BeanBot - автономный бумажный робот на базе Arduino!: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Есть ли что-нибудь более вдохновляющее, чем чистый лист бумаги? Если вы заядлый мастер или строитель, то вы, несомненно, начинаете свои проекты с их набросков на бумаге. У меня возникла идея посмотреть, можно ли построить из бумаги каркас робота. Я собираюсь показать вам основы того, что вам нужно, чтобы построить робота, избегающего препятствий, и как сделать это с ограниченным бюджетом, построив его из блокнота!

Давайте начнем!

Шаг 1: материалы для каркаса

Вот список того, что вам понадобится для создания тела робота:

• Блокнот (или любой другой)
• Ножницы
• Скотч
• Пистолет для горячего клея
• Правитель
• Ручка или маркер

Шаг 2: Создание бумажных трубок

Что мы собираемся делать, так это скатывать бумагу в трубочки. Затем из этих трубок мы построим корпус робота.

Итак, для моего дизайна мы собираемся построить куб для основного тела, а затем добавить к нему позже. Чтобы построить куб, я свернул 6 листов бумаги вдоль и обмотал их скотчем. Убедитесь, что трубки достаточно туго намотаны и все трубки однородны. Это будет означать, что в дальнейшем робот не будет слишком хлипким.

Совет от профессионала: я использовал кухонную пластиковую ложку, чтобы свернуть бумагу.

Когда вы закончите, у вас должно быть 6 бумажных трубок!

Шаг 3: Создание рамы

Теперь, когда ваши бумажные трубочки свернуты, вам нужно разрезать каждую из них пополам. Используйте линейку, чтобы точно определить длину. У вас должно получиться 12 небольших бумажных трубок одинаковой длины.

Нагрейте клеевой пистолет и из 4 бумажных трубок вы собираетесь построить квадрат. Дайте горячему клею высохнуть и убедитесь, что вы укрепляете каждое соединение дополнительным горячим клеем.

После того, как он высохнет, мы собираемся добавить по 4 бумажных трубочки, стоящих в каждом углу квадрата.

Наконец, создайте еще один квадрат из последних 4 бумажных трубок и приклейте его горячим клеем к вершине куба. У вас должно получиться что-то похожее на последнюю картинку. Опять же, это прекрасное время, чтобы вернуться к каждому стыку и закрепить его горячим клеем.

Совет от профессионала: как только кубик был собран, я обернул трубки слоем скотча. Это делает корпус более жестким и в дальнейшем сможет удерживать в нем часть электроники;)

Шаг 4. Создание рамы. Продолжение…

Чтобы создать платформы, я обмотал скотчем верх и низ куба, чтобы создать платформы для электроники. Пройдите полностью в одном направлении, а затем в другом.

В следующем шаге нет необходимости, но я хотел немного поднять робота, чтобы можно было добавить ему лицо. Я создал еще 4 бумажные трубки и расположил их в виде четырехугольной пирамиды на вершине куба.

В следующей части вы можете проявить немного творчества, если хотите. Я решил, что добавление дружелюбного лица к роботу, такого как мистер Бин, сделает его немного более дружелюбным. Мои кошки, похоже, получали удовольствие от робота, идущего по коридору. Все, что вам нужно сделать, это создать еще одну бумажную трубку, разрезать ее пополам и с помощью горячего клея и ленты прикрепить лицо к трубкам в верхней части корпуса робота.

На задней части робота я использовал несколько бумажных трубок и запасной шарикоподшипник, чтобы создать хвост робота. Это гарантирует, что робот сможет плавно поворачиваться и двигаться по земле.

Совет от профессионала: я должен добавить, что вы можете сделать любой тип корпуса робота, какой захотите. Если у вас есть несколько уровней для размещения электроники, вы можете создать любую форму, какую захотите, используя бумажные трубки.

Шаг 5: Пришло время электроники

Вот список электроники, которую я использовал в этом проекте:

• 2 сервопривода непрерывного вращения
• Arduino Mega 2560 (вы можете использовать Arduino Uno, если хотите)
• 1 ультразвуковой датчик расстояния

• Провода перемычки

  Совет от профессионала: (Я использую красно-белый провод, на самом деле это телефонный провод, который вы можете забрать в Home Depot. Это около 10 долларов за катушку и отлично подходит для проектов)

• Батарея 9 В для питания Arduino
• Источник питания 5 В для Arduino

Шаг 6: Сборка электроники

Вы можете расположить электронику как хотите. Аранжировка, которая у меня есть, работает хорошо. Только не забывайте, что большая часть веса должна приходиться на нижнюю часть робота.

С помощью горячего клея я разместил Arduino Mega сверху, источники питания - снизу, сервоприводы установлены в нижней части рамы, и, наконец, я разместил ультразвуковой датчик на передней части робота. Вам необходимо убедиться, что датчик установлен заподлицо, чтобы получать точные показания.

Я подключил адаптер 9 В к тумблеру в качестве вторичного источника питания для Arduino.

Присоедините сервоприводы к самой нижней точке рамы. Поскольку это PaperBot, корпус будет немного сгибаться под весом на нем.

Как вы увидите, я использовал два колеса, напечатанные на 3D-принтере, прикрепленные к сервоприводам. Не стесняйтесь использовать в качестве колес все, что захотите. Картон работает так же хорошо, как и старые компакт-диски. Я обмотал колеса резинками, чтобы роботу было больше сцепления с ковром.

Совет от профессионала: сервоприводы не требуют какого-либо драйвера двигателя для подключения их к Arduino. В сервоприводы встроены все схемы, так что вы можете подключить их напрямую к Arduino. Они потребляют довольно много энергии, поэтому, если вы обнаружите, что ваш Arduino циклически переключает питание, вам необходимо добавить к плате еще один источник питания. Вот почему у меня есть два источника питания для Arduino.

Шаг 7: Подключение и программирование

А теперь самое интересное! Я нарисовал электрическую схему, чтобы показать, как все подключено. Если вы используете Arduino Uno, контакты должны быть такими же, и вам не нужно ничего менять. Если вам нужно больше выходов для 5 В, я рекомендую добавить небольшую макетную плату для подачи 5 В на все гаджеты на плате.

Я также включил код Arduino, и он сильно прокомментирован, так что кто-то, у кого нет большого опыта, может прочитать его и понять, что происходит, довольно хорошо.

Шаг 8: Готово !

Поздравляю! Вы только что закончили создавать своего собственного бумажного бота!

В этом проекте есть много возможностей для модификаций. Я призываю вас продолжать экспериментировать с различными конструкциями и добавлять роботу больше функциональности. Этот проект задумывался как простой И дешевый способ поиграть с различными конструкциями роботов. Если вы напортачили или что-то повредилось, то это легко исправить с помощью бумажных туб и горячего клея.

Надеюсь, вам всем понравился проект, и мне не терпится увидеть, что вы создаете!

Ваше здоровье!