Gyroscope Platform/ Camera Gimbal: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

คำแนะนำนี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของโครงการ Makecourse ที่มหาวิทยาลัยเซาท์ฟลอริดา (www.makecourse.com)

ขั้นตอนที่ 1: ขั้นตอนที่ 1: รายการวัสดุ

ในการเริ่มโครงการ คุณต้องรู้ก่อนว่าจะใช้ทำอะไร! นี่คือเอกสารที่คุณควรมีก่อนเริ่ม:

• 1x Arduino Uno R3 ไมโครคอนโทรลเลอร์และสาย USB (Amazon Link)
• 1x โมดูล MPU 6050 (ลิงค์ Amazon)
• 3x MG996R เซอร์โวเกียร์โลหะ (Amazon Link)
• 1x DC Power Plug ถึง 2-Pin Screw Terminal Adapter (CableWholesale Link)
• ที่วางแบตเตอรี่ 2x พร้อมสวิตช์เปิด/ปิดสำหรับ Arduino (Amazon Link)
• 3x สายจัมเปอร์ ตัวผู้ไปตัวเมีย ตัวผู้ไปตัวผู้ตัวเมียกับตัวเมีย (Amazon Link)
• การเข้าถึงเครื่องพิมพ์ 3 มิติ (Creality)
• เส้นใยปลา (Amazon Link)

นี่คือองค์ประกอบหลักของโปรเจ็กต์ อย่าลังเลที่จะเพิ่มอีกเมื่อคุณสร้างเวอร์ชันของคุณเอง!

ขั้นตอนที่ 2: ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติ

ส่วนแรกของโครงการนี้คือการสร้างการออกแบบเพื่อยึดส่วนประกอบเข้าด้วยกัน ซึ่งจะรวมถึงแขน Yaw, Pitch and Roll เช่นเดียวกับที่ยึดสำหรับ Arduino และ MPU6050

ส่วนประกอบได้รับการออกแบบใน Autodesk Inventor เนื่องจากเป็นบริการฟรีสำหรับนักศึกษามหาวิทยาลัยและนำมาประกอบเข้าด้วยกัน ไฟล์ชิ้นส่วนและแอสเซมบลีทั้งหมดถูกใส่ลงในไฟล์.rar ซึ่งอยู่ท้ายขั้นตอนนี้

ทุกอย่างในโครงการนี้พิมพ์ 3 มิติ ยกเว้นอุปกรณ์ไฟฟ้า เนื่องจากขนาดดังกล่าวมีความสำคัญ ในการออกแบบ ฉันให้ค่าความคลาดเคลื่อนประมาณ 1-2 มม. เพื่อให้ชิ้นส่วนทั้งหมดเข้ากันได้อย่างราบรื่นโดยไม่มีโครงสร้างประกอบ ทุกสิ่งถูกยึดเข้าที่ด้วยสลักเกลียวและน็อต

เมื่อดูที่การประกอบ คุณจะสังเกตเห็นพื้นที่ว่างขนาดใหญ่บนแพลตฟอร์ม เนื่องจากเป็นที่สำหรับ Arduino ที่จะนั่งและสำหรับ MPU6050 ที่จะนั่ง

แต่ละส่วนจะใช้เวลาระหว่าง 2-5 ชั่วโมงในการพิมพ์ โปรดคำนึงถึงสิ่งนี้เมื่อออกแบบเพราะคุณอาจต้องการออกแบบใหม่เพื่อลดเวลาในการพิมพ์

ขั้นตอนที่ 3: วงจร

ที่นี่เราจะพูดถึงวงจรไฟฟ้าที่ควบคุมมอเตอร์ ฉันมีแผนผังจาก Fritzing ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ที่มีประโยชน์ซึ่งคุณสามารถดาวน์โหลดได้ที่นี่ เป็นซอฟต์แวร์ที่มีประโยชน์มากสำหรับการสร้างแผนผังทางไฟฟ้า

บอร์ดและเซอร์โวใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 9v แต่ละตัวอยู่ในที่ใส่แบตเตอรี่ตามลำดับ สายไฟและสายกราวด์ของเซอร์โวทั้ง 3 ตัวจะต้องต่อเข้าด้วยกัน จากนั้นจึงเชื่อมต่อกับพินตามลำดับบนขั้วต่อสกรู 2 พินเพื่อจ่ายไฟให้กับเซอร์โว ในขณะที่ MPU6050 ใช้พลังงานจากพิน Arduino 5v พินสัญญาณของเซอร์โว Yaw ไปที่พิน 10, พินพิทช์ไปที่พิน 9 และพินสัญญาณของเซอร์โวโรลไปที่พิน 8 บน Arduino

ขั้นตอนที่ 4: รหัส

นี่คือส่วนที่สนุก! ฉันได้แนบไฟล์.rar ที่มีรหัส 2 เวอร์ชันสำหรับโครงการนี้ ซึ่งคุณจะพบได้ในตอนท้ายของขั้นตอนนี้ รหัสมีความคิดเห็นอย่างเต็มที่เพื่อให้คุณดูผ่านเช่นกัน!

- รหัสนี้เขียนขึ้นสำหรับ Arduino และเขียนใน Arduino IDE สามารถรับ IDE ได้ที่นี่ IDE ใช้ภาษาการเขียนโปรแกรม C/C++ โค้ดที่เขียนและบันทึกใน IDE เรียกว่า สเก็ตช์ และส่วนหนึ่งของภาพสเก็ตช์ คุณสามารถรวมไฟล์จากคลาสและไลบรารีที่คุณพบออนไลน์สำหรับคอมโพเนนต์ของคุณได้

ขั้นตอนที่ 5: การพิมพ์และประกอบ 3 มิติ

เมื่อพิมพ์แขนทั้งสองข้างพร้อมกับแท่นแล้ว คุณสามารถเริ่มประกอบไจโรสโคปได้ ส่วนประกอบต่างๆ ถูกยึดเข้าด้วยกันผ่านทางเซอร์โวซึ่งติดตั้งอยู่ที่แขนแต่ละข้างและแพลตฟอร์มโดยใช้สลักเกลียวและน็อต เมื่อประกอบเข้าด้วยกันแล้ว คุณสามารถติดตั้ง Arduino และ MPU6050 ลงบนแพลตฟอร์มและเริ่มทำตามแผนภาพวงจร

เครื่องพิมพ์ -3D ทำงานบน g-code ซึ่งได้มาจากการใช้โปรแกรมตัวแบ่งส่วนข้อมูล โปรแกรมนี้จะนำไฟล์.stl ของส่วนที่คุณสร้างในซอฟต์แวร์ CAD มาแปลงเป็นโค้ดเพื่อให้เครื่องพิมพ์อ่านและพิมพ์ชิ้นส่วนของคุณ ตัวแบ่งส่วนข้อมูลยอดนิยมบางตัว ได้แก่ Cura และ Prusa Slicer และยังมีอีกมากมาย!

การพิมพ์ -3D ใช้เวลานาน แต่อาจแตกต่างกันไปตามการตั้งค่าของตัวแบ่งส่วนข้อมูล เพื่อหลีกเลี่ยงเวลาในการพิมพ์ที่ยาวนาน คุณสามารถพิมพ์ด้วยการเติม 10% รวมทั้งเปลี่ยนคุณภาพการพิมพ์ ยิ่งวัสดุเติมสูงเท่าใด ชิ้นงานก็จะยิ่งหนักขึ้นเท่านั้น แต่จะยิ่งแข็ง และคุณภาพที่ต่ำลงเท่าใด คุณจะสังเกตเห็นเส้นและพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอในงานพิมพ์ของคุณมากขึ้น