Platforma żyroskopowa / Gimbal kamery: 5 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Ta instrukcja została stworzona w celu spełnienia wymagań projektowych Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com)

Krok 1: Krok 1: Lista materiałów

Aby rozpocząć projekt, musisz najpierw wiedzieć, z czym będziesz pracować! Oto materiały, które powinieneś mieć przed rozpoczęciem:

• 1x mikrokontroler Arduino Uno R3 i kabel USB (Amazon Link)
• 1x moduł MPU 6050 (łącze Amazon)
• 3x MG996R metalowy serwo zębate (łącze Amazon)
• 1x Wtyczka Zasilania DC na 2-Pin Adapter Zacisku Śrubowego (Link do Sprzedaży Kabla)
• 2x Uchwyt baterii z włącznikiem/wyłącznikiem dla Arduino (Amazon Link)
• 3x przewody połączeniowe, męski na żeński męski na męski żeński na żeński (Amazon Link)
• Dostęp do drukarki 3D (Creality)
• Filament PLA (link Amazon)

To są główne elementy projektu, możesz dodawać więcej, gdy tworzysz własną wersję!

Krok 2: Części drukowane w 3D

Pierwsza część tego projektu polega na stworzeniu projektu łączącego komponenty. Obejmuje to ramiona Yaw, Pitch and Roll, a także mocowanie dla Arduino i MPU6050.

Komponenty są projektowane w programie Autodesk Inventor, ponieważ są one bezpłatne dla studentów, a następnie łączone w zespół. Wszystkie pliki części i zespół zostały umieszczone w pliku.rar, który można znaleźć na końcu tego kroku.

Wszystko w tym projekcie zostało wydrukowane w 3D, z wyjątkiem elementów elektrycznych, ponieważ takie wymiary były ważne. W projekcie podałem tolerancję około 1-2 mm, aby wszystkie części pasowały do siebie gładko i nie zawierały konstrukcji. Wszystko zostało następnie zabezpieczone śrubami i nakrętkami.

Patrząc na zespół, zauważysz dużą pustą przestrzeń na platformie, ponieważ jest to miejsce, na którym Arduino ma usiąść, a MPU6050.

Wydrukowanie każdej części zajmie od 2 do 5 godzin. Pamiętaj o tym podczas projektowania, ponieważ możesz chcieć przeprojektować, aby skrócić czas drukowania.

Krok 3: Obwód

Tutaj omawiamy obwód elektryczny, który steruje silnikami. Mam schemat od Fritzinga, który jest pomocnym oprogramowaniem, które można pobrać tutaj. Jest to bardzo przydatne oprogramowanie do tworzenia schematów elektrycznych.

Zarówno płyta, jak i serwa są zasilane baterią 9V, z których każda znajduje się w odpowiednim uchwycie baterii. Przewody zasilania i uziemienia 3 serwomechanizmów będą musiały zostać połączone, a następnie połączone z odpowiednim pinem na 2-pinowym zacisku śrubowym, aby zasilić serwa. Podczas gdy MPU6050 jest zasilany przez pin Arduino 5v. Pin sygnałowy serwomechanizmu odchylenia przechodzi do pinu 10, pin Pitch do pinu 9, a pin sygnałowy serwomechanizmu Roll do pinu 8 w Arduino.

Krok 4: Kod

Oto fajna część! Załączam plik.rar zawierający 2 wersje kodu dla tego projektu. które znajdziesz na końcu tego kroku. Kod jest w pełni skomentowany, abyś mógł go również przejrzeć!

-Kod jest napisany dla Arduino i jest napisany w Arduino IDE. IDE można pobrać tutaj. IDE wykorzystuje języki programowania C/C++. Kod napisany i zapisany w IDE jest znany jako szkic, a do części szkiców można dołączyć pliki z klas, a także biblioteki, które znajdziesz online dla swoich komponentów.

Krok 5: Drukowanie i montaż 3D

Po wydrukowaniu 2 ramion wraz z platformą można rozpocząć montaż żyroskopu. Komponenty są utrzymywane razem za pomocą serwomechanizmów, które są zamontowane na każdym ramieniu i platformie za pomocą śrub i nakrętek. Po złożeniu można zamontować Arduino i MPU6050 na platformie i zacząć postępować zgodnie ze schematem obwodu.

Drukarki 3D działają na g-kodzie, który uzyskuje się za pomocą programu slicer. Ten program pobierze plik.stl części wykonanej w oprogramowaniu CAD i przekonwertuje go na kod, aby drukarka mogła odczytać i wydrukować część. Niektóre popularne krajalnice to Cura i Prusa Slicer, a jest ich znacznie więcej!

Drukowanie 3D zajmuje dużo czasu, ale może się to różnić w zależności od ustawień krajalnicy. Aby uniknąć długich czasów drukowania, możesz drukować z wypełnieniem 10%, a także ze zmianą jakości wydruku. Im wyższe wypełnienie, tym cięższa będzie część, ale będzie bardziej solidna, a im niższa jakość, tym bardziej zauważysz linie i nierówną powierzchnię na wydrukach.