เขาวงกตหินอ่อนที่ควบคุมด้วยเซอร์โวสร้าง 2: 6 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

นี่คือบิลด์ที่อัปเดตตามคำสั่งก่อนหน้า อันนี้ทำง่ายกว่าและดูดีขึ้นเล็กน้อย นอกจากนี้ เทคนิคการสร้างใหม่บางอย่าง เช่น การใช้แม่เหล็กเพื่อติดเขาวงกตเลโก้นั้นค่อนข้างเจ๋ง

โปรเจ็กต์นี้มีไว้สำหรับเว็บไซต์ที่ให้คุณควบคุมอุปกรณ์นี้ผ่านทางอินเทอร์เน็ต เช่นเคย เนื่องจากเป็นเว็บไซต์ที่มีเวลาแฝง (ไม่มี Wiimotes) จึงมีเพียง 4 คำสั่งเท่านั้น: ขึ้น ลง ซ้ายและขวา ดังนั้นเขาวงกตจึงต้องได้รับการออกแบบมาอย่างดีเพื่อให้ทำงานกับคำสั่งดั้งเดิมเหล่านั้นเท่านั้น และการออกแบบเหล่านั้นครอบคลุมอยู่ที่นี่

คำแนะนำนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับโครงสร้างทางกลของโครงการนี้ ส่วนอื่นๆ ครอบคลุมการควบคุมเว็บ สำหรับการควบคุมภายในเครื่องด้วย Arduino คำแนะนำนี้มีการออกแบบตัวควบคุมและโค้ดเพื่อให้ทำงานได้ ฉันได้แนบโค้ดควบคุมในเครื่องเวอร์ชันล่าสุดกับขั้นตอนสุดท้ายของคำแนะนำนี้

ขั้นตอนที่ 1: อะไหล่

โลหะ ไม้ และอื่นๆ

6.5" ของมุมอลูมิเนียม 1.5" x 1.5" x 1/16" หนา

แท่งอลูมิเนียมขนาด 4 ฟุต หนา 1.5" x 1/8" - 1/16" ก็อาจจะใช้ได้เช่นกัน ฉันมีแท่งชุบอโนไดซ์ที่ดีอยู่บ้าง แต่แบบไหนก็ได้

แผ่นพลาสติก - หนา 10" x 10" x 1/16" ฉันแนะนำโพลีคาร์บอเนต/เล็กซาน เพราะมีโอกาสแตกน้อยกว่า

ฐานเลโก้ - 10" x 10" (32 ตัว x 32 ตัว)

อิฐเลโก้ 1x

หินอ่อน - หินอ่อนขนาดที่เหมาะสมสำหรับหมุดเลโก้สองตัวคือ 9/16 นิ้ว (14 มม.) ซึ่งเป็นเรื่องปกติในเกมกระดาน Land of Marbles มีหลายสีและหลายสไตล์ให้เลือกในขนาดนี้

ไม้สน 1x4 - ประมาณ 5 ฟุต

(8) แม่เหล็กนีโอไดเมียมหนา 1/4" กลม x 1/16"

เซอร์โว - แนะนำให้ใช้ Hitec HS-5645MG

ฮาร์ดแวร์

ฉันใช้ McMaster-Carr เพื่อสั่งซื้อสกรู น็อต และแหวนรองสเตนเลส แต่คุณสามารถหาซื้อส่วนใหญ่ได้ที่ร้านฮาร์ดแวร์ในพื้นที่ สกรูไม้มาจากร้านค้าในบ้านในท้องถิ่น

(4) 3/8 ยาว #8-32 สกรูซ็อกเก็ตหัวกระทะสำหรับขายึดแกน X กับตัวยึดพลาสติก

(4) แหวนแบน #8 แหวนล็อคแบบแยก และน็อตหกเหลี่ยม - สามารถใช้ถั่ว Keps แทนได้

(8) สกรูหัวแฉก #8-32 ยาว 1/2 สำหรับขายึดแกน Y

(8) #8-32 เคปส์นัท

(4) 3/8 ยาว #6-32 สกรูหัวกระทะสำหรับติดตั้งเซอร์โว (สองตัวต่อเซอร์โว)

(4) แหวนล็อคแยก #6-32 + น็อตหกเหลี่ยม

(2) สกรูหัวกระทะ #4-40 ยาว 1/4 สำหรับฮอร์นเซอร์โวแกน X

(2) 3/8 ยาว #4-40 สกรูหัวกระทะสำหรับฮอร์นเซอร์โวแกน Y (อลูมิเนียมหนากว่า)

(2) สกรูหัวกระทะ #4-40 ยาว 3/4 สำหรับเดือย

(6) #4-40 น๊อต - อาจจะเป็นแหวนรองแบบแยกส่วนและแหวนรองแบบแบนสำหรับเดือยก็ได้

(8) สกรู drywall ยาว 1 58"

(4) 3/4 ยาว #8 mod truss lath screws

ขั้นตอนที่ 2: การสร้างแพลตฟอร์มและแกน X

สำหรับแท่นนั้น ฉันใช้พลาสติกโพลีคาร์บอเนตชิ้นสี่เหลี่ยม โพลีคาร์บอเนตดีกว่าอะคริลิกเนื่องจากจะไม่แตกเมื่อเจาะและตัด เนื่องจากฐานเลโก้เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส 10 นิ้ว ฉันจึงทำพลาสติกขนาดนั้นด้วย

เราจำเป็นต้องติดเซอร์โวฮอร์นและเดือยเข้ากับฐาน ดังนั้นฉันจึงตัดชิ้นส่วน 1.25" สองสามชิ้นจากมุมอลูมิเนียม 1.5" x 1.5" x 1/16" ที่จริงฉันตัดสามอันเนื่องจากเราต้องการอีกหนึ่งอันในขั้นตอนต่อไป

ฉันเจาะรูขนาด 3/16 สี่รูในแต่ละชิ้นเพื่อติดตั้งบนแท่น แต่ในท้ายที่สุด ฉันใช้เพียงสองรูในการติดตั้ง - ฉันใช้รูในแนวทแยงคู่หนึ่ง ฉันทำเครื่องหมายรูในพลาสติกโดยใช้วงเล็บเป็น แม่แบบ - ฉันถือพลาสติกในแนวตั้งบนโต๊ะเพื่อทำให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส และถือแผ่นยึดไว้กับมันเพื่อทำเครื่องหมายรู หัวของสกรูจะติดในตำแหน่งที่เพลตเลโก้จะอยู่ แต่ระบบยึดแม่เหล็กที่ฉันใช้นั้นสูงกว่า จึงไม่เป็นปัญหา

ในวงเล็บหนึ่งอัน คุณต้องมีรูเพียง 7/64" ตรงกลางสำหรับสกรู #4-40 ยาว 3/4"

ในโครงยึดอื่น คุณต้องมีรูขนาดใหญ่ตรงกลางสำหรับแตรเซอร์โว ฉันขอแนะนำสว่านขั้นบันไดสำหรับสิ่งนี้ - มันปลอดภัยกว่าและง่ายกว่ามากสำหรับรูที่ใหญ่กว่านี้ บนฮอร์นเซอร์โว ฉันเจาะรูสองรูด้วยดอกสว่าน 7/64" และลากพวกมันไปยังโครงยึดและเจาะโครงยึด ใช้สกรู #4-40 ยาว 1/4" เพื่อยึดแตรเซอร์โวไว้ที่ วงเล็บ

ในการติดเพลทเลโก้เข้ากับฐานพลาสติก ฉันใช้แม่เหล็กคู่หนึ่ง โดยแต่ละมุมแต่ละมุมติดกาวที่แต่ละด้าน เพื่อให้สามารถถอดเพลทเลโก้ออกได้อย่างง่ายดายสำหรับการทำงาน ฉันใช้ซุปเปอร์กาว (ไซยาโนอะคริเลต) และคุณต้องระวังไม่ให้แม่เหล็กติดเข้าด้วยกัน! ดังนั้นฉันจึงหยดกาวลงบนพลาสติกแล้วติดแม่เหล็กไว้กับกาวแทนที่จะติดกาวบนแม่เหล็ก เมื่อแห้งแล้วฉันก็ทากาวบนฐานเลโก้แล้วผลักมันลงบนแม่เหล็กคู่

ขั้นตอนที่ 3: สร้างแกน Y

มีสองวิธีในการสร้างแกน Y ฉันใช้แท่งอะลูมิเนียมหนา 1/8" แล้วงอ 1/16" อาจใช้ได้ และจะงอได้ง่ายกว่ามาก คุณยังสามารถทำฉากยึดมุมจากอะลูมิเนียมทำมุม หรือใช้ขายึดมาตรฐานและอะลูมิเนียมเส้นตรงเพียง 4 ชิ้นก็ได้ นั่นอาจทำให้การก่อสร้างง่ายขึ้นเนื่องจากการดัดโลหะอย่างสมบูรณ์อาจทำได้ยาก แม้ว่าการดัดจะทำได้เร็วมาก และวิธียึดอาจหนักกว่าและต้องใช้สกรูและรูมากกว่ามาก

สำหรับโครงการนี้ แกน Y คือ 11.25" x 12" สำหรับวิธีการดัดผมแยกด้านใดด้านหนึ่งของ 12" ขึ้นสำหรับโครงยึด ในกรณีของฉันด้วยแผ่นเชื่อมโลหะขนาด 1/8" ตรงข้ามกับเซอร์โวช่วยให้สมดุลได้ดี ดังนั้นเซอร์โวจึงไม่ต้องลำบากในการจับ มันระดับ

ในการเข้าร่วมลูป ฉันใช้แท่งเหล็กขนาด 1.5 นิ้ว เจาะรูขนาด 3/16 นิ้ว และใช้สกรูยาว #8-32 1/2 กับน็อต Keps ฉันเจาะรู 8 รูในส่วนต่อก่อน แล้วจึงลากเส้น รูเหล่านั้นบนแกน Y วางราบบนโต๊ะเพื่อให้เข้าแถวอย่างสวยงาม เมื่อใช้วงเล็บมุม ขั้นตอนนี้ไม่จำเป็น

ที่ด้านหนึ่งของแกน Y ต้องติดตั้งเซอร์โวสำหรับแกน Z ฉันลากเส้นโครงร่างของเซอร์โว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฮอร์นเซอร์โวอยู่ตรงกลางด้านข้าง ตัวเซอร์โวจะออฟเซ็ตเล็กน้อย จากนั้นฉันก็ใช้เครื่องมือ Dremel เพื่อตัดสี่เหลี่ยมผืนผ้าออกแล้วจัดเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสและเรียบ ในการติดตั้งเซอร์โว ฉันใช้เซอร์โวเป็นตัวนำทาง และเจาะรูขนาด 7/64 สองรูสำหรับสกรู #6-32 เพื่อยึด ฉันใช้สกรู แหวนล็อกแบบแยก และน็อตยึด - ไม่มีที่ว่างเพียงพอสำหรับเครื่องซักผ้าแบบแบน

ฝั่งตรงข้ามจากเซอร์โว ให้เจาะรูขนาด 7/64 เพื่อให้เดือยเข้าที่โครงยึดที่โครงยึด

ต้องเพิ่มฮอร์นเซอร์โวและเดือยในแกน Y เช่นเดียวกับในขั้นตอนก่อนหน้า

ขั้นตอนที่ 4: สร้างฐาน

จะมีโครงยึดเซอร์โวหนึ่งตัวและเดือยหนึ่งตัวบนฐาน ด้านหนึ่งของชิ้นอะลูมิเนียมทำมุมตัดให้กว้าง 3/4 นิ้วได้ เนื่องจากจะวางอยู่บนแผ่นไม้สน เดือยเป็นอลูมิเนียมทำมุมยาว 1.25 นิ้วอีกหนึ่งชิ้น โดยมีรูขนาด 3/16 นิ้วอยู่

คุณสามารถซื้อวงเล็บเซอร์โวหรือสร้างได้ - ดูภาพได้ทางเดียว สำหรับอันที่ฉันทำ ฉันใช้ชิ้นยาว 2.5" ของอลูมิเนียมทำมุม 1.5" x 1.5"

ฐานสามารถทำจากไม้ ฉันใช้บอร์ด 1x4 คุณภาพสูง สองตัวมีความยาว 15 นิ้ว และอีกสองตัวยาว 13.25 นิ้ว ซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแน่ใจว่าเซอร์โวและเดือยหมุนพอดี ฉันใช้สกรู drywall ขนาด 1-5/8 เพื่อยึดเข้าด้วยกัน ฉันเจาะรูล่วงหน้าด้วยดอกสว่านเคาน์เตอร์ซิงค์เนื่องจากอยู่ใกล้ขอบไม้

เดือยอยู่ตรงกลางด้านใดด้านหนึ่งของ 11.25 และวงเล็บเซอร์โวอยู่อีกด้านหนึ่ง - ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้จัดเซอร์โวฮอร์นไว้ตรงกลางไม่ใช่ตัวเซอร์โวซึ่งจะชดเชยเล็กน้อย

ฉันเจาะรูขนาด 3/16" สองสามรูที่ด้านล่างของวงเล็บทั้งสอง และใช้สกรูไม้ระแนง #8 ยาว 3/4" (หัวกระทะขนาดใหญ่) เพื่อขันเข้ากับไม้

ขั้นตอนที่ 5: การออกแบบเขาวงกต

ด้วยการเคลื่อนไหวดั้งเดิมเพียงสี่ครั้ง (ขึ้น ลง ซ้าย ขวา) การออกแบบเขาวงกตอาจเป็นสิ่งที่ท้าทาย คุณไม่สามารถเปลี่ยนหินอ่อนตรงกลางโถงทางเดินได้ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการออกแบบพิเศษบางอย่าง ดูภาพสำหรับรูปร่างที่อนุญาตให้แตกแขนง จุดศูนย์กลางของลวดลายอาจมีขนาดต่างกัน และอาจไม่สามารถใช้ได้เลย แต่การมีบางอย่างจะช่วยให้ลูกบอลอยู่ในเส้นทางหากลูกบอลไม่เคลื่อนที่เป็นแนวตรง การออกแบบเหล่านั้นมีสี่ทางออก แต่คุณสามารถบล็อกหนึ่งในนั้นให้มีสามทาง

ขั้นตอนที่ 6: เซอร์โว

ฉันได้ลองเซอร์โวสองสามตัวกับโปรเจ็กต์นี้ ตัวมาตรฐานจะใช้งานได้ แต่จะค่อนข้างไม่มั่นคงเล็กน้อยเมื่ออยู่ในตำแหน่งระดับ ฉันยังใช้เซอร์โว Hitec HS-645MG เนื่องจากรักษาตำแหน่งระดับได้ดีกว่ามาก สำหรับโปรเจ็กต์นี้ ฉันเปลี่ยนมาใช้เซอร์โวดิจิตอล Hitec HS-5645MG เนื่องจากพวกมันมีกำลังจับมากมายโดยไม่กระวนกระวายใจบนโต๊ะปรับระดับ และสามารถปรับระดับเดดแบนด์สำหรับการปรับระดับโต๊ะได้หากจำเป็น

มีการแนบรหัส Arduino ล่าสุดสำหรับโหมดการควบคุมภายในเครื่อง มีความสุข! นี่เป็นโครงการที่ยอดเยี่ยมสำหรับเด็กทุกวัยที่จะเล่นด้วย