Wild Wild Thing - Steering Joystick - Baru dan Diperbaiki: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Kemas kini 8/1/2019: Dua tahun setelah menyelesaikan projek ini, saya telah merancang dan membuat beberapa papan litar untuk menukar kerusi roda ini dengan mudah. Papan litar pertama hampir sama dengan papan pelindung khas yang disolder di sini, tetapi sebaliknya adalah papan buatan profesional yang menggunakan Arduino Nano. Terdapat juga pengganti drop-in untuk papan kawalan stok asal (ia mempunyai litar pemandu motor on-board), serta papan yang dipasang ke papan kawalan stok dan meniru tongkat kegembiraannya, sehingga menjadikannya lebih mudah digunakan. Berikut adalah semua maklumat untuk papan tersebut: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… Sekiranya anda mahukan salah satu papan ini, sila hubungi saya melalui blog saya dan kami boleh pergi dari sana: https: / /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

Manual ini ditulis oleh Willem Hillier, seorang pelajar di Champlain Valley Union High School, yang terletak di Hinesburg, VT. Projek ini disiapkan di dalam dan di luar kelas Design Tech and Engineering Robotics yang diajar oleh Olaf Verdonk.

Pada akhir bulan Mac 2017, seorang ahli terapi fizikal tempatan menghubungi sekolah menengah dan bertanya sama ada kami dapat mengubahsuai Fisher Price Wild Thing kepada penggunaan joystick tunggal, dengan mengikuti Instructable ini: https://www.instructables.com/id/ Pengubahsuaian Liar /

Kami mengambil arahan itu, dan memperbaiki reka bentuk di mana yang kami boleh. Kawasan di mana kami memperbaiki termasuk:

• Pemasangan / pendawaian elektronik
• Kod
• Pemasangan kayu bedik dan kayu bedik
• Sistem pemasangan PVC
• Sandaran belakang, sandaran kepala dan struktur sokongan lain
• Roda kastor

Kami tidak menggunakan sensor sonar dan piezo beeper di binaan kami seperti yang asal.

Pada hari pembinaan terakhir, ketika kami memasang struktur sokongan terakhir dan menyampaikan projek itu kepada gadis itu, akhbar tempatan hadir. Mereka membuat rakaman dan mewawancarai beberapa orang, dan setelah berada di berita tempatan, video tersebut ditayangkan di berita nasional, dan juga di banyak tempat dalam talian.

Arahan ini tidak menyeluruh seperti Instructable yang asli, tetapi merupakan "add-on" yang hanya membahas bidang yang kami ubah.

Minta maaf untuk gambar sub-par sepanjang Instructable ini. Saya mempunyai iPhone 5 semasa projek ini dan tidak mempunyai kamera terbaik …

PENAFIAN: Sekolah Menengah Champlain Valley Union atau mana-mana pelajar, fakulti, dan kakitangannya tidak bertanggungjawab atas sebarang kecederaan pada mana-mana orang atau kerosakan pada sebarang objek termasuk kereta yang disebabkan oleh pengubahsuaian. Sebarang jenis pengubahsuaian juga akan membatalkan jaminan yang diberikan oleh pengeluar kereta

Langkah 1: Bahagian dan Bekalan

Walaupun kebanyakannya sama dengan senarai bahagian Instructable yang asal, terdapat beberapa perbezaan.

Sebilangan besar bahagian ini boleh dibeli secara tempatan di Home Depot, Lowe atau kedai perkakasan tempatan anda. Semua harga adalah yang disenaraikan pada masa pengeposan.

Rangka PVC:

• Paip PVC 3/4"
• Mur, bolt, dan pencuci untuk bolt melalui
• Siku PVC 90 darjah - x4
• Siku PVC 30 darjah - x2

Kos Pembingkaian Anggaran: $ 30-40

Elektronik:

• Adafruit Pro Trinket - 5V 16MHz

  • Digunakan untuk mengambil input dari kayu bedik dan mengawal motor dengan betul
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95

• Batang Joystick

  • Mana-mana kayu bedik analog 2 paksi akan berfungsi - gunakan yang paling sesuai secara fizikal untuk aplikasi anda.
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99 Kuasa

• Bas Pengedaran (x2)

  • Digunakan untuk mengagihkan kuasa dan memudahkan pendawaian
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • $ 1.95x 2

• Potong potensiometer

  • Digunakan untuk mengawal kelajuan kereta.
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• Papan tulis

  • Digunakan untuk menyolder elektronik lain di tempatnya. Bertindak sebagai papan litar untuk elektronik pengawal.
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50

• Ketua Lelaki

  • Digunakan untuk membuat palam untuk komponen lain
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95
• Ketua Wanita
  • Digunakan untuk hujung yang lain - kami akan memasangkannya ke kabel kayu bedik sehingga boleh dipasang ke papan kawalan kami.
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• Pengawal Motor (x2)

  • Anda boleh menggunakan mana-mana pengawal motor 12W PWM dengan keupayaan terbalik, walaupun inilah yang kami gunakan dan sangat bagus (walaupun agak mahal).
  • $ 45.00 x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• Kapasitor (x2)

  • Menurunkan voltan semasa anda mengeluarkan banyak kuasa (mis. Memecut dengan cepat).
  • https://www.digikey.com/product-detail/en/UVK1E472M
  • $ 1.37 x 2
• Suis kuasa
  • Digunakan untuk menghidupkan / mematikan kereta
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Si
  • $3.42

• Pemegang fius

  • https://amzn.to/2seAlYf
  • $2.98
• Fius automotif 20A

  Anda boleh membeli ini dengan harga yang sangat murah di dalam negara

• Mana-mana wayar tolok berat

  • Digunakan untuk pendawaian kuasa
  • Boleh dibeli dengan mudah di dalam negara

• Kabel pin 4 atau lebih kecil

  • Digunakan sebagai kabel kayu bedik
  • Kabel USB berfungsi dengan baik

• Terminal cincin

  Anda boleh membeli ini secara tempatan

• Pilihan: bateri dinaik taraf

  • Memberi anda jangka masa kira-kira dua kali ganda daripada bateri stok
  • https://amzn.to/2ssMjPV
  • $33.11
• Penyambung tiang kuasa
  • Untuk mudah membuang bateri dan kemudahan pengecasan
  • https://amzn.to/2sDocOY
  • $12.95

Jumlah Kos Elektronik: $ 190.69

Jumlah anggaran pengubahsuaian: $ 200-300

Langkah 2: Pemasangan / pendawaian Elektronik

Daripada memateri semua wayar yang diperlukan terus ke Adafruit Trinket Pro, saya memilih untuk membina PCB yang telah memutuskan semua sambungan yang diperlukan.

Saya menggunakan papan wangi, dan kepala wanita yang disolder untuk Trinket Pro. Saya menggunakan header lelaki untuk sambungan power, servo, dan joystick. Potensiometer kelajuan disolder terus ke papan kawalan ini, bertentangan dengan reka bentuk asal di mana potensiometer penyesuaian kelajuan berada di luar papan kawalan. Ini jauh lebih dipercayai (berbanding penyambung) dan lebih mudah dibuat.

Selain itu, terdapat dua suis yang mengawal header joystick yang aktif. Satu suis menukar isyarat paksi-x antara dua tajuk, dan satu lagi menukar isyarat paksi-y. Setiap tajuk dikabelkan "bertentangan" dengan yang lain - mis. ground dan VCC ditukar pada kedudukan dari header yang lain. Ini membolehkan joystick ditukar antara operasi kiri dan kanan dengan hanya menukar header joystick dan membalik dua suis, tanpa memprogramkan semula pengawal.

Langkah 3: Kod

Setelah mencuba kod asalnya, saya mendapati bahawa ia sangat ketinggalan zaman. Setelah beberapa kajian / pengujian, ditentukan bahawa kod sonar menjadikan gelung kawalan berjalan dengan sangat perlahan apabila tidak ada sensor sonar yang terpasang. Ini kerana Arduino akan mengirimkan "ping" ke sensor sonar, dan menunggu waktu untuk menerima "ping" kembali dari sensor sonar. Apabila tidak ada sensor sonar yang terpasang, ia tidak akan mendapat ping kembali, tetapi menunggu beberapa saat untuk menerimanya sebelum akhirnya habis.

Setelah mengeluarkan kod itu dan juga kod lain yang tidak diperlukan (khusus kod yang dirancang untuk menjalankan kereta dengan servo stereng), kode tersebut berjalan dengan baik.

Langkah 4: Joystick dan Joystick Mount

Reka bentuk asalnya menggunakan kayu bedik potensiometer 2-paksi standard dari alat kawalan jauh untuk pesawat, dan lain-lain. Walaupun berfungsi, mereka sering kali tidak berkualiti tinggi, dan tambahan pemegangnya tidak sesuai, kerana ia dibuat untuk digunakan dengan ibu jari tunggal. Kami memilih untuk menggunakan kayu bedik 2 paksi dengan pemegang bola untuk kemudahan penggunaan. Saya merancang dan 3D mencetak pemasangan untuk kayu bedik. Secara keseluruhan, ia melalui 4 semakan cetak sebelum memuaskan.

Terdapat beberapa perkara yang perlu diperhatikan mengenai pemasangan kayu bedik:

• Ia menggunakan dua baut lubang melalui untuk memasang penjepit ke PVC 1 ". Untuk menentukan ukuran tepat yang diperlukan untuk ini, kami mencetak satu set" cincin uji "dengan diameter dalam yang sedikit berbeza (lihat foto di atas).
• Fail khusus ini memerlukan sokongan untuk mencetak yang terbaik - saya mencetaknya pada Ultimaker 3. Saya rasa ia mungkin mencetak di sebelah, tetapi mungkin tidak akan keluar dengan baik. Saya juga melampirkan model yang tidak diperlukan.
• Terdapat saluran berbentuk U yang memotong dari bahagian dalam yang membolehkan kabel masuk antara lubang keluar dan potensiometer yang lain.
• Reka bentuk saya menggunakan penutup atas akrilik yang dipotong laser, yang mudah dicetak 3D sebagai gantinya

Langkah 5: Sistem Pemasangan PVC

Seperti reka bentuk asal, kami menggunakan PVC untuk membina bingkai di sekitar kenderaan. Rangka ini memberikan lebih banyak perlindungan untuk pengguna, serta tempat pemasangan yang mudah untuk bahagian lain seperti kayu bedik dan sandaran kepala.

Kami menggunakan baut melalui untuk mengikat bingkai PVC ke bingkai yang ada pada empat titik (lihat gambar di atas; titik pemasangan dilingkari dengan warna merah).

Langkah 6: Sandaran Punggung, Sandaran Kepala dan Struktur Sokongan Lain

Memandangkan kita sedang membina kerusi roda, struktur sokongan dan menjadikan produk itu ergonomik sangat penting. Terdapat tiga kawasan yang diperbaiki secara drastik daripada Wild Thing yang asal.

1. Tempat duduk belakang

Kami menggunakan kickboard busa, dengan dua baji kayu berbentuk segitiga di antara itu dan tempat duduk asli, sehingga sandaran belakang adalah sudut yang lebih curam. Baut lif digunakan untuk mengamankan keseluruhan pemasangan.

2. Struktur Sokongan Batang Sampingan

Kami menggunakan sekeping logam lembaran yang dipasang ke bingkai oren belakang yang melilit sisi pinggang pengguna. Buih dililit pada "petua" kepingan logam ini. Lihat gambar.

3. Penutup kepala

Bahagian belakang kickboard bagus dari segi sokongan belakang, tetapi tidak cukup tinggi untuk menyokong kepala pengguna dalam kes kami. Oleh kerana itu, sandaran kepala ditambahkan. Kami melepaskan sandaran kepala dari kerusi roda (manual) pengguna yang ada, dan hanya melenturkannya ke kickboard.

Langkah 7: Roda Kastor

Roda kastor asli dan struktur pendukungnya adalah plastik, terlalu banyak bermain, dan sama sekali tidak bergolek. (lihat gambar di atas untuk paparan yang dibongkar). Kami memilih untuk mengganti roda kastor ini dengan roda kastor getah putar yang direka untuk digunakan di bahagian bawah kereta luncur, dll.

Saya merancang dua plat di Fusion 260 yang sesuai di bahagian atas dan bawah hab putar plastik di bahagian belakang kenderaan (lihat foto). Plat ini dipotong pada pemotong plasma CNC. Sepotong kecil tiub keluli dikimpal ke dalam setiap lubang pada plat ini. Baut melalui plat atas, plat bawah, dan kemudian lubang di pelekap pada roda kastor.

Terima kasih kerana membaca Instructable ini, dan memilihnya dalam Peraduan PVC dan Peraduan Make It Move!

Hadiah Pertama dalam Peraduan Make It Move 2017