Autonomt Nerf Sentry -tårn: 6 trinn

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

For noen år siden så jeg et prosjekt som viste et semi-autonomt tårn som kunne skyte alene når det var rettet. Det ga meg ideen om å bruke et Pixy 2 -kamera for å skaffe mål og deretter sikte nerfpistolen automatisk, som deretter kunne låse seg og skyte helt alene.

Dette prosjektet ble sponset av DFRobot.com

Nødvendige deler:

DFRobot trinnmotor med girkasse-

DFRobot Stepper Motor Driver-

DFRobot Pixy 2 Cam-

NEMA 17 trinnmotor

Arduino Mega 2560

HC-SR04

Nerf Nitron

Trinn 1: Komponentene

For dette prosjektet ville pistolen trenge øyne, så jeg valgte å bruke Pixy 2 på grunn av hvor enkelt det kan koble til hovedkortet. Da trengte jeg en mikrokontroller, så jeg valgte en Arduino Mega 2560 på grunn av hvor mange pinner den har.

Siden pistolen trenger to akser, yaw og pitch, krever den to trinnmotorer. På grunn av det sendte DFRobot meg sitt doble DRV8825 -motordriverkort.

Trinn 2: CAD

Jeg begynte med å laste opp Fusion 360 og sette inn et vedlagt lerret av nerf -pistolen. Så skapte jeg en solid kropp av det lerretet. Etter at pistolen ble designet, laget jeg en plattform med noen lager-baserte støtter som ville tillate pistolen å rotere fra venstre til høyre. Jeg plasserte en trinnmotor ved siden av den roterende plattformen for å kjøre den.

Men det større spørsmålet er hvordan du får pistolen til å slå opp og ned. For det trengte vi et lineært drivsystem med ett punkt festet til den bevegelige blokken og et annet punkt bak på pistolen. En stang vil forbinde de to punktene, slik at pistolen kan svinge langs sin sentrale akse.

Du kan laste ned alle nødvendige filer her:

www.thingiverse.com/thing:3396077

Trinn 3: Produksjon av delene

Nesten alle delene i designet mitt er ment å være 3D -trykte, så jeg brukte mine to skrivere til å lage dem. Deretter opprettet jeg den flyttbare plattformen ved først å bruke Fusion 360 til å generere de nødvendige verktøypatene for CNC -ruteren min, deretter kuttet jeg ut disken fra et kryssfinerark.

Trinn 4: Montering

Etter at alle delene var laget, var det på tide å montere dem. Jeg begynte med å koble lagerstøttene til den roterende disken. Deretter satte jeg sammen den lineære stigningssamlingen ved å kjøre de 6 mm aluminiumsstengene og gjengestangen gjennom bitene. Til slutt festet jeg selve nerfpistolen med en stålstang og to stolper laget av aluminiumsprofiler.

Trinn 5: Programmering

Nå for den vanskeligste delen av prosjektet: programmering. En prosjektil-avfyringsmaskin er veldig kompleks, og matematikken bak den kan være forvirrende. Jeg begynte med å skrive ut programflyten og logikken trinn for trinn, og detaljert hva som ville skje i hver maskintilstand. De forskjellige statene går som følger:

Skaff deg målet

Plasser pistolen

Rulle opp motorene

Skyt pistolen

Slå av motorene

Å skaffe målet innebærer først å sette opp Pixy for å spore neonrosa objekter som mål. Deretter beveger pistolen seg til målet er sentrert i Pixys syn, hvor avstanden fra pistolrøret til målet deretter måles. Ved å bruke denne avstanden kan de horisontale og vertikale avstandene bli funnet ved å bruke noen grunnleggende trigonometriske funksjoner. Koden min har en funksjon som heter get_angle () som bruker disse to avstandene til å beregne hvor mye vinkel som er nødvendig for å treffe det målet.

Pistolen beveger seg deretter til denne posisjonen og slår på motorene via en MOSFET. Etter at den har spoolet opp i fem sekunder, beveger den servomotoren for å trekke i avtrekkeren. MOSFET slår deretter av motoren, og deretter går nerfpistolen tilbake for å lete etter mål.

Trinn 6: Ha det gøy

Jeg la et neonrosa indekskort på veggen for å teste pistolens nøyaktighet. Det gjorde det bra, ettersom programmet mitt kalibrerer og justerer vinkelen for den målte distansen. Her er en video som viser at pistolen fungerer.