DIY BB8 - полностью 3D-печать - диаметр 20 см. Первый прототип реального размера: 6 шагов (с изображениями)

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

Проекты Fusion 360 »

Всем привет, это мой первый проект, поэтому я хотел поделиться своим любимым проектом. В этом проекте мы сделаем BB8, который будет производиться на полностью 3D-принтере диаметром 20 см. Я собираюсь построить робота, который двигается точно так же, как настоящий BB8. Мы сможем управлять через bluetooth со смартфона. Этот робот будет первым экспериментом в реальном BB8 с искусственным интеллектом, который я хочу провести позже.

Запасы

Механика:

• 2 x микромотор 12 В 120 об / мин (ссылка)
• 2 колеса 60 * 11 мм (ссылка)
• 2 x кронштейн двигателя (ссылка)
• 6 x неодимовый магнит
• 5 х пластиковых шариков (ссылка)
• 8 винтов с цилиндрической головкой M3 * 10 мм (ссылка)
• 4 винта с цилиндрической головкой M3 * 6 мм (ссылка)
• 4 винта с плоской головкой M3 * 8 мм (ссылка)
• 16 гаек с резьбой M3
• МНОГИЕ детали, напечатанные на 3D-принтере

Электроника:

• 1 х Arduino Nano (ссылка)
• 1 х HC05 или HC06
• 1 х 11,1 В 3S, 1350 мАч Li-Po аккумулятор (ссылка)
• 3 x 5 мм светодиод (ссылка)
• 1 x драйвер двигателя L298 (ссылка)
• 1 x PCB от PCBWay (ссылка) или вы можете сделать это с помощью protoboard
• 2 x 15-контактный женский разъем от 40-контактного разъема
• 2 x 3-контактный штекер от 40-контактного разъема
• 1 x 90 градусов 6-контактный женский заголовок от 40-контактного заголовка
• 4 x 1N4007 диод
• 3 резистора по 240 Ом
• Резистор 2,2 кОм - 1 шт.
• Резистор 1 x 1 кОм
• Резистор 33 кОм - 1 шт.
• 1 резистор 22 кОм
• 1 х 220 мкФ 16 В конденсатор
• 2 конденсатора 100 нФ 100 В
• 1 х ползунковый переключатель
• 2 x винтовой зажим
• 1 x 30 см электрический кабель

Инструменты:

• 3D-принтер с размером печати 20 см
• 2 х 1 кг белой нити для тела и головы
• Отвертки
• Горячий клей для магнита

** Все ссылки будут обновлены

Шаг 1: электроника, сборка печатной платы

Я сделал дизайн печатной платы в Eagle, который позволит нам управлять роботом. Эта карта включает в себя Arduino Nano Socket, драйвер двигателя, порты питания, Bluetooth и другие вспомогательные компоненты. Эта карта была двусторонней печати. Вы можете производить вручную, но это может быть немного сложно. Схематические чертежи можно найти здесь.

В первую очередь, паяем, переходя от компонентов малой высоты к компонентам высокой.

В файлах дизайна карты вы можете увидеть, какие компоненты и где нужно паять. Щелкните для файлов дизайна.

Если вы хотите произвести, я приложил файл схемы. Или вы можете использовать общий моторный привод L298 и bluetooth с платой Arduino, я поделился.

Плата Arduino L298 Generic Red Board

A1 - Input_1 (левый двигатель)

A2 - Input_2 (левый двигатель)

A3 - Input_3 (правый двигатель)

A4 - Input_4 (правый двигатель)

10 - EN_1 (левый мотор)

9 - EN_2 (правый мотор)

Плата Arduino HC06 Bluetooth

4 - вывод TX

3 - Вывод RX

При желании или необходимости можно подключить какой-нибудь светодиод.

Шаг 2: 3D-дизайн и печать

Поскольку он был изготовлен на 3D-принтере BB8, на его печать ушло много времени. Я спроектировал нижний исходящий парсинг Турции с нуля, чтобы сделать его универсальным. С гайками, встроенными в PLA, внутренняя поверхность имеет гладкую поверхность.

Отпечатки круглых деталей корпуса ствола продержались 140 часов с навигацией. Поддержка необходима для того, чтобы внутренняя и внешняя части тела были гладкими.

Я предлагаю снова воспользоваться опорой для печати головы. Внешние оболочки тонко вдавлены, чтобы голова была максимально легкой. Вам не нужно делать ничего лишнего в программе нарезки, связанной с этой частью дизайна. Все детали были напечатаны с толщиной слоя 0,16 мм. Это не обязательно, но вы можете печатать с этой максимальной толщиной слоя, особенно для того, чтобы внешний корпус был гладким.

И, конечно же, есть детали внутреннего механизма. Этот механизм удерживает центр тяжести вниз и позволяет сфере двигаться вперед, когда она вращается внутри сферы. Большинство частей механизма должны располагаться близко к земле и быть намного тяжелее верхней части. Вы можете получить доступ ко всем файлам проекта по общедоступной ссылке Fusion 360. Или вы можете загрузить прямой файл STL в качестве вложения. На всех деталях печатается плотность заполнения% 20, кроме «balancer_full_de density», она должна быть заполнена полностью.

Шаг 3: Механическая сборка

После прессования этих деталей необходимо собрать друг друга. Сборка была очень простой, так как все части совместимы, и мы используем специальную гайку, которая нагревается до PLA. Теперь приступим к сборке.

Первое, что нам нужно сделать, это разместить в нужном месте специальные гайки. Размещение будем делать с помощью паяльника. Надев гайку поверх отверстия, слегка прижмем ее горячим паяльником, она закрепится за секунды.

Теперь мы готовы собрать детали и приступим к пайке кабелей моторов. Поскольку кабели, идущие от мотора, будут идти к нашей печатной плате, длины 10 см будет достаточно. Рекомендую использовать многожильные кабели.

Теперь мы можем починить двигатели. Для крепления воспользуемся держателем мотора. Таким образом, мы отремонтируем двигатели практичным и надежным способом. Поскольку для фиксации держателей мотора мы устанавливаем специальные гайки сзади, достаточно закрутить винты сверху.

После ремонта двигателя мы можем подключить нашу схему. Внутри высоких частей есть специальные гайки для крепления схемы. Опять же, процесс сборки будет очень простым, поскольку у меня в руке не было коротких винтов, поэтому я вставил детали усилителя под печатную плату. Когда сборка схемы закончена, подключаем моторы к нужным винтовым клеммам

Чтобы перемещать головку с магнитом по внутреннему механизму, нам нужно поднять магнитный механизм. Устанавливаем ту часть, которая выходит с двух сторон и будет удерживать магнит сверху. Эта деталь также имеет колеса внутри, чтобы предотвратить трение о стенки при движении механизма. Так же собираем колеса.

Наверху теперь можно установить магнитный механизм. Вставляем в этот механизм 6 магнитов. Эти магниты могут нести голову, которую мы производим, как можно легче. Заклеиваем этот механизм горячим силиконом на случай, если придется его исправить.

И когда он наконец прикреплен к колесам для внутреннего механизма, он готов.

В магнитном механизме, который будет нести головную часть снаружи, будут использоваться 3 колеса и 3 магнита. Эти детали будут собраны на распечатанной нами части 3D-принтера. Мы использовали быстрый клей для сборки колес и горячий силикон для магнитов. Пройдя нижнюю часть головы и проверьте зазор между корпусом и пастой.

Шаг 4: Покраска

BB8 будет использовать акриловую краску, чтобы удалить исходное изображение. Имеет оранжевый черный серый цвета. Мы получим эти цвета, смешав их с другими цветами. Распишу тело с помощью кистей и фотографий.

Шаг 5: кодирование

Чтобы робот мог управлять им через смартфон, нам нужно закодировать нашу карту Arduino. Мы можем легко выполнить необходимое кодирование в Arduino IDE, и этот код проще, чем вы думаете  Нажмите здесь, чтобы перейти к коду. Чтобы установить этот код на Arduino, убедитесь, что выбраны правильная карта и порт, и установите его. Я создал линейное движение, когда проверял двигатели. Поскольку туловище движется с изменением центра тяжести, резких движений делать не должно.

Шаг 6: тест и финал

Теперь наш робот готов к первому ходу. С автомобильным приложением Arduino Bluettooth вы можете управлять с нашего телефона. Чтобы подключить модуль Bluetooth HC-06 к нашему телефону, мы выбираем hc-06 в настройках Bluetooth. После ввода пароля 34 1234”, достаточно выбрать модуль Bluetooth, который мы используем, в опции подключения автомобиля в приложении. Тогда, когда загорится зеленый свет, мы можем идти. Я построил этого робота для своего сына. Надеюсь, было полезно поделиться файлами и проектом, которым я поделился. Вы можете получить доступ ко всем файлам дизайна на моей странице github.

Для более качественных проектов вы можете поддержать их, поделившись им и поставив лайк. Готовлю «как снять видео» этого проекта. Я буду постоянно обновлять это руководство. В ближайшие дни вы увидите BB8 в действии. Желаю вам много продуктивных дней. Я поделюсь видео о проекте BB8 на моем Youtube Chanel.

Веселиться!

Второй приз конкурса робототехники