

F. Asambleja juaj duhet të duket si fotografia e fundit.

Hapi 6: Rrëshqitës dhe Asamble e pasme

Tani është koha për të bashkuar Slider dhe Rear Screw Mount.

A. Futni (2) bulona 5/16 në rrëshqitësit. Bulonat duhet të kenë një lojë të vogël para dhe mbrapa. Pa lojë, vida do të lidhet gjatë lëvizjes.

B. Vidhosni rrëshqitësin në bulonën 5/16 disa centimetra.

C. Shponi (4) vrima 1/8 në kapakun mbajtës të vidës së pasme, siç tregohet me shigjetat vjollce në foto.

D. Futni kushinetën 8mm x 22mm x 7mm në montimin e vidës së pasme dhe lidhni kapësen e kushinetës me bulona dhe rondele (4) M3 x 12mm.

E. Bashkangjitni (1) çelësin limit me (2) bulona M3 x 16mm

F. Rrëshqiteni bulonën 5/16 në kushinetë. Shënim: Do të ketë një lojë të madhe këtu. Ju do të dëshironi të përdorni një copë kasetë elektrike ose tuba të tkurrjes së nxehtësisë për të zvogëluar sasinë e lojës. Matni sasinë e nevojshme në hapi tjetër

Hapi 7: Përfundimi i Asamblesë së Poshtme

Tani që keni përfunduar montimin e motorizuar, është koha ta montoni atë në shina. Binarët janë pjesë e Projektit The Great Mojave Rover dhe mund të duken si të tepërta. Unë planifikoj të integroj ashensorin e gërshërëve në rover dhe modeli i hekurudhës më lejon ta bëj këtë më vonë.

A. Lëmoni njërën anë të secilës hekurudhë të lëmuar. Nuk keni nevojë të fshini një tufë, mjafton të rrafshoni gunga.

B. Vidhosni montimin e vidës së pasme duke përdorur së pari (4) bulona dhe rondele M3 x 30mm. Kjo duhet të jetë e rrafshët në fund të shinave.

C. Futni bulonën 5/16 në kushinetë, me servo -montuesin në vrimën e 4 -të (duke lënë 3 vrima të zbrazëta) matni vendin ku dëshironi të shkojë kaseta ose tkurrja e nxehtësisë. Bashkangjiteni shiritin ose tkurrjen e nxehtësisë dhe rindërtoni montimin.

D. Vidhosni montimin Servo në binarët në vrimën e 4 -të (Lini 3 bosh) duke përdorur (4) bulona dhe rondele M3 x 30mm. Vini re se Servo Mount juaj mund të jetë pak më ndryshe, unë u ridizajnova për një rrufe më të gjatë 5/16 . Ju lutemi lini akoma 3 vrima bosh.

Tani duhet të keni Asamblenë e Motorizuar gati për bashkimin e vidhave të kalimit të kufirit dhe bërjen e Raspberry Pi tuaj që të lëvizë rrëshqitësin mbrapa dhe me radhë.

Hapi 8: Limit Switch Adjusters

Dy rregullues të kalimit kufitar do të përfshijnë çelsin aty ku dëshironi që rrëshqitja të ndalet. Ju do të dëshironi të përdorni vida të kokës së butonit në dy pikat ku rrufeja tërheqëse kalon sipër për pastrim. Gjithashtu, të dy pjesët e rregullimit të kufirit të rregullimit të pjesëve të printuara 3D janë të njëjta.

A. Stërvitja (2) 1/8 hodhi vrima në secilin prej ndërprerësve të limitit limit.

B. Futni vidhat e kokës së butonit në kapëse.

C. Futni vidën limit në secilin bashkues, (1) M3 x 20mm, tjetri është (1) M3 x 40mm.

D. Bashkangjisni Limit Switch Engagers në rrëshqitësin. Përdorni vidën më të gjatë (40 mm) në anën e servo.

Shënim: Unë i bashkova arrat e kyçjes me bashkuesin tim më të gjatë sepse e hoqa vrimën.

Hapi 9: Lidhja e Pi

Softueri për këtë është i thjeshtë, thjesht ngre dhe ul ashensorin. Ju mund ta modifikoni kodin për të bërë gjithçka që dëshironi, argëtohuni.

Unë po supozoj se ju tashmë e dini se si ta ngarkoni OS në Raspberry Pi tuaj dhe si të shkruani një program të thjeshtë Python 3, një shembull Hello World do të ishte mirë.

Këtu është një vend i mirë për të filluar, por ka një mori burimesh atje për të filluar.

• Vendosja e Pi tuaj.
• Drejtimi i programit tuaj të parë Pyhon.

Hapi 10: Instalimi i asamblesë tuaj të poshtme

Për një projekt të vogël si ky, unë preferoj të përdor bordin e Pimoroni Pico HAT Hacker mbi një dërrasë buke. Mund të përdorni gjithçka, por mua më pëlqen kjo pajisje e vogël. Unë bashkova në 40 kokë femra me kokë në të dy anët e HAT, që më lejon të përdor në të dyja anët (shiko foton e dytë).

Paralajmërim: Unë kam hedhur në erë një çift Raspberry Pis duke e bërë këtë ndërsa Pi është i ndezur. Sigurohuni që e kuqja është + dhe e zeza është e bluar ose -, Servo Debug Board nuk ka mbrojtje të integruar.

A. Lidhni tela të zezë me lidhjet e zakonshme në secilin ndërprerës dhe tokëzimin në Pi. (Pin 6)

B. Lidhni tela jeshile me çelësin e kufirit të poshtëm (Shihni foton e parë) dhe më pas me GPIO 23 (Pin 16)

C. Lidhni tela të Verdhë me çelësin e kufirit të sipërm (Shih foton e parë) dhe më pas me GPIO 22 (Pin 15)

D. Lidhni bordin e Servo Debug me portën USB në Pi.

E. Lidheni Servo me tabelën Servo Debug duke përdorur kabllon e furnizuar me servo LX-16A

F. Lidhni energjinë me Bordin e Debug të Servo. Mos përdorni Pi për të fuqizuar bordin e servo, përdorni një burim të jashtëm të baterisë. Kam përdorur 4 bateri AA.

Hapi 11: Ngarkimi dhe Drejtimi i Programit Python

Përsëri po supozoj se ju e dini se si të filloni terminalin dhe dini si të filloni një program Python3.

A. Filloni Terminalin

B. Ne duhet të klonojmë disa Biblioteka nga GitHub. E para është PyLX16A nga Ethan Lipson, tjetra është kodi i Heqjes me Gërshërë nga GitHub i BIMThoughts

kloni cdgit https://github.com/swimingduck/PyLX-16A.gitoni kloni https://github.com/BIMThoughts/ScissorLift.gitcd ScissorLiftcp../PyLX-16A/lx16a.py.

Komanda e mësipërme bëni si më poshtë:

cd ndryshon drejtorinë në drejtorinë tuaj të shtëpisë

git clone shkarkon skedarët e kodit nga GitHub në një dosje me emrin e depove.

cd ScissorLift ndryshon dosjen aty ku është kodi ScissorLift

cp../PyLX-16A/lx16a.py. kopjon bibliotekën e nevojshme për komandat servo.

C. Ju duhet ta keni Pi -in tuaj të lidhur me Asamblenë Motor dhe Debug Board të lidhur me USB dhe Servo.

D. shtypni sa vijon për të kryer testin e ndërprerësit.

cd

cd ScissorLift python3 SwitchTest.py

Programi do të fillojë të thotë "zbret".

Angazhoni kalimin më tej nga servo dhe programi do të përgjigjet me "ngritje". Tani aktivizoni çelësin më të afërt me servo dhe programi do të ndalet.

Zgjidhja e problemeve:

Nëse kjo dështon kontrolloni dyfish instalimet tuaja elektrike, unë bëra gabimin që bashkova telin e verdhë në lidhjen e gabuar të çelësit herën e parë dhe ai do të ndalet pas përfshirjes së çelësit të parë.

Hapi 12: Test motorik

Tani që çelsat funksionojnë, është koha për të testuar montimin e motorit.

Tashmë e keni kodin e shkarkuar. Le të fillojmë.

A. Sigurohuni që servo -ja juaj të jetë e lidhur me Debug Board, çdo prizë do të funksionojë për aq kohë sa të përshtatet mirë.

B. Nga lloji i Terminalit në vijim:

cdcd ScissorLift python3 MotorTest.py

Rrëshqitësi juaj do të fillojë të lëvizë dhe kur të jetë drejt servo së pari, atëherë kur kyçi limit të përfshihet do të udhëtojë në drejtim tjetër dhe do të ndalet kur të arrijë ndërprerësin tjetër limit.

Nëse e dëgjoni që fillon të lidhet, shkëputeni servo-në nga Debug Board dhe shtypni ctrl-c për të ndaluar programin dhe për të përcaktuar pse është i detyrueshëm.

Zgjidhja e problemeve:

Lidhja në mes të rrëshqitjes:

a Arrat nuk lëvizin lirshëm brenda rrëshqitësit.

b Montimi i vidhave nuk është në qendër.

c Mbajtja nuk është falas.

Lidhja në fund të rrëshqitjes është shkaktuar nga ndërprerja e ndërprerësve ose vidat e angazhimit duhet të rregullohen.

d Servo vazhdon të lëvizë pasi të keni shtypur ctrl-c, shkëputni servo telen nga bordi i korrigjimit. Kjo do të rivendosë servo.

Hapi 13: Montimi i Gërshërëve

Tani më në fund arrijmë në pikën ku mund të mbledhim gërshërët. Ekzistojnë tre përbërës kryesorë të gërshërëve.

1. Gërshërë e jashtme (fotografia e parë, duket si një shkop blu i Popsicle)
2. Gërshërë e brendshme (Foto e dytë gri)
3. Gërshërë e brendshme e poshtme (Fotoja e dytë blu)

Dallimi midis Gërshërës së Brendshme dhe Gërshërës së Brendshme është vendosja e kushinetave, siç ilustrohet në anën e djathtë të fotografisë. Shikoni videon është më e lehtë ta shpjegoni atje.

A. Futni kushinetat në secilën prej pjesëve të Gërshërës. Ju mund të keni nevojë të përdorni një rrufe, rondele dhe arrë për të shtypur rondele në çarë. Nëse e prishni vrimën, është mirë që mund të përdorni zam për ta rregulluar atë.

B. Duke përdorur lubrifikant grafit dhe një shtupë pambuku, lyeni anët jo mbajtëse të gërshërëve.

C. Duke përdorur një vidë M3 x 20mm, rondele dhe një arrë mbyllëse. Filloni me pjesën e poshtme të brendshme lidhni gërshërën e jashtme me lidhjet e mesme. (shiko foton)

D. Lidhni një gërshërë tjetër të jashtme në fund të gërshërës së poshtme ku kushineta është në brendësi. Pastaj lidhni një gërshërë tjetër të brendshme në mes.

E. Vazhdoni të lidhni gërshërët e brendshëm dhe të jashtëm derisa të mbaroni gërshërët.

Hapi 14: Bashkimi i gërshërëve në bazë

Duke përdorur (2) M3 x 20mm me një (2) rondele dhe hapësira të printuara 3d lidhni montimin e gërshërës në servo -montimin e bazës.

Duke përdorur (2) M3 x 12mm lidhni montimin e gërshërëve me rrëshqitësin.

Me përjashtim të platformës ju keni një ashensor gërshërë që punon.

Hapi 15: Testi i Vrapimit me Gërshërë

Lidheni ashensorin tuaj me gërshërë përsëri në Raspberry Pi, nëse nuk e keni bërë këtë.

A. Nga terminali në Raspberry Pi drejtojeni MotorTest.py përsëri dhe shihni ngritësin e gërshërës tuaj në veprim.

Mbani dhe vëzhgoni:

• Çdo lidhje
• Pastrimi i vidhave të angazhimit limit
• Nëse lidhet ose ndodh diçka, shkëputeni së pari servo -n nga bordi i korrigjimit.

Hapi 16: Bashkimi i Platformës

Shpresojmë, deri tani keni kuptuar se si të vendosni në platformë.

A. Përcaktoni nëse e doni platformën.

B. Bashkangjitni binarët e platformës në pjesën e jashtme të majës së gërshërëve. Në anën ku keni nevojë për ndarësin, do t'ju duhet një vidë M3 x 25mm dhe 2 rondele. Nga ana tjetër përdorni një vidë M3 x 20mm me 1 rondele dhe 1 arrë bllokimi.

C. Duke përdorur vida dhe rondele M3 x 12mm lidhni pjesën e sipërme të platformës me binarët.

Hapi 17: Faleminderit

Faleminderit që arritët deri këtu, me shpresë se keni një ashensor gërshërë që nuk dini me çfarë të bëni, ose ndoshta keni një ashensor gërshërë që keni një ide të mrekullueshme se si ta përdorni.

Sido që të jetë, shpresoj se keni kaluar mirë dhe keni mësuar diçka.

Vrapues në Autorin e Herës së Parë