Samus Morphball (Arduino): 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

Aquesta instrucció es va crear per complir el requisit del projecte del Makecourse de la Universitat del Sud de Florida (www.makecourse.com)

Abans de començar: aquest projecte costarà aproximadament entre 80 i 100 dòlars per reproduir-lo des de zero (sense incloure les eines).

Factura de materials:

2 servos de rotació contínua: 24 dòlars

1x Arduino uno: ~ 5.00 - 20.00

1x Arduino Nano: ~ 3,00

1x bobina de plàstic PLA de 1 kg: ~ 13.00 - 22.00

1x bobina de plàstic PETG de 1 kg: ~ 17.00-25.00

1 cable de 22 AWG: ~ 6,00

1 x tauler de perf: ~ 1,99

2x ràdio nrf: ~ 1,99

LED RGB 16x: ~ 1,50

pintura en aerosol taronja: 13 dòlars

acabat de pintura en aerosol transparent: 12 dòlars

Plàstic modelable InstaMorph: entre 10 i 20 dòlars

Carregador solar USB: ~ 4-15 $

Pas 1: imprimiu els models

Cadascuna de les impressions es va fer amb Repetier-Host amb la configuració adjunta. Si teniu paràmetres de treball per a una impressora actual, diria que utilitzeu els que són més que els meus, però si sou nous, aquí teniu un lloc per començar.

Les peces de la carcassa exterior es van imprimir en PLA amb una vora de 0,2 mm d’alçada de la capa, sense suports, una velocitat mitjana i un 80% d’ompliment. Aquests van ser fets originalment per aquest talentós fabricant, però van ser modificats per treballar en aquest projecte. (Molt recomanable utilitzar un farciment molt inferior a cap farciment si és possible). Temps total de ~ 32 hores

Les carcasses interiors es van imprimir en PETG, amb una alçada de capa de 2,2 mm, vora, sense suports, baixa velocitat i un 80% d’ompliment. (Experimenteu amb la mida del broquet i l'alçada de la capa, ja que molts dels articles que he llegit diuen que PETG es torna més transparent a mesura que augmenta l'alçada de la capa). Temps total ~ 26 hores

La resta de peces es van imprimir en PLA, un 60% d’ompliment, velocitat mitjana i altres configuracions es van mantenir constants.

Pas 2: remot

1) Connecteu el nano arduino tal com mostra l’esquema (connecteu-lo a la placa de perf i a les connexions de soldadura assegurant-vos d’utilitzar el mínim espai possible i sense cablejar pels costats).

1.5) (Opcional però recomanable) Soldeu un cable a l'extrem de l'antena de la ràdio nrf per obtenir un abast addicional.

2) Retalleu el tauler a unes dimensions de ~ 26 mm x 55 mm o menys.

3) Connecteu l'alimentació del clip de la bateria de 9v al pin Vin i la terra a Gnd (no es mostra a la imatge).

4) Si la part superior del mòdul del joystick no és flexible, introduïu-lo primer i introduïu la placa de circuit seguida del mòdul del joystick.

Passos addicionals) Es pot col·locar un tros prim de pal de plàstic o de paleta entre la placa de circuits i el joystick si es mou cap amunt i cap avall. Un petit tros d’escuma a la part frontal del comandament pot mantenir el joystick al seu lloc si té un moviment cap endavant / cap enrere.

Pas 3: Robòtica interior

Comproveu de nou que el circuit funcioni tal com es pretenia abans i després de soldar-ho tot junt

1) Barres d’alimentació (5,25 mm de diàmetre ~ 50 mm de llarg) a través d’esferes (20 mm de diàmetre).

2) Doblegar les barres (6,5 mm de diàmetre ~ 20 cm de llarg) en cercle petit a l'extrem per adaptar-les a barres més petites i colar / soldar en calent.

3) Doblegar les barres més grans des de la part frontal a 20 mm amb un angle de ~ 80 graus, 15 mm més enllà de l'últim, a través dels forats de la impressió (body2.0) i de la cola calenta. Els 66 mm més enllà de la part posterior de la impressió haurien de doblar-se 30 graus i 30 mm 17 mm després. Assegureu la segona roda esfèrica a la part posterior amb cola calenta.

4) Col·loqueu els motors a la impressió (body2.0) horitzontalment i alimenteu els cables pels forats rectangulars. Fixeu-los al lloc amb els cargols (els forats s’adapten als cargols de 6 mm de diàmetre).

4.5) La cinta és opcional per mantenir-se junts, però la meva impressió es va trencar, per això és per això.

5) Enganxeu la impressió (btr) a la part superior de la impressió (body2.0) i introduïu la bateria de liti.

6) Enganxeu arduino a la part superior de la bateria amb cinta adhesiva de doble cara o cola calenta.

7) Doblegar els pins LED, ja que les imatges representen i es solden com els pins. Envoltiu els pins amb un aïllant, com ara cinta elèctrica, per evitar curtcircuits.

8) Soldeu els components al tauler de perf i fixeu-los als pins de l’arduino. Connecteu el cable vermell d'USB a 5 V i el cable negre a Gnd (no es mostra a la imatge).

9) Compacteu els cables junts i fixeu-los amb tirants o cables a la base.

10) Doble la vareta enrere a un arc.

11) Les rodes que vénen amb els motors estaven envoltades d’una mànega que sortia d’una rentadora, tot i que les bandes de goma amples també seran suficients, sempre que les rodes tinguin molta fricció.

12) S'ha perforat un forat pel fons (~ 17 mm des de la part frontal) i un cargol sosté un tros de metall com a pes.

Pas 4: Shell

1) Un cop finalitzada la impressió, es pot utilitzar una pistola de calor per allisar la carcassa exterior (no us quedeu massa en un punt focalitzat o el plàstic es pugui deformar al voltant de les 3 parts principals. Passeu molt poc temps al voltant de les petites peces o poden separar-se).

2) Esmalleu amb un paper de vidre de sorra mitjana i augmenteu fins que estigui satisfet amb la qualitat (Repetiu el tractament tèrmic i la polit per fer-lo més suau i brillant).

3) Aneu a una zona ventilada i ruixeu la primera capa de pintura en pols de color taronja, deixeu-la assecar i polit amb un paper de vidre de gran sorra. Ruixeu la segona capa de color i deixeu-la assecar.

4) Completeu-lo amb una capa clara o dues per protegir-lo de les ratllades i l’esqueixada.

5) Les closques interiors es poden polir i tractar tèrmicament, però tendeixen a deformar-se amb altes temperatures. Vaig trobar que una capa de resina clara resoldria una mica els problemes de claredat.

6) Col·loqueu la carcassa exterior sobre la carcassa interior i marqueu petites marques on hagi d’estar horitzontalment amb la superfície. Traieu les closques i utilitzeu cola calenta o epoxi per fixar-les juntes.

Pas 5: Acabat de tocs

És possible que InstaMorph sigui una cosa que observeu que no s’ha tocat. Això és per mantenir-ho tot junt.

Obteniu una gran quantitat de comptes i feu servir una pistola de calor per fondre-les o llenceu-les amb aigua calenta fins que quedin clares.

Estireu-vos en un cilindre llarg i envolteu-lo al centre de la pilota de PETG.

Comenceu a estendre el cilindre fins que quedi tota la superfície coberta. Deixeu refredar l'InstaMorph i torneu a posar-lo en blanc.

Per obrir el cilindre per primera vegada, utilitzeu un petit tornavís o un altre tal i torneu a retirar l’InstaMorph del PETG en un dels laterals.

En qualsevol moment que necessiteu obrir el Morphball, agafeu la vora de cada carcassa exterior i separeu-la. El PETG és altament resistent i ha de ser capaç de suportar la flexió. De tant en tant, pot ser difícil de muntar, de manera que és útil portar un petit tornavís per doblegar l’InstaMorph i després encaixar-lo.

Pas 6: resolució de problemes

1) Arduino no s’encén: la bateria es pot connectar incorrectament o s’ha de carregar mitjançant un cable micro USB.

2) La ràdio no envia / rep missatges: assegureu-vos que estiguin connectats correctament. Diferents taules poden requerir un cablejat lleugerament diferent. Consulteu aquest tutorial. Una antena connectada a les ràdios pot augmentar el seu abast i augmentar el rendiment.

3) La pilota no gira en cap direcció, sinó cap endavant i cap enrere: més pes a la part inferior del robot o rodes amb més fricció tendeixen a augmentar la rotació amb èxit. El model també pot tenir una forma el·lipsoide més que esfèrica a causa de problemes de la impressora, deformació del tractament tèrmic, poliment, etc.

4) Un o tots dos motors giren sense l'entrada del joystick quan el control remot està activat: si es tracta d'un gir lent, modifiqueu o comenteu les línies 22, 23 a la part remota del codi. Un gir ràpid pot indicar que el potenciòmetre dels motors no està calibrat o que els valors del motor són diferents. El CCW de velocitat màxima per als motors que faig servir és 0, mentre que cap moviment és de 90 i el 180 és CW de velocitat màxima.

5) La pilota és extremadament difícil de controlar: sí, ho és.