Шляпа сервопривода с ножничным приводом: 4 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Этот простой проект с 3D-печатью и серводвигателем - это чувство выздоровления для Симоне Гертц, потрясающего мастера, которому только что сделали операцию по удалению опухоли головного мозга. Ножничное устройство приводится в движение микросервомотором и микроконтроллером Trinket, на котором работает небольшой код Arduino, и питается от батарейного блока 3xAAA. Этот проект - сотрудничество с Лесли Берч!

Я смоделировал опорную плиту и крепление двигателя с помощью Tinkercad, бесплатного и простого инструмента для трехмерного моделирования, в который встроена панель общих электронных компонентов. Мне удалось вытащить микро сервопривод, а затем смоделировать основание, чтобы оно соответствовало ему, и посмотреть, где оно будет совпадать с ножничным механизмом.

Змея-ножница была разработана ricswika на Thingiverse, и ее было легко перенести в Tinkercad и изменить концы ручки и захвата, чтобы они соответствовали нашей базовой части.

Для этого проекта вам понадобятся:

• Микро серводвигатель
• Глупая шляпа
• Пластиковый мяч для гольфа
• Стальная проволока с соответствующими ножами
• Швейная игла и нитка
• Ножницы
• Микрокроллер Trinket 5V
• Батарейный отсек 3xAAA
• Термоусадочные трубки
• Паяльник и припой
• Помощь сторонним инструментом
• Инструмент для зачистки проводов
• Плоские диагональные фрезы
• Гнездовые соединительные провода или некоторые штыри (для подключения к стандартному серворазъему)
• Горячий клей

Чтобы быть в курсе того, над чем я работаю, подписывайтесь на меня на YouTube, Instagram, Twitter, Pinterest и подписывайтесь на мою рассылку. Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках, которые вы совершаете с помощью моих партнерских ссылок.

Найдите эту схему на Tinkercad

На этой диаграмме и модели показаны микроконтроллер Attiny85, аккумулятор и сервопривод Trinket. Нажмите Start Simulation, чтобы запустить код и увидеть вращение сервопривода.

Tinkercad Circuits - это бесплатная программа на основе браузера, которая позволяет создавать и моделировать схемы. Он идеально подходит для обучения, преподавания и создания прототипов.

Шаг 1: Модель Tinkercad

Я загрузил базовую модель змеи-ножницы в Tinkercad, затем изменил ее, вытащив форму отверстия с боковой панели и придав им форму, чтобы покрыть каждую ручку и захваты на конце, а затем сгруппировав отверстия с исходной формой. Затем я приступил к созданию новых выступов на концах основания и отверстий для крепления пластикового мяча для гольфа, а также к основанию / сервоприводу.

Базовая часть была смоделирована с нуля с использованием встроенных схемных компонентов Tinkercad. Я вытащил микро-серводвигатель из панели электронных компонентов и смоделировал его, создав интерфейс для закрепления двигателя и прикрепления ножничной змейки. Я также проделал несколько отверстий в основе, чтобы пришить ее к шляпе.

Вы можете скопировать этот дизайн Tinkercad и самостоятельно экспортировать каждую деталь для печати. Вертикальная змейка-ножница предназначена для демонстрационных целей - не пытайтесь распечатать эту дубликат. = D

Раскрытие информации: на момент написания этой статьи я работал в Autodesk, производящей Tinkercad.

Шаг 2: Соберите 3D и сервомеханизм

Мы использовали жесткую стальную проволоку, чтобы связать неподвижную сторону ножничной змейки с основанием, а подвижную часть - с сервоприводом. Согнув небольшой кусок проволоки под углом, мы использовали ювелирные бусинки и немного горячего клея, чтобы закрепить другие концы наших «осей». Сам серводвигатель удерживается на месте большей частью того же провода и небольшим количеством горячего клея. Нам пришлось поэкспериментировать с расположением рупора сервопривода, чтобы диапазон его движений совпадал с диапазоном движения змеи-ножницы.

Шаг 3: Схема и код Arduino

Схемы подключения следующие:

• Брелок BAT + к мощности серводвигателя
• Брелок GND на массу серводвигателя
• Контакт # 0 брелока для сигнала серводвигателя
• Питание от батарейного блока 3xAAA (красный провод) к Trinket BAT + (на нижней стороне платы)
• Заземление аккумуляторной батареи 3xAAA (черный провод) к GND брелока (на нижней стороне платы)

Код Arduino для этого проекта основан на примере SoftServo в руководстве Trinket Servo. Вам необходимо установить библиотеку SoftServo, чтобы использовать ее, что вы можете сделать, выполнив поиск в диспетчере библиотек (Sketch -> Include Libraries -> Manage Libraries…). Для получения дополнительной информации об установке и использовании библиотек кода в Arduino ознакомьтесь с моим бесплатным классом Instructables Arduino, урок 4.

/*******************************************************************

Скетч SoftServo для Adafruit Trinket. (0 = ноль градусов, полный = 180 градусов) Требуемая библиотека - это библиотека Adafruit_SoftServo, доступная по адресу https://github.com/adafruit/Adafruit_SoftServo. Стандартная сервобиблиотека Arduino IDE не будет работать с 8-битными микроконтроллерами AVR, такими как Trinket и Gemma, из-за различия в доступном аппаратном обеспечении таймера и программировании. Мы просто обновляем счетчик timer0 millis (). Требуемое оборудование включает микроконтроллер Adafruit Trinket и серводвигатель. Назначение контактов Брелок: BAT + Gnd Контакт # 0 Подключение: Servo + - Servo1 *********************************** ****************************** / #include // SoftwareServo (работает с выводами без ШИМ) // Мы демонстрируем два сервопривода ! #define SERVO1PIN 0 // Линия сервоуправления (оранжевая) на выводе брелка №0 int pos = 40; // переменная для хранения позиции сервопривода Adafruit_SoftServo myServo1; // создаем серво объект void setup () {// Настраиваем прерывание, которое автоматически обновит серво для нас OCR0A = 0xAF; // любое число в порядке TIMSK | = _BV (OCIE0A); // Включаем прерывание сравнения (см. Ниже!) MyServo1.attach (SERVO1PIN); // Присоединяем сервопривод к выводу 0 на Trinket myServo1.write (pos); // Сообщаем сервоприводу перейти в позицию за задержку причуды (15); // Подождите 15 мс, пока сервопривод достигнет позиции} void loop () {for (pos = 40; pos = 40; pos- = 3) // переходит от 180 градусов к 0 градусов {myServo1.write (pos); // указываем сервоприводу перейти в позицию в переменной 'pos' delay (15); // ждем 15 мс, пока сервопривод достигнет позиции}} // Мы воспользуемся преимуществами встроенного таймера millis (), // чтобы отслеживать время, и обновим сервопривод каждые 20 миллисекунд volatile uint8_t counter = 0; SIGNAL (TIMER0_COMPA_vect) {// вызывается каждые 2 миллисекунды counter + = 2; // каждые 20 миллисекунд обновлять сервоприводы! если (счетчик> = 20) {счетчик = 0; myServo1.refresh (); }}