Robot TiggerBot II: 26 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:33

TiggerBot II to niewielka platforma robota z bieżnikiem. W zestawie znajdują się instrukcje dotyczące budowy platformy z bieżnikiem z tworzywa sztucznego oraz niestandardowa płytka drukowana zawierająca mikrokontroler i czujniki sonaru. Jest to stosunkowo skomplikowany projekt, który wciąż znajduje się na późnym etapie tworzenia prototypu. Podjęto wszelkie starania, aby był prosty w budowie, ale cóż, roboty są trudne. Co więcej, ten projekt ustawi cię gdzieś w przedziale 150-250 USD, w zależności od tego, gdzie kupujesz części. Kontynuuj na własne ryzyko. Dane techniczne:> materiał obudowy: akryl wycinany laserowo cnc> silniki napędowe: 2x serwo rc o ciągłym obrocie> akumulator: 2,2 Ah 9.6v akumulator NiMH> czujniki nawigacji: 5-drożny sonar ultradźwiękowy> procesor: AVR Mega32, 16 MHz > programowanie: bootloader portu szeregowego RS-232> kod: napisany w c, skompilowany z gcc-avr> port rozszerzeń: 5v/1A, gnd, 2x adc, i2c aktualności patrz

Krok 1: Tło

To był mój pierwszy robot, zbudowany w 2002 roku, kiedy byłem na pierwszym roku studiów. Nazwałem go TiggerBot, ponieważ był czarny, pomarańczowy i głupi. Był wadliwy na kilka ważnych sposobów. TiggerBot II to znacznie przeprojektowany; wykorzystuje ten sam zestaw bieżników, ale jest lepszy pod każdym innym względem. Na zdjęciu poniżej oryginalny TiggerBot, kilka przestarzałych prototypów TIggerBot II oraz obecny prototyp.

Krok 2: Projekt

Wszystkie główne komponenty TiggerBot II są projektowane komputerowo i produkowane na zamówienie.

Elementy plastikowe projektowane są w qcad. Są one następnie rozdzielane, duplikowane, pakowane razem w celu zwiększenia wydajności i drukowane w formacie eps 1:1. Jest on wysyłany do producenta plastiku w celu wycięcia z akrylu. Płytka drukowana została zaprojektowana w eagle cad i wyprodukowana przez dostawcę prototypów PCB.

Krok 3: Produkcja

Mam płytki drukowane wykonane przez Gold Phoenix PCB w Chinach i akrylowe wycięte przez Canal Plastics w Chinatown NYC. Tak naprawdę to przypadek. Czas realizacji wynosi odpowiednio ~9 dni i ~3 godziny, co prawdopodobnie jest powodem, dla którego dokonałem o wiele więcej poprawek. Deski kosztują 140 USD za 13 lub ~ 11 USD za sztukę. Ramki kosztują 59 dolarów w kanale lub podobno 78 dolarów za 3 lub 26 dolarów za sztukę od ponoko, chociaż nigdy u nich nie zamawiałem. W każdym razie Ponoko nie wydaje się mieć zabarwionego przezroczystego akrylu o grubości 6 mm. To jest eps plastiku:

Krok 4: Rzeczy, których potrzebujesz

obudowa: 1 zestaw plastikowy silniki: 2 HS-425BBstopnie: zestaw Tamiya 70100.akumulator: 8-ogniwowy zestaw baterii AA mocowania (mcmaster carr):podstawki: 4 (3/4" 6-32), 8 (6-32 x 3/8) wałki "śrubowe": 8 (śruba 4-40 x 1 1/8"), 16 (4-40 nakrętka), 8 (przekładka)zawieszenie: 6 (śruba 4-40 x 1 1/2"), 6 (4 -40 nakrętka), 6 (nylonowa przekładka kołnierzowa), 6 (wspornik kątowy), 6 (sprężyny) serwa: 4 (śruba 4-40 x 1/2"), 4 (4-40 nakrętka) zębatki napędowe: 4 (4 -40 x 1/2 "śruba), 8 (4-40 nakrętka) mocowanie do pcb: 5 (3/4" 6-32 dystans), 10 (śruba 6-32 x 3/8") Oto bardziej kompletne części lista:

Krok 5: Narzędzia, których potrzebujesz

Są to narzędzia potrzebne do części mechanicznych. Uchwyty imadła służą do trzymania rzeczy, więc możesz zamiast tego użyć imadła. Potrzebujesz więcej narzędzi do części elektronicznej.

Krok 6: Zmodyfikuj serwa RC do ciągłego obracania

Pierwszym krokiem jest przygotowanie serw. Serwo RC składa się z małego silnika prądu stałego i przekładni, potencjometru do sprzężenia zwrotnego położenia i elektroniki zamykającej pętlę sterowania. Modyfikowanie ich tak, aby obracały się w sposób ciągły, wymaga wykonania dwóch rzeczy: po pierwsze, usunięcia fizycznych ograniczeń uniemożliwiających ciągły obrót; po drugie, aby pozycja sprzężenia zwrotnego była zabezpieczona w pozycji środkowej.

Krok 7: Otwórz skrzynkę serwo

Za pomocą śrubokręta krzyżakowego odkręć cztery śruby mocujące obudowę.

Krok 8: Usuń potencjometr sprzężenia zwrotnego

Wewnątrz widać tył potencjometru mocowanego śrubą. Wykręć śrubę. Wyjmij potencjometr mocnym szarpnięciem.

Krok 9: Usuń zakładkę przekładni wyjściowej

Teraz, zanim złożysz wszystko razem, zwróć uwagę na drugą stronę serwa. Zdejmij górę, aby zobaczyć koła zębate. Zdejmij koło wyjściowe, odkręcając czarną śrubę z łbem krzyżakowym pośrodku i pociągając ją. W ten sposób można wyciągnąć koło zębate wyjściowe. Zwróć uwagę na małą zakładkę z boku koła zębatego. Chwyć koło zębate imadłami (delikatnie, aby nie uszkodzić zębów!) i odetnij języczek nożem hobby. Będziesz chciał użyć ruchu kołyszącego podstawą ostrza. Do wykonania dalszych czynności będziesz potrzebować wszystkich palców, więc uważaj, aby przypadkowo nie odciąć żadnego z nich.

Krok 10: Wytnij nacięcie na przewody potencjometru

Za pomocą noża hobbystycznego wytnij nacięcie pod miejscem, w którym kable pierwotnie opuściły opakowanie. Ma to na celu umożliwienie opuszczenia obudowy przez kable potencjometrów.

Krok 11: Ponownie zmontuj obudowę serwomechanizmu

Włóż wszystko z powrotem i skręć to wszystko razem. Podczas ponownego wkładania płytki drukowanej pamiętaj, aby nie ściskać przewodów między płytką a obudową.

Krok 12: Zanotuj dodatkowe części

Śruba służąca do przytrzymywania potencjometru. Mały plastikowy element łączył zworę potencjometru z przekładnią wyjściową; może wypadło, ale tak naprawdę nie ma to znaczenia.

Krok 13: Powtórz z innym serwo

Powtórz ostatnie kilka kroków z drugim serwomechanizmem. Powinno tak wyglądać, kiedy skończysz.

Krok 14: Rozbierz zestaw bieżników

Teraz nadszedł czas, aby otworzyć zestaw bieżnika Tamiya. Potrzebne będą wszystkie sekcje bieżnika – wytnij je za pomocą noża hobbystycznego lub małych przecinaków ukośnych. Z pomarańczowego plastiku potrzebne będą dwa duże koła zębate napędowe, dwa duże koła napinające i sześć dużych kół jezdnych. Złóż kawałki bieżnika w dwie duże pętle, uważając, aby wychodziły tej samej długości.

Krok 15: Wywiercić koła zębate napędu

Otwory po bokach kół napędowych pasują do otworów w kole serwo. Niestety koła zębate są zaprojektowane na sześciokątny wał, a piasta wału będzie przeszkadzać. Mamy sposoby radzenia sobie z takimi rzeczami. Środek każdego koła zębatego musi być wywiercony. Najłatwiej to zrobić za pomocą kilku coraz większych wierteł do 5/16. Zauważ, że na ostatnim zdjęciu z większymi wiertłami faktycznie trzymam plastik *w dół* za pomocą szczypiec.

Krok 16: Wiertarka Servo Wheels

Używając wiertła 7/64, powiększ dwa określone otwory w każdym kole serwo, jak pokazano.

Krok 17: Przymocuj koła zębate napędowe do kół serwo

Zdejmij koła serwo. Włóż dwie śruby 4-40 x 1/2 z tyłu przez powiększone otwory. Przykręć dwie nakrętki 4-40 z przodu. Włóż dwie wystające śruby przez dwa otwory w zębie napędu i zabezpiecz dwoma kolejnymi 4 -40 nakrętek. Ponownie załóż koło serwa. Powtórz dla drugiego serwa.

Krok 18: Otwórz plastik

Tak wyglądają plastikowe części, jeśli kupisz je z tworzyw sztucznych kanałowych w Nowym Jorku. Małe kawałki są tym, co otrzymujesz zamiast opiłków, gdy wiercisz otwory laserem. Musisz odkleić cały papier. Przed peelingiem, jeśli jesteś narcyzem, możesz umyć ręce mydłem, aby robot nie miał tłustych odcisków palców, kiedy skończysz.

Krok 19: Zamocuj koła

Zbuduj sześć z następujących zespołów. Od prawej do lewej, śruba maszynowa 4-40 x 1 1/8 , koło jezdne, podkładka dystansowa, nakrętka 4-40, kolumna zawieszenia, nakrętka 4-40. Dokręć nakrętki tak, aby koło obracało się swobodnie, ale ślizgało się jak najmniej Zamontuj przednie wsporniki z większymi kołami, używając tej samej kombinacji elementów złącznych.

Krok 20: Zamontuj serwa we wspornikach

Włóż każdy serwo do swojego wspornika. Najłatwiej to zrobić, przeciągając najpierw przewody, wkładając górną krawędź z przewodami, przyciągając ją jak najbliżej wspornika i wciskając dolną krawędź. Zabezpiecz dwiema śrubami 4-40 x 1/2 i dwiema nakrętkami 4-40 w przeciwległych rogach. Jest miejsce na cztery śruby, ale dwie są wystarczające. Upewnij się, że koło wyjściowe serwa jest umieszczone na końcu wspornika w pobliżu występu i zbudować jedną lewą i jedną prawą stronę.

Krok 21: Złóż talie

Przymocuj cztery aluminiowe wsporniki 3/4" 6-32 do dolnej platformy (mniejszej) za pomocą czterech śrub 6-32 x 3/8". Umieść dwa serwa we wspornikach, a zespoły kół przednich w wycięciach, jak pokazano. Umieść górny pokład i upewnij się, że wszystkie zakładki są prawidłowo włożone do wycięć. Przymocuj górną platformę do wsporników za pomocą czterech dodatkowych śrub 6-32 x 3/8".

Kolor jest inny, ponieważ jest to późniejszy prototyp niż ten na wcześniejszych zdjęciach.

Krok 22: Zainstaluj sprężyny zawieszenia

W każdym z sześciu otworów wzdłuż boków pokładów zainstaluj śrubę zawieszenia, wspornik, kołnierz i sprężynę. Rozpocznij od włożenia śruby 4-40 x 1 1/2 w górę przez dolny pokład. Umieść niegwintowaną stronę kątownika nad śrubą, drugim końcem skierowanym do góry. Umieść plastikowy kołnierz kołnierzowy na śrubie. Umieść sprężynę nad kołnierzem. Ostrożnie wciśnij sprężynę pod górną platformę i wyrównaj ją z górnym otworem. Przełóż śrubę przez otwór i zabezpiecz ją nakrętką 4-40. Włóż rozpórkę zawieszenia do góry z kołem skierowanym na zewnątrz. Dopasuj otwór w rozpórce do gwintowanego otworu we wsporniku kątowym. Zabezpiecz śrubą 6-32 x 5/16.

Krok 23: Załóż bieżniki

Rozciągliwe bieżniki na kołach.

Krok 24: Gotowe w połowie

Ukończyłeś platformę napędową.

Dalej znajduje się instrukcja budowy płytki drukowanej przedstawionej poniżej. Alternatywnie możesz użyć bazy z własną elektroniką.

Krok 25: Zamontuj płytkę drukowaną

Przedstawiona tutaj płytka drukowana jest ostatnią wersją i ma kilka błędów. Obecnie trwa produkcja nowej wersji, która powinna naprawić większość błędów i znacznie poprawić wydajność sonaru. Jeśli zastanawiasz się nad zbudowaniem jednego z nich, zdecydowanie polecam poczekać, aż będę miał szansę przetestować nową wersję (na zdjęciu poniżej w formie cad) i użyć jej zamiast. Wyglądają jednak bardzo podobnie.

Płytka drukowana jest tutaj zaprojektowana z mikrokontrolerem avr, zarządzaniem energią i pięciokanałowym sonarem. Ma wszystko, co jest potrzebne do wykonywania prostych czynności, takich jak podążanie za ścianą i unikanie przeszkód. Został zaprojektowany w całości z elementów przewlekanych, dzięki czemu nie jest szczególnie trudny do lutowania. W internecie jest już wystarczająca liczba poradników do lutowania, więc okładanie tutaj byłoby zbędne. Rysunek 2 pokazuje zbliżenie kilku stylów lutowania, z których można wybierać w zależności od tego, czy tworzysz wersję „robotową”, czy „przycisk do papieru”. Komponenty (patrz lista części) trafiają tam, gdzie są oznaczone. To nie czarna magia. Jeśli chcesz, możesz lutować wszystko za jednym razem. W przeciwnym razie możesz najpierw zbudować zasilacz i sprawdzić, czy masz napięcie 5 V, a następnie zbudować port avr i szeregowy i upewnić się, że możesz go zaprogramować, a następnie zbudować sonar.

Krok 26: Gotowe

Jesteś teraz w posiadaniu jednego z najgorętszych domowych robotów w okolicy. Nie wiszą tu brzydkie, luźne przewody. Śmiało i włóż to do torby podręcznej. TSA nie zastrzeli cię za noszenie tego, będą błagać, skąd to masz. A teraz nagranie mojego TiggerBota II jeżdżącego za rogiem mojej kuchni: The End.