Робот TiggerBot II: 26 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

TiggerBot II - это небольшая платформа-робот с протектором. В комплект поставки входят инструкции по сборке платформы с пластмассовой резьбой и специальной печатной платы, содержащей микроконтроллер и датчики гидролокатора. Это относительно сложный проект, который все еще находится на поздних стадиях создания прототипа. Были предприняты все попытки сделать его простым в сборке, но, ну, роботы - это сложно. Кроме того, этот проект обойдется вам где-то в диапазоне от 150 до 250 долларов, в зависимости от того, где вы покупаете детали. Продолжайте на свой страх и риск. Технические характеристики:> материал корпуса: акрил с лазерной резкой с ЧПУ> приводные двигатели: 2x сервопривода постоянного вращения с дистанционным управлением> аккумулятор: 2,2 Ач, 9,6 В перезаряжаемый никель-металлгидридный аккумулятор> навигационные датчики: 5-позиционный ультразвуковой гидролокатор> ЦП: AVR Mega32, 16 МГц > программирование: загрузчик последовательного порта RS-232> код: написан на c, скомпилирован с помощью gcc-avr> порт расширения: 5v / 1A, gnd, 2x adc, i2c последние новости см.

Шаг 1. Справочная информация

Это был мой первый робот, построенный в 2002 году, когда я учился на первом курсе колледжа. Я назвал его TiggerBot, потому что он был черным, оранжевым и глупым. В нем было несколько важных недостатков. TiggerBot II - это существенная переработка; в нем используется тот же набор протекторов, но он превосходит по всем остальным параметрам. На фото ниже оригинальный TiggerBot, несколько устаревших прототипов TIggerBot II и текущий прототип.

Шаг 2: Дизайн

Все основные компоненты TiggerBot II спроектированы на компьютере и изготовлены по индивидуальному заказу.

Пластиковые компоненты разработаны в qcad. Затем они разделяются, дублируются, упаковываются вместе для повышения эффективности и печатаются в формате eps 1: 1. Его отправляют производителю пластика для вырезания из акрила. Печатная плата разработана в формате eagle cad и изготовлена поставщиком прототипа печатной платы.

Шаг 3: Производство

У меня есть печатные платы, сделанные Gold Phoenix PCB в Китае, и акриловые платы Canal Plastics в китайском квартале Нью-Йорка. Совпадение, правда. Время обработки составляет ~ 9 дней и ~ 3 часа соответственно, вероятно, поэтому я сделал намного больше ревизий рамы. Платы стоят 140 долларов за 13 или ~ 11 долларов каждая. Рамы от ponoko стоят 59 долларов, или, по-видимому, 78 долларов за 3, или 26 долларов за штуку, хотя я никогда у них не заказывал. В любом случае у Ponoko, похоже, нет тонированного прозрачного акрила толщиной 6 мм. Это EPS пластика:

Шаг 4: что вам нужно

шасси: 1 пластиковый комплект, моторы: 2 HS-425B, протекторы: комплект Tamiya 70100. батарея: 8-элементная батарея AA, крепежные элементы (mcmaster carr): стойки: 4 (3/4 дюйма, 6-32 стойки), 8 (6-32 x 3/8 дюйма) винтовые) валы: 8 (винт 4-40 x 1 1/8 дюйма), 16 (гайка 4-40), 8 (распорная втулка) подвес: 6 (винт 4-40 x 1 1/2 дюйма), 6 (4 -40 гайка), 6 (нейлоновая прокладка фланца), 6 (угловой кронштейн), 6 (пружины) сервоприводы: 4 (винт 4-40 x 1/2 дюйма), 4 (гайка 4-40) ведущие зубья: 4 (4 -40 x 1/2 "винт), 8 (гайка 4-40) монтаж на печатной плате: 5 (3/4" 6-32 стойки), 10 (6-32 x 3/8 "винт) Вот более полные детали список:

Шаг 5. Необходимые инструменты

Это инструменты, которые вам понадобятся для механических частей. Захваты предназначены для удержания вещей, поэтому вместо них можно использовать тиски. Вам понадобится больше инструментов для части электроники.

Шаг 6: модифицируйте сервоприводы RC для непрерывного вращения

Первый шаг - подготовить сервоприводы. RC-сервопривод состоит из небольшого двигателя постоянного тока и редуктора, потенциометра для обратной связи по положению и электроники для замыкания контура управления. Чтобы изменить их так, чтобы они вращались постоянно, необходимо выполнить две вещи: во-первых, снять физические ограничения, препятствующие непрерывному вращению; во-вторых, чтобы положение обратной связи было зафиксировано в центральном положении.

Шаг 7: Откройте корпус сервопривода

С помощью отвертки с крестообразным шлицем выкрутите четыре винта, скрепляющих корпус.

Шаг 8: снимите потенциометр обратной связи

Внутри вы увидите заднюю часть потенциометра, удерживаемого винтом. Удалите винт. Сильно дерните потенциометр.

Шаг 9: Снимите язычок выходной шестерни

Теперь, прежде чем собирать все вместе, обратите внимание на другую сторону сервопривода. Снимите верхнюю часть, чтобы увидеть шестерни. Снимите выходное колесо, открутив черный винт с крестообразной головкой посередине и потянув за него. Это позволит вынуть ведомую шестерню. Обратите внимание на небольшой язычок сбоку шестерни. Захватите шестерню тисками (осторожно, чтобы не повредить зубья!) И отрежьте язычок ножом для хобби. Вы захотите использовать раскачивающее движение основанием лезвия. Вам понадобятся все пальцы для последующих шагов, поэтому не отрежьте их случайно.

Шаг 10: Вырежьте выемку для проводов потенциометра

Используя нож для хобби, прорежьте выемку под тем местом, где кабели изначально выходили из упаковки. Это необходимо для того, чтобы кабели потенциометра выходили из корпуса.

Шаг 11: Соберите корпус сервопривода

Сложите все обратно и прикрутите все вместе. Когда вы вставляете печатную плату обратно, убедитесь, что не зажали провода между платой и корпусом.

Шаг 12: обратите внимание на дополнительные детали

Винт, используемый для фиксации потенциометра. Маленькая пластиковая деталь соединяла якорь потенциометра с выходной шестерней; возможно, он выпал, но в любом случае это не имеет значения.

Шаг 13: повторите с другим сервоприводом

Повторите последние несколько шагов с другим сервоприводом. Когда вы закончите, это должно выглядеть так.

Шаг 14: Разобрать комплект ступеней

Пришло время вскрыть ваш протекторный комплект Tamiya. Вам понадобятся все части протектора - вырежьте их ножом для хобби или небольшими ножами по диагонали. Из оранжевого пластика вам понадобятся две большие ведущие шестерни, два больших направляющих колеса и шесть больших опорных катков. Соберите детали протектора в две большие петли, следя за тем, чтобы они выходили одинаковой длины.

Шаг 15: высверлите винты привода

Отверстия по бокам зубчатых колес совпадают с отверстиями в сервоколесе. К сожалению, зубья предназначены для шестигранного вала, и ступица вала будет мешать. У нас есть способы справиться с такими вещами. Центр каждой шестерни должен быть просверлен. Самый простой способ сделать это - использовать несколько сверл постепенно увеличивающегося размера до 5/16. Обратите внимание, что на последней фотографии с большими сверлами я держу пластик * вниз * плоскогубцами.

Шаг 16: сверление сервоприводов

С помощью сверла 7/64 увеличьте два определенных отверстия в каждом сервоколесе, как показано.

Шаг 17: прикрепите ведущие шестерни к сервоколесам

Снимите сервоприводы. Вставьте два винта 4-40 x 1/2 дюйма с задней стороны в увеличенные отверстия. Закрепите две гайки 4-40 спереди. Вставьте два выступающих винта через два отверстия в шестерне привода и закрепите их еще двумя 4 -40 гаек Установите на место сервопривод. Повторите эти действия для другого сервопривода.

Шаг 18: откройте пластик

Вот как выглядят пластмассовые детали, если вы получаете их из пластики каналов в Нью-Йорке. Маленькие кусочки - это то, что вы получаете вместо стружки при сверлении отверстий лазером. Вам нужно будет снять всю бумагу. Перед пилингом, если вы нарцисс, вы можете пойти и вымыть руки с мылом, чтобы у вашего робота не осталось жирных отпечатков пальцев, когда вы закончите.

Шаг 19: прикрепите колеса

Соберите шесть из следующих сборок. Справа налево: крепежный винт 4-40 x 1 1/8 дюйма, опорное колесо, распорка, гайка 4-40, амортизационная стойка, гайка 4-40. Затяните гайки так, чтобы колесо вращалось свободно, но скользило как можно меньше. • Соберите передние кронштейны с большими колесами, используя ту же комбинацию креплений.

Шаг 20: установите сервоприводы в кронштейны

Вставьте каждый сервопривод в его кронштейн. Проще всего это сделать, сначала протянув провода, вставив верхний край с проводами, потянув его как можно ближе к кронштейну и протянув нижний край. Закрепите двумя винтами 4-40 x 1/2 дюйма и двумя гайками 4-40 в противоположных углах. Есть место для четырех винтов, но двух достаточно. Обязательно поместите выходное колесо сервопривода на конец кронштейна рядом с выступом. и построить одну левую и одну правую сторону.

Шаг 21: соберите колоды

Прикрепите четыре алюминиевых стойки 3/4 дюйма 6-32 к нижней деке (меньшую) с помощью четырех винтов 6-32 x 3/8 дюйма. Поместите два сервопривода в кронштейны, а узлы передних колес в вырезы, как показано. Установите верхнюю колоду и убедитесь, что все выступы правильно вставлены в вырезы. Прикрепите верхнюю деку к стойкам с помощью еще четырех винтов 6-32 x 3/8 дюйма.

Цвет другой, потому что это более поздний прототип, чем на более ранних фотографиях.

Шаг 22: Установите пружины подвески

В каждое из шести отверстий по бокам настилов установите подвесной болт, кронштейн, хомут и пружину. Начните с того, что вставьте болт 4-40 x 1 1/2 дюйма вверх через нижнюю деку. Поместите сторону углового кронштейна без резьбы на винт так, чтобы другой конец был направлен вверх. Наденьте пластиковую фланцевую манжету на винт. Поместите пружина на воротнике. Осторожно прижмите пружину под верхней декой и совместите ее с верхним отверстием. Протолкните болт через отверстие и закрепите его гайкой 4-40. Вставьте амортизационную стойку вверх колесом наружу. Совместите отверстие в стойке с резьбовым отверстием в угловом кронштейне и закрепите винтом 6-32 x 5/16.

Шаг 23: наденьте проступи

Натяжные ступени по колесам.

Шаг 24: Готово

Вы завершили приводную платформу.

Далее приведены инструкции по сборке печатной платы, изображенной ниже. В качестве альтернативы вы можете использовать базу со своей собственной электроникой.

Шаг 25: соберите печатную плату

Печатная плата, изображенная здесь, является последней версией и имеет несколько ошибок. В настоящее время создается новая версия, которая должна исправить большинство ошибок и значительно улучшить характеристики сонара. Если вы подумываете о создании одного из них, я настоятельно рекомендую вам подождать, пока у меня не будет возможности протестировать новую версию (изображенную в форме кадра ниже), и использовать ее вместо этого. Однако они очень похожи.

Печатная плата здесь спроектирована с микроконтроллером AVR, системой управления питанием и пятиканальным сонаром. В нем есть все необходимое для выполнения простых вещей, таких как движение по стенам и уклонение от препятствий. Он полностью сконструирован из компонентов со сквозным отверстием, поэтому паять его не особенно сложно. В Интернете уже есть достаточное количество практических руководств по пайке, так что здесь они будут излишни. На рис. 2 крупным планом показаны несколько стилей пайки, из которых вы можете выбирать, в зависимости от того, строите ли вы версию «робота» или «пресс-папье». Компоненты (см. Список деталей) идут туда, где они отмечены. Это не ракетостроение. При желании можно все спаять за один раз. В противном случае вы можете сначала собрать блок питания и убедиться, что вы получаете 5 В, затем построить avr и последовательный порт и убедиться, что вы можете его запрограммировать, а затем построить сонар.

Шаг 26: Готово

Теперь у вас есть один из самых популярных самодельных роботов в мире. Здесь не свисают уродливые провода. Положите это в ручную кладь. TSA не будет стрелять в вас за это, они будут просить знать, где вы это взяли. А теперь видео, на котором мой TiggerBot II проезжает из-за угла моей кухни: Конец.