Torreta autònoma Sentinella Nerf: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Fa uns anys, vaig veure un projecte que mostrava una torreta semiautònoma que podia disparar per si sola un cop apuntada. Això em va donar la idea d’utilitzar una càmera Pixy 2 per adquirir objectius i després apuntar l’arma Nerf automàticament, que després es podria bloquejar i disparar tot sol.

Aquest projecte va ser patrocinat per DFRobot.com

Peces necessàries:

Motor pas a pas DFRobot amb caixa de canvis-

Controlador de motor pas a pas DFRobot-

DFRobot Pixy 2 Cam-

Motor pas a pas NEMA 17

Arduino Mega 2560

HC-SR04

Nerf Nitron

Pas 1: els components

Per a aquest projecte, l'arma necessitaria ulls, de manera que vaig optar per utilitzar el Pixy 2 a causa de la facilitat amb què es pot connectar amb la placa base. Llavors vaig necessitar un microcontrolador, així que vaig triar un Arduino Mega 2560 a causa del nombre de pins que té.

Com que l’arma necessita dos eixos, el desviament i el pas, requereix dos motors pas a pas. Per això, DFRobot em va enviar la seva placa de controlador de motor DRV8825 doble.

Pas 2: CAD

Vaig començar carregant Fusion 360 i inserint un llenç adjunt de la pistola nerf. Després vaig crear un cos sòlid a partir d’aquest llenç. Després de dissenyar l’arma, vaig fer una plataforma amb uns quants suports basats en coixinets que permetessin girar d’esquerra a dreta. Vaig col·locar un motor pas a pas al costat de la plataforma giratòria per accionar-lo.

Però la qüestió més gran és com fer que l’arma es tiri cap amunt i cap avall. Per a això, es necessitava un sistema d'accionament lineal amb un punt unit al bloc mòbil i un altre punt a la part posterior de la pistola. Una vareta connectaria els dos punts, cosa que permetia girar al llarg del seu eix central.

Podeu descarregar tots els fitxers necessaris aquí:

www.thingiverse.com/thing:3396077

Pas 3: fabricació de les peces

Quasi totes les parts del meu disseny han d’estar impreses en 3D, de manera que he utilitzat les meves dues impressores per crear-les. Després vaig crear la plataforma mòbil utilitzant primer Fusion 360 per generar les rutes d’eines necessàries per al meu encaminador CNC, i després vaig tallar el disc d’una fulla de fusta contraxapada.

Pas 4: Muntatge

Després de crear totes les peces, era el moment de muntar-les. Vaig començar connectant els suports de rodaments al disc giratori. Després vaig muntar el conjunt de pas lineal fent passar les barres d'alumini de 6 mm i la vareta roscada a través de les peces. Per últim, vaig fixar la pistola Nerf amb una vareta d’acer i dos pals fabricats amb extrusions d’alumini.

Pas 5: programació

Ara per la part més difícil del projecte: la programació. Una màquina de disparar projectils és molt complexa i les matemàtiques que hi ha al darrere poden ser confuses. Vaig començar escrivint pas a pas el flux i la lògica del programa, detallant què passaria a cada estat de la màquina. Els diferents estats són els següents:

Adquiriu un objectiu

Col·loqueu l'arma

Feu rodar els motors

Dispara l’arma

Arrossegueu els motors

L’adquisició de l’objectiu consisteix primer en configurar el Pixy per fer un seguiment dels objectes de color rosa neó com a objectius. A continuació, l’arma es mou fins que l’objectiu es centra al punt de vista de Pixy, on es mesura la seva distància des del canó de l’arma fins a l’objectiu. En utilitzar aquesta distància, es poden trobar les distàncies horitzontal i vertical utilitzant algunes funcions trigonomètriques bàsiques. El meu codi té una funció anomenada get_angle () que utilitza aquestes dues distàncies per calcular la quantitat d'un angle necessari per assolir aquest objectiu.

La pistola es mou a aquesta posició i encén els motors mitjançant un MOSFET. Després d’haver rebombinat durant cinc segons, es mou el servomotor per prémer el gallet. El MOSFET apaga el motor i, a continuació, l’arma nerf torna a buscar objectius.

Pas 6: divertir-se

Vaig posar una targeta índex de color rosa neó a la paret per comprovar la precisió de l’arma. Va funcionar bé, ja que el meu programa calibra i ajusta l'angle per a la distància mesurada. Aquí teniu un vídeo que demostra que l’arma funciona.