DIY BB8 - Impressió totalment 3D - Primer prototip de 20cm de diàmetre de mida real: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Projectes Fusion 360 »

Hola a tothom, aquest és el meu primer projecte, així que volia compartir el meu projecte preferit. En aquest projecte, fabricarem BB8, que es produeix amb una impressora 3D completament de 20 cm de diàmetre. Vaig a construir un robot que es mou exactament igual que el BB8 real. Podrem controlar mitjançant bluetooth amb un telèfon intel·ligent. Aquest robot serà el primer experiment de la vida real BB8 amb intel·ligència artificial que vull fer més endavant.

Subministraments

Mecànica:

• 2 x Micro Motor 12 V 120 RPM (enllaç)
• 2 rodes de 60 x 11 mm (enllaç)
• 2 x suport de motor (enllaç)
• 6 x imants de neodimi
• 5 x Roda de bola de plàstic (enllaç)
• 8 cargols panoràmics M3 * 10mm (enllaç)
• 4 cargols panoràmics M3 * 6mm (enllaç)
• 4 cargols de cap pla M3 * 8mm (enllaç)
• 16 femelles de rosca M3 roscades
• MOLTES peces impreses en 3D

Electrònica:

• 1 x Arduino Nano (enllaç)
• 1 x HC05 o HC06
• 1 x 11.1V 3S 1350 mAh bateria Li-Po (enllaç)
• Led de 3 x 5 mm (enllaç)
• 1 x controlador de motor L298 (enllaç)
• 1 x PCB de PCBWay (enllaç) o podeu fer-ho amb protoboard
• Capçalera femenina de 2 x 15 pines des de la capçalera de 40 pines
• Capçalera masculina de 2 x 3 pines des de la capçalera de 40 pines
• 1 x 90 capçalera femenina de 6 pins degrés des de la capçalera de 40 pins
• 4 x 1N4007 díode
• Resistències de 3 x 240 Ohm
• 1 x 2,2 kOhm resistència
• Resistència 1 x 1 kOhm
• 1 x 33 kOhm resistència
• 1 x 22 kOhm resistència
• Condensador de 1 x 220uf 16V
• 2 x condensadors 100nf 100V
• 1 x interruptor de diapositives
• 2 x Terminal de cargol
• 1 cable elèctric de 30cm

Eines:

• Impressora 3D que té una mida d'impressió de 20 cm de diàmetre
• Filament blanc de 2 x 1 kg per al cos i el cap
• Tornavisos
• Cola calenta per imant

** S’actualitzaran tots els enllaços

Pas 1: muntatge electrònic de PCB

He fet el disseny del PCB a l’Àguila que ens permetrà controlar el robot. Aquesta targeta inclou el sòcol Arduino Nano, el controlador del motor, els ports d’alimentació, el bluetooth i altres components auxiliars. Aquesta targeta es va imprimir a doble cara. Es pot produir a mà, però pot ser una mica difícil. Els dibuixos del circuit es poden trobar aquí.

En primer lloc, soldem passant de components d’alçada baixa a components alts.

Als fitxers de disseny de la targeta podeu veure quins components s’han de soldar i on. Feu clic per obtenir fitxers de disseny.

Si voleu produir, he adjuntat un fitxer de disseny de circuits. O podeu fer servir la unitat de motor L298 i el Bluetooth genèrics amb placa Arduino, que he compartit.

Arduino Board L298 Genèric Red Board

A1 - Entrada_1 (motor esquerre)

A2 - Entrada_2 (motor esquerre)

A3 - Entrada_3 (motor dret)

A4 - Entrada_4 (motor dret)

10 - EN_1 (motor esquerre)

9 - EN_2 (motor dret)

Placa Arduino HC06 Bluetooth

4 - Pin TX

3 - Pin RX

Si voleu o si cal, podeu connectar algun LED.

Pas 2: disseny i impressió 3D

Com que es va produir en una impressora 3D de BB8, va trigar molt a imprimir-se. Anàlisi inferior de Turquia sortint i he dissenyat des de zero per ser versàtil. Amb les femelles incrustades al PLA, l’interior està dissenyat com una superfície llisa.

Les impressions de les peces de la closca rodona del tronc van durar 140 hores amb la navegació. Es requereix suport perquè les parts interiors i exteriors del cos siguin llises.

Us recomano tornar a utilitzar el suport per imprimir el cap. Les closques exteriors estan finament premsades perquè el cap sigui el més lleuger possible. No cal que feu res addicional en un programa de tallat relacionat amb aquesta part de disseny. Totes les parts es van imprimir amb un gruix de capa de 0,16 mm. Això no és essencial, però podeu imprimir amb aquest gruix màxim de capa, especialment perquè el cos exterior sigui suau.

I, per descomptat, hi ha parts del mecanisme intern. Aquest mecanisme manté el centre de gravetat cap avall i permet que l’esfera avanci mentre gira dins de l’esfera. La majoria de les parts del mecanisme haurien d’estar a prop del terra i ser molt més pesades que la part superior. Podeu accedir a tots els fitxers de disseny des de l’enllaç públic Fusion 360. O podeu descarregar el fitxer STL directe com a fitxer adjunt. Totes les parts s’imprimeixen amb una densitat d’ompliment% 20 excepte "balancer_full_density", ha d'estar plena.

Pas 3: Muntatge mecànic

Cal muntar-se mútuament després de prémer aquestes parts. El muntatge va ser molt senzill, ja que totes les peces són compatibles i fem servir una femella especial alimentada per calor al PLA. Ara comencem a muntar.

El primer que hem de fer és col·locar fruits secs especials al lloc desitjat. Farem la col·locació amb l’ajut d’un soldador. Després de posar la femella a sobre del forat la premerem lleugerament amb soldador en calent, es quedarà assentada en segons.

Ara estem preparats per muntar les peces i comencem soldant els cables dels motors. Com que els cables del motor aniran a la nostra placa de circuit, n'hi haurà prou amb 10 cm de longitud. Us recomano que utilitzeu cables multi-nucli.

Ja podem arreglar els motors. Utilitzarem el suport del motor per a la fixació. D’aquesta manera, fixarem els motors d’una manera pràctica i robusta. Com que instal·lem femelles especials des de la part posterior per fixar els suports del motor, n’hi ha prou amb estrènyer els cargols des de dalt.

Després d’arreglar el motor, podem endollar el nostre circuit. Hi ha femelles especials a les parts altes per muntar el circuit. Una vegada més, el procés de muntatge serà molt fàcil, ja que no tenia cargols curts a la mà, així que vaig empènyer les parts de l'amplificador sota la placa de circuit. Quan acabi el muntatge del circuit, connectem els motors als terminals de cargol necessaris

Per moure el cap amb l’imant segons el mecanisme intern, hem de posar el mecanisme de l’imant cap amunt. Instal·lem la peça que surt per les dues cares i que mantindrà l’imant per sobre. Aquesta part també té rodes a l'interior per evitar que es freguin contra les parets mentre es mou el mecanisme. També muntem les rodes.

A la part superior ara podem instal·lar el mecanisme d'imant. Posem 6 imants en aquest mecanisme. Aquests imants poden portar el cap que produïm el més lleuger possible. Enganxem aquest mecanisme amb silicona calenta per si l’hem de corregir.

I quan finalment es fixa a les rodes del mecanisme interior, ja està a punt.

S'utilitzaran 3 rodes i 3 imants en el mecanisme d'imants que portarà la part del cap a l'exterior. Aquestes parts es muntaran a la part de la impressora 3D que hem imprès. Hem utilitzat cola ràpida per a conjunts de rodes i silicona calenta per a imants. Després de passar la part inferior del cap i comprovar la bretxa entre el cos i enganxar.

Pas 4: Pintar

BB8 utilitzarà pintura acrílica per eliminar la imatge original. Té colors gris negre ataronjat. Farem aquests colors barrejant-los amb altres colors. Pintaré el cos amb l'ajut de pinzells i fotografies.

Pas 5: Codificació

Per tal que el robot el controli mitjançant un telèfon intel·ligent, hem de codificar la nostra targeta arduino. Podem fer la codificació necessària a Arduino IDE i aquest codi és més senzill del que creieu  Feu clic aquí per accedir al codi. Per instal·lar aquest codi a l'arduino, assegureu-vos que la targeta i el port correctes estiguin seleccionats i instal·leu-lo. Vaig crear moviments a distància quan estava revisant els motors. Com que el tronc es mou amb el canvi del centre de gravetat, no hauria de fer moviments bruscos.

Pas 6: prova i final

Ara el nostre robot està llest per al primer moviment. Amb l’aplicació Arduino Bluettooth per al cotxe es pot controlar des del nostre telèfon. Per emparellar el mòdul bluetooth HC-06 amb el nostre telèfon, seleccionem l’hc-06 a la configuració de bluetooth. Després d’introduir la contrasenya com a 34 1234”, n’hi ha prou amb seleccionar el mòdul bluetooth que fem servir a l’opció connect car de l’aplicació. Després, quan s’encén el llum verd, ja podem anar. Vaig construir aquest robot per al meu fill. Espero que fos útil compartir els fitxers i el projecte que vaig compartir. Podeu accedir a tots els fitxers de disseny des de la meva pàgina de github.

Per a projectes molt millors, podeu donar suport compartint i agradant. Estic preparant "com fer un vídeo" d'aquest projecte. Actualitzaré constantment aquesta informació instructiva. Veureu BB8 en acció els pròxims dies. Us desitjo molts dies productius. Compartiré el vídeo del Projecte BB8 al meu canal de Youtube

Diverteix-te!

Accèssit al concurs de robòtica