Hvordan bygge PHIL - en lyssporingsrobot: 6 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

I denne instruksen vil jeg vise deg hvordan jeg lagde denne toakse lyssporingsroboten ved hjelp av en Arduino Uno. All CAD og kode vil være inkludert, slik at du kan bygge den selv uten å måtte programmere eller designe ferdigheter. Alt du trenger er en 3D -skriver, en Arduino Uno og noen få andre grunndeler!

Rekvisita

Verktøy du trenger:

En PC (duh)

En 3D -skriver

Loddejern (og loddetråd)

Skrutrekker

Materialer:

3D -filament (PLA anbefalt)

Proto brett

Selvklebende gummi- eller skumlist (valgfritt)

Noen tynn solid kjernetråd

Krympeslange

Hyllekomponenter:

Arduino Uno (Eller kompatibelt brett)

2 x 100 µF kondensatorer klassifisert for 5V

2 mikro servomotorer

4 Lysavhengige motstander (LDR)

1 x 5 mm LED

1 x 220 Ohm motstand

4 x 10 kOhm motstander

11 x M3 selvskærende skruer

8 x M2 selvskruende skruer

4 x M3 maskinskruer med muttere

Trinn 1: Skrive ut alle delene

Det første trinnet er å skrive ut alle delene i 3D ved hjelp av STL -filene jeg har levert. Jeg malte min etter min smak, men du kan la den være som den er eller bruke forskjellige filamentfarger. Det er opp til deg!

Trinn 2: Elektronikk og Gimble -montering

For dette trinnet kan du installere LDR og servomotorer, samt montere Arduino på bunnplaten. Husk at vi fremdeles må lage strømforstyrrelseskortet, så ikke sett sammen noen 3D -trykte deler på forhånd.

Installere LDR -er:

Roboten sporer lys ved å sammenligne verdiene som returneres av 4 fotoresistorer. Verdiene vil variere fra hverandre hvis lyskilden ikke er vinkelrett på sporingshodet, ettersom lysskyggen vil kaste en skygge på noen av LDR -ene. Arduino -koden vil deretter flytte hodet i en X- og Y -akse tilsvarende for å holde seg på punkt med lyskilden. Montering av LDR er veldig enkel: de har spesielle lommer designet i sporingshodet. Bare stikk beina gjennom hullene, påfør superlim og skyv det inn til det sitter i flukt med overflaten.

Installere servoer:

Fest servoene på plass og fest dem med M2 selvskruende skruer som vist. Du kan nå fullføre den mekaniske monteringen ved å dempe servohornene til de angitte brakettene. Etter dette kan du feste sporingshodet til toppen av enheten ved hjelp av 4 M3 maskinskruer og muttere. Pivoten til X -aksen kan festes ved hjelp av alt som kan fungere som en 3 mm aksel. Jeg brukte et stykke grillspyd. Dette fullfører dobbeltaksen.

Montering av Arduino Uno:

Juster skruehullene på arduinoen med hullene i bunnplaten, og fest den med 3 M3 selvskærende skruer.

Trinn 3: Strømforstyrrelse

En nøkkelkomponent i denne roboten er effektforstyrrelseskortet, ettersom det sikrer at riktig effekt overføres til riktig komponent. Dette kortet vil også bidra til å redusere spenningssvingninger forårsaket av at servoene blir drevet direkte fra Arduino.

Å lage brettet:

Klipp ut et stykke prototavle, omtrent 45 x 35 mm i størrelse. Dette bør gi deg nok plass til å lodde alle komponentene. Se kretsdiagrammet som følger med, og lodd komponentene deretter. Servomotorene har begge 100 µF kondensatorer over kraften og jordledninger for å forhindre at stemme faller. De 4 LDR -ene har 10 kOhm motstander som spenningsdelere koblet til jord (se kretsdiagram). Strøm -LED -en passer i et hull på elektronikkhuset, og har en 220 Ohm motstand koblet til for å senke effekten for å forhindre at den brenner ut. Alternativt til å bruke prototavle, kan du ganske enkelt lodde alt sammen i luften, selv om det ville være ganske rotete.

Trinn 4: Full montering

Nå som strømforstyrringsbrettet er på tide å sette alt sammen!

Koble til ledningene:

Først loddes de riktige ledningene fra strømforstyrrelseskortet til de forskjellige utpekte komponentene. (Sørg for å føre dem gjennom hullet i elektronikkhuset fra bunnen, ellers får du et problem!) VIKTIG: Sørg for å koble LDR -ene i riktig rekkefølge som vist på bildet. Disse tallene tilsvarer tallene i kretsdiagrammet. Samme med servoene - den nederste er merket "Y" og den øverste "X". Du kan bruke varmekrympbare slanger for å rydde opp litt. Koble nå de resterende ledningene til de riktige pinnene på Arduino. Strøm-LED-en kan skyves inn i hullet over USB-porten etter at noe superlim var påført.

Montering av 3D -trykte deler:

Gimble -enheten kan nå festes på toppen av elektronikkhuset med 4 M3 selvskærende skruer. Deretter passer du forsiktig Arduino (som allerede er festet til bunnplaten) sammen med strømforstyrrelseskortet inn i elektronikkhuset, og skyver til platen er i flukt med bunnen og skruehullene er justert. Fest nå bunnplaten til elektronikkhuset med 4 selvgående skruer M3. Noen gummi-/skumføtter kan legges til over skruene, for å gi stabilitet og forhindre at skruene riper i bordene dine.

Trinn 5: Koding

Tiden er inne for å gi denne roboten litt liv! Finn koden jeg skrev vedlagt dette trinnet, og last den opp til Arduino via Arduino IDE (Kan lastes ned her). Roboten er USB -drevet, så du kan bruke en hvilken som helst standard USB -strømkilde for å slå den på. (f.eks. kraftbanker, telefonansvarlige, bærbare datamaskiner osv.)

Trinn 6: Sluttnotater

Du kan nå slå Phil på og få ham til å snakke for seg selv! Bruk en lommelykt (eller en annen sterk lyskilde) og prøv å flytte den rundt. Den skal følge lyset uansett hvor det går. Hvis det fungerer, gratulerer, du bygde det riktig!

Dette var mitt første robotprosjekt noensinne, og jeg synes det ble ganske bra. Vær oppmerksom på at "Dynagon Robotics" ikke er et selskap, det er bare et navn jeg kom på for å representere robotprosjektene mine.

Liker å lage:)

Andre pris i robotkonkurransen