Zippy the Fanbot: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Instruksional ini dibuat untuk memenuhi keperluan projek MAKEcourse di University of South Florida (www.makecourse.com).

Zippy the Fanbot adalah projek berasaskan Arduino yang menggunakan daya tuju yang dihasilkan oleh baling-baling yang dipasang pada motor tanpa berus untuk mendorong atau memutar bot ke arah yang diinginkan. Pengguna mengendalikan bot dengan alat kawalan jauh inframerah. Nama Zippy diciptakan dari kenyataan bahawa majoriti perhimpunan diadakan bersama dengan ikatan zip.

Langkah 1: 3-D Cetak Bahagian

Rangka pemasangan ini serta kotak Arduino dan kotak elektronik dicetak 3-D. Setiap bahagian dicetak pada 30% isi dengan 3-5 cengkerang. Saya telah memuat naik fail bahagian STL untuk memudahkan anda. Muat turun sahaja dan bawa ke pencetak 3-D yang bagus!

Langkah 2: Beli Alat Elektronik dan Bahagian yang Diperlukan

Sebilangan elektronik dan alat ganti akan diperlukan untuk membina dan menggunakan Zippy the Fanbot. Berikut adalah senarai semua bahagian yang saya gunakan dalam pembuatan projek ini:

1x Arduino Uno R3

Sensor Inframerah 1x VS / HX1838B

1x Pek Pin Header Lelaki ke Lelaki (Cukup untuk Pin Arduino)

1x Pek Kawat Pelompat 8 Perempuan ke Wanita

Bateri Lithium Polimer 1x 3S 11.1V

1x Kuasa Pengagihan Kuasa atau Papan Pengagihan Kuasa

4x Afro SimonK 20A OPTO ESC

4x Sunnysky X2212 KV980 Motor Tanpa Berus

2x APC CW 8045 Multirotor Baling-Baling

2x APL CCW 8045 Multirotor Baling-Baling

1x Pek Zip 4"

Kastor Putar Tugas Ringan 4x

1x Pakej Jalur Velcro

1x Gulung Pita Sisi Berkembar Lembut

Langkah 3: Pasang Bahagian dan Bina Litar

Sebaik sahaja anda mencetak 3-D semua bahagian yang diperlukan dan membeli semua komponen lain yang diperlukan, sudah tiba masanya untuk mula memasang Zippy! Rujuk gambar pertama dalam arahan ini untuk menggambarkan bagaimana semuanya disatukan.

Bingkai bercetak 3-D sangat intuitif untuk disatukan, seperti itulah yang saya inginkan. Kedua-dua lengan saling mengikat untuk membuat bingkai X dan terdapat pendakap yang sesuai di atas lengan. Sarung elektronik berada di bawah pelukan. Adaptor kipas dipasang di hujung setiap lengan dan adaptor roda meluncur tepat ke kaki bingkai. Ini harus sangat intuitif di mana untuk menggunakan semua ikatan zip, namun, jika tidak, lihat gambar pertama di intstructable ini! Tidak semestinya diperlukan untuk memakai tali leher untuk menahan pendakap atas ke lengan.

Setelah bingkai dipasang, sudah tiba masanya untuk memasang dan memasang elektronik. ESC dipasang ke lengan sementara motor dipasang pada penyesuai kipas. Kedua-dua ESC dan motor dipasang dengan ikatan zip. Polaritas perlu diterbalikkan antara ESC dan motor di lengan kanan kiri dan belakang depan sehingga berputar mengikut arah jam. Dua lengan yang lain akan mempunyai motor yang berputar berlawanan arah jam. Oleh itu alat peraga mengikut arah jam akan dipasang ke motor kanan kiri dan belakang depan sementara alat peraga arah lawan jam akan dipasang ke motor kiri kanan dan belakang depan. Arah putaran bertentangan ini menghasilkan daya kilas yang bertentangan yang membantu dalam prestasi bot yang stabil.

Gunakan velcro untuk memasang sarung Arduino serta bateri LiPo di bahagian atas pendakap tengah. Gunakan pita dua sisi untuk memasang sensor IR di bahagian atas casing Arduino, dengan cara itu, ia berada di lokasi yang optimum untuk menerima isyarat dari alat kawalan jauh. Semua pengagihan kuasa dari LiPo ke ESC disalurkan melalui kotak elektronik yang terletak di sarung elektronik. Kawat isyarat dari Arduino ke ESC juga disalurkan melalui kotak elektronik. HATI-HATI untuk tidak menyeberang kabel dari LiPo ke ESC. Ini boleh merosakkan ESC dengan mudah dan berpotensi menimbulkan kebakaran.

Rujuk skema litar yang menggambarkan bagaimana semuanya disatukan bersama.

Langkah 4: Flash Arduino

Setelah Zippy the Fanbot dipasang, sudah tiba masanya untuk memancarkan Arduino dengan perisian yang diperlukan. Saya telah memberikan lakaran Arduino yang digunakan untuk mengawal Zippy. Kodnya pada dasarnya memerlukan 5 butang untuk mengendalikan fanbot. Butang terbaik untuk diprogramkan adalah butang navigasi pada alat kawalan jauh. Adalah intuitif bahawa butang atas / bawah akan menggerakkan bot ke depan / ke belakang sementara butang kiri / kanan akan memutar bot berlawanan arah jam / pusingan jam. Butang navigasi tengah akan bertindak sebagai suis membunuh dan menghentikan semua motor. Sekiranya alat kawalan jauh yang anda gunakan tidak berfungsi dengan kod ini, keluarkan baling-baling dari bot dan gunakan monitor bersiri di Arduino IDE untuk memprogramkan semula Arduino agar berfungsi dengan butang arah pada alat kawalan jauh anda. Anda hanya perlu menekan butang yang ingin anda gunakan dan perhatikan nilai apa yang muncul di monitor bersiri. Kemudian, ganti nilainya dalam pernyataan if yang sesuai dalam kod yang saya berikan dengan nilai yang anda lihat pada monitor bersiri.

Kodnya agak mudah seperti yang anda akan lihat. Terdapat 5 pemeriksaan bersyarat yang menentukan butang mana yang ditekan. Sebagai contoh, jika sensor IR mengesan bahawa butang atas ditekan, dua motor depan akan berputar, yang menarik bot ke depan. Sekiranya butang navigasi kiri ditekan, motor kiri kanan dan belakang depan akan berputar menyebabkan bot berputar berlawanan arah jarum jam. Sekiranya butang untuk manuver tertentu ditahan, motor masing-masing akan terus meningkatkan kelajuannya sehingga kelajuan maksimum dicapai.

Katakan sebentar bahawa bot bergerak maju dengan motor depannya berputar pada kelajuan maksimum mereka. Sekiranya pengguna menekan dan menahan butang bawah, motor depan akan perlahan sehingga berhenti sepenuhnya dan motor belakang akan mengaktifkan dan menghantar bot secara terbalik. Ini juga berlaku untuk manuver putaran bot. Ini membolehkan pengguna mempercepat atau memperlahankan manuver yang sedang dilakukan bot.

Sekarang, katakan bot kembali bergerak maju dengan pantas. Sekiranya butang arah kiri atau kanan ditekan, bot akan segera berhenti memutar semua motor sebelum mengaktifkan motor yang membuatnya berpusing. Oleh itu, pengguna dapat dengan segera beralih antara gerakan linear dan putaran.

Langkah 5: Bersenang-senang Menggunakan Zippy dan Selamat

Sekarang anda sudah bersedia! Setelah anda membina Zippy dan mendapatkan kod Arduino untuk berfungsi, inilah masanya untuk bermain-main. Berhati-hatilah, terutamanya di sekitar kanak-kanak dan haiwan. Pastikan baling-baling seimbang dengan baik dan kencangkan rapat pada motor. Motor tanpa sikat yang digunakan dalam projek ini berputar pada RPM yang sangat tinggi, oleh itu, alat peraga sangat mampu menyebabkan kecederaan. Berseronok!