Laberint de marbre controlat servo amb 2: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Es tracta d’una versió actualitzada basada en un instructable anterior. Aquest és més fàcil de fer i es veu una mica millor. A més, algunes tècniques de construcció noves, com l’ús d’imants per fixar el laberint de Lego, són una mica belles.

El projecte consisteix en un lloc web que us permet controlar aquest dispositiu a través d'Internet. Com abans, ja que es tracta d’un lloc web amb latència (sense Wiimotes), només hi ha 4 ordres: amunt, avall, esquerra i dreta. Per tant, el laberint ha de ser dissenyat acuradament per funcionar només amb aquelles ordres primitives, i aquests dissenys es tracten aquí.

Aquest instructable tracta sobre la construcció mecànica d’aquest projecte. Altres cobreixen el control web. Per al control local amb un Arduino, aquest Instructable té el disseny i el codi del controlador per fer-lo funcionar. També he adjuntat l’última versió del codi de control local a l’últim pas d’aquest instructable.

Pas 1: parts

Metall, fusta i altres

6,5 "d'angle d'alumini d'1,5" x 1,5 "x 1/16" de gruix

4 peus de barra d'alumini d'1,5 "x 1/8" de gruix - 1/16 "també poden estar bé. Tenia una bona barra anoditzada, però qualsevol tipus ho farà.

Full de plàstic: 10 "x 10" x 1/16 "de gruix. Recomano el policarbonat / lexan ja que és menys probable que es trenqui

Base Lego: 10 "x 10" (32 tacs x 32 tacs)

1x maons Lego

Marbre: el marbre de la mida adequada per a dos tacs de Lego és de 9/16 (14 mm), cosa habitual en els jocs de taula. Land of Marbles té molts colors i estils disponibles en aquesta mida.

Pi 1x4: uns 5 peus

(8) Imants de neodimi de 1/4 "de rodó x 1/16" de gruix

Servos: es recomana Hitec HS-5645MG

Maquinari

Jo faig servir McMaster-Carr per demanar cargols inoxidables, femelles i volanderes, però podeu obtenir-ne la majoria en una ferreteria local. Els cargols de fusta eren de la botiga local de casa.

(4) Cargols de rosca de cap de panell de 3/8 de longitud # 8-32 per als suports de l'eix X per a muntatge de plàstic

(4) Volanderes planes # 8, volanderes de bloqueig dividit i femelles hexagonals: es poden utilitzar femelles Keps

(8) Cargols de cap de panell de 8 "de 1/2" de llarg per al suport de l'eix Y

(8) # 8-32 Keps fruits secs

(4) Cargols de cap de pa de 3/8 de longitud # 6-32 per muntar els servos (dos per servo)

(4) Rentadores de bloqueig dividides # 6-32 + femelles hexagonals

(2) Cargols de cap de panell de 1/4 de longitud # 4-40 per a la banya de servo Eix X.

(2) Cargols de cap de panell de 3/8 de longitud # 4-40 per al servocorn de l'eix Y (l'alumini és més gruixut)

(2) Cargols de cap de pa de 3/4 de longitud # 4-40 per als pivots

(6) # 4-40 femelles: potser seria bo un parell de volanderes de bloqueig dividides i volanderes planes per als pivots.

(8) Cargols de guix de 1 58 de llarg

(4) Cargols de llaç de truss mod # 3/4 de llarg

Pas 2: Construir la plataforma i l'eix X

Per a la plataforma, he utilitzat una peça quadrada de plàstic de policarbonat. El policarbonat és més agradable que l’acrílic, ja que no s’esquerda quan es perfora i es talla. Com que la base Lego és de 10 polzades quadrades, també he fabricat el plàstic d'aquesta mida.

Hem d’adjuntar un servocorn i un pivot a la base, de manera que vaig tallar un parell de peces de 1,25 "de l’angle d’alumini d’1,5" x 1,5 "x 1/16". De fet, en vaig tallar tres, ja que en necessitem un més al següent pas.

Vaig perforar quatre forats de 3/16 a cada peça per muntar-los a la plataforma, però al final, només n'he utilitzat dos per muntar-los; he utilitzat un parell de forats diagonals. Vaig marcar els forats del plàstic amb els suports com plantilles: he agafat el plàstic verticalment sobre una taula per fer-lo quadrat i he agafat el suport contra ell per marcar els forats. Els caps dels cargols s’enganxen allà on hi haurà la placa Lego, però el sistema de fixació d’imants que he utilitzat és més alt, per tant, això no és un problema.

En un suport, només necessiteu un forat de 7/64 "al centre per al cargol # 4-40 de 3/4" de llarg.

A l’altre suport, necessiteu un gran forat al centre per a la banya del servo. Recomano encaridament fer un trepant escalonat: és molt més segur i fàcil per a aquests forats més grans. A la banya del servo, he forat dos dels forats amb la broca de 7/64 ", els he traçat fins al suport i he forat el suport. Es van utilitzar cargols # 4-40 de 1/4" de llarg per subjectar la banya del servo al mènsula.

Per fixar la placa Lego a la base de plàstic, he utilitzat parells d’imants: un parell a cada cantonada enganxat a cada costat perquè la placa Lego es pugui treure fàcilment per treballar. He utilitzat super-cola (cianoacrilat) i cal anar amb compte de no enganxar els imants junts. Per tant, vaig posar gotes de cola sobre el plàstic i vaig enganxar els imants a la cola en lloc de posar-los la cola. Un cop assecades, vaig posar cola a la base de Lego i la vaig empènyer damunt dels parells d’imants.

Pas 3: Construir l'eix Y

Hi ha un parell de maneres de fer l’eix Y. He utilitzat una barra d'alumini de 1/8 "de gruix i l'he doblegat. 1/16" podria estar bé i seria molt més fàcil de doblar. També podeu fer claudàtors d’angle d’alumini o utilitzar claudàtors estàndard i només 4 peces rectes d’alumini. Això pot fer que la construcció sigui més fàcil, ja que doblegar perfectament el metall pot ser complicat, tot i que la flexió és molt ràpida de fer, i l’aproximació del suport pot ser més pesada i requereix molts més cargols i forats.

Per a aquest projecte, l'eix Y tenia 11,25 "x 12". Per al plantejament de flexió, vaig dividir un dels costats de 12 "cap amunt per al suport. En el meu cas, amb la placa d'unió metàl·lica de 1/8" oposada al servo els va permetre equilibrar-se bé, de manera que el servo no ha de lluitar per aguantar a nivell.

Per unir el bucle, he utilitzat un tros de barra de 1,5 "i he forat forats de 3/16" i he utilitzat cargols llargs de # 8-32 1/2 "amb femelles Keps. Primer he forat els vuit forats de la peça d'unió i després he traçat aquests forats a l'eix Y, col·locant-lo sobre una taula per alinear-lo molt bé. Amb l'aproximació del suport de cantonada, aquest pas no seria necessari.

En un costat de l'eix Y, s'ha de muntar el servo de l'eix Z. Vaig resseguir el contorn del servo, assegurant-me que la banya del servo estigués al centre del costat. El cos del servo estarà una mica compensat. Després vaig utilitzar una eina Dremel per retallar el rectangle i el vaig arxivar quadrat i llis. Per muntar el servo, he utilitzat el servo com a guia i he perforat dos forats de 7/64 per muntar-los els cargols # 6-32. He utilitzat un cargol, una arandela de bloqueig dividida i una femella per subjectar-los. no hi havia prou espai per a una rentadora plana.

Al costat oposat del servo, al suport d'unió, practiqueu un forat de 7/64 perquè el pivot s'ajusti.

Cal afegir un servocorn i un pivot a l’eix Y, igual que al pas anterior.

Pas 4: Construir la base

Hi haurà un suport de servo i un pivot a la base. Un dels costats d’aquestes peces d’alumini d’angle es pot retallar a 3/4 "d’amplada, ja que descansaran sobre les taules de pi. El pivot és només una peça d’alumini d’angle d’1,25" més amb un forat de 3/16 ".

Podeu comprar suports de servo o fer-ne un; vegeu la imatge d’una manera. Per al que vaig fabricar, vaig fer servir una peça de 2,5 "de llarg d'alumini d'angle d'1,5" x 1,5 ".

La base pot ser de fusta. He utilitzat taules 1x4 d’alta qualitat. Dues d'elles feien 15 "de llargada i dues de 13,25" de llargada; eren fonamentals per assegurar-se que el servo i el pivot encaixaven perfectament. Vaig utilitzar cargols de taulers de 1-5 / 8 "per mantenir-los units. He perforat prèviament els forats amb un trepant de contra-pica ja que estaven a prop de la vora de la fusta.

El pivot està centrat en un dels costats de 11,25 polzades i el suport del servo a l’altre costat; assegureu-vos de centrar la banya del servo, no el cos del servo, que quedarà una mica desplaçat.

He foradat un parell de forats de 3/16 "a la part inferior dels dos suports i he utilitzat cargols de llarga # 8 de 3/4" de llarg (caps de cassola grans) per cargolar-los a la fusta.

Pas 5: disseny del laberint

Amb només quatre moviments primitius (amunt, avall, esquerra, dreta), dissenyar el laberint pot ser un repte. No es pot girar el marbre al mig d’un passadís, de manera que calen dissenys especials. Vegeu la imatge per conèixer les formes que permeten la ramificació. El centre dels patrons pot ser de mides diferents i, possiblement, no s’utilitza en absolut, però tenir alguna cosa allà ajuda a mantenir la pilota en pista si no es mou exactament recte. Aquests dissenys tenen quatre sortides, però podeu bloquejar-ne un per tenir-ne tres.

Pas 6: Servos

He provat uns quants servos amb aquest projecte. Els estàndard funcionaran, però seran una mica inestables mantenint la posició de nivell. També he utilitzat servos Hitec HS-645MG, ja que han estat molt millors mantenint la posició de nivell. Per a aquest projecte, però, he canviat als servos digitals Hitec HS-5645MG, ja que tenen molta potència de retenció sense fluctuacions a la taula de nivells, i la banda morta es pot ajustar per a l'anivellament de la taula si cal.

S'adjunta l'últim codi Arduino per al mode de control local. Diverteix-te! Aquest és un gran projecte per jugar amb nens de totes les edats.