Robot TiggerBot II: 26 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

TiggerBot II je malá nášlapná robotická platforma. Zahrnuty jsou pokyny pro stavbu plastové nášlapné platformy a vlastní desky plošných spojů obsahující mikrokontrolér a sonarové senzory. Jedná se o poměrně komplikovaný projekt, který je stále ve stadiu pozdních prototypů. Byl učiněn každý pokus, aby byla jeho konstrukce jednoduchá, ale roboti jsou těžcí. Kromě toho vás tento projekt vrátí zpět někam do rozmezí 150–250 $, v závislosti na tom, kde díly kupujete. Pokračujte na vlastní nebezpečí. Specifikace:> materiál šasi: cnc laserem řezaný akryl> hnací motory: 2x servo s nepřetržitým otáčením rc> baterie: 2,2 Ah 9,6 V dobíjecí NiMH> nav senzory: 5cestný ultrazvukový sonar> cpu: AVR Mega32, 16 MHz > programování: bootloader sériového portu RS-232> kód: napsaný v c, zkompilovaný s gcc-avr> rozšiřující port: 5v/1A, gnd, 2x adc, i2c nejnovější zprávy viz

Krok 1: Pozadí

Byl to můj první robot, postavený v roce 2002, když jsem byl v prváku na vysoké škole. Pojmenoval jsem ho TiggerBot, protože byl černý, oranžový a hloupý. Bylo to vadné několika důležitými způsoby. TiggerBot II je podstatný redesign; používá stejnou sadu běhounu, ale ve všech ostatních ohledech je lepší. Na obrázku níže je původní TiggerBot, několik zastaralých prototypů TIggerBot II a aktuální prototyp.

Krok 2: Design

Hlavní komponenty TiggerBot II jsou všechny navrženy a vyrobeny na míru počítačem.

Plastové komponenty jsou navrženy v qcad. Poté jsou odděleny, duplikovány, zabaleny pro efektivitu a vytištěny jako eps 1: 1. Toto je odesláno výrobci plastů, aby bylo vyříznuto z akrylu. Deska s obvody je navržena v Eagle Cad a je vyrobena dodavatelem prototypu desky plošných spojů.

Krok 3: Výroba

Mám desky plošných spojů vyrobené společností Gold Phoenix PCB v Číně a akrylové řezané společností Canal Plastics v čínské čtvrti NYC. Náhodné, opravdu. Doba obratu je ~ 9 dní, respektive ~ 3 hodiny, což je pravděpodobně důvod, proč jsem provedl mnohem více revizí snímků. Desky stojí 140 $ za 13 nebo ~ 11 $ za kus. Rámy jsou 59 dolarů na kanálu, nebo zjevně 78 dolarů za 3 nebo 26 dolarů každý od ponoko, ačkoli jsem od nich nikdy neobjednal. V každém případě se nezdá, že by Ponoko měl tónovaný průhledný akryl v 6 mm. Toto jsou eps plasty:

Krok 4: Věci, které potřebujete

podvozek: 1 plastový setmotory: 2 HS-425BB Pneumatiky: souprava Tamiya 70100. baterie: 8článkové upevňovací prvky baterie AA (mcmaster carr): odstup: 4 (odstup 3/4 "6-32), 8 (6-32 x 3/8 hřídele "šroubů": 8 (šroub 4-40 x 1 1/8 "), 16 (matice 4-40), 8 (distanční) zavěšení: 6 (šroub 4-40 x 1 1/2"), 6 (4 -40 matice), 6 (nylonová příruba), 6 (úhlová konzola), 6 (pružiny) serv: 4 (šroub 4-40 x 1/2 "), 4 (matice 4-40 matice): 4 (4 -40 x 1/2 "šroub), 8 (matice 4-40 matice) PCB: 5 (3/4" 6-32 odstup), 10 (6-32 x 3/8 "šroub) Zde je více kompletních dílů seznam:

Krok 5: Nástroje, které potřebujete

Toto jsou nástroje, které potřebujete pro mechanické části. Svěráky slouží k držení věcí, takže místo nich můžete použít svěrák. Pro elektronickou část budete potřebovat více nástrojů.

Krok 6: Upravte RC serva pro nepřetržité otáčení

Prvním krokem je příprava serv. RC servo se skládá z malého stejnosměrného motoru a převodového ústrojí, potenciometru pro zpětnou vazbu polohy a elektroniky pro uzavření řídicí smyčky. Jejich úprava tak, aby se soustavně otáčela, vyžaduje provedení dvou věcí: za prvé, aby byla odstraněna fyzická omezení bránící souvislé rotaci; za druhé, aby byla poloha zpětné vazby zajištěna ve střední poloze.

Krok 7: Otevřete Servo Case

Pomocí šroubováku s křížovou hlavou odstraňte čtyři šrouby držící pouzdro pohromadě.

Krok 8: Odstraňte potenciometr zpětné vazby

Uvnitř uvidíte zadní část potenciometru drženou na místě pomocí šroubu. Vyšroubujte šroub. Potenciometr vyjměte pevným trhnutím.

Krok 9: Odstraňte kartu Výstupní zařízení

Nyní, než dáte věci dohromady, soustřeďte svou pozornost na druhou stranu serva. Odstraňte horní část, abyste viděli převody. Demontujte výstupní kolo odšroubováním černého šroubu s křížovou hlavou uprostřed a zatažením za něj. Díky tomu je možné vytáhnout výstupní ozubené kolo. Všimněte si malé záložky na boku převodovky. Uchopte zařízení pomocí svěráků (jemně, aby nedošlo k poškození zubů!) A odřízněte poutko hobby nožem. Budete chtít použít kývavý pohyb se základnou čepele. K dalším krokům budete potřebovat všechny prsty, takže si rozhodně nenechte žádný z nich omylem odříznout.

Krok 10: Odřízněte zářez pro potenciometrové dráty

Pomocí hobby nože vyřízněte zářez pod místem, kde kabely původně opustily balíček. To umožní, aby kabely potenciometru opustily pouzdro.

Krok 11: Znovu sestavte servo pouzdro

Vraťte vše zpět a vše sešroubujte. Při zasouvání desky s obvody zpět nezapojujte vodiče mezi desku a pouzdro.

Krok 12: Všimněte si náhradních dílů

Šroub slouží k uchycení potenciometru. Malý plastový kus připojil kotvu potenciometru k výstupnímu převodu; možná to vypadlo, ale na tom v žádném případě nezáleží.

Krok 13: Opakujte s jiným servem

Opakujte posledních několik kroků s druhým servem. Takhle by to mělo vypadat, až budete hotovi.

Krok 14: Take Apart Treads Kit

Nyní je čas rozbít vaši sadu dezénu Tamiya. Budete potřebovat všechny nášlapné části - vyřízněte je buď hobby nožem, nebo některými malými diagonálními frézami. Z oranžového plastu budete potřebovat dvě velká ozubená kolečka, dvě velká napínací kola a šest velkých silničních kol. Sestavte nášlapné kusy do dvou velkých smyček, přičemž dbejte na to, aby vycházely stejně dlouhé.

Krok 15: Vyvrtejte ozubené kolečka

Otvory po stranách ozubených kol se shodují s otvory v servo kole. Ozubená kola jsou bohužel navržena pro šestihranný hřídel a náboj hřídele překáží. Máme způsoby, jak se s takovými věcmi vypořádat. Střed každého ozubeného kola musí být vyvrtán. Nejjednodušší způsob, jak toho dosáhnout, je několik postupně větších vrtáků až do 5/16. Všimněte si, že na poslední fotografii s většími vrtáky držím plast * dole * pomocí kleští.

Krok 16: Vyvrtejte servo kola

Pomocí vrtáku 7/64 zvětšete dva specifické otvory v každém servo kole, jak je znázorněno.

Krok 17: Připevněte ozubená kola na servo kola

Demontujte servo kola. Umístěte dva šrouby 4-40 x 1/2 ze zadní strany skrz zvětšené otvory. Zajistěte dvě matice 4-40 dopředu. Vložte dva vyčnívající šrouby dvěma otvory do ozubeného kola a zajistěte jej dalšími dvěma 4 -40 matic. Znovu nasaďte servo kolečko. Opakujte pro druhé servo.

Krok 18: Otevřete plast

Takto vypadají plastové díly, pokud je získáte z plastů z kanálu v NYC. Malé kousky jsou to, co získáte místo třísek při vrtání laserem. Budete muset odlepit veškerý papír. Pokud jste narcis, před peelingem si možná budete chtít jít umýt ruce mýdlem, aby váš robot po dokončení neměl mastné otisky prstů.

Krok 19: Připevněte kola

Sestavte šest následujících sestavení. Zprava doleva, 4-40 x 1 1/8 strojní šroub, silniční kolo, rozpěrka, matice 4-40, závěsná vzpěra, matice 4-40. Utáhněte matice tak, aby se kolo volně otáčelo, ale klouzalo co nejméně. Sestavte přední konzoly s většími koly pomocí stejné kombinace upevňovacích prvků.

Krok 20: Namontujte serva do závorek

Vložte každé servo do držáku. To se provádí nejjednodušeji tak, že nejprve protáhnete dráty, vložíte horní hranu s dráty, zatáhnete co nejblíže k držáku a protáhnete spodní hranu skrz. Zajistěte dvěma šrouby 4-40 x 1/2 a dvěma maticemi 4-40 v protilehlých rozích. Je zde prostor pro čtyři šrouby, ale dva jsou dostačující. Ujistěte se, že na konec držáku poblíž výčnělku umístíte výstupní kolečko servo. a postavit jednu levou a jednu pravou stranu.

Krok 21: Sestavte paluby

Pomocí čtyř šroubů 6-32 x 3/8 "připevněte na spodní palubu (menší) čtyři hliníkové distanční sloupky 3/4" 6-32. Umístěte dvě serva do držáků a sestavy předních kol do výřezů, jak je znázorněno na obrázku. Umístěte horní palubu a ujistěte se, že jsou všechny jazýčky správně zasunuty do výřezů. Zajistěte horní palubu k podpěrám pomocí dalších čtyř šroubů 6-32 x 3/8 ".

Barva je jiná, protože se jedná o pozdější prototyp než na předchozích fotografiích.

Krok 22: Nainstalujte závěsné pružiny

Do každého ze šesti otvorů po stranách paluby nainstalujte závěsný šroub, konzolu, límec a pružinu. Začněte vložením šroubu 4-40 x 1 1/2 nahoru skrz spodní palubu. Neklepanou stranu úhlové konzoly umístěte přes šroub tak, aby druhý konec směřoval nahoru. Na šroub umístěte plastovou přírubu. pružina přes límec. Opatrně zatlačte pružinu pod horní palubu a zarovnejte ji s horním otvorem. Protlačte šroub otvorem a zajistěte maticí 4-40. Vložte vzpěru vzhůru tak, aby kolo směřovalo ven. Vyrovnejte otvor ve vzpěře se závitovým otvorem v úhlové konzole a zajistěte šroubem 6-32 x 5/16.

Krok 23: Nasaďte si běhouny

Protáhněte běhouny přes kola.

Krok 24: Napůl hotovo

Nyní jste dokončili platformu pohonu.

Dále jsou pokyny pro stavbu desky plošných spojů na obrázku níže. Alternativně můžete použít základnu s vlastní elektronikou.

Krok 25: Sestavte obvodovou desku

Zde zobrazená obvodová deska je poslední revizí a obsahuje několik chyb. V současné době se vyrábí nová revize, která by měla opravit většinu chyb a výrazně zlepšit výkon sonaru. Pokud uvažujete o vybudování jednoho z nich, důrazně doporučuji počkat, až budu mít příležitost otestovat novou verzi (na obrázku níže ve formátu CAD) a místo toho ji použít. Vypadají však velmi podobně.

Deska s obvody je navržena s mikrokontrolérem AVR, řízením napájení a pětikanálovým sonarem. Má vše potřebné k provádění jednoduchých věcí, jako je sledování zdí a vyhýbání se překážkám. Je navržen výhradně s komponentami s průchozími otvory, takže není zvlášť těžké pájet. Na internetu již existuje dostatečný počet průvodců po pájecích metodách, které pokrývají tak, že by zde byly nadbytečné. Obrázek 2 ukazuje detailní pohled na několik stylů pájení, ze kterých si můžete vybrat v závislosti na tom, zda stavíte verzi „robot“nebo „těžítko“. Komponenty (viz seznam dílů) jsou označeny. Není to žádná raketová věda. Pokud chcete, můžete vše pájet najednou. V opačném případě můžete nejprve vytvořit napájecí zdroj a ověřit, že dostanete 5 V, pak vytvořit avr a sériový port a ujistit se, že ho můžete naprogramovat, a poté sestavit sonar.

Krok 26: Hotovo

Nyní máte jednoho z nejžhavějších domácích robotů v okolí. Tady nevisí žádné ošklivé volné dráty. Neváhejte a vložte to do příruční tašky. TSA vás za toto nesestřelí, budou prosit, aby věděli, kde to máte. A teď video mého TiggerBota II, jak projíždí za rohem mé kuchyně: Konec.