Shake Bone: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Σε αυτό το διδακτικό σας δείχνουμε ένα έργο που σχετίζεται με τη διακόσμηση του Halloween, συγκεκριμένα θα σας δείξουμε το σχέδιο και τη συναρμολόγηση ενός φέρετρου με ένα σκελετό βραχίονα με κίνηση. Ο κύριος στόχος κατά την κατασκευή αυτού του έργου ήταν να καταστήσουμε τον βραχίονα του σκελετού ικανό να μετακινήσει το καπάκι του φέρετρου όπου στεγαζόταν, καθώς αυτή θα ήταν η κύρια κίνηση που έπρεπε να γίνει και έπρεπε να το κάνουμε με σερβοκινητήρα ή stepper για να επιτύχουμε επίσης τον δεύτερο στόχο μας, ένα απλό έργο χαμηλού κόστους κατάλληλο για όλους.

Βήμα 1: Βήμα 1: Επισκόπηση και διαδικασία σχεδιασμού

Πρώτον, προχωρήσαμε στον εντοπισμό ενός τρισδιάστατου μοντέλου από το σύνολο των οστών που σχηματίζουν τον βραχίονα ενός σκελετού που θα ήταν ένα λογικό μέγεθος για ένα μοντέλο, καθώς δεν ενδιαφερόμασταν ούτε για τη δημιουργία ενός μοντέλου πλήρους μεγέθους, καθώς αυτό θα αυξήσει το κόστος, καθώς και τον περιορισμό της ροπής που προσφέρει ο σερβοκινητήρας. Η συναρμολόγηση των τμημάτων που σχηματίζουν τον βραχίονα έχουν σχεδιαστεί στο SolidWorks.

Μόλις ορίσαμε το 3D, ξεκινήσαμε να σχεδιάζουμε το φέρετρο όπου θα στεγαζόταν. Κατά το σχεδιασμό του φέρετρου, έπρεπε να λάβουμε υπόψη ορισμένους παράγοντες όπως οι διαστάσεις του σκελετού, οι διαστάσεις του πρωτοτύπου μαζί με το Arduino έτσι ώστε όλο το υλικό ήταν τοποθετημένο μέσα σε αυτό για να αποκτήσει τελειώματα υψηλότερης ποιότητας. Ο σχεδιασμός του φέρετρου έγινε χρησιμοποιώντας το AutoCad καθώς η ιδέα ήταν να φτιάξετε ένα ξύλινο φέρετρο έτσι ώστε να μπορεί να κοπεί με λέιζερ και να φαίνεται όσο το δυνατόν πιο αληθινό. Επιπλέον, στο σχεδιασμό αυτής της σειράς πραγματοποιήθηκε μια σειρά από κορδόνια με σκοπό την απόκτηση μιας κασετίνας σε σχήμα παζλ, ώστε όλα να ταιριάζουν τέλεια και ένα διπλό ταμείο για την τοποθέτηση ολόκληρου του υλικού του έργου, ότι είναι το Arduino, το protoboard και τα άλλα στοιχεία που διαμορφώνουν το έργο. Αποφασίσαμε επίσης να προσθέσουμε ορισμένα σχέδια με θέμα τον τρόμο για να σημαδέψουμε το ξύλο με το λέιζερ για να προσφέρουμε πρωτοτυπία και προσωπικότητα στο φέρετρο.

Βήμα 2: Βήμα 2: Απαιτούμενα υλικά

Εδώ σας δείχνουμε τη λίστα με όλα τα εξαρτήματα και τα κομμάτια που χρειάζονται για να φτιάξετε το φέρετρό σας για να διακοσμήσετε τις Απόκριες. Όλα τα κομμάτια είναι τυποποιημένα, ώστε να είναι εύκολο να βρεθούν τόσο στο διαδίκτυο όσο και σε φυσικά καταστήματα ηλεκτρονικών ειδών και υλικού.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ:

Arduino Uno x 1

Servomotor Towerpro SG90 x 1

Αισθητήρας υπερήχων HC-SR04 x 1

LED (κόκκινο) x 1

Αντίσταση 220 Ω x 1

Πρωτόπλακα x 1

Wires Jumper αρσενικό x 6

Wires Jumper θηλυκό x 4

Καλώδιο USB 2.0 x 1

Σκεύη, εξαρτήματα:

Βίδες λαμαρίνας (Μ3) x 4

Νήμα τρισδιάστατου εκτυπωτή (σε περίπτωση που δεν έχετε εκτυπωτή 3D, θα πρέπει να υπάρχει τρισδιάστατος εκτυπωτής σε τοπικό χώρο εργασίας ή οι εκτυπώσεις μπορούν να γίνουν διαδικτυακά με πολύ φθηνό τρόπο)

Ξύλινη σανίδα (600x800x5) x 1

Μεντεσέδες x 2

Εργαλεία:

Τρισδιάστατος εκτυπωτής

Κόφτης λέιζερ

Τρυπάνι

Πιστόλι πυριτίου

Ταινία διπλής όψης

Διακόσμηση (προαιρετικά):

Δοχείο ψεκασμού

Βαμβάκι

Βήμα 3: Βήμα 3: Digηφιακά κατασκευασμένα ανταλλακτικά

Τα απαραίτητα μέρη αυτού του έργου έπρεπε να σχεδιαστούν κατά παραγγελία, ώστε να σχεδιαστούν σε 3D με το λογισμικό SOLIDWORKS, και συγκεκριμένα το βραχίονα σκελετού. Αυτά εκτυπώθηκαν σε PLA. Μπορείτε να επιλέξετε το χρώμα που θέλετε, αλλά το λευκό είναι αυτό που κάνει αυτό ένα κόκαλο παρόμοιο με το πραγματικό. Ορισμένα κομμάτια απαιτούν στηρίγματα καθώς έχουν πολύπλοκο σχήμα με προεξοχές, ωστόσο, τα στηρίγματα είναι εύκολα προσβάσιμα και μπορούν να αφαιρεθούν. Διαλύονται κυρίως σε νερό, αλλά ο βραχίονας, καθώς έχει μικρά οστά, είναι πολύπλοκος, οπότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κόπτη. Ενώ τα κομμάτια που απαρτίζουν το φέρετρο σχεδιάστηκαν σε AutoCad και λέιζερ κομμένα σε ξύλο πεύκου πάχους 5mm. Παρακάτω μπορείτε να βρείτε την πλήρη λίστα με τα μέρη και τα STL για εκτύπωση της δικής σας έκδοσης και τα 2D σχέδια για τα μέρη κοπής με λέιζερ. Συνολικά, υπάρχουν 3 μέρη που πρέπει να εκτυπωθούν 3D και X μέρη που πρέπει να κοπούν με λέιζερ. Ο συνολικός χρόνος εκτύπωσης είναι περίπου 4 ώρες και 30 λεπτά.

Βήμα 4: Βήμα 4: Προετοιμασία των συνδέσμων και των συνδέσεων

Μόλις ετοιμάσουμε όλο το υλικό και το υλικό, είμαστε έτοιμοι να ξεκινήσουμε να τοποθετούμε τις σταθερές και κινητές συνδέσεις. Πρώτα πρέπει να κολλήσουμε το protoboard και το arduino, με ταινία διπλής όψης, στο κάτω μέρος του φέρετρου, πρέπει να ελέγξετε ότι είναι η πλευρά χωρίς σχέδια. Τώρα πρέπει να φτιάξουμε τον σερβοκινητήρα, χρειαζόμαστε το πιστόλι πυριτίου και 2 τετράγωνα κομμάτια. Στερεώνουμε τα κομμάτια μαζί και τον κινητήρα, έτσι είναι στο σωστό ύψος, και τέλος στερεώνουμε τον κινητήρα με τα 2 κομμάτια στο κάτω κομμάτι του φέρετρου, φροντίζοντας ο άξονας του σερβοκινητήρα να είναι επενδεδυμένος με το κέντρο του φέρετρο και στο χαμηλότερο μέρος, χωρίς να μπλοκάρουν τις τρύπες για τα κομμάτια του τοίχου. Τώρα έχουμε τον σερβοκινητήρα στη σωστή θέση και είναι εντελώς σταθερός. Για το επόμενο βήμα πρέπει να κολλήσουμε το άκρο, τον «ώμο», του βραχίονα του σκελετού στο κομμάτι σχήματος «L» του άξονα σερβοκινητήρα, διασφαλίζοντας και πάλι ότι είναι καλά κεντραρισμένο.

Βήμα 5: Βήμα 5: Καλωδίωση και κύκλωμα

Η συναρμολόγηση αυτού του κυκλώματος δεν έχει επιπλοκές αφού όλα τα στοιχεία είναι κατάλληλα για εργασία με την τάση που λειτουργεί το Arduino, αφού αν χρησιμοποιούμε άλλες πιο πολύπλοκες συσκευές θα πρέπει να κάνουμε αλλαγές ώστε να μην καεί η μητρική πλακέτα Arduino. Οι ακίδες και οι συνδέσεις του σερβοκινητήρα και άλλων στοιχείων καθορίζονται στον παρακάτω κώδικα.

Βήμα 6: Βήμα 6: Συναρμολόγηση

Μόλις έχουμε έτοιμη την καλωδίωση και τις σταθερές και κινητές συνδέσεις, μπορούμε να ξεκινήσουμε τη συναρμολόγηση του φέρετρου. Έχουμε λοιπόν έτοιμο το κάτω μέρος, τώρα πρέπει να τοποθετήσουμε σωστά τα πλαϊνά κομμάτια, οπότε το σχέδιο είναι έξω. Η τοποθέτηση είναι πραγματικά απλή, τα κομμάτια στερεώνονται μόνο στη σωστή θέση, θα το παρατηρήσετε γρήγορα αν όχι. Όταν είμαστε σίγουροι ότι όλα είναι καλά τοποθετημένα προχωράμε στο να το κολλήσουμε με το πιστόλι πυριτίου. Θα πρέπει να μοιάζει με αυτό:

Το επόμενο που πρέπει να τοποθετήσουμε είναι το ψεύτικο κάτω μέρος, αυτό με ορθογώνια τρύπα. Γι 'αυτό, πρώτα, πρέπει να βάλουμε τα τετράγωνα κομμάτια με κάθετο τρόπο μέσα στα τοιχώματα του φέρετρου, έτσι ώστε το έργο ως στηρίγματα, και τέλος να βάλουμε τον ψεύτικο πάτο στην κορυφή, δεν χρειάζεται να το κολλήσουμε γιατί είναι πραγματικά σφιχτό, αλλά έχουμε για να βεβαιωθείτε ότι έχει σταματήσει με τα στηρίγματα. Στη συνέχεια, παίρνουμε τον αισθητήρα και τον κολλάμε στο υπόλοιπο κομμάτι της πόρτας και τους βάζουμε στο φέρετρο ως εξής:

Το τελευταίο βήμα της συναρμολόγησης είναι η τοποθέτηση της πόρτας στο φέρετρο, για αυτό χρειαζόμαστε τα δύο εξαρτήματα και τα βιδώνουμε στο πλευρικό δεξί τοίχο, βεβαιωθείτε ότι η πόρτα ανοίγει και κλείνει πριν την στερεώσετε και η συναρμολόγηση είναι πλήρης!

Βήμα 7: Βήμα 7: Προγραμματισμός του φέρετρου

Για τη σωστή λειτουργία του έργου αποφασίσαμε να προγραμματίσουμε αυτόν τον κώδικα για να μπορέσουμε να μετακινήσουμε τους βαθμούς κίνησης του σερβο, αφού ανάλογα με το υλικό που χρησιμοποιείτε για το φέρετρο θα χρειαστεί να του δώσετε μεγαλύτερο βαθμό ανοίγματος, ώστε να ασκεί μεγαλύτερη δύναμη προκειμένου να ανοίξει το φέρετρο. Μπορείτε να τροποποιήσετε αυτήν την τιμή στον κώδικα, συγκεκριμένα στη μεταβλητή γωνίας, καθώς και την τιμή απόδοσης του σερβο. Δηλαδή, εάν θέλετε το χέρι να επιστρέψει γρήγορα ή με κάποια καθυστέρηση, μπορείτε επίσης να το τροποποιήσετε, συγκεκριμένα η τιμή γωνίας (-X). Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή που γράφετε τόσο πιο γρήγορα θα επιστρέψει και τόσο μικρότερο θα είναι το σερβο με πιο αργό ή πιο ομαλό τρόπο. Αφήνουμε τον παρακάτω κωδικό για να μπορέσετε να ρυθμίσετε το δικό σας φέρετρο.

Βήμα 8: Βήμα 8: Τελικά αποτελέσματα:

Τέλος, μόλις φορτωθεί ο κωδικός και όλη η διάταξη του φέρετρου μαζί με το βραχίονα του σκελετού και όλο το υλικό ελέγχουμε τη σωστή λειτουργία του φέρετρου. Σας συνιστούμε να αλλάξετε τη γωνία περιστροφής του σερβοκινητήρα ανάλογα με τα υλικά που χρησιμοποιήσατε στην κατασκευή του φέρετρου για να κάνετε τον βραχίονα ικανό να μετακινήσει το πάνω μέρος του φέρετρου. Μπορείτε επίσης να τροποποιήσετε την ταχύτητα επιστροφής του βραχίονα, όπως έχουμε αναφέρει σε προηγούμενα βήματα, όπως επιθυμείτε. Θα μπορούσατε επίσης να πειραματιστείτε τοποθετώντας ένα stepper αντί για σερβοκινητήρα ή δύο σερβοκινητήρες για να εξασφαλίσετε ταχύτερο άνοιγμα του φέρετρου. Ελπίζω να απολαύσατε αυτό το Instructable και σας ενέπνευσε να φτιάξετε το δικό σας.

Happy Making!