Роботизированная лампа с поворотным рычагом с приводом от шкива: 6 ступеней

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Тебе понадобится:

Инструменты:

-Кусачки

-Ножовка-трещотка или гаечный ключ

-Электрическая дрель

-Лазерный резак (опция)

-Пистолет для горячего клея

Электроника:

-2x серводвигателя для хобби

-Комплект Arduino / RaspberryPi / Elegoo

- макетная плата

-Модуль джойстика или 2 потенциометра

Принадлежности / другие материалы:

-Лампа из барахла

-Подставка для лампы (у меня старая, у меня была от Ikea, но обычно они идут в комплекте с лампой)

-Хомуты

-Шнур (экспериментируйте с различными натяжениями и типами шнуров)

шпульки для швейных машин

-x2 Нейлоновые ролики шкафа

-Кабельные органайзеры (по желанию)

-Различное другое оборудование

Шаг 1: Ремонт лампы в старом магазине

Как и во всех моих проектах, одним из моих приоритетов было не покупать новые расходные материалы, а вместо этого полагаться на переработанные или переработанные компоненты. Цена, которую нужно заплатить за попытку компенсировать свой углеродный след, - это, конечно же, удобство. Лампа с шарнирно-сочлененной рамой, которую я купил в местной старомодной лавке, была сильно потрепана, поэтому ее пришлось отремонтировать. Сначала пришлось перерезать шнур лампы, чтобы вытащить его из сломанной балки для фиксации. Ножовкой удалил покореженный конец одного из балок лампы (на фото). Удалив около дюйма сломанной балки, мне пришлось удалить дюйм от параллельной балки, чтобы выровнять ее. Чтобы закончить это, я нащупал новые отверстия для шурупов с помощью дрели на обеих балках и собрал заново.

Шаг 2: Установка сервоприводов

Для этого я использовал два прямоугольных кронштейна с прикрепленными зажимами для шлангов, чтобы удерживать двигатели для облегчения снятия. Отметьте и просверлите отверстия для прямоугольных кронштейнов где-нибудь вдоль основания, выровняв их с осью вращения, которая в данном случае горизонтальна по отношению к основанию лампы и вертикальна по отношению к центральному валу лампы. Эта часть довольно проста, просто будьте осторожны и обязательно отстегните хомуты, прежде чем пытаться просверлить их, так как их может быть довольно сложно просверлить. Когда сборка кронштейнов и зажимов будет завершена, просто согните зажим до прямоугольной формы, закрепите вокруг каждого сервопривода и затяните.

После этого я сделал несколько вырезанных лазером дисков разных размеров, чтобы попробовать использовать их в качестве лебедок для привода шкивов. После некоторого эксперимента и замены колес я решил использовать те, которые были диаметром 2,5 дюйма для вала лампы / оси X и два дополнительных диска диаметром 2,5 дюйма + 1 дюйм для сборки основания.

Шаг 3: Установка шкивов

Как только сервоприводы были на месте, пришло время заставить этого робота двигаться! Я выбрал шкивы, а не шестерни, в основном потому, что у меня нет опыта работы с шестернями, и мне не хотелось разрабатывать и изготавливать свою собственную коробку передач для этой единственной цели. Мне также понравилась система шкивов, потому что движения лампы казались более естественными и почти напоминали ранние Автоматы.

Шаг 4: Схема и код

Сначала я создал прототип схемы для управления обоими сервоприводами с помощью TinkerCad Circuits. Вот последняя схема, на которой я остановился, которую можно легко перенастроить для использования в качестве входа либо двух потенциометров, либо джойстика. Код представляет собой простую программу, которая также работает со схемой, сконфигурированной для ввода джойстика. Вот ящик для вставки окончательного кода: Здесь.

Шаг 5: Заключение и примечания к следующей итерации

Однако в конце концов моя полностью собранная роботизированная лампа оказалась в рабочем состоянии; серводвигатели не были достаточно мощными, чтобы постоянно перемещать лампу. Движение было очень резким и спорадическим, что мне нравилось, но часто оно вообще не двигалось. Серводвигатели для хобби, которые я использовал, издавали ужасный звук подергивания в положении «идол». Это потенциально можно предотвратить двумя способами:

1. Использование шаговых двигателей для наматывания шнуров шкивов и остановки в желаемых положениях вместо использования сервоприводов для принятия определенных значений угла по запросу.

2. Корректировка моего кода, чтобы иметь состояние idol, в котором сервоприводы не получают никакого ввода, когда оно меньше определенного значения. Из-за того, как я сопоставил серводвигателям разные значения входного угла, они постоянно находятся в состоянии включения или получения какого-то минутного входного сигнала, даже когда никто не касается контроллера.

Еще хотелось бы сделать пульт получше. Я бы поменял джойстик, который очень привередлив, обратно на два потенциометра. ИК-передатчик / приемник для беспроводной связи также будет интересным дополнением. Конечно, мой прототип контроллера крепится только к куску акрила с помощью липучки, поэтому я определенно сделаю специальный корпус для своего беспроводного контроллера.

В заключение, я получил массу удовольствия от этого проекта и хотел бы увидеть, как кто-то другой взялся за роботизированную лампу с приводом от шкива!