หุ่นยนต์ TiggerBot II: 26 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

TiggerBot II เป็นแพลตฟอร์มหุ่นยนต์ขนาดเล็ก รวมเป็นคำแนะนำสำหรับการสร้างแท่นพลาสติกแบบดอกยางและแผงวงจรพิมพ์แบบกำหนดเองที่มีไมโครคอนโทรลเลอร์และเซ็นเซอร์โซนาร์ ซึ่งเป็นโครงการที่ค่อนข้างซับซ้อนซึ่งยังคงอยู่ในขั้นสุดท้ายของต้นแบบ มีความพยายามทุกวิถีทางเพื่อให้ง่ายต่อการสร้าง แต่หุ่นยนต์นั้นยาก นอกจากนี้ โครงการนี้จะทำให้คุณกลับมาอยู่ที่ใดที่หนึ่งในช่วง 150 ถึง 250 ดอลลาร์ ขึ้นอยู่กับว่าคุณซื้อชิ้นส่วนจากที่ใด ดำเนินการตามความเสี่ยงของคุณเอง ข้อมูลจำเพาะ:> วัสดุตัวถัง: CNC เลเซอร์คัทอะคริลิก> มอเตอร์ขับเคลื่อน: 2x เซอร์โว rc แบบหมุนต่อเนื่อง> แบตเตอรี่: 2.2Ah 9.6v NiMH แบบชาร์จใหม่ได้> เซ็นเซอร์นำทาง: โซนาร์ล้ำเสียง 5 ทาง> ซีพียู: AVR Mega32, 16MHz > การเขียนโปรแกรม: บูตโหลดเดอร์พอร์ตอนุกรม RS-232> รหัส: เขียนใน c, คอมไพล์ด้วย gcc-avr> พอร์ตขยาย: 5v/1A, gnd, 2x adc, i2cfor ข่าวล่าสุด ดู

ขั้นตอนที่ 1: พื้นหลัง

นี่เป็นหุ่นยนต์ตัวแรกของฉันที่สร้างขึ้นในปี 2545 เมื่อตอนที่ฉันยังเป็นน้องใหม่ในวิทยาลัย ฉันตั้งชื่อมันว่า TiggerBot เพราะมันเป็นสีดำ สีส้ม และโง่เขลา มีข้อบกพร่องหลายประการที่สำคัญ TiggerBot II คือการออกแบบใหม่ที่สำคัญ มันใช้ชุดดอกยางแบบเดียวกัน แต่เหนือกว่าในด้านอื่นๆ ทั้งหมด ภาพด้านล่างคือ TiggerBot ดั้งเดิม ต้นแบบ TIggerBot II ที่ล้าสมัยหลายตัว และต้นแบบปัจจุบัน

ขั้นตอนที่ 2: ออกแบบ

ส่วนประกอบหลักของ TiggerBot II คือคอมพิวเตอร์ที่ออกแบบและผลิตขึ้นเอง

ส่วนประกอบพลาสติกได้รับการออกแบบใน qcad จากนั้นจะถูกแยก ทำซ้ำ ประกอบเข้าด้วยกันเพื่อประสิทธิภาพ และพิมพ์เป็น 1:1 eps นี้ถูกส่งไปยังผู้ผลิตพลาสติกที่จะตัดจากอะคริลิก แผงวงจรได้รับการออกแบบใน eagle cad และผลิตโดยซัพพลายเออร์ต้นแบบ pcb

ขั้นตอนที่ 3: การผลิต

ฉันมีแผงวงจรที่ทำโดย Gold Phoenix PCB ในประเทศจีนและอะคริลิคที่ตัดโดย Canal Plastics ในไชน่าทาวน์ NYC บังเอิญจริงๆ เวลาตอบสนองคือ ~9 วันและ ~3 ชั่วโมง ตามลำดับ ซึ่งน่าจะเป็นเหตุผลว่าทำไมฉันจึงแก้ไขเฟรมเพิ่มขึ้นอีกมาก บอร์ดมีราคา 140 เหรียญสำหรับ 13 หรือประมาณ 11 เหรียญต่อครั้ง เฟรมมีราคา 59 เหรียญที่คลองหรือ 78 เหรียญสำหรับ 3 หรือ 26 เหรียญจาก ponoko แม้ว่าฉันไม่เคยสั่งซื้อจากพวกเขา ไม่ว่าในกรณีใด Ponoko ดูเหมือนจะไม่มีสีอะครีลิคใสในขนาด 6 มม. นี่คือ eps ของพลาสติก:

ขั้นตอนที่ 4: สิ่งที่คุณต้องการ

แชสซี: 1 ชุดพลาสติก มอเตอร์: 2 HS-425BB ดอกยาง: Tamiya 70100 kit.แบตเตอรี่: 8 เซลล์แบตเตอรี่ AA packfasteners (mcmaster carr): ขัดแย้ง: 4 (3/4" 6-32 ขัดแย้ง), 8 (6-32 x 3/8 " สกรู) เพลา: 8 (4-40 x 1 1/8" สกรู), 16 (น็อต 4-40), 8 (ตัวเว้นวรรค) ช่วงล่าง: 6 (4-40 x 1 1/2" สกรู), 6 (4 -40 น็อต), 6 (ตัวเว้นระยะหน้าแปลนไนลอน), 6 (ตัวยึดมุม), 6 (สปริง)เซอร์โว: 4 (สกรู 4-40 x 1/2"), 4 (4-40 น็อต)ฟันเฟือง: 4 (4 -40 x 1/2" สกรู), 8 (4-40 น็อต) ตัวยึด pcb: 5 (3/4" 6-32 standoff), 10 (สกรู 6-32 x 3/8") นี่คือชิ้นส่วนที่สมบูรณ์มากขึ้น รายการ:

ขั้นตอนที่ 5: เครื่องมือที่คุณต้องการ

นี่คือเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับชิ้นส่วนเครื่องจักรกล กริปไว้สำหรับถือสิ่งของต่างๆ เพื่อให้คุณได้ใช้คีมจับแทน คุณจะต้องมีเครื่องมือเพิ่มเติมสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์

ขั้นตอนที่ 6: ปรับเปลี่ยน RC Servos สำหรับการหมุนอย่างต่อเนื่อง

ขั้นตอนแรกคือการเตรียมเซอร์โว เซอร์โว RC ประกอบด้วยมอเตอร์ DC ขนาดเล็กและระบบเกียร์ โพเทนชิออมิเตอร์สำหรับการป้อนกลับตำแหน่ง และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อปิดวงจรควบคุม การปรับเปลี่ยนให้หมุนอย่างต่อเนื่องต้องทำสองสิ่ง: อันดับแรก ให้ลบข้อจำกัดทางกายภาพที่ป้องกันการหมุนอย่างต่อเนื่องออก ประการที่สอง ให้ยึดตำแหน่งป้อนกลับในตำแหน่งตรงกลาง

ขั้นตอนที่ 7: เปิด Servo Case

ใช้ไขควงปากแฉก ถอดสกรูสี่ตัวที่ยึดเคสเข้าด้วยกัน

ขั้นตอนที่ 8: ลบ Feedback Potentiometer

ด้านในคุณจะเห็นด้านหลังของโพเทนชิออมิเตอร์ที่ยึดด้วยสกรู ถอดสกรู ถอดโพเทนชิออมิเตอร์ด้วยการดึงอย่างแน่นหนา

ขั้นตอนที่ 9: ลบ Output Gear Tab

ก่อนประกอบกลับเข้าที่ ให้หันความสนใจไปที่อีกด้านหนึ่งของเซอร์โว ถอดด้านบนออกเพื่อให้คุณเห็นเกียร์ ถอดล้อออกโดยคลายเกลียวสกรูหัวแฉกสีดำที่อยู่ตรงกลางแล้วดึงออก การทำเช่นนี้ทำให้สามารถดึงเกียร์ออกได้ สังเกตแถบเล็กๆ ข้างเกียร์ จับเกียร์ด้วยที่จับรอง (เบาๆ เพื่อไม่ให้ฟันเสียหาย!) และตัดแท็บออกด้วยมีดงานอดิเรก คุณจะต้องใช้การเคลื่อนไหวแบบโยกกับฐานของใบมีด คุณจะต้องใช้นิ้วของคุณทั้งหมดสำหรับขั้นตอนต่อมา ดังนั้นอย่าตัดนิ้วเหล่านี้ออกโดยไม่ได้ตั้งใจ

ขั้นตอนที่ 10: Cut Notch สำหรับ Potentiometer Wires

ใช้มีดทำงานอดิเรก ตัดรอยบากใต้จุดที่สายเคเบิลออกจากบรรจุภัณฑ์เดิม เพื่อให้สายโพเทนชิออมิเตอร์หลุดออกจากเคส

ขั้นตอนที่ 11: ประกอบ Servo Case อีกครั้ง

ใส่ทุกอย่างกลับเข้าไปแล้วขันให้เข้ากัน ขณะที่คุณใส่แผงวงจรกลับเข้าไปใหม่ ระวังอย่าหนีบสายไฟระหว่างบอร์ดกับเคส

ขั้นตอนที่ 12: หมายเหตุชิ้นส่วนพิเศษ

สกรูที่ใช้ยึดโพเทนชิออมิเตอร์ ชิ้นส่วนพลาสติกเล็กๆ เชื่อมต่ออาร์มาเจอร์โพเทนชิออมิเตอร์กับเฟืองเอาต์พุต มันอาจจะหลุดออกมาแต่ก็ไม่สำคัญหรอก

ขั้นตอนที่ 13: ทำซ้ำกับเซอร์โวอื่น

ทำซ้ำหลายขั้นตอนสุดท้ายกับเซอร์โวตัวอื่น ควรมีลักษณะเช่นนี้เมื่อคุณทำเสร็จแล้ว

ขั้นตอนที่ 14: แยกชิ้นส่วนดอกยาง

ตอนนี้ได้เวลาเปิดชุดดอกยาง Tamiya แล้ว คุณจะต้องใช้ส่วนดอกยางทั้งหมด - ตัดออกด้วยมีดงานอดิเรกหรือมีดตัดทแยงมุมเล็กๆ สำหรับพลาสติกสีส้ม คุณจะต้องมีฟันเฟืองขนาดใหญ่สองตัว ล้อคนเดินเตาะแตะขนาดใหญ่สองล้อ และล้อถนนขนาดใหญ่หกล้อ ประกอบชิ้นส่วนดอกยางเป็นสองห่วงขนาดใหญ่ โดยระวังให้ยาวเท่ากัน

ขั้นตอนที่ 15: เจาะฟันเฟืองไดรฟ์

รูที่ด้านข้างของฟันเฟืองของไดรฟ์จะตรงกับรูในล้อเซอร์โว น่าเสียดายที่ฟันเฟืองถูกออกแบบมาสำหรับเพลาหกเหลี่ยม และดุมเพลาจะขวางทาง เรามีวิธีจัดการกับสิ่งเหล่านี้ ต้องเจาะศูนย์กลางของฟันเฟืองแต่ละอัน วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำเช่นนี้คือการฝึกซ้อมที่ใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ จนถึง 5/16 โปรดทราบว่าในภาพสุดท้ายที่มีดอกสว่านขนาดใหญ่ จริงๆ แล้วฉันกำลังจับพลาสติก *ลง* ด้วยคีม

ขั้นตอนที่ 16: เจาะล้อเซอร์โว

ใช้ดอกสว่าน 7/64 ขยายรูเฉพาะสองรูในล้อเซอร์โวแต่ละล้อ ดังที่แสดง

ขั้นตอนที่ 17: แนบ Drive Cogs กับ Servo Wheels

ถอดล้อเซอร์โว วางสกรู 4-40 x 1/2 สองตัวจากด้านหลัง ผ่านรูที่ขยายใหญ่ขึ้น ยึดน็อต 4-40 สองตัวไว้ด้านหน้า สอดสกรูที่ยื่นออกมาสองตัวผ่านรูสองรูในฟันเฟืองของไดรฟ์ และยึดด้วย 4 เพิ่มเติมอีก 4 ตัว -40 น็อต ใส่เซอร์โววีลกลับเข้าไปใหม่ ทำซ้ำกับเซอร์โวตัวอื่น

ขั้นตอนที่ 18: เปิดพลาสติกของคุณ

นี่คือสิ่งที่ชิ้นส่วนพลาสติกจะมาถึงหากคุณได้รับจากพลาสติกคลองในนิวยอร์ค เศษเล็กเศษน้อยคือสิ่งที่คุณจะได้รับแทนเศษไม้เมื่อคุณเจาะรูด้วยเลเซอร์ คุณจะต้องลอกกระดาษออกทั้งหมด ก่อนปอกเปลือก หากคุณเป็นคนหลงตัวเอง คุณอาจต้องการไปล้างมือด้วยสบู่เพื่อที่หุ่นยนต์ของคุณจะไม่มีรอยนิ้วมือมันเมื่อคุณทำเสร็จแล้ว

ขั้นตอนที่ 19: ติดล้อ

สร้างชุดประกอบหกชุดต่อไปนี้ จากขวาไปซ้าย สกรูเครื่อง 4-40 x 1 1/8 , ล้อท้องถนน, สเปเซอร์, น๊อต 4-40 ตัว, สตรัทกันสะเทือน, น็อต 4-40 ตัว ขันน็อตให้แน่นเพื่อให้ล้อหมุนได้อิสระแต่เลื่อนน้อยที่สุด. ประกอบขายึดด้านหน้าด้วยล้อขนาดใหญ่โดยใช้ตัวยึดแบบเดียวกัน

ขั้นตอนที่ 20: ติดตั้งเซอร์โวในวงเล็บ

ใส่เซอร์โวแต่ละตัวลงในโครงยึด ซึ่งทำได้ง่ายที่สุดโดยการดึงสายไฟเข้าไปก่อน สอดลวดเข้าไปที่ขอบด้านบน ดึงให้ชิดกับโครงยึดให้มากที่สุด และบังคับขอบด้านล่างให้ทะลุ ยึดด้วยสกรู 4-40 x 1/2 สองตัวและน็อต 4-40 สองตัวที่มุมตรงข้าม มีที่ว่างสำหรับสกรูสี่ตัวแต่สองตัวก็เพียงพอแล้ว อย่าลืมใส่ล้อเอาท์พุตเซอร์โวที่ปลายของโครงยึดใกล้กับส่วนที่ยื่นออกมา และสร้างด้านซ้ายและขวาหนึ่งด้าน

ขั้นตอนที่ 21: ประกอบเด็ค

ติดขาตั้งอะลูมิเนียมขนาด 3/4" 6-32 สี่ตัวเข้ากับชั้นล่าง (อันที่เล็กกว่า) โดยใช้สกรูขนาด 6-32 x 3/8" สี่ตัว วางเซอร์โวสองตัวในวงเล็บและชุดล้อหน้าในช่องเจาะตามที่แสดง วางแผ่นรองด้านบนและตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ใส่แท็บทั้งหมดลงในช่องเจาะอย่างถูกต้อง ยึดดาดฟ้าด้านบนให้แน่นโดยใช้สกรู 6-32 x 3/8" อีกสี่ตัว

สีจะต่างกันเพราะเป็นรุ่นต่อจากรุ่นก่อน

ขั้นตอนที่ 22: ติดตั้งสปริงกันสะเทือน

ในแต่ละรูหกรูที่ด้านข้างของเด็ค ให้ติดตั้งสลักเกลียวระบบกันสะเทือน โครงยึด ปลอกคอ และสปริง เริ่มต้นด้วยการใส่โบลต์ขนาด 4-40 x 1 1/2 ขึ้นไปทางชั้นล่าง วางด้านที่ไม่ได้แตะของโครงยึดมุมเหนือสกรูโดยให้ปลายอีกด้านชี้ขึ้นด้านบน วางปลอกหน้าแปลนพลาสติกไว้เหนือสกรู วาง สปริงเหนือปลอกคอ ค่อยๆ กดสปริงใต้ดาดฟ้าด้านบนและจัดตำแหน่งให้ตรงกับรูบน ดันโบลต์ผ่านรูและยึดให้แน่นด้วยน็อต 4-40 ใส่สตรัทกันสะเทือนขึ้นด้านบนโดยให้ล้อหันออกด้านนอก จัดตำแหน่งรูในสตรัทให้ตรงกับรูที่เคาะแล้วในฉากยึดมุม ยึดด้วยสกรู 6-32 x 5/16

ขั้นตอนที่ 23: ใส่ดอกยาง

ดอกยางยืดเหนือล้อ

ขั้นตอนที่ 24: เสร็จสิ้นครึ่งหนึ่ง

คุณได้เสร็จสิ้นแพลตฟอร์มไดรฟ์แล้ว

ต่อไปเป็นคำแนะนำในการสร้างแผงวงจรตามภาพด้านล่าง หรือคุณอาจใช้ฐานกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณเอง

ขั้นตอนที่ 25: ประกอบแผงวงจร

แผงวงจรในภาพนี้เป็นการแก้ไขครั้งล่าสุดและมีข้อผิดพลาดหลายประการ การปรับปรุงใหม่ซึ่งควรแก้ไขข้อผิดพลาดส่วนใหญ่และปรับปรุงประสิทธิภาพของโซนาร์อย่างมากกำลังอยู่ระหว่างการผลิต หากคุณกำลังพิจารณาที่จะสร้างสิ่งเหล่านี้ ฉันขอแนะนำอย่างยิ่งให้คุณรอจนกว่าฉันจะมีโอกาสทดสอบเวอร์ชันใหม่ (ภาพในรูปแบบ cad ด้านล่าง) และใช้สิ่งนั้นแทน อย่างไรก็ตามพวกเขาดูคล้ายกันมาก

แผงวงจรที่นี่ได้รับการออกแบบด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ avr การจัดการพลังงาน และโซนาร์ห้าช่อง มีทุกสิ่งที่จำเป็นสำหรับการทำสิ่งง่ายๆ เช่น การติดตามกำแพงและการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง ได้รับการออกแบบด้วยส่วนประกอบแบบเจาะรูทั้งหมด จึงไม่ยากที่จะบัดกรีโดยเฉพาะ มีคำแนะนำวิธีการบัดกรีบนอินเทอร์เน็ตเพียงพอแล้วดังนั้นครอบคลุมว่าที่นี่จะซ้ำซ้อน รูปที่ 2 แสดงรูปแบบการบัดกรีแบบโคลสอัพที่คุณสามารถเลือกได้ ขึ้นอยู่กับว่าคุณกำลังสร้างเวอร์ชัน 'หุ่นยนต์' หรือ 'ทับกระดาษ' ส่วนประกอบ (ดูรายการชิ้นส่วน) ไปที่ที่มีเครื่องหมาย มันไม่ใช่วิทยาศาสตร์จรวด หากต้องการ คุณสามารถประสานทุกอย่างได้ในครั้งเดียว มิฉะนั้น คุณสามารถสร้างแหล่งจ่ายไฟก่อนและตรวจสอบว่าคุณได้รับ 5v จากนั้นสร้างพอร์ต avr และซีเรียล และตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณสามารถตั้งโปรแกรมได้ จากนั้นจึงสร้างโซนาร์

ขั้นตอนที่ 26: คุณทำเสร็จแล้ว

ตอนนี้คุณอยู่ในความครอบครองของหุ่นยนต์ทำเองที่ดังสุด ๆ ตัวหนึ่งแล้ว ไม่มีสายหลวมน่าเกลียดห้อยอยู่ที่นี่ ไปข้างหน้าและใส่สิ่งนี้ลงในกระเป๋าถือของคุณ TSA จะไม่ยิงคุณที่ถือสิ่งนี้ พวกเขาจะขอร้องให้รู้ว่าคุณไปเอามาจากไหน และตอนนี้ วิดีโอของ TiggerBot II ของฉันขับรถอยู่ตรงหัวมุมห้องครัวของฉัน: The End