DIY BB8 - Πλήρως 3D εκτύπωση - 20cm Διάμετρος Πρώτο πρωτότυπο πραγματικού μεγέθους: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Έργα Fusion 360 »

Γεια σε όλους, αυτό είναι το πρώτο μου έργο, οπότε ήθελα να μοιραστώ το αγαπημένο μου έργο. Σε αυτό το έργο, θα φτιάξουμε το BB8 το οποίο παράγεται με έναν πλήρως εκτυπωτή 3D διαμέτρου 20 εκατοστών. Θα φτιάξω ένα ρομπότ που κινείται ακριβώς το ίδιο με το πραγματικό BB8. Θα μπορούμε να ελέγχουμε μέσω bluetooth με smartphone. Αυτό το ρομπότ θα είναι το πρώτο πείραμα στην πραγματική ζωή BB8 με τεχνητή νοημοσύνη που θέλω να κάνω αργότερα.

Προμήθειες

Μηχανική:

• 2 x Micro Motor 12 V 120 RPM (σύνδεσμος)
• Τροχοί 2 x 60*11mm (σύνδεσμος)
• 2 x βραχίονας κινητήρα (σύνδεσμος)
• 6 x μαγνήτης νεοδυμίου
• 5 x Πλαστική Ρόδα Μπάλας (σύνδεσμος)
• 8 x M3*10mm βίδες ταψιού (σύνδεσμος)
• 4 x βίδες M3*6mm (σύνδεσμος)
• 4 x βίδες M3*8mm επίπεδης κεφαλής (σύνδεσμος)
• 16 x Μ3 Καρύδια με κλωστή καρυδιού
• ΠΟΛΛΑ τρισδιάστατα εκτυπωμένα ανταλλακτικά

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ:

• 1 x Arduino Nano (σύνδεσμος)
• 1 x HC05 ή HC06
• 1 x 11.1V 3S 1350 mAh μπαταρία Li-Po (σύνδεσμος)
• 3 x 5mm Led (σύνδεσμος)
• 1 x L298 Driver Motor (σύνδεσμος)
• 1 x PCB από το PCBWay (σύνδεσμος) ή μπορείτε να το φτιάξετε με protoboard
• 2 x 15pin Γυναικεία κεφαλίδα από 40pin Header
• 2 x 3pin Αρσενική κεφαλίδα από 40pin Header
• 1 x 90 degress 6pin Γυναικεία κεφαλίδα από 40pin Header
• Δίοδος 4 x 1N4007
• 3 x 240 Ohm αντιστάσεις
• Αντίσταση 1 x 2,2 kOhm
• Αντίσταση 1 x 1 kOhm
• Αντίσταση 1 x 33 kOhm
• Αντίσταση 1 x 22 kOhm
• Πυκνωτής 1 x 220uf 16V
• 2 πυκνωτές 100nf 100V
• 1 x Διακόπτης διαφάνειας
• 2 x Βιδωτός ακροδέκτης
• Ηλεκτρικό καλώδιο 1 x 30cm

Εργαλεία:

• Τρισδιάστατος εκτυπωτής με μέγεθος εκτύπωσης 20 εκατοστών
• 2 x 1 κιλό λευκό νήμα για σώμα και κεφάλι
• Κατσαβίδια
• Καυτή κόλλα για μαγνήτη

** Όλοι οι σύνδεσμοι θα ενημερωθούν

Βήμα 1: Ηλεκτρονική συναρμολόγηση PCB

Έχω κάνει το σχέδιο pcb στον Eagle που θα μας επιτρέψει να ελέγξουμε το ρομπότ. Αυτή η κάρτα περιλαμβάνει Arduino Nano Socket, πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα, θύρες τροφοδοσίας, bluetooth και άλλα βοηθητικά εξαρτήματα σε αυτήν. Αυτή η κάρτα ήταν εκτύπωση διπλής όψης. Μπορείτε να παράγετε με το χέρι, αλλά μπορεί να είναι λίγο δύσκολο. Σχέδια κυκλωμάτων μπορείτε να βρείτε εδώ.

Πρώτα απ 'όλα, συγκολλούμε μετακινώντας από εξαρτήματα χαμηλού ύψους σε ψηλά.

Στα αρχεία σχεδιασμού της κάρτας μπορείτε να δείτε ποια εξαρτήματα πρέπει να συγκολληθούν και πού. Κάντε κλικ για αρχεία σχεδιασμού.

Αν θέλετε να παράγετε, έχω επισυνάψει αρχείο σχεδίασης κυκλώματος. Or μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη γενική μονάδα κινητήρα L298 και bluetooth με την πλακέτα Arduino, έχω μοιραστεί.

Arduino Board L298 Generic Red Board

A1 - Είσοδος_1 (Αριστερό μοτέρ)

A2 - Είσοδος_2 (Αριστερό μοτέρ)

A3 - Είσοδος_3 (Δεξιός κινητήρας)

A4 - Είσοδος_4 (Δεξί μοτέρ)

10 - EN_1 (Αριστερό μοτέρ)

9 - EN_2 (Δεξί κινητήρα)

Arduino Board HC06 Bluetooth

4 - TX Pin

3 - RX Pin

Εάν θέλετε ή εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να συνδέσετε κάποια LED.

Βήμα 2: Σχεδιασμός και εκτύπωση 3D

Επειδή παρήχθη σε τρισδιάστατο εκτυπωτή από το BB8, χρειάστηκε πολύς χρόνος για την εκτύπωση. Κάτω εξερχόμενη ανάλυση Τουρκίας και σχεδίασα από την αρχή να είναι ευέλικτη. Με τα παξιμάδια ενσωματωμένα στο PLA, το εσωτερικό έχει σχεδιαστεί ως λεία επιφάνεια.

Οι εκτυπώσεις των στρογγυλών τμημάτων του κορμού του κορμού διήρκεσαν 140 ώρες με την πλοήγηση. Απαιτείται υποστήριξη για να είναι λεία τα εσωτερικά και εξωτερικά μέρη του σώματος.

Προτείνω να χρησιμοποιήσετε ξανά υποστήριξη για να εκτυπώσετε την κεφαλή. Τα εξωτερικά κελύφη πιέζονται λεπτομερώς για να κάνουν το κεφάλι όσο το δυνατόν πιο ελαφρύ. Δεν χρειάζεται να κάνετε τίποτα επιπλέον σε ένα πρόγραμμα τεμαχισμού που σχετίζεται με αυτό το μέρος σχεδιασμού. Όλα τα μέρη εκτυπώθηκαν με πάχος στρώματος 0,16 mm. Αυτό δεν είναι απαραίτητο, αλλά μπορείτε να εκτυπώσετε σε αυτό το μέγιστο πάχος στρώματος, ειδικά για να είναι λείο το εξωτερικό σώμα.

Και φυσικά υπάρχουν τμήματα του εσωτερικού μηχανισμού. Αυτός ο μηχανισμός διατηρεί το κέντρο βάρους προς τα κάτω και επιτρέπει στη σφαίρα να προχωρήσει καθώς περιστρέφεται μέσα στη σφαίρα. Τα περισσότερα μέρη του μηχανισμού πρέπει να είναι κοντά στο έδαφος και να είναι πολύ βαρύτερα από το πάνω μέρος. Μπορείτε να έχετε πρόσβαση σε όλα τα αρχεία σχεδίασης από τον δημόσιο σύνδεσμο Fusion 360. Or μπορείτε να κατεβάσετε απευθείας αρχείο STL ως συνημμένο. Όλα τα μέρη εκτυπώνονται κατά 20 %πυκνότητα πλήρωσης εκτός από το "balancer_full_density", πρέπει να γεμίσει πλήρως.

Βήμα 3: Μηχανική συναρμολόγηση

Είναι απαραίτητο να συναρμολογήσετε ο ένας τον άλλον αφού πιέσετε αυτά τα μέρη. Η συναρμολόγηση ήταν πολύ απλή, καθώς όλα τα μέρη είναι συμβατά και χρησιμοποιούμε ένα ειδικό παξιμάδι που θερμαίνεται στο PLA. Τώρα ας ξεκινήσουμε τη συναρμολόγηση.

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνουμε είναι να τοποθετήσουμε ειδικά καρύδια στην απαιτούμενη θέση. Θα κάνουμε την τοποθέτηση με τη βοήθεια συγκολλητικού σιδήρου. Αφού βάλουμε το παξιμάδι πάνω από την τρύπα θα το πιέσουμε ελαφρώς με ζεστό κολλητήρι, θα καθιζάνει σε δευτερόλεπτα.

Τώρα είμαστε έτοιμοι να συναρμολογήσουμε τα εξαρτήματα και ας ξεκινήσουμε κολλώντας τα καλώδια των κινητήρων. Δεδομένου ότι τα καλώδια που προέρχονται από τον κινητήρα θα πάνε στην πλακέτα μας, το μήκος 10 εκατοστών θα είναι αρκετό. Σας συνιστώ να χρησιμοποιείτε καλώδια πολλαπλών πυρήνων.

Μπορούμε να διορθώσουμε τους κινητήρες τώρα. Θα χρησιμοποιήσουμε τη βάση κινητήρα για στερέωση. Με αυτόν τον τρόπο, θα στερεώσουμε τους κινητήρες με πρακτικό και στιβαρό τρόπο. Δεδομένου ότι τοποθετούμε ειδικά παξιμάδια από πίσω για να στερεώσουμε τις βάσεις κινητήρα, αρκεί να σφίξουμε τις βίδες από πάνω.

Αφού στερεώσουμε τον κινητήρα, μπορούμε να συνδέσουμε το κύκλωμά μας. Υπάρχουν ειδικά παξιμάδια μέσα στα ψηλά μέρη για την τοποθέτηση του κυκλώματος. Και πάλι, η διαδικασία συναρμολόγησης θα είναι πολύ εύκολη, καθώς δεν είχα μικρές βίδες στο χέρι μου, οπότε έσπρωξα τα μέρη του ενισχυτή κάτω από την πλακέτα κυκλώματος. Όταν ολοκληρωθεί το συγκρότημα κυκλώματος, συνδέουμε τους κινητήρες στους απαιτούμενους ακροδέκτες βίδας

Για να μετακινήσουμε την κεφαλή με τον μαγνήτη σύμφωνα με τον εσωτερικό μηχανισμό, πρέπει να βάλουμε τον μηχανισμό μαγνήτη επάνω. Εγκαθιστούμε το εξάρτημα που βγαίνει και από τις δύο πλευρές και θα συγκρατεί τον μαγνήτη πάνω. Αυτό το τμήμα έχει επίσης τροχούς στο εσωτερικό για να μην τρίβεται στους τοίχους καθώς κινείται ο μηχανισμός. Συναρμολογούμε επίσης τους τροχούς.

Στην κορυφή μπορούμε τώρα να εγκαταστήσουμε τον μηχανισμό μαγνήτη. Βάζουμε 6 μαγνήτες σε αυτόν τον μηχανισμό. Αυτοί οι μαγνήτες μπορούν να φέρουν το κεφάλι που παράγουμε όσο το δυνατόν πιο ελαφρύ. Κολλάμε αυτόν τον μηχανισμό με καυτή σιλικόνη σε περίπτωση που πρέπει να τον διορθώσουμε.

Και όταν συνδέεται τελικά με τους τροχούς για τον εσωτερικό μηχανισμό, είναι έτοιμο.

3 τροχοί και 3 μαγνήτες θα χρησιμοποιηθούν στο μηχανισμό μαγνήτη που θα φέρει το τμήμα κεφαλής εξωτερικά. Αυτά τα μέρη θα συναρμολογηθούν στο τρισδιάστατο μέρος του εκτυπωτή που έχουμε εκτυπώσει. Χρησιμοποιήσαμε γρήγορη κόλλα για συγκροτήματα τροχών και ζεστή σιλικόνη για μαγνήτες. Αφού περάσετε το κάτω μέρος του κεφαλιού και ελέγξτε το κενό μεταξύ του σώματος και της πάστας.

Βήμα 4: Ζωγραφική

Το BB8 θα χρησιμοποιήσει ακρυλικό χρώμα για να εξαλείψει την αρχική εικόνα. Έχει πορτοκαλί μαύρο γκρι χρώματα. Θα φτιάξουμε αυτά τα χρώματα αναμειγνύοντάς τα με άλλα χρώματα. Θα ζωγραφίσω το σώμα με τη βοήθεια πινέλων και φωτογραφιών.

Βήμα 5: Κωδικοποίηση

Για να το ελέγξει το ρομπότ μέσω smartphone, πρέπει να κωδικοποιήσουμε την κάρτα arduino. Μπορούμε εύκολα να κάνουμε την απαραίτητη κωδικοποίηση στο Arduino IDE και αυτός ο κωδικός είναι απλούστερος από όσο νομίζετε  Κάντε κλικ εδώ για να φτάσετε στον κώδικα. Για να εγκαταστήσετε αυτόν τον κωδικό στο arduino, βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει τη σωστή κάρτα και θύρα και εγκαταστήστε τον. Δημιούργησα κεκλιμένη κίνηση όταν έλεγχα τους κινητήρες. Δεδομένου ότι ο κορμός κινείται με το κέντρο βάρους να αλλάζει, δεν πρέπει να κάνει ξαφνικές κινήσεις.

Βήμα 6: Δοκιμή & Τελικό

Τώρα το ρομπότ μας είναι έτοιμο για την πρώτη κίνηση. Με την εφαρμογή αυτοκινήτου Arduino Bluettooth μπορείτε να ελέγχετε από το τηλέφωνό μας. Για να αντιστοιχίσετε τη μονάδα bluetooth HC-06 με το τηλέφωνό μας, επιλέγουμε το hc-06 από τις ρυθμίσεις bluetooth. Αφού πληκτρολογήσετε τον κωδικό πρόσβασης ως 34 1234”, αρκεί να επιλέξετε την ενότητα bluetooth που χρησιμοποιούμε από την επιλογή connect car στην εφαρμογή. Στη συνέχεια, όταν ανάψει το πράσινο φως, μπορούμε να πάμε τώρα. Έφτιαξα αυτό το ρομπότ για τον γιο μου. Ελπίζω ότι ήταν χρήσιμο να μοιραστώ τα αρχεία και το έργο που μοιράστηκα. Μπορείτε να αποκτήσετε πρόσβαση σε όλα τα αρχεία σχεδίασης από τη σελίδα github μου.

Για πολύ καλύτερα έργα, μπορείτε να υποστηρίξετε κοινοποιώντας και αρέσει. Ετοιμάζω "πώς να κάνω βίντεο" αυτού του έργου. Θα ενημερώνω συνεχώς αυτό το διδακτικό. Θα δείτε το BB8 σε δράση τις επόμενες ημέρες. Σας εύχομαι πολλές παραγωγικές ημέρες. Θα μοιραστώ το βίντεο του BB8 Project στο Youtube Chanel μου

ΚΑΛΗ ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΗ!

Δεύτερο Βραβείο στο Διαγωνισμό Ρομποτικής