Zippy the Fanbot: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Denne instruksen ble opprettet for å oppfylle prosjektkravet til MAKEcourse ved University of South Florida (www.makecourse.com).

Zippy the Fanbot er et Arduino -basert prosjekt som bruker skyvekraft produsert av propeller montert på børsteløse motorer for å drive eller rotere boten i ønskede retninger. Brukeren styrer boten med en infrarød fjernkontroll. Navnet Zippy ble laget av det faktum at flertallet av forsamlingen holdes sammen med glidelåser.

Trinn 1: 3D-utskrift av delene

Rammen til denne forsamlingen, så vel som Arduino-saken og elektronikkboksen, var 3D-trykt. Hver del ble trykt med 30% fylling med 3-5 skall. Jeg har lastet opp STL -delfilene for å gjøre det enkelt for deg. Bare last ned dem og ta dem med til en god 3D-skriver!

Trinn 2: Kjøp nødvendig elektronikk og deler

En rekke elektronikk og deler vil være nødvendig for å bygge og bruke Zippy the Fanbot. Her er en liste over alle delene jeg brukte til å lage dette prosjektet:

1x Arduino Uno R3

1x VS/HX1838B infrarød sensor

1x pakke med hodestifter fra mann til mann (nok for Arduino -pinner)

1x pakke med 8 kvinnelige til kvinnelige hoppetråder

1x 3S 11.1V litiumpolymerbatteri

1x strømfordelingssele eller strømfordelingsbord

4x Afro SimonK 20A OPTO ESC

4x Sunnysky X2212 KV980 børsteløse motorer

2x APC CW 8045 multirotor propeller

2x APC CCW 8045 multirotor propeller

1x pakke med 4 glidelåser

4x Light Duty svingbare hjul

1x pakke med borrelås

1x Rulle med mykt dobbeltsidig tape

Trinn 3: Sett sammen delene og bygg kretsen

Når du har skrevet ut alle nødvendige deler og kjøpt alle andre nødvendige komponenter i 3D, er det på tide å begynne å montere Zippy! Se det første bildet i denne instruksjonsboken for å visualisere hvordan alt er satt sammen.

Den 3D-trykte rammen er veldig intuitiv å sette sammen, og det var slik jeg hadde tenkt det. De to armene låses sammen for å lage en X -ramme, og det er en brakett som passer over armene. Elektronikkhylsteret går under armene. Vifteadapterne monteres på endene av hver arm, og hjuladapterene glir rett til rammens ben. Det skal være veldig intuitivt hvor du skal bruke alle glidelåsbåndene, men hvis det ikke er det, kan du bare se på det første bildet på denne intruktable! Det er ikke absolutt nødvendig å bruke glidelåser for å holde toppbraketten på armene.

Når rammen er montert, er det på tide å koble til og montere elektronikken. ESC -ene blir montert på armene mens motorene skal monteres på vifteadapterene. Både ESC og motorer er montert med glidelås. Polariteten må reverseres mellom ESC -ene og motorene på venstre og bakre høyre arm foran slik at de roterer med klokken. De to andre armene vil ha motorer som roterer mot klokken. Derfor vil rekvisittene med klokken være montert på venstre og bakre høyre motor, mens rekvisittene mot klokken vil bli montert på de fremre høyre og bakre venstre motorene. Disse motsatte rotasjonsretningene gir motstridende dreiemomenter som hjelper til med botens stabile ytelse.

Bruk borrelås for å montere Arduino -etuiet så vel som LiPo -batteriet på toppen av senterbraketten. Bruk dobbeltsidig tape for å montere IR -sensoren øverst i midten av Arduino -saken, på den måten er den på et optimalt sted for å motta signaler fra fjernkontrollen. All strømfordeling fra LiPo til ESC -er mates gjennom elektronikkboksen som sitter i elektronikkhylsteret. Signalledningen fra Arduino til ESC blir også ført gjennom elektronikkboksen. VÆR MEGET FORSIKTIG for ikke å krysse kryss over ledningene fra LiPo til ESC-ene. Dette kan lett skade ESC -er og potensielt starte en brann.

Se kretsskjemaet som illustrerer hvordan alt er koblet sammen.

Trinn 4: Flash Arduino

Når Zippy the Fanbot er montert, er det på tide å blinke Arduino med nødvendig programvare. Jeg har gitt Arduino -skissen som brukes til å kontrollere Zippy. Koden krever i hovedsak 5 knapper for å betjene fanboten. De beste knappene å programmere er navigasjonsknappene på fjernkontrollen. Det er intuitivt at opp/ned -knappene flytter boten fremover/bakover mens venstre/høyre -knappen roterer boten mot klokken/med klokken. Den midtre navigasjonsknappen vil fungere som en drepebryter og stoppe alle motorer. Hvis fjernkontrollen du bruker ikke fungerer med denne koden, fjern propellene fra boten og bruk den serielle skjermen i Arduino IDE til å omprogrammere Arduino for å fungere med retningsknappene på fjernkontrollen. Du trenger bare å trykke på knappen du vil bruke og se hvilken verdi som vises på den serielle skjermen. Deretter erstatter du verdien i den relevante if -setningen som er i koden jeg ga med verdien du ser på den serielle skjermen.

Koden er ganske enkel som du vil se. Det er 5 betingede kontroller som avgjør hvilken knapp som trykkes. For eksempel, hvis IR -sensoren oppdager at det trykkes på opp -knappen, vil de to frontmotorene spinne, noe som trekker boten fremover. Hvis du trykker på venstre navigasjonsknapp, vil den fremre høyre og bakre venstre motoren spinne og få boten til å rotere mot klokken. Hvis en knapp for en bestemt manøver holdes nede, vil de respektive motorene kontinuerlig øke hastigheten til en maksimal hastighet er nådd.

La oss si for et sekund at boten beveger seg fremover med de fremre motorene som snurrer i sine maksimale hastigheter. Hvis brukeren trykker og holder nede -knappen, vil de fremre motorene bremse til de har stoppet helt og deretter vil de bakre motorene aktivere og sende boten i revers. Dette gjelder også rotens rotasjonsmanøvrer. Dette lar brukeren øke hastigheten eller bremse manøvrene som boten utfører.

La oss si at boten igjen går fremover med en viss hastighet. Hvis du trykker på venstre eller høyre retningsknapp, stopper boten umiddelbart med å snurre alle motorene før du aktiverer motorene som får den til å snu. Derfor kan brukeren umiddelbart bytte mellom lineær og rotasjonsbevegelse.

Trinn 5: Ha det gøy med Zippy og vær trygg

Nå er du klar! Når du har bygget Zippy og fått Arduino -koden til å fungere, er det på tide å leke. Vær imidlertid ekstremt forsiktig, spesielt rundt barn og dyr. Sørg for at propellene er godt balansert og strammet godt til på motorene. De børsteløse motorene som brukes i dette prosjektet, snurrer ved svært høye turtall, derfor er rekvisittene veldig i stand til å forårsake skader. Ha det gøy!