STEGObot: Stegosaurus Robot: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Konseptet med denne lille kameraten har viljen til å lage mer lekne roboter for å gjøre gutten min på 4 år enda mer interessert i å lære elektronikk og robotikk.

Hovedtrekkene er den stegosaurusformede PCB, som i tillegg til å være hoveddelen for å støtte all elektronikk, er en grunnleggende del av estetikken.

Jeg har tenkt å vise hele designen og konstruksjonen til denne roboten for en klarere oppfatning av konteksten.

Den første videoen viser en oversikt over konsept og design, mekanikk, elektronikk og programmering, men jeg vil også beskrive disse trinnene her med litt tilleggsinformasjon og detaljer.

Trinn 1: Design

Sittende ved skrivebordet mitt med en stegosaurusleke av barnet mitt i hånden for inspirasjon, begynte jeg å tegne delene direkte på papp.

Jeg endte opp med en fin pappprototype for å teste bein- / gangmekanismen og få en god oversikt over den faktiske størrelsen og arrangementet av delene.

Da jeg kjente de ønskede dimensjonene, begynte jeg å tegne den siste modellen og 2D -maler for de mekaniske delene.

Trinn 2: Mekanikk

Alle mekaniske deler var laget av kraftige polystyrenstykker (2 mm tykke ark). Dette er mitt favorittmateriale for å lage tilpassede deler til robotene mine, og jeg har brukt dette materialet i omtrent 8 år.

Metoden er enkel: malene limes over plastbitene med lim. Når limet er godt tørt, kutter jeg bitene i linjene med en kniv. For rette linjer bruker jeg også en linjal i metall for å styre kuttene slik at de får et skikkelig rett snitt.

Noen deler må styrkes ytterligere. I disse tilfellene kombinerer jeg flere lag for å nå den nødvendige styrken, og bruker øyeblikkelig lim for å feste alt.

For å gi delene en jevn finish, sliper jeg dem først med # 60 sandpapir for å fjerne overflødig materiale og # 500 sandpapir for fin etterbehandling.

Hullene lages enkelt med bor.

Det siste trinnet er å male alt. Først med sprayprimeren for å se om alt er glatt nok og til slutt ønsket farge.

Servomotorene for beina / gangmekanismen er alle Hitec miniservoer. Den midterste er en HS-5245MG og de to andre (for for- og bakbena) er HS-225MG. Jeg valgte dem ikke av noen spesiell grunn … det var rett og slett fordi det var de jeg hadde hjemme. Men de er ypperlige servomotorer med metallgir og har mer dreiemoment enn nødvendig.

Liste over materialer for mekanikk:

• kraftig polystyren (2 mm tykt ark);
• øyeblikkelig lim;
• grå spray primer;
• grønn spraymaling;
• Hitec HS-5245MG servomotor (1x);
• Hitec HS-225MG servomotor (2x);
• M3 nylonavstand 35 mm (4x);
• bolter og muttere;
• sandpapir (# 60 og # 500).

Trinn 3: Elektronikk

Kretskortet (som jeg kaller STEGOboard) er designet for å gjøre det enkelt å koble servomotorer og NRF24L01 -modulen til et Arduino Nano -kort. Selvfølgelig kunne dette vært gjort med en veldig liten PCB. Men, som jeg sa før, er PCB også en grunnleggende del av estetikk.

Da jeg forestilte meg hele roboten i tankene mine, hadde jeg ideen om at den skulle ha et stort grønt kretskort på ryggen med de særegne drageformede platene.

PCB -formfilen (SVG) ble laget med Inkscape, og skjematikken og arrangementet av de elektroniske delene på brettet ble laget med Fritzing. Fritzing ble også brukt til å eksportere Gerber -filer som trengs for produksjon.

Kretskortet ble produsert av PCBWay.

Kretskortet har tre kontakter for servomotorer og overskrifter for Arduino Nano -kortet og NRF24L01 -modulen. Den har også en kontakt for strømforsyningen. Alt ble loddet med blyfritt loddetinn.

Strømforsyningen er laget av to LiPo -batterier seriekoblet, så jeg har 7,4V. Men servomotorene godtar maksimalt 6 volt. Derfor har den også en nedtrappet LM2596-modul for å gi riktig spenning og ikke brenne servomotorene.

Liste over materialer for elektronikk:

• Arduino Nano R3;
• NRF24L01 modul;
• rettvinklet pinhoder;
• kvinnelige overskrifter;
• LiPo -batteri 3,7V 2000 mAh (2x);
• blyfri loddetråd;
• LM2596 trinn ned spenningsregulator;
• loddefluks.

Trinn 4: Programmering

Programmeringen av STEGObot er veldig enkel, siden den bare har tre servomotorer, og den ble laget med Arduino IDE.

I utgangspunktet må vi bevege den midterste servomotoren for å vippe fronten av kroppen og rotere frontbenenes servo (samtidig roterer bakbena på motsatt måte). Så den trekker roboten fremover.

Trinn 5: Ha det gøy

STEGObot kan bevege seg fremover, bakover og svinge til venstre og høyre. Den fjernstyres med en egendefinert fjernkontroll som jeg laget for å kontrollere alle robotene mine.