Bucket Bot 2: 11 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

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

นี่เป็นเวอร์ชันล่าสุดของ Bucket Bot ซึ่งเป็นหุ่นยนต์ที่ทำงานบนพีซีแบบเคลื่อนที่ซึ่งสามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายในถังขนาด 5 แกลลอน ก่อนหน้านี้ใช้โครงสร้างไม้ที่เรียบง่าย เวอร์ชันที่ใหม่กว่านี้ใช้อะลูมิเนียมและ T-Slot จึงสามารถขยายได้ง่าย

แนวคิดบ็อตถังเป็นหุ่นยนต์แนวตั้งที่ส่วนประกอบทั้งหมดสามารถเข้าถึงได้ง่าย สิ่งนี้ดีกว่าวิธีการทำเป็นเลเยอร์ เนื่องจากคุณไม่จำเป็นต้องคลายเกลียวเลเยอร์เพื่อทำงานกับส่วนประกอบระดับล่าง การออกแบบนี้มีคุณสมบัติที่สำคัญทั้งหมดสำหรับหุ่นยนต์เคลื่อนที่: ที่จับและสวิตช์ไฟของมอเตอร์!

ฉันยังรวมส่วนประกอบใหม่บางอย่างที่ทำให้การสร้างง่ายขึ้น มีการประดิษฐ์เล็กน้อยที่เกี่ยวข้อง แต่สามารถทำได้โดยใช้เครื่องมือช่าง คุณยังสามารถใช้เครื่องตัดเลเซอร์สำหรับหุ่นยนต์รุ่นพลาสติก หรือใช้บริการตัดโลหะเช่น Big Blue Saw หากคุณต้องการด้วยการออกแบบที่รวมไว้

หุ่นยนต์ตัวนี้ใช้แท็บเล็ต Windows PC แต่การออกแบบจะใช้ได้กับบอร์ด ITX, Mini-ITX เช่นเดียวกับสมาร์ทโฟนและบอร์ด เช่น Arduino, Beagle Bone และ Raspberry Pi แม้แต่ Arduino Uno สำหรับการควบคุมมอเตอร์ก็สามารถใช้ได้โดยเฉพาะ

การออกแบบนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้เข้ากันได้กับฮาร์ดแวร์ Vex / Erector รูมีขนาด 3/16 นิ้วบนรูปแบบกึ่งกลาง 1/2 นิ้ว

ฉันไม่สามารถพูดสิ่งดีๆ เกี่ยวกับช่อง T ที่ใช้ในการออกแบบนี้ได้มากพอ ฉันใช้ซีรีย์ 80/20 20 ซึ่งอยู่ด้านข้าง 20 มม. ถูกต้องประมาณ 3/4 และสิ่งที่ยอดเยี่ยมคือคุณสามารถใช้สกรู #8-32 มาตรฐานกับมันได้ (เหมือนกับ Vex) เมื่อคุณใช้น็อตสี่เหลี่ยม #8-32 น็อตจะไม่หมุนในช่อง และวงเล็บมุมมาตรฐานทำงานได้ดีควบคู่ไปกับฮาร์ดแวร์ระดับไฮเอนด์ที่คุณสามารถหาได้ T-slot extrusions หาได้ง่ายใน Amazon และ EBay - ชิ้น ~4' ที่ใช้สำหรับโครงการนี้มีราคาเพียงประมาณ 10 เหรียญเท่านั้น t-slot ช่วยให้ดีมาก วิธีสร้างวัตถุ 3 มิติจากชิ้นส่วนที่ตัด 2 มิติ ดังนั้นการรวมกันจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสร้างสิ่งต่าง ๆ ที่มีการประดิษฐ์น้อยที่สุด - คุณจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าในตัวยึดมอเตอร์

หุ่นยนต์ตัวนี้ถูกควบคุมด้วยระบบวิชันซิสเต็ม RoboRealm กำหนดตำแหน่งที่หุ่นยนต์ควรไป และส่งคำสั่งควบคุมมอเตอร์ผ่านพอร์ตอนุกรม พอร์ตอนุกรมเชื่อมต่อกับ Arduino Uno และ Adafruit Motor Control Shield Arduino เรียกใช้โปรแกรมฟังอนุกรมอย่างง่ายเพื่อรับคำสั่งและเรียกใช้มอเตอร์และเซอร์โวเอียงกล้อง ตัวอย่างการใช้งานที่นี่คือ Fiducial Course - หุ่นยนต์จะเคลื่อนที่ไปมาระหว่างชุดเครื่องหมาย fiducial ตามลำดับ

ขั้นตอนที่ 1: รายการชิ้นส่วน

สำหรับรายการด้านล่าง ฉันพบฮาร์ดแวร์บางตัวทางออนไลน์ที่ McMaster-Carr (MMC) สกรูยังสามารถพบได้ที่ร้านฮาร์ดแวร์ในท้องถิ่น / อุปกรณ์ปรับปรุงบ้าน แต่ปริมาณที่มากขึ้น หัวหกเหลี่ยม สแตนเลส ฯลฯ อาจหาได้ง่ายกว่าที่ซัพพลายเออร์ชิ้นส่วนออนไลน์

ส่วนโครงสร้าง:

แผ่นฐาน ขายึดมอเตอร์ และชั้นวางเซอร์โว คุณสามารถใช้อลูมิเนียม 1/8" หรือพลาสติก 3/16" พวกเขาทั้งสองทำงานได้ดี สำหรับพลาสติก โปรดทราบว่าตัวยึดบางตัวจะต้องยาวขึ้น 1/16" ขั้นตอนที่ 2 แสดงตัวอย่างพลาสติกบางส่วน ดูแผนภาพการตัดในขั้นตอนต่อไปสำหรับรายละเอียด แต่ชิ้นส่วนทั้งหมดพอดีกับขนาด 8" x แผ่นขนาด 10.5" แหล่งหนึ่งของแผ่นอะลูมิเนียมคือ Online Metals - ฉันใช้อะลูมิเนียม 5050 เนื่องจากมีต้นทุนที่ต่ำกว่าและควรมีความเงางามนานกว่านี้ ฉันยังพบแผ่นที่เทียบเคียงได้ที่นี่ อีกแนวคิดหนึ่งคือการใช้แผ่นเจาะรูล่วงหน้า The Erector /Vex pattern holes คือ 3/16" บน 1/2" center *straight* pattern (ไม่เซ) ฉันลองมาหลายอันแล้ว และหนึ่งในที่ดีที่สุดคือแผ่นโพลีโพรพิลีนที่มีรูพรุน ตัวอย่างหนึ่งคือ MMC 9293T61 The 1 หนา /8" ก็ใช้ได้ - ยืดหยุ่นเล็กน้อย แต่ใช้งานได้ และรูทั้งหมดก็พร้อมใช้งาน ฉันใช้แผ่นนี้เพื่อทำเครื่องหมายรูบนชั้นวางเซอร์โว/กล้องอย่างรวดเร็ว

• 4 ฟุต (1220 มม.) ของ 80/20 Series 20 20mmx20mm T-Slot - คุณสามารถหาได้จาก Amazon (ด้านล่าง) หรือ EBay80/20 20 SERIES 20-2020 20mm X 20mm T-SLOTTED EXTRUSION X 1220mm ทั้งโปรเจ็กต์นี้ใช้เพียงภายใต้ 4 ฟุตและราคาต่ำ - ประมาณ 10 เหรียญ จากนี้คุณจะต้องตัดสิ่งต่อไปนี้:

  • (2) 1.5" ชิ้นสำหรับขายึดมอเตอร์
  • (2) 8.5" ชิ้นสำหรับไรเซอร์
  • (1) 7 1/4" ชิ้นสำหรับด้ามจับ
  • (2) 5 11/16" ชิ้นสำหรับคานขวาง

• สกรูหัวจมปุ่มซ็อกเก็ต - ฉันกำลังแสดงตัวเลขและความยาวด้านล่าง แต่ฉันขอแนะนำอย่างยิ่งให้จัดประเภทเพื่อให้คุณมีสกรูที่เหมาะกับงานเท่านั้น เมื่อใช้ T-Slot พวกมันจะต้องมีความยาวที่เหมาะสม ไม่เช่นนั้นสกรูจะ "หลุดออกมา" ที่แกนกลางของการอัดรีดก่อนที่คุณจะขันให้แน่น IMHO เหล็กกล้าไร้สนิมดีที่สุด หลายคนชอบแบล็กออกไซด์เช่นกัน ฉันจะไม่แนะนำสังกะสี (หยาบ) หรือไม่เสร็จ (มีแนวโน้มที่จะเกิดสนิม)

  • (~14) #8-32 x 3/8" (MMC 92949A192)
  • (~14) #8-32 x 5/16" (MMC 92949A191)
  • (2) #8-32 x 1/2"
• (~30) #8-32 น็อตสี่เหลี่ยม (MMC 94785A009)
• (4) #8-32 Keps Nuts (MMC 96278a009) - ไม่จำเป็นจริงๆ และคุณสามารถใช้น็อตสี่เหลี่ยมที่มีแหวนล็อกแทนได้
• (~6) #8-32 เครื่องซักผ้า (MC 92141a009)
• (2) #8-32 แหวนล็อกแบบแยกส่วน (MC 92146a545)
• (2) #8-32 x 1-5/8" อายโบลท์
• (7) วงเล็บมุม - ดูขั้นตอนของเฟรมสำหรับความเป็นไปได้อื่น ๆ
• (2) วงเล็บมุมสำหรับการอัดขึ้นรูปอลูมิเนียมเพื่อเชื่อมต่อหอคอยกับฐาน คุณสามารถใช้ทินเนอร์ด้านบนก็ได้หากต้องการ แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะเข้มงวดกว่า และคุณสามารถใช้สิ่งเหล่านี้แทนแบบที่บางกว่าได้ วงเล็บมุมจาก 80/20 พอดีกับการอัดขึ้นรูปได้ดีกว่าวงเล็บทั่วไป แต่มีราคาสูงกว่า

ชิ้นส่วนเคลื่อนไหว:

• (2) Nema 17 Stepper Motors - สิ่งเหล่านี้ดูเหมือนทรงพลังเพียงพอและทำงานภายใต้ขีดจำกัด 1 แอมป์บนแผงป้องกันมอเตอร์
• Pololu Universal Mounting Hub สำหรับเพลา 5mm, #4-40 รู (2-Pack)
• ล้อ Pololu ขนาด 80×10 มม. - มีสีให้เลือกมากมาย!
• (8) สกรูมอเตอร์ - M3x6 (.5 pitch), หัวกระทะ (MMC 92000A116) - อาจยาวกว่านี้เล็กน้อย
• (4) สกรู #4-40 x 3/8" สำหรับล้อ หัวกระทะ (MC 91772A108)
• (1) Caster - แบรนด์ Cool Caster - มีสีให้เลือกเพียบ!
• (2) แหวนรอง 5/16" สำหรับก้านล้อ (MMC 92141a030)
• (1) แหวนล็อกแบบแยกส่วน 5/16-18 สำหรับก้านล้อ (MMC 92146a030)
• (1) น็อต 5/16"-18 สำหรับก้านล้อ (MMC 91845a030)
• (1) น็อตหัวล้อ 5/16"-18 สำหรับก้านล้อ (MMC 91855A370)

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์:

• ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน อันนี้ดีมากสำหรับหุ่นยนต์เพราะมีเอาต์พุต 12v 6a และเอาต์พุต USB 5v แท็บเล็ตพีซีบางรุ่นอนุญาตให้คุณชาร์จได้ในขณะที่ใช้พอร์ต USB และบางเครื่องก็ทำไม่ได้
• สวิตช์ไฟสีน้ำเงิน 12v จาก Radio Shack หรือจาก Uxcell บน Amazon คุณสามารถใช้สีใดก็ได้ที่คุณต้องการ ฉันพบว่าอันที่เล็กกว่านั้นมีขั้วที่ทนทานกว่า
• Arduino Uno
• Adafruit Motor Shield - เป็นเกราะป้องกันที่ยอดเยี่ยม - ใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์สองตัวและมีเซอร์โวคอนเน็กเตอร์สองตัวที่พร้อมใช้งาน
• (3) 4-40 threaded standoffs 1/2" long for the Arduino UNO (MMC 91780A164)
• (3) 4-40 สกรู x 1/4", หัวกระทะ (MMC 91772a106)
• (2) แหวนรอง 4-40 ตัวสำหรับรองฐานรองเท่านั้น (MMC 92141a005)
• (3) ขั้วต่อถอดสายด่วนสำหรับขั้วต่อสวิตช์ 22-18 AWG.250x.032 (MMC 69525K58)
• ลวด: 20 เกจควั่นสีแดงและสีดำ

• ท่อหดความร้อน

  • (3) ความร้อนหดตัวสีแดง 1/8" (3 มม.) - 3/4" ยาว
  • (3) ความร้อนหดสีดำ 1/8" (3 มม.) - 3/4" ยาว
  • (3) ความร้อนหดสีแดง 1/4" (6mm) - 3/4" ยาว
  • (3) ความร้อนหดสีดำ 1/4" (6mm) - 3/4" ยาว
• Zip Ties: (2) 12" อันสำหรับแบตเตอรี่และอีก 4 อันสำหรับการจัดการสายไฟ

คอมพิวเตอร์และกล้อง:

• แท็บเล็ตพีซี Windows 8"
• แท่นวางแท็บเล็ต
• ฮาร์ดแวร์ 1/4-20 สำหรับยึดฐานเข้ากับฐาน: สกรู 1/2", แหวนรองล็อค และแหวนรอง
• สาย USB 2 พอร์ต นี่คือฮับ USB ขั้นต่ำ 2 พอร์ตพร้อมขั้วต่อไมโคร USB คุณสามารถใช้ฮับใดก็ได้ที่คุณต้องการ ฉันมีแป้นพิมพ์และเมาส์ Bluetooth ดังนั้นฉันจึงต้องใช้พอร์ตสำหรับ Arduino และ Web Cam เท่านั้น
• กล้องยูเอสบี ส่วนใหญ่จะทำงาน ตัวนี้มีเมาท์ขนาดมาตรฐาน 1/4" x 20 ที่ด้านล่าง ทำให้ใช้งานได้ง่าย
• Pan Tilt Kit (หรือ Lynxmotion BPT-KT) - โปรดทราบว่าฉันได้รวมแผนผังชั้นวางเซอร์โวสำหรับแพนเซอร์โวแล้ว แต่สุดท้ายฉันก็ใช้การเอียงเพื่อปรับปรุงความเสถียรของกล้อง
• เซอร์โว - ขนาดมาตรฐาน - ฉันใช้เซอร์โวกำลังสูง (Hitec HS-5645MG) เพื่อความเสถียรที่ดีขึ้น
• (2) สกรูโลหะแผ่น # 2 x 1/4" เพื่อติดเซอร์โวฮอร์นเข้ากับแท่นยึดแพนและเอียง
• (2) 6-32 สกรูสำหรับเซอร์โวยาว 1/2""
• (2) 6-32 ถั่ว
• (2) 6-32 เครื่องซักผ้า
• (2) น็อตใส่แยม 1/4-20
• (2) 1/4-20 เครื่องซักผ้า
• (2) แหวนล็อค 1/4-20
• สกรู 1/4-20 x 1/2"
• 1/4-20 x 1.5"? น็อตหกเหลี่ยม

รายละเอียดเพิ่มเติม: รายการต่อไปนี้ไม่จำเป็นสำหรับการทำงานของหุ่นยนต์ แต่เป็นส่วนเสริมที่ดี:

• ฝาท้าย T-Slot (MMC 5537T14)
• ฝาครอบ T-Slot (MMC 5537T15) McMaster-Carr มีเฉพาะสีดำ แต่สีอื่นๆ มีจำหน่ายตั้งแต่ 80/20 และตัวแทนจำหน่าย

ขั้นตอนที่ 2: สร้างฐาน

โครงสร้างประกอบด้วยชิ้นส่วนแบนที่สร้างขึ้นเองบางส่วน (ฐาน ตัวยึดมอเตอร์ และชั้นวางเซอร์โว) และการอัดขึ้นรูป T-Slot บางตัวตัดให้มีความยาว

สำหรับฐาน โครงยึดมอเตอร์ และชั้นวางเซอร์โว คุณสามารถทำด้วยมือหรือตัดผ่านน้ำหรือเจ็ทเลเซอร์ ตัวอย่างบางส่วนแสดงในรูปภาพ

อย่างไรก็ตาม การสร้างมันด้วยมือนั้นค่อนข้างง่าย - รุ่นอลูมิเนียมทั้งหมดที่มีภาพทำด้วยมือโดยใช้เครื่องมือเพียงเล็กน้อย สำหรับงานทำมือ ให้ใช้อะลูมิเนียม 1/8" ซึ่งเป็นส่วนผสมที่ลงตัวระหว่างความแข็งแรงโดยไม่หนาเกินไปสำหรับชิ้นส่วนที่จะติดตั้ง ฯลฯ ใช้เทมเพลตที่ระบุว่า "ทำมือ" แล้วพิมพ์ออกมาแล้วติดเข้ากับแผ่นอะลูมิเนียม ฉันใช้สเปรย์ปรับตำแหน่งได้ แต่เทปที่ขอบก็ใช้ได้ ฉันใช้สติกเกอร์กาวขนาดตัวอักษรด้วย ซึ่งใช้ได้ดี แต่ลอกออกยากกว่าเล็กน้อย ใช้หมัดเพื่อทำเครื่องหมายตรงกลางของรูทั้งหมดก่อน จากนั้นเจาะรูเล็ก ๆ ตามขนาดบิตที่ระบุไว้ สำหรับรูที่ใหญ่กว่า ให้ใช้ดอกสว่านแบบขั้นบันได - นี่เป็นเคล็ดลับด้านความปลอดภัยที่มีประโยชน์จริงๆ เพราะมันทำให้รูสวยกว่าการพยายามใช้ดอกสว่านขนาดใหญ่มาก และจะไม่จับโลหะ เช่นเดียวกับบิตขนาดใหญ่สามารถ โครงร่างสามารถตัดด้วยเลื่อยแฮ็คหรือเลื่อยเซเบอร์ถ้าคุณมี ตะไบขอบและใช้เครื่องมือลบคมและบิตที่ใหญ่กว่าเพื่อขจัดครีบออกจากรู

คุณยังสามารถสั่งซื้อชิ้นส่วนเหล่านี้ที่ตัดจากอะลูมิเนียมได้จากที่ต่างๆ เช่น BigBlueSaw.com สำหรับวอเตอร์เจ็ทหรือการตัดด้วยเลเซอร์ ให้ใช้เทมเพลต "CNC" ซึ่งไม่มีเครื่องหมายพิเศษทั้งหมด

สำหรับวิธีการตัดด้วยเลเซอร์ คุณจะต้องใช้ 3/16" คิด Acrylic หรือ ABS เพื่อให้ได้ความแข็งแรงที่เหมาะสม 1/8" เป็นไปได้ แต่จะงอเล็กน้อยมาก โปรดทราบว่าอะคริลิกมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวได้ง่ายกว่าโพลีคาร์บอเนต (Lexan) แต่เนื่องจากโพลีคาร์บอเนตสร้างก๊าซอันตรายเมื่อถูกเผา (เช่น ตัดด้วยเลเซอร์) คุณมักจะต้องตัดด้วยวอเตอร์เจ็ทอยู่ดี ดังนั้นคุณอาจใช้อลูมิเนียมเช่นกันหากคุณเป็น จ่ายค่าตัดวอเตอร์เจ็ท ABS ที่ 3/16" ก็โอเค - โค้งงอมากกว่าอะคริลิกเล็กน้อย

โปรดทราบว่าสำหรับการตัดอะคริลิกและเลเซอร์ วัสดุที่หนากว่าจะต้องใช้สกรูทั้งหมดที่เจาะผ่านชิ้นส่วนเหล่านั้นให้ยาวกว่าอะลูมิเนียม 1/8 นิ้ว 1/16 นิ้ว

นอกจากนี้ ด้วยวัสดุที่มีความหนา 3/16 สวิตช์เปิดปิดแทบจะไม่พอดี - จำเป็นต้องถอดเครื่องซักผ้า ฯลฯ ดังนั้นอลูมิเนียมจึงดีกว่าจากมุมมองนั้น

นอกจากนั้น การตัดด้วยเลเซอร์ค่อนข้างตรงไปตรงมา ดูภาพสำหรับตัวอย่าง

ขายึดมอเตอร์และมอเตอร์

เริ่มต้นด้วยการติดตั้งแผ่นสเต็ปปิ้งมอเตอร์ Nema 17 เข้ากับสเต็ปเปอร์มอเตอร์ ใช้สกรูหัวกระทะ M3x6 สำหรับสิ่งเหล่านี้ สายไฟสามารถอยู่ทางด้านบนของโครงยึดเพื่อช่วยไม่ให้สายไฟเกะกะ (ดูรูป)

ต่อไป ใช้สกรู #8/32 x 3/8 สามตัวและน็อตสี่เหลี่ยมเพื่อยึดการอัดขึ้นรูป T-slot แบบสั้น ฉันใส่สกรูและน็อตหลวมๆ จากนั้นขันเกลียวการอัดขึ้นรูปบนน็อต จากนั้นขันให้แน่น

ในการติดตั้งสเต็ปเปอร์มอเตอร์เข้ากับฐาน ให้ใส่สกรู #8/32 x 3/8 สี่ตัวและน็อตสี่เหลี่ยมจัตุรัสบนฐานตามที่แสดง จากนั้นร้อยเกลียวมอเตอร์อัดขึ้นรูปและขันให้แน่น รูชุดที่สามมีไว้สำหรับ คุณต้องการใช้สกรูบางตัวเพื่อทำให้ฐานอยู่ใต้แบตเตอรี่ สม่ำเสมอ สิ่งนี้สำคัญกว่าเมื่อฉันใช้เซลล์เจลกรดตะกั่ว - หนักกว่าและใหญ่กว่าลิเธียมไอออนมาก!

เมื่อมอเตอร์อยู่บนฐานแล้ว คุณสามารถติดดุมล้อโดยใช้สกรูชุดที่ให้มา และล้อด้วยสกรู #4-40 x 3/8"

แคสเตอร์

ลูกล้อติดอยู่กับฮาร์ดแวร์ขนาด 5/16 น็อต ตัวล็อกแหวน และแหวนรองใต้จาน และแหวนรองและน็อตหัวหมวกเหนือจาน น็อตหัวปิดเป็นส่วนใหญ่เพื่อให้ดูดี คุณสามารถปรับน็อตได้ เล็กน้อยเพื่อให้ได้ระดับแผ่นฐานกับล้อ

ขั้นตอนที่ 3: สร้างเฟรม

ประกอบกรอบตามภาพ เนื่องจากเป็นช่อง T คุณสามารถลองได้สองสามครั้งจนกว่าจะดูถูกต้อง ในการติดฉากยึดมุมเข้ากับช่อง T ให้ใช้สกรู #8-32 x 5/16 และน็อตสี่เหลี่ยม ซึ่งสั้นกว่าตัวสำหรับมอเตอร์เล็กน้อยเนื่องจากขายึดบางกว่า

โบลต์ตาจะยึดหนังยางไว้เพื่อช่วยให้กล้องมีความมั่นคง นี่เป็นทางเลือก แต่ดูเหมือนว่าจะช่วยได้ ตัดส่วนตาออกด้วยเครื่องมือเดรเมลเพื่อให้ติดยางรัดได้ง่ายขึ้น ใช้แหวนรองและแหวนรองล็อคเพื่อยึดให้แน่น น็อตด้านนอกอาจเป็นน็อตสี่เหลี่ยมหรือน็อตหกเหลี่ยม

ชิ้นส่วนขวางแนวนอนด้านล่างจะต้องใช้น็อตสี่เหลี่ยมหนึ่งตัวหันหลังกลับเพื่อยึดแท็บเล็ตพีซี

ชิ้นส่วนขวางแนวนอนด้านบนจะต้องใช้น็อตสี่เหลี่ยมสองตัวหันไปข้างหน้าเพื่อยึดชั้นวางเซอร์โว

ฉันใช้เหล็กจัดฟันที่แข็งแรงกว่าเพื่อติดโครงเข้ากับฐาน ฉันต้องการทรายออกจากแท็บสล็อตด้านหนึ่งเพื่อให้ราบกับฐาน มีการใช้แหวนรองเนื่องจากเหล็กจัดฟันเหล่านั้นมีช่องเปิดขนาดใหญ่สำหรับสกรู

มีการแสดงชิ้นส่วนตกแต่งเสริมเพื่อให้ดูสวยงามยิ่งขึ้น

มีรูปภาพที่ส่วนท้ายพร้อมตัวเลือกวงเล็บมุมบางส่วน

ขั้นตอนที่ 4: แบตเตอรี่ แท่นยึดแท็บเล็ต และชั้นวางเซอร์โว

แบตเตอรี่ แบตเตอรี่เป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาดใหญ่ที่มีเอาต์พุต 12v 6a ที่สะดวกสบาย ฉันใช้ซิปผูกขนาด 12 นิ้วเพื่อยึดไว้กับฐาน และการเดินสายไฟจะปรากฏในขั้นตอนต่อมา แบตเตอรี่นี้มีเอาต์พุต USB 5v ซึ่งดีมากกับแท็บเล็ต WinBook รุ่นเก่าที่ฉันมี เนื่องจากมีการชาร์จและ USB แยกต่างหาก port แต่แท็บเล็ตที่ใหม่กว่าที่ฉันใช้อยู่ไม่อนุญาตให้ชาร์จและใช้พอร์ต USB พร้อมกัน การแลกเปลี่ยนพลังงานและขนาดของเครื่องใหม่ สำหรับการใช้งานเฉพาะมอเตอร์แบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานยาวนาน

แท็บเล็ตพีซีเมา

ขายึดขาตั้งกล้องสำหรับแท็บเล็ตพีซีมีเกลียวมาตรฐาน 1/4"-20 ดังนั้น คุณสามารถใช้ฉากยึดมุมเพื่อเชื่อมต่อกับเหล็กค้ำยันล่างของที่จับ/โครงของหุ่นยนต์ได้ ต้องมีหนึ่งรูบนตัวยึดมุม เจาะออกถึง 1/4 "สำหรับสลักเกลียว ตัวยึดติดอยู่กับที่ยึดด้วยสลักเกลียว แหวนรอง และแหวนรองล็อค 1/4"-20 เมื่อติดตั้งแล้ว คุณสามารถใช้สกรู #8-32 x 5/16" เพื่อยึดเข้ากับชิ้นครอสด้วย น็อตสี่เหลี่ยมในช่อง T จากขั้นตอนก่อนหน้า แท็บเล็ตพีซีควรพอดีกับวงเล็บในแนวนอน

ชั้นวางเซอร์โว

ชั้นวางเซอร์โวเป็นชิ้นส่วนของอะลูมิเนียมขนาด 1/8 แผนผังอยู่ในแผนภาพที่แนบมา และมีการเจาะรูเพื่อขยายในอนาคต คุณอาจไม่จำเป็นต้องใช้ทั้งหมด สุดท้ายฉันก็ไม่ได้ใช้แพนเซอร์โวเพื่อช่วยรักษา กล้องมีความเสถียรมากขึ้น แพลตฟอร์มจึงไม่มีการตัดทอน แต่มีแผนและรูปภาพรวมอยู่ด้วย เพื่อให้คุณเห็นว่ามันจะทำงานอย่างไร

ชั้นวางเซอร์โวติดกับวงเล็บมุมสองอัน ใช้สกรู #8-32 x 5/16" เพื่อต่อเข้ากับโครงด้านบน/ด้ามจับแบบไขว้โดยใช้น็อตสี่เหลี่ยมสองตัวในช่อง T ที่นั่น ใช้สกรู #8-32 x 3/8" และน็อต Keps เพื่อเชื่อมต่อ วงเล็บไปที่จาน สามารถใช้แหวนล็อกและน็อตสี่เหลี่ยมสำหรับสิ่งนี้

ขั้นตอนที่ 5: การควบคุมมอเตอร์

สำหรับการควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ ฉันใช้ Adafruit Motor Shield มันใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์สองตัว และมีคอนเนคเตอร์สำหรับเซอร์โวสองตัว นี้เหมาะสำหรับรุ่นพื้นฐานของหุ่นยนต์นี้ Arduino Uno ถูกใช้เป็นพื้นฐานสำหรับสิ่งนี้ และหุ่นยนต์จะรันโปรแกรมฟังแบบอนุกรมอย่างง่ายเพื่อรับคำสั่งการเคลื่อนไหวและดำเนินการตามนั้น

แทนที่จะเจาะรูแบบกำหนดเอง ฉันใช้รูมาตรฐาน 3/16 สองสามรู และ Arduino ก็เข้ากันได้ดี ไม่สมบูรณ์แบบและไม่ตรง แต่ติดง่าย กุญแจสำคัญคือใช้สกรู #4-40 เพื่อ อนุญาตให้หลุมไม่ตรงกัน

ใช้ขาตั้งฐานสิบหกยาว #4-40 x 1/2 และเชื่อมต่อเข้ากับรูยึด Arduino สามรูด้วยสกรู #4-40 x 1/4 Arduino หลุมที่สี่นั้นค่อนข้างแออัดสำหรับการขัดแย้ง

ในการติดบอร์ดกับหุ่นยนต์ให้ใช้สกรูและแหวนรอง #4-40 x 1/2" เพียงสองตัวที่รูด้านนอก - ดูภาพ สกรูสองตัวยึดบอร์ดได้ดี และการขัดแย้งที่สามนั้นให้ "ขา" ตัวที่สาม รักษาระดับกระดาน

หากคุณต้องการจัดวางรูสำหรับติดตั้ง Arduino แบบลับ ๆ ให้ทำเลย!:-)

ขั้นตอนที่ 6: เซอร์โวและกล้อง

หน่วยแพนเอียง

ประกอบชุดแพน/เอียงตามคำแนะนำกับชุดอุปกรณ์เหล่านั้น ชุดหนึ่งที่ฉันพบไม่มีคำแนะนำที่ชัดเจน ดังนั้นฉันจึงรวมรูปภาพจำนวนมากจากมุมต่างๆ สกรูแผ่นโลหะขนาด #2 x 1/4 สำหรับยึดฮอร์นเซอร์โวเข้ากับโครงยึด

กล้องติดตั้งด้วยสลักเกลียวหกเหลี่ยม 1/4-20 x 3/4 แหวนล็อก 1/4-20 วงแหวน และน็อตยึดจับโบลต์เข้ากับหน่วยแพน/เอียง การติด 1/4-20 วินาทีที่สอง น็อตล็อคกับกล้องเพื่อยึดเข้าที่

ชุดแพน/เอียงจะติดอยู่กับชั้นวางเซอร์โวด้วยสลักเกลียว #6-32 x 1/2 สองตัว แหวนรอง และน็อต

ขั้นตอนที่ 7: การเดินสายไฟ

การเดินสายไฟ

เพื่อควบคุมกำลังของมอเตอร์ ฉันใช้สวิตช์ไฟรถยนต์ 12v เป็นการยืนยันว่าเปิดเครื่องอยู่ จีบและประสานบนตัวเชื่อมต่อ และใช้ทินเนอร์ท่อหดด้วยความร้อนเพื่อปิดรอยต่อประสาน จากนั้นความร้อนที่ใหญ่กว่าจะหดตัวเพื่อปิดตัวเชื่อมต่อเอง

การวางขั้วต่อบนสวิตช์อาจง่ายกว่าก่อนที่จะใช้ท่อหดแบบใช้ความร้อนที่ใหญ่กว่า เนื่องจากจะทำให้ขั้วต่อไม่แน่นเกินไปบนแถบสวิตช์

รูปภาพแสดงการตั้งค่าการเดินสาย และมันก็ค่อนข้างง่าย ขั้วต่อปลั๊กสำหรับแบตเตอรี่ และขั้วต่อแจ็คเพื่อให้คุณสามารถเสียบเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ได้อย่างง่ายดาย

ขั้นตอนที่ 8: ตัวเลือก

ยืน

การทำขาตั้งมีประโยชน์มากเมื่อคุณต้องการทดสอบมอเตอร์โดยที่หุ่นยนต์ไม่ได้ออกตัว ฉันทำอันหนึ่งด้วยเศษไม้สน - ดูภาพเพื่อดูว่ามันตั้งค่าอย่างไร

แถบ LED

ทุกโครงการจะดีกว่าด้วยไฟ LED!:-) ในกรณีนี้จะใช้มากกว่าการแสดง เนื่องจากเราสามารถเชื่อมต่อพวกมันกับ Arduino ผ่านการควบคุมความเร็วแบบอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก หุ่นยนต์จึงสามารถใช้พวกมันเพื่อระบุสถานะ ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับการดีบักพฤติกรรมของหุ่นยนต์ ฉันมี ESC สองสามตัวที่อยู่ข้างหน้าสำหรับเครื่องบินเท่านั้นและสมบูรณ์แบบสำหรับการควบคุมแถบ LED จากร้านขายงานอดิเรกออนไลน์

เนื่องจากเรามี Arduino คุณจึงสามารถใช้ไฟ LED ดิจิตอล RGB เช่น Neopixels (WS2812b LED) ได้

ขั้นตอนที่ 9: RoboRealm

หุ่นยนต์ตัวนี้ใช้กล้องเป็นเซ็นเซอร์เท่านั้น คุณสามารถเพิ่มผู้อื่นเพื่อให้เหมาะกับแอปพลิเคชันของคุณได้อย่างง่ายดาย

ระบบวิชันซิสเต็ม RoboRealm กำหนดตำแหน่งที่หุ่นยนต์ควรไป และส่งคำสั่งควบคุมมอเตอร์ผ่านพอร์ตอนุกรม พอร์ตอนุกรมเชื่อมต่อกับ Arduino Uno และ Adafruit Motor Control Shield Arduino เรียกใช้โปรแกรมฟังอนุกรมอย่างง่ายเพื่อรับคำสั่งและเรียกใช้มอเตอร์และเซอร์โวเอียงกล้อง

เพื่อทดสอบหุ่นยนต์ตัวนี้ ฉันได้ออกแบบหลักสูตรที่มี Fiducials เป็นเครื่องหมายบอกตำแหน่ง Fiducials เป็นภาพขาวดำที่เรียบง่ายซึ่งง่ายต่อการตรวจจับระบบวิชันซิสเต็มของคอมพิวเตอร์ คุณสามารถดูตัวอย่างบางส่วนในภาพด้านล่าง สามารถใช้ Fiducials ได้ทุกประเภท และแม้แต่รูปภาพธรรมดาบางรูปก็สามารถใช้ได้ ไม่ว่าจะใช้อะไรกับการฝึก ก็ง่ายพอที่หุ่นยนต์จะตรวจจับและแยกตัวจากระยะไกล และไม่สับสนกับภาพอื่นๆ ในสภาพแวดล้อม เมื่อใช้ RoboRealm ฉันตั้งโปรแกรมหุ่นยนต์ให้เยี่ยมชม Fiducial แต่ละอันตามลำดับ - โค้ดไม่มากนักเนื่องจากการประมวลผลภาพทั้งหมดเสร็จสิ้นด้วยโมดูลแบบชี้แล้วคลิก มีการแนบไฟล์.robo และคุณสามารถดูวิธีที่ฉันใช้เครื่องบอกสถานะอย่างง่ายเพื่อทำเครื่องหมายแต่ละสถานะขณะที่เราย้ายไปมาระหว่างเครื่องหมายต่างๆ เนื่องจากเราสามารถบอกได้ว่าฟิดูเซียลหันหน้าไปทางใด เราจึงใช้มุมเป็นคำใบ้เพื่อบอกหุ่นยนต์ว่าจะเริ่มค้นหา Fiducial ตัวต่อไปได้อย่างไรในหลักสูตร ในวิดีโอเกี่ยวกับขั้นตอนแรก คุณจะเห็นตัวเลขที่ 3 เอียงไปทางซ้าย 90 องศา โดยบอกให้หุ่นยนต์มองไปทางซ้ายแทนที่จะมองไปทางขวา

หากต้องการใช้โค้ดที่แนบมา ให้ดาวน์โหลดไฟล์.ino และโหลดลงใน Arduino Uno ของคุณ

ไฟล์ RoboRealm.robo เป็นไฟล์ที่ฉันใช้สำหรับการสาธิตนี้ มีตัวกรองและโค้ดเพิ่มเติมจากมอเตอร์รุ่นก่อนๆ ที่ปิดใช้งานหรือแสดงความเห็นไว้ทั้งหมด แต่คุณสามารถดูรูปแบบต่างๆ ที่เป็นไปได้ สำหรับ Fiducials ให้เปิดโมดูล Fiducial และฝึกฝนในโฟลเดอร์ของ Fiducials ที่แนบมา คุณสามารถใช้ไฟล์อื่นได้ แต่จะต้องเปลี่ยนชื่อไฟล์ที่ด้านบนของโมดูล VBScript

ขั้นตอนที่ 10: ตัวแปร Nano-ITX

ฉันยังสร้างบอร์ด Nano-ITX ที่ฉันมีอยู่ด้วย ฉันใช้บอร์ดจ่ายไฟ 12v และติดตั้งฮาร์ดไดรฟ์ไว้ใต้เมนบอร์ดพร้อมขายึดมุมพิเศษ จากนั้นจึงใช้การขัดแย้งกันเพื่อยึดเมนบอร์ดให้ห่างจากฮาร์ดไดรฟ์

ขั้นตอนที่ 11: ตัวเลือกมอเตอร์กระแสตรง

ฉันใช้มอเตอร์กระแสตรงสำหรับรุ่นก่อนหน้าบางรุ่น พวกมันทำงานได้ดี และคุณจะต้องมีตัวควบคุมมอเตอร์เช่น RoboClaw การใช้งานจะคล้ายกัน โดย Arduino ใช้งาน RoboClaw เพื่อความเรียบง่าย - พวกเขามีโค้ดตัวอย่าง Arduino

สำหรับวิธีนี้ ฉันใช้มอเตอร์หัวเกียร์ DC และล้อ BaneBots (ดูรูป)

สกรูพิเศษและน็อต Keps รองรับได้แม้ในรุ่นก่อนหน้าด้วยแบตเตอรี่เซลล์เจลกรดตะกั่วขนาด 12v 7ah

ชิ้นส่วนบางส่วนที่แสดง:

(2) มอเตอร์หัวเกียร์ - 12vdc 30:1 200rpm (เพลา 6mm) Lynxmotion GHM-16

(2) ตัวเข้ารหัสมอเตอร์พื้นที่สี่เหลี่ยมจัตุรัสพร้อมสายเคเบิล Lynxmotion QME-01

(6) สกรูมอเตอร์ - M3x6 (.5 pitch), หัวกระทะ (MMC 91841a007)

(2) ล้อ: 2-7 / 8" x 0.8", 1/2" Hex Mount ที่ BaneBots

(2) Hub, Hex, Series 40, Set Screw, 6mm Bore, 2 Wide at BaneBots

(4) ขั้วต่อมอเตอร์ 22-18 AWG.110x.020 (McMaster 69525K56)

รองชนะเลิศการแข่งขัน Automation Contest 2017