R2D2: 7 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

„Tento instruktáž byl vytvořen za účelem splnění požadavku projektu Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com)“

Jste fanouškem Hvězdných válek? Máte rádi Astromech Droids? Milujete výrobu věcí? Pokud jste na některou nebo všechny tyto otázky odpověděli ano, pak je tento Instructable pro VÁS!

Tato příručka je navržena tak, aby vám co nejvíce usnadnila vytvoření vlastního astromechového droida R2D2!

Krok 1: Seznam materiálu

Zde je rozsáhlý seznam potřebných materiálů:

1 mikrokontrolér Arduino Uno

1 Deska ovladače motoru L298N

2 6-9V stejnosměrné motory (volitelné nastavení převodovky)

2 kola

1 Sestava malého kolečka

2 Adaptér baterie

6 baterií AA

1 9V baterie

Sortiment propojovacího kabelu Male-to-Male

Sortiment propojovacích kabelů typu male-to-female

2 přepínače (volitelně)

1 servomotor

4 "PVC trubka (7" dlouhá)

Akrylová kopule o průměru 4,5"

Pěnová deska

Ilustrační tabule

Pistole na horké lepidlo

Horké lepidlo

Gorilí lepidlo

Akrylová barva (modrá, černá, šedá a bílá)

Štětce

Řezné nástroje

Kromě materiálů jsou potřebné/užitečné také tyto zdroje a nástroje:

Laboratoř 3D tiskárny / 3D tisku

Pájecí nástroje

Nůžky na drát a odizolovače

Počítač nebo notebook

Krok 2: Požadovaný software

Následující položky si můžete zdarma stáhnout, pokud jste student a jste pro tento projekt povinni:

Autodesk Inventor

Software Arduino

Oba kusy softwaru jsou kompatibilní s Windows a Mac OSX.

Poznámka: Každý CAD program bude fungovat; Pro tento projekt byl použit Autodesk Inventor.

Krok 3: Skica Arduino

Toto je skica Arduina ve verzi 1.8.8.

Chcete -li kód spustit, stáhněte si dodaný kód a otevřete jej v softwaru Arduino

Ověřte, že je deska Arduino připojena k vašemu počítači, kliknutím na „Nástroje“na panelu nabídek a ověřením správného výběru „Portu“

Klikněte na modrou šipku nahrávání s USB připojeným k počítači a mikrořadiči

Kód pro tento projekt je jednoduchá smyčka. Servomotor nepřetržitě otáčí hlavou R2D2 o 180 stupňů. Současně se servomotorem běží oba stejnosměrné motory současně po nastavenou dobu a poté se pravý stejnosměrný motor spouští pouze po nastavenou dobu, aby se zavedlo zatáčení vlevo, poté se smyčka opakuje, dokud se nevypne.

Podrobná vysvětlení toho, co každý řádek kódu dělá, je obsažena v samotném kódu.

Poznámka: Knihovna servo.h, která je součástí kódu, je standardně součástí skici Arduino.

Krok 4: Sestavení řídicího systému

Pokud jste s obvody poprvé, může to být děsivé na pohled, ale s poskytnutým schématem a obrázky by měl být proces dostatečně snadno sledovatelný. Se zahrnutím desky ovladače motoru L298N nebylo nikdy zapojení jednodušší.

Tento řídicí systém má tři hlavní součásti:

Stejnosměrný motor levé nohy (ovládaný deskou ovladače motoru L298N)

Pravý nožní stejnosměrný motor (ovládaný deskou ovladače motoru L298N)

Servomotor (ovládaný deskou Arduino)

V kroku 3 jsou kolíky a svorky desky ovladače motoru označeny pro vaši informaci. Kladné a záporné vodiče vstupují do příslušných portů na desce ovladače motoru. Sada baterií 9V+, která napájí motory a desku ovladače motoru, je připojena k levému a střednímu kolíku na 3portovém terminálu na desce ovladače motoru a pravý port je připojen k desce Arduino.

Pomocí 6 propojovacích kabelů Male to Female propojte 6 pinů se specifikovanými piny na desce Arduino. Všimněte si, že aktivační piny MUSÍ jít na piny s „~“před sebou. Jedná se o PWM piny, které umožňují Arduinu ovládat rychlost motoru.

Servomotor je připojen přímo k desce Arduino. Oranžový vodič je připojen ke kolíku „~“, protože vyžaduje signál PWM, zatímco červený a hnědý vodič jsou kladné a záporné vodiče. K napájení desky Arduino přes port pro baterii je použita další 9V baterie.

Poznámka: Aby bylo umožněno snadné použití, můžete pájet spínače v kladných vodičích bateriových sad. To se provádí odizolováním kladného vodiče a pájením spínače v sérii s vodičem.

Pokud máte potíže s deskou ovladače motoru, je zde další pomoc, kterou jsem použil při odstraňování problémů. Výukový program desky řidiče motoru L298N

Krok 5: CAD komponenty

Cílem návrhu je vytvořit něco zábavného, funkčního a co nejblíže kvalitě filmu. Například jsem chtěl, aby jednotka R2D2 seděla v mírném sklonu. Nohy jsou modelovány odděleně od těla a hlavy, což umožňuje orientaci R2D2 v jakékoli poloze.

Toto jsou části, které jsem vytvořil pomocí aplikace Autodesk Inventor. Tělo, hlava, nohy, nohy a vnitřní struktura jsou navzájem odděleny. Pokud vlastníte vlastní 3D tiskárnu, můžete toho využít, nebo pokud máte přístup do laboratoře 3D tisku, funguje to také. Tiskové laboratoře jsou obecně cenově dostupné, takže pokud se vydáte touto cestou, mělo by to být nákladově efektivní. Šel jsem cestou výroby každé součásti z různých hobby materiálů, které budou později podrobně diskutovány.

Poznámka k designu: Nohy jsou duté, aby jimi mohly procházet dráty od stejnosměrného motoru.

Krok 6: Sestavení

Předmluva: Rozhodl jsem se postavit svůj R2D2 z pěnové desky, desky Illustratoru, PVC a akrylu. Tyto díly lze také snadno 3D vytisknout.

V celé této konstrukci jsem použil 3D modelované díly popsané v kroku 6 pro kóty.

Začal jsem konstrukcí vnitřní struktury PVC trubky. Výška trubky je 7 palců, takže výška nosné konstrukce by se měla vejít dovnitř. Servomotor má štěrbinu vyříznutou v pěnové desce horního kruhu, kterou jsou dráty vedeny do těla. Desky Arduino, L298N a baterie jsou připevněny horkým lepidlem k nosné konstrukci. Poznamenejte si orientaci každé součásti, aby bylo možné připojit baterie a kabel USB by měl mít také dostatek místa pro připojení. Jakmile je řídicí systém namontován, vložte nosnou konstrukci do těla.

Dále jsem vytvořil každý samostatný panel pro nohy. Podrobně na obrázcích výše jsou kousky, které budete muset řezat. Pro další podporu jsou přidány podpůrné kusy pěnové desky. Nepřipevňujte zadní panel k nohám, dokud jimi neprocházejí dráty.

Nohy jsou vytvořeny samostatně před připevněním k nohám. Stejnosměrné motory, které byly použity v tomto projektu, pocházely ze sady do auta Arduino a byly dodávány s montážními šrouby, které byly použity k připevnění ke stěně chodidla. V horní části nohy by měl být vyříznut malý otvor, aby mohl protékat drát. Dvě z těchto nohou by měla být vytvořena a připevněna k jejich příslušným nohám. Oba hotové výrobky jsou podrobně popsány na přiloženém obrázku.

Prostřední noha je vytvořena stejným způsobem jako levá a pravá noha. Když si všimneme výkresu CAD, existuje několik kusů půlkruhu, které jsou vyříznuty a připevněny svisle od paty a spodní části jednotky R2. Později do sebe zapadnou a přidá se lepidlo, aby se získala správná orientace prostřední nohy. K této patce je připevněno malé pojezdové kolo, které zvyšuje oporu a usnadňuje řízení jednotky R2. Zjistil jsem, že nejjednodušší je nejprve připevnit prostřední nohu před připojením levé a pravé nohy/chodidel.

Hlava je vytvořena řezáním akrylové kopule a pěnové desky, aby se vytvořil tvar „kopule“. Uprostřed připevněte servo rameno ke spodní části kopulovité konstrukce. To se později připojí k servomotoru.

Poznámka: Chcete -li získat zakřivený tvar v nohách a hlavě, zkraťte desku Illustratoru (lepenku) na délku a ohněte se do křivky, kterou si vyberete. Zjistil jsem, že je nejjednodušší desku nejprve mírně ohnout do tvaru a poté ihned lepit na místo.

Nakonec si můžete tento projekt namalovat podle svých představ. Šel jsem s jednoduchým designem, abych získal atmosféru „R2D2“, ale abych nebyl příliš detailní a komplikovaný.

Varování: Používáte -li pěnové desky, nepoužívejte stříkací barvy, které obsahují aceton, jinak by se vaše pěnová deska rozpustila.

Krok 7: Konečný produkt a použití

Zde je konečný produkt po čerstvém lakování a montáži. Neváhejte přidat ještě více podrobností než já.

Přírůstky a možnosti pro tento projekt jsou nekonečné! Bluetooth, zvuky a blikající světla, abychom jmenovali alespoň některé!

Užijte si a šťastné tvoření!