Robot TiggerBot II: 26 passos (amb imatges)

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

TiggerBot II és una petita plataforma de robots trepitjats. S’inclouen les instruccions per construir la plataforma trepitjada de plàstic i una placa de circuit imprès personalitzada que conté un microcontrolador i sensors de sonar. Aquest és un projecte relativament complicat que encara es troba a les darreres fases del prototip. S’ha intentat fer que sigui fàcil de construir, però bé, els robots són durs. A més, aquest projecte us tornarà a situar en un rang d'entre 150 i 250 dòlars, depenent del lloc on adquiriu les peces. Especificacions:> material del xassís: acrílic tallat per làser CNC> motors de transmissió: servo rc de 2 rotacions contínues> bateria: NiMH recarregable de 2,2 Ah 9.6v> sensors de navegació: sonar ultrasònic de 5 vies> CPU: AVR Mega32, 16 MHz > programació: carregador d'arrencada del port sèrie RS-232> codi: escrit en c, compilat amb gcc-avr> port d'expansió: 5v / 1A, gnd, 2x adc, i2c per a les darreres notícies consulteu

Pas 1: antecedents

Aquest va ser el meu primer robot, construït el 2002 quan era estudiant de primer any a la universitat. El vaig anomenar TiggerBot perquè era negre, taronja i estúpid. Va ser defectuós de diverses maneres importants. TiggerBot II és un redisseny substancial; utilitza el mateix kit de trepitjaments, però és superior en totes les altres maneres. A la imatge següent es mostren el TiggerBot original, diversos prototips TIggerBot II obsolets i el prototip actual.

Pas 2: disseny

Els components principals de TiggerBot II són tots dissenyats per ordinador i fabricats a mida.

Els components de plàstic estan dissenyats a qcad. A continuació, se separen, es duplicen, s’empaqueten junts per obtenir més eficiència i s’imprimeixen en format EPS 1: 1. S’envia a un fabricant de plàstic per tallar-lo a partir d’acrílic. La placa de circuit està dissenyada en cad àguila i fabricada per un proveïdor de prototips de PCB.

Pas 3: fabricació

Tinc les plaques de circuits fabricades per Gold Phoenix PCB a la Xina i el tall acrílic de Canal Plastics a Chinatown, Nova York. Casualitat, de debò. Els temps de resposta són de ~ 9 dies i ~ 3 hores, respectivament, motiu pel qual probablement he fet moltes més revisions de fotogrames. Els taulers costen 140 dòlars per 13 o 11 dòlars cadascun. Els fotogrames costen 59 dòlars al canal, o aparentment 78 dòlars per 3 o 26 dòlars cadascun, a ponoko, tot i que mai els he demanat. En qualsevol cas, Ponoko no sembla que tingui acrílic transparent tintat en 6 mm. Aquesta és la imatge del plàstic:

Pas 4: coses que necessiteu

xassís: 1 motor de jocs de plàstic: 2 HS-425B Mantes: kit Tamiya 70100. bateria: fixadors de bateries AA de 8 cel·les (mcmaster carr): separadors: 4 (separadors de 3/4 "6-32), 8 (6-32 x 3/8 eixos de "cargol": 8 (cargol de 4-40 x 1 1/8 "), 16 (femella de 4-40), suspensió de 8 (espaiador): 6 (cargol de 4-40 x 1 1/2"), 6 (4 -40 femella), 6 (separador de brides de niló), 6 (mènsula angular), 6 servos (molles): 4 (cargol de 4-40 x 1/2 "), 4 (femella de 4-40): 4 (4 -40 x 1/2 "cargol), 8 (4-40 femella) muntatge PCB: 5 (3/4" 6-32 separació), 10 (6-32 x 3/8 "cargol) Aquí hi ha unes parts més completes llista:

Pas 5: eines que necessiteu

Aquestes són les eines que necessiteu per a les peces mecàniques. Els agafadors de vici serveixen per subjectar coses, de manera que podeu utilitzar un vici. Necessitareu més eines per a la part electrònica.

Pas 6: Modifiqueu els servidors RC per a una rotació contínua

El primer pas és preparar els servos. Un servo RC consisteix en un petit motor de corrent continu i un tren d'engranatges, un potenciòmetre per a la retroalimentació de la posició i electrònica per tancar el bucle de control. Modificar-los per girar contínuament requereix fer dues coses: primer, que s’eliminin les restriccions físiques que impedeixen la rotació contínua; segon, que la posició de retroalimentació estigui assegurada a la posició central.

Pas 7: obriu el Servo Case

Amb un tornavís de cap Phillips, traieu els quatre cargols que mantenen la caixa units.

Pas 8: traieu el potenciòmetre de comentaris

A l'interior veureu la part posterior d'un potenciòmetre subjectat amb un cargol. Traieu el cargol. Traieu el potenciòmetre amb un tir ferm.

Pas 9: elimineu la pestanya de l'engranatge de sortida

Ara, abans de tornar a ajuntar les coses, gireu la vostra atenció cap a l’altre costat del servo. Traieu la part superior per veure els engranatges. Traieu la roda de sortida descargolant el cargol Phillips negre del cap i tirant-hi. En fer-ho, és possible treure l’engranatge de sortida. Tingueu en compte la petita pestanya que hi ha al lateral de l’engranatge. Agafeu l’engranatge amb mordasses (suaument per no danyar les dents!) I talleu la llengüeta amb un ganivet per a afició. Voldreu utilitzar un moviment de balanceig amb la base de la fulla. Necessitareu tots els dits per als passos posteriors, així que assegureu-vos de no tallar-ne cap accidentalment.

Pas 10: tallar la osca dels cables del potenciòmetre

Amb un ganivet hobby, talla una osca per sota del lloc on originalment sortien els cables del paquet. Això permet que els cables del potenciòmetre surtin de la caixa.

Pas 11: torneu a muntar la carcassa del servo

Torneu a posar-ho tot i torneu-ho tot junt. Mentre torneu a col·locar la placa de circuit, assegureu-vos de no pessigar els cables entre la placa i la caixa.

Pas 12: tingueu en compte les parts addicionals

El cargol utilitzat per subjectar el potenciòmetre. La petita peça de plàstic connectava l'armat del potenciòmetre amb l'engranatge de sortida; potser ha caigut, però en realitat no importa.

Pas 13: Repetiu-ho amb un altre Servo

Repetiu els darrers passos amb l’altre servo. Hauria de ser així quan hàgiu acabat.

Pas 14: desmunteu el kit de trepitjar

Ara és hora de trencar el vostre equip de trepitjar Tamiya. Necessitareu totes les seccions de la banda de rodament: retalleu-les amb un ganivet o alguns talladors diagonals. Del plàstic taronja, necessitareu les dues rodes dentades grans, les dues rodes grans i les sis rodes grans. Muntar els trossos de banda de rodament en dos grans llaços, tenint cura que surtin de la mateixa longitud.

Pas 15: Traieu els engranatges de la unitat

Els forats dels costats de les rodes dentades motrius coincideixen amb els forats de la roda de servo. Malauradament, les rodes dentades estan dissenyades per a un eix hexagonal i el cub de l’eix s’interposarà. Tenim maneres de tractar aquestes coses. Cal foradar el centre de cada dentat. La forma més senzilla de fer-ho és amb uns quants exercicis progressivament més grans fins a un 16/6. Tingueu en compte que a la darrera foto amb les broques més grans realment estic subjectant el plàstic * cap avall * amb les alicates.

Pas 16: perforar les rodes servo

Amb un trepant de 7/64, amplieu els dos forats específics de cada servo roda, tal com es mostra.

Pas 17: fixeu les rodes dentades a les rodes servo

Traieu les rodes servo. Col·loqueu dos cargols de 4-40 x 1/2 , des de la part posterior, pels forats ampliats. Fixeu dues femelles de 4-40 a la part davantera. Introduïu dos cargols sortints a través de dos forats del dentat de la unitat i fixeu-los amb dos més 4 -40 femelles. Torneu a col·locar la servodirecció. Repetiu per a l’altra servo.

Pas 18: obriu el plàstic

Així són les peces de plàstic que s’obtenen si les obteniu de plàstics de canal a Nova York. Els petits trossos són el que s’obté en lloc d’eixafar quan es fan forats amb un làser. Haureu de pelar tot el paper. Abans de la peeling, si sou narcisistes, és possible que vulgueu rentar-vos les mans amb sabó perquè el vostre robot no tingui empremtes digitals greixoses quan acabi.

Pas 19: fixeu les rodes

Construeix sis dels conjunts següents. De dreta a esquerra, cargol de la màquina de 4-40 x 1 1/8 , roda de carretera, espaiador, femella de 4-40, puntal de suspensió, femella de 4-40. Estrenyiu les femelles de manera que la roda giri lliurement però llisqui el mínim possible Muntar els suports davanters amb les rodes més grans utilitzant la mateixa combinació de fixacions.

Pas 20: muntar els servos als suports

Inseriu cada servo al seu suport. Això es fa més fàcilment estirant els cables, introduint la vora superior amb els cables, estirant-la el més a prop possible del suport i forçant la vora inferior. Assegureu-lo amb dos cargols de 4-40 x 1/2 i dues femelles de 4-40 a cantonades oposades. Hi ha espai per a quatre cargols, però n'hi ha prou amb dos. Assegureu-vos de col·locar la roda de sortida del servo a l'extrem del suport a prop del ressalt i construir un costat esquerre i un dret.

Pas 21: Munteu les cobertes

Connecteu quatre separadors d'alumini de 3/4 "6-32 a la coberta inferior (la més petita) mitjançant quatre cargols de 6-32 x 3/8". Col·loqueu els dos servos entre suports i conjunts de rodes davanteres als retalls tal com es mostra. Col·loqueu la coberta superior i assegureu-vos que totes les pestanyes estiguin inserides correctament als retalls. Assegureu la coberta superior als separadors mitjançant quatre cargols més de 6-32 x 3/8 ".

El color és diferent perquè es tracta d’un prototip posterior al de les fotos anteriors.

Pas 22: instal·leu els ressorts de suspensió

A cadascun dels sis forats dels costats de les cobertes, instal·leu el pern de suspensió, el suport, el collaret i la molla. Comenceu introduint un pern de 4-40 x 1 1/2 cap amunt a través de la coberta inferior. Col·loqueu el costat sense rosca d'un suport angular sobre el cargol amb l'altre extrem apuntant cap amunt. Col·loqueu un coll de brida de plàstic sobre el cargol. Col·loqueu una molla sobre el collaret. Premeu amb compte la molla sota la coberta superior i alineeu-la amb el forat superior. Introduïu el forrellat pel forat i fixeu-lo amb una femella de 4-40. Introduïu un puntal de suspensió cap amunt amb la roda orientada cap a l'exterior. Alineeu el forat del puntal amb el forat tapat del suport angular i fixeu-lo amb un cargol de 6-32 x 5/16.

Pas 23: poseu els trepitjadors

Estirar els passos sobre les rodes.

Pas 24: mig fet

Ara heu completat la plataforma de discos.

A continuació es mostren les instruccions per construir la placa de circuits que es mostra a continuació. Alternativament, podeu utilitzar la base amb la vostra pròpia electrònica.

Pas 25: Munteu la placa de circuit

La placa de circuit que es mostra aquí és l’última revisió i té diversos errors. Actualment s'està fabricant una nova revisió, que hauria de solucionar la majoria dels errors i millorar considerablement el rendiment del sonar. Si esteu pensant en crear-ne un, us recomanaria que espereu fins que tingueu l'oportunitat de provar la nova versió (que es mostra a la forma cad) a continuació i que la feu servir. Tanmateix, s’assemblen molt.

La placa de circuit aquí està dissenyada amb un microcontrolador avr, gestió d’alimentació i un sonar de cinc canals. Té tot el necessari per fer coses senzilles com el seguiment de parets i l’evitació d’obstacles. Està dissenyat completament amb components del forat passant, de manera que no és especialment difícil de soldar. Ja hi ha un nombre suficient de guies de guia de soldadura a Internet per cobrir que aquí seria redundant. La figura 2 mostra un detall de diversos estils de soldadura que podeu triar segons si esteu construint la versió "robot" o "pes de paper". Els components (veure llista de parts) van on estan marcats. No és ciència de coets. Si voleu, podeu soldar-ho tot d’una sola vegada. En cas contrari, podeu crear la font d’alimentació primer i comprovar que obtingueu 5V, després construir el port sèrie i avr i assegurar-vos que el podeu programar i, a continuació, construir el sonar.

Pas 26: Ja heu acabat

Ara teniu un dels robots casolans més calents que hi ha al voltant. Aquí no hi ha filferrosos lletjos. Seguiu endavant i poseu-lo a la bossa de mà. El TSA no us dispararà per haver portat això, demanaran que sàpiga on el teniu. I ara, un vídeo dels meus TiggerBot II conduint per la cantonada de la meva cuina: The End.