Gyroscope Platform/ Camera Gimbal: 5 Steps (with Pictures)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Tento instruktáž byl vytvořen při splnění požadavku projektu Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com)

Krok 1: Krok 1: Seznam materiálů

Abyste mohli projekt zahájit, musíte nejprve vědět, s čím budete pracovat! Zde jsou materiály, které byste měli mít, než začnete:

• 1x mikrokontrolér Arduino Uno R3 a kabel USB (Amazon Link)
• 1x modul MPU 6050 (Amazon Link)
• 3x servo s kovovým převodem MG996R (Amazon Link)
• 1x DC napájecí zástrčka na 2kolíkový šroubový koncový adaptér (CableWholesale Link)
• 2x držák baterie s vypínačem ON/OFF pro Arduino (Amazon Link)
• 3x propojovací vodiče, muž k ženě, muž k muži, žena k ženě (odkaz Amazon)
• Přístup k 3D tiskárně (Creality)
• PLA filament (Amazon Link)

Toto jsou hlavní součásti projektu, neváhejte a přidejte další při vytváření vlastní verze!

Krok 2: 3D tištěné díly

První částí tohoto projektu je vytvoření návrhu, který bude držet součásti pohromadě. To by zahrnovalo ramena Yaw, Pitch and Roll a také držák pro Arduino a MPU6050.

Komponenty jsou navrženy v aplikaci Autodesk Inventor, protože jsou zdarma pro vysokoškoláky, a poté jsou sestaveny do sestavy. Všechny soubory součástí a sestava byly vloženy do souboru.rar, který lze umístit na konci tohoto kroku.

Všechno v tomto projektu bylo vytištěno 3D s výjimkou elektrických komponent, protože takové rozměry byly důležité. V návrhu jsem dával asi 1–2 mm toleranci, aby všechny díly do sebe plynule zapadly, aniž by obsahovaly strukturu. Každá věc byla poté zajištěna šrouby a maticemi na svém místě.

Při pohledu na sestavu si všimnete velkého prázdného místa na platformě, protože to je pro Arduino, na kterém sedí a pro MPU6050.

Tisk každé části trvá 2–5 hodin. Při navrhování to mějte na paměti, protože možná budete chtít přepracovat, abyste zkrátili čas tisku.

Krok 3: Okruh

Zde diskutujeme elektrický obvod, který ovládá motory. Mám schéma z Fritzing, což je užitečný software, který si můžete stáhnout zde. Je to velmi užitečný software pro vytváření elektrických schémat.

Deska i serva jsou napájeny 9v baterií, která je držena v příslušném držáku baterie. K napájení serv bude nutné připojit napájecí a zemnící vodiče 3 serv a poté je spojit s příslušným kolíkem na 2pólovém šroubovém terminálu. Zatímco MPU6050 je napájen 5v pinem Arduino. Signální pin servomotoru Yaw jde na pin 10, pin Pitch jde na pin 9 a signální pin servopohonu Roll jde na pin 8 na Arduinu.

Krok 4: Kód

Tady je ta zábavná část! Připojil jsem soubor.rar obsahující 2 verzi kódu pro tento projekt. které najdete na konci tohoto kroku. Kód je plně komentovaný, abyste si ho mohli prohlédnout také!

-Kód je napsán pro Arduino a je zapsán v Arduino IDE. IDE lze získat zde. IDE používá programovací jazyky C/C ++. Kód napsaný a uložený v IDE je známý jako skica a součástí skic můžete zahrnout soubory ze třídy i knihovny, které najdete online pro své komponenty.

Krok 5: 3D tisk a montáž

Jakmile jsou obě ramena vytištěna spolu s plošinou, můžete začít sestavovat gyroskop. Součásti jsou drženy pohromadě prostřednictvím serv, která jsou upevněna na každém rameni a plošině pomocí šroubů a matic. Po sestavení můžete Arduino a MPU6050 namontovat na platformu a začít podle schématu zapojení.

-3D tiskárny běží na g-kódu, který je získán pomocí programu slicer. Tento program převezme soubor.stl součásti, kterou jste vytvořili v softwaru CAD, a převede ji na kód, který tiskárna přečte a vytiskne. Mezi oblíbené kráječe patří Cura a Prusa Slicer a existuje mnoho dalších!

-3D tisk trvá hodně času, ale to se může lišit v závislosti na nastavení kráječe. Abyste se vyhnuli dlouhým dobám tisku, můžete tisknout s výplní 10% a také měnit kvalitu tisku. Čím vyšší je výplň, tím bude část těžší, ale bude pevnější a čím nižší bude kvalita, tím více si na výtiscích všimnete čar a nerovného povrchu.