Autonomiczna wieża strażnicza Nerf: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Kilka lat temu widziałem projekt, który prezentował półautonomiczną wieżę, która po wycelowaniu mogła strzelać samodzielnie. To podsunęło mi pomysł, aby użyć kamery Pixy 2 do zdobywania celów, a następnie automatycznego wycelowania pistoletu nerf, który mógłby następnie sam się zablokować i wystrzelić.

Ten projekt był sponsorowany przez DFRobot.com

Potrzebne części:

Silnik krokowy DFRobot z przekładnią -

Sterownik silnika krokowego DFRobot-

DFRobot Pixy 2 Cam-

Silnik krokowy NEMA 17

Arduino Mega 2560

HC-SR04

Nerf Nitron

Krok 1: Składniki

W tym projekcie pistolet potrzebowałby oczu, więc wybrałem Pixy 2 ze względu na to, jak łatwo może łączyć się z płytą główną. Potem potrzebowałem mikrokontrolera, więc wybrałem Arduino Mega 2560 ze względu na liczbę pinów.

Ponieważ pistolet potrzebuje dwóch osi, odchylenia i nachylenia, wymaga dwóch silników krokowych. Z tego powodu DFRobot wysłał mi swoją podwójną płytę sterownika silnika DRV8825.

Krok 2: CAD

Zacząłem od załadowania Fusion 360 i włożenia dołączonego płótna pistoletu nerf. Następnie z tego płótna stworzyłem solidne ciało. Po zaprojektowaniu działa wykonałem platformę z kilkoma łożyskami podporowymi, które pozwalały na obracanie działa od lewej do prawej. Obok platformy obrotowej umieściłem silnik krokowy, aby go napędzać.

Ale ważniejsze jest to, jak podnieść i opuścić pistolet. W tym celu potrzebny był liniowy system napędowy z jednym punktem przymocowanym do ruchomego bloku i drugim punktem z tyłu pistoletu. Pręt łączyłby dwa punkty, pozwalając broni obracać się wzdłuż centralnej osi.

Tutaj możesz pobrać wszystkie potrzebne pliki:

www.thingiverse.com/thing:3396077

Krok 3: Produkcja części

Prawie wszystkie części w moim projekcie mają być wydrukowane w 3D, więc do ich stworzenia użyłem moich dwóch drukarek. Następnie stworzyłem ruchomą platformę, używając najpierw Fusion 360 do wygenerowania niezbędnych ścieżek narzędzia dla mojego routera CNC, a następnie wyciąłem dysk z arkusza sklejki.

Krok 4: Montaż

Po stworzeniu wszystkich części przyszedł czas na ich montaż. Zacząłem od połączenia podpór łożyska z obracającym się dyskiem. Następnie złożyłem zespół o skoku liniowym, przepuszczając pręty aluminiowe 6 mm i pręt gwintowany przez elementy. Na koniec przymocowałem sam pistolet nerfowy za pomocą stalowego pręta i dwóch słupków wykonanych z aluminiowych profili.

Krok 5: Programowanie

Teraz najtrudniejsza część projektu: programowanie. Maszyna wystrzeliwująca pociski jest bardzo złożona, a matematyka za nią może być myląca. Zacząłem od napisania krok po kroku przepływu programu i logiki, szczegółowo opisując, co się stanie w każdym stanie maszyny. Poszczególne stany wyglądają następująco:

Zdobądź cel

Ustaw pistolet

Nawijaj silniki

Strzelaj z pistoletu

Zwolnij silniki

Zdobycie celu polega najpierw na skonfigurowaniu Pixy do śledzenia neonowych różowych obiektów jako celów. Następnie pistolet porusza się, aż cel zostanie wyśrodkowany w polu widzenia Pixy, gdzie mierzy się jego odległość od lufy pistoletu do celu. Korzystając z tej odległości, odległości poziome i pionowe można znaleźć za pomocą podstawowych funkcji trygonometrycznych. Mój kod ma funkcję o nazwie get_angle(), która wykorzystuje te dwie odległości do obliczenia, jaki kąt jest potrzebny do trafienia w cel.

Pistolet następnie przesuwa się do tej pozycji i włącza silniki poprzez MOSFET. Po pięciu sekundach przesuwania serwomechanizmu wprawia w ruch spust. MOSFET następnie wyłącza silnik, a następnie pistolet nerf powraca do szukania celów.

Krok 6: Zabawa

Przyłożyłem do ściany neonowo-różową kartę katalogową, żeby sprawdzić celność broni. Poszło dobrze, ponieważ mój program kalibruje i dostosowuje kąt do zmierzonej odległości. Oto film pokazujący działanie pistoletu.