Modified Wild Thing - Joystick Steering - Nytt og forbedret: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Oppdatering 1/8/2019: To år etter at jeg hadde fullført dette prosjektet, har jeg designet og produsert flere kretskort for å gjøre det enklere å konvertere disse rullestolene. Det første kretskortet er nesten det samme som det tilpassede protobordet loddet opp her, men i stedet er et profesjonelt produsert bord som tar en Arduino Nano. Det er også en drop-in erstatning for det originale lagerstyringskortet (det har innebygde motordriverkretser), samt et kort som plugges inn i lagerstyringskortet og etterligner joystickene, og dermed gjør dem mye lettere å bruke. Her er all informasjon for disse tavlene: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… Hvis du vil ha et av disse tavlene, kan du kontakte meg via bloggen min, så kan vi gå derfra: https:/ /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

Denne håndboken ble skrevet av Willem Hillier, en student ved Champlain Valley Union High School, som ligger i Hinesburg, VT. Dette prosjektet ble fullført innenfor og utenfor Design Tech og Engineering Robotics -timene som ble undervist av Olaf Verdonk.

I slutten av mars 2017 kontaktet en lokal fysioterapeut ungdomsskolen og spurte om vi ville være i stand til å endre en Fisher Price Wild Thing til bruk av enkelt joystick, ved å følge denne instruksjonsboken: https://www.instructables.com/id/ Wild-Thing-Modification/

Vi tok disse instruksjonene og forbedret designet der vi kunne. Områdene der vi forbedret oss inkluderer:

• Elektronikk montering/ledninger
• Kode
• Joystick og joystick mount
• Monteringssystem i PVC
• Ryggstøtte, nakkestøtte og andre støttestrukturer
• Hjul

Vi brukte ikke en ekkoloddsensor og piezo -piper i bygningen vår som originalen gjorde.

På den siste byggedagen, da vi monterte de endelige støttestrukturer og presenterte prosjektet for jenta, var lokalpressen til stede. De filmet og intervjuet flere personer, og etter å ha vært i de lokale nyhetene ble videoen omtalt i de nasjonale nyhetene, så vel som på utallige steder på nettet.

Disse instruksjonene er ikke omfattende som den opprinnelige Instructable er, men er snarere et "tillegg" som bare tar for seg områdene vi endret.

Beklager for delpar-bildene i hele denne instruksen. Jeg hadde en iPhone 5 under dette prosjektet, og det har ikke det beste kameraet …

ANSVARSFRASKRIVELSE: Champlain Valley Union High School eller noen hvis studentene, fakultetet og personalet ikke er ansvarlig for personskader eller skader på gjenstander, inkludert bilen forårsaket av endringene. Enhver form for endring vil også ugyldiggjøre garantien fra bilprodusenten

Trinn 1: Deler og rekvisita

Selv om det stort sett er det samme som den originale Instructable -listen, er det noen forskjeller.

Mange av disse delene kan kjøpes lokalt hos Home Depot, Lowe's eller din lokale maskinvarebutikk. Alle priser er de som er oppført på tidspunktet for oppslag.

PVC -ramme:

• 3/4 "PVC -rør
• Muttere, bolter og skiver for gjennombolting
• 90 graders PVC albuer - x4
• 30 graders PVC albuer - x2

Omtrentlig innrammingskostnad: $ 30-40

Elektronikk:

• Adafruit Pro Trinket - 5V 16MHz

  • Brukes til å ta inngangene fra joysticken og kontrollere motorene på riktig måte
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95

• Styrespak

  • Enhver 2 -akset analog joystick vil fungere - bruk den som fungerer best fysisk for applikasjonen din.
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99Kraft

• Distribusjonsbuss (x2)

  • Brukes til å fordele strøm og forenkle ledningene
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • $ 1,95 x 2

• Trim potensiometer

  • Brukes til å kontrollere hastigheten på bilen.
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• Perfboard

  • Brukes til å lodde annen elektronikk på plass. Fungerer som kretskort for kontrollerelektronikken.
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50

• Mannlige overskrifter

  • Brukes til å lage plugger for andre komponenter
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95

• Kvinnelige overskrifter

  • Brukes i den andre enden - vi skal feste dette til joystick -kabelen slik at den kan plugges inn i kontrollkortet.
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• Motorkontrollere (x2)

  • Du kan bruke hvilken som helst 12V PWM -motorstyring med omvendte funksjoner, selv om dette er det vi brukte og de er gode (om enn litt dyre).
  • $ 45,00 x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• Kondensatorer (x2)

  • Nivåer ut spenningen når du trekker mye strøm (f.eks. Akselererer raskt).
  • https://www.digikey.com/product-detail/en/UVK1E472M
  • $ 1,37 x 2

• Strømbryteren

  • Brukes til å slå bilen av/på
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Si
  • $3.42

• Sikringsholderen

  • https://amzn.to/2seAlYf
  • $2.98

• 20A bilsikring

  Du kan kjøpe disse veldig billig lokalt

• Enhver tynnmåler

  • Brukes til strømledninger
  • Kan enkelt kjøpes lokalt

• Liten 4 eller flere pinners kabel

  • Brukes som joystick -kabel
  • USB -kabling fungerer bra

• Ringterminaler

  Du kan kjøpe disse lokalt

• Valgfritt: oppgradert batteri

  • Gir deg en kjøretid på omtrent det dobbelte av batteriet
  • https://amzn.to/2ssMjPV
  • $33.11

• Powerpole -kontakter

  • For enkel fjerning av batteri og enkel lading
  • https://amzn.to/2sDocOY
  • $12.95

Total elektronikkostnad: $ 190,69

Total estimert endringskostnad: $ 200-300

Trinn 2: Elektronikk Montering/ledninger

I stedet for å lodde alle nødvendige ledninger direkte til Adafruit Trinket Pro, valgte jeg å bygge et kretskort som hadde alle nødvendige tilkoblinger brutt ut.

Jeg brukte perfboard og loddet kvinnelige overskrifter for Trinket Pro. Jeg brukte mannlige overskrifter for strøm-, servo- og joystick -tilkoblinger. Hastighetspotensiometeret er loddet direkte på dette kontrollkortet, i motsetning til det opprinnelige designet der hastighetsjusteringspotensiometeret var eksternt til kontrollkortet. Dette er betydelig mer pålitelig (i motsetning til en kontakt) og er enklere å lage.

I tillegg er det to brytere som styrer hvilken joystickoverskrift som er aktiv. Den ene bryteren bytter x-aksesignal mellom de to overskriftene, og den andre bytter y-aksesignalet. Hver overskrift er koblet "motsatt" den andre - f.eks. bakken og VCC byttes i posisjon fra den andre overskriften. Dette gjør at styrespaken kan veksles mellom venstre og høyre hånd ved ganske enkelt å bytte joystickoverskriften og snu to brytere, uten omprogrammering av kontrolleren.

Trinn 3: Kode

Da jeg prøvde den originale koden, oppdaget jeg at den var ekstremt sløv. Etter en del undersøkelser/tester ble det bestemt at ekkoloddkoden fikk kontrollløyfen til å gå veldig sakte når ingen sonarsensor var festet. Dette var fordi Arduino ville sende ut en "ping" til ekkoloddsensoren og vente på at den skulle motta en "ping" tilbake fra sonarsensoren. Når det ikke er festet noen ekkoloddsensor, får den aldri et ping tilbake, men venter en stund med å motta en før den til slutt tar ut timingen.

Etter å ha fjernet denne koden samt annen unødvendig kode (spesielt kode designet for å kjøre en bil med styreservo), kjørte den ganske bra.

Trinn 4: Joystick og Joystick Mount

Den originale designen brukte en standard 2-akset potensiometer joystick fra en fjernkontroll for et fly osv. Mens disse fungerer, er de ofte ikke av særlig høy kvalitet, og i tillegg er håndtaket ikke ideelt, ettersom det er laget for å brukes med en enkelt tommel. Vi valgte å bruke en 2-akset joystick med et kulehåndtak for enkel bruk. Jeg designet og 3D -trykte et feste for styrespaken. Totalt gikk den gjennom 4 utskriftsrevisjoner før den var tilfredsstillende.

Det er flere ting å merke seg om styrespaken:

• Den bruker to gjennomgående hull til å feste til 1 "PVC. For å bestemme den nøyaktige størrelsen som trengs for dette, trykte vi et sett med" testringer "med litt forskjellige innerdiametere (se bildet ovenfor).
• Denne filen trenger støtte for å skrive ut best - jeg skrev den ut på en Ultimaker 3. Jeg antar at den kan skrives ut på en side, men den kommer sannsynligvis ikke veldig bra ut. Jeg har også lagt ved en modell som ikke er nødvendig.
• Det er en U-formet kanal skåret ut av interiøret som lar kabelen gå mellom utgangshullet og det andre potensiometeret.
• Designet mitt bruker et laserskåret toppdeksel i akryl, som lett kan 3D-printes i stedet

Trinn 5: PVC -monteringssystem

I likhet med den opprinnelige designen brukte vi PVC for å bygge en ramme rundt kjøretøyet. Denne rammen gir mer beskyttelse for brukeren, i tillegg til praktiske monteringspunkter for andre deler som joystick og nakkestøtte.

Vi brukte gjennomgående bolter for å feste PVC-rammen til den eksisterende rammen på fire punkter (se bildet ovenfor; monteringspunktene er sirklet med rødt).

Trinn 6: Ryggstøtte, nakkestøtte og andre støttestrukturer

Med tanke på at vi bygger en rullestol, er støttestrukturen og det å gjøre produktet ergonomisk veldig viktig. Det var tre områder som ble drastisk forbedret fra den opprinnelige Wild Thing.

1. Ryggstøtte

Vi brukte et skumbrett, med to trekantede trekiler mellom det og det originale setet, slik at ryggstøtten ble en brattere vinkel. Heisbolter ble brukt for å sikre hele oppsettet.

2. Stamme i sidestammen

Vi brukte et stykke metall montert på den bakre oransje rammen som viklet rundt sidene av livet på brukeren. Skum ble viklet rundt "tipsene" til dette metallstykket. Se bilder.

3. Nakkestøtte

Kickboard -ryggstøtten er god når det gjelder ryggstøtte, men den var ikke høy nok til å støtte brukerens hode i vårt tilfelle. På grunn av dette ble et hodestøtte lagt til. Vi tok nakkestøtten av brukerens eksisterende (manuelle) rullestol og skrudde den rett og slett fast på sparkebrettet.

Trinn 7: Caster Wheel

Det originale hjulet og støttestrukturen var av plast, hadde altfor mye spill og rullet ikke bra i det hele tatt. (se bildet ovenfor for en demontert visning). Vi valgte å bytte ut dette hjulet med et svingbart gummihjul som er designet for bruk på bunnen av rullende vogner, etc.

Jeg designet to plater i Fusion 260 som passer på toppen og bunnen av svingnavet i plast på kjøretøyets bakside (se bilde). Disse platene ble kuttet ut på en CNC plasmaskærer. Et lite stykke stålrør ble sveiset inn i hvert hull på disse platene. Bolter gikk gjennom topplaten, bunnplaten og deretter hull i monteringsplaten på hjulet.

Takk for at du leste denne instruksen, og stem på den i PVC -konkurransen og få den til å flytte konkurranse!

Førstepremie i Make It Move -konkurransen 2017