Autonomní věž Nerf Sentry: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Před několika lety jsem viděl projekt, který předvedl poloautonomní věž, která dokázala sama vystřelit, jakmile byla zaměřena. To mě napadlo použít kameru Pixy 2 k získání cílů a následnému automatickému zaměření nerfové zbraně, která se pak mohla sama zablokovat a vystřelit.

Tento projekt byl sponzorován společností DFRobot.com

Potřebné díly:

Krokový motor DFRobot s převodovkou-

Ovladač krokového motoru DFRobot-

Kamera DFRobot Pixy 2-

Krokový motor NEMA 17

Arduino Mega 2560

HC-SR04

Nerf Nitron

Krok 1: Komponenty

Pro tento projekt by zbraň potřebovala oči, takže jsem se rozhodl použít Pixy 2 kvůli tomu, jak snadno může komunikovat s základní deskou. Pak jsem potřeboval mikrokontrolér, tak jsem si vybral Arduino Mega 2560 kvůli tomu, kolik má pinů.

Protože zbraň potřebuje dvě osy, zatáčení a stoupání, vyžaduje dva krokové motory. Kvůli tomu mi DFRobot poslal jejich duální desku ovladače motoru DRV8825.

Krok 2: CAD

Začal jsem načtením Fusion 360 a vložením přiloženého plátna nerfské zbraně. Potom jsem z toho plátna vytvořil pevné tělo. Poté, co byla zbraň navržena, jsem vytvořil platformu s několika podpěrami založenými na ložiskách, které umožnily otáčení zbraně zleva doprava. K otočné plošině jsem umístil krokový motor, abych ji poháněl.

Větší otázkou však je, jak zvednout zbraň nahoru a dolů. K tomu byl zapotřebí lineární pohonný systém s jedním bodem připojeným k pohyblivému bloku a dalším bodem v zadní části zbraně. Tyč by spojila dva body, což by zbraň umožnilo otáčet se podél své centrální osy.

Zde si můžete stáhnout všechny potřebné soubory:

www.thingiverse.com/thing:3396077

Krok 3: Výroba dílů

Téměř všechny součásti mého návrhu jsou určeny k 3D tisku, a tak jsem je vytvořil pomocí svých dvou tiskáren. Poté jsem vytvořil pohyblivou platformu tak, že jsem nejprve pomocí Fusion 360 vygeneroval potřebné dráhy nástrojů pro svůj CNC router, poté jsem vystřihl disk z listu překližky.

Krok 4: Sestavení

Poté, co byly všechny části vytvořeny, bylo načase je sestavit. Začal jsem připojením podpěr ložisek k rotujícímu disku. Poté jsem sestavil lineární rozteč provlečením 6mm hliníkových tyčí a závitové tyče skrz kusy. Nakonec jsem samotnou nerf zbraň připevnil ocelovou tyčí a dvěma sloupky vyrobenými z hliníkových výlisků.

Krok 5: Programování

Nyní nejtěžší část projektu: programování. Stroj na odpalování projektilů je velmi složitý a matematika za ním může být matoucí. Začal jsem tím, že jsem krok za krokem napsal tok programu a logiku a podrobně popsal, co se stane v každém stavu stroje. Jednotlivé stavy probíhají následovně:

Získejte cíl

Umístěte zbraň

Zašroubujte motory

Vystřelte ze zbraně

Vypněte motory

Získání cíle zahrnuje nejprve nastavení Pixy pro sledování neonově růžových objektů jako cílů. Poté se zbraň pohybuje, dokud se cíl nevycentruje v pohledu Pixy, kde se poté měří jeho vzdálenost od hlavně k cíli. Pomocí této vzdálenosti lze zjistit horizontální a vertikální vzdálenosti pomocí některých základních goniometrických funkcí. Můj kód má funkci nazvanou get_angle (), která pomocí těchto dvou vzdáleností vypočítá, kolik úhlu je potřeba k zasažení tohoto cíle.

Zbraň se poté přesune do této polohy a pomocí MOSFETu zapne motory. Poté, co se na pět sekund navine, poté přesune servomotor, aby stiskl spoušť. MOSFET poté vypne motor a poté se nerf zbraň vrátí k hledání cílů.

Krok 6: Bavte se

Položil jsem na zeď neonově růžovou kartičku, abych otestoval přesnost zbraně. Udělal dobře, protože můj program kalibruje a upravuje úhel pro měřenou vzdálenost. Zde je video demonstrující práci se zbraní.