Servo Controlled Marble Maze Build 2: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Πρόκειται για μια ενημερωμένη έκδοση βασισμένη σε προηγούμενο Instructable. Αυτό είναι πιο εύκολο να γίνει και φαίνεται λίγο καλύτερο. Επιπλέον, κάποιες νέες τεχνικές κατασκευής, όπως η χρήση μαγνητών για τη σύνδεση του λαβύρινθου Lego, είναι πολύ ωραίες.

Το έργο αφορά μια ιστοσελίδα που σας επιτρέπει να ελέγχετε αυτήν τη συσκευή μέσω Διαδικτύου. Όπως και πριν, δεδομένου ότι είναι ένας ιστότοπος με καθυστέρηση (χωρίς Wiimotes), υπάρχουν μόνο 4 εντολές: Πάνω, Κάτω, Αριστερά και Δεξιά. Έτσι, ο λαβύρινθος πρέπει να σχεδιαστεί προσεκτικά για να λειτουργεί μόνο με αυτές τις πρωτόγονες εντολές και αυτά τα σχέδια καλύπτονται εδώ.

Αυτό το Instructable αφορά τη μηχανική κατασκευή αυτού του έργου. Άλλα καλύπτουν τον έλεγχο ιστού. Για τοπικό έλεγχο με ένα Arduino, αυτό το Instructable έχει το σχεδιασμό του ελεγκτή και τον κωδικό για να το εκτελέσετε. Έχω επισυνάψει επίσης την τελευταία έκδοση του τοπικού κωδικού ελέγχου στο τελευταίο βήμα αυτού του Instructable.

Βήμα 1: Μέρη

Μέταλλο, Ξύλο & Διάφορα

6,5 "γωνιακού αλουμινίου 1,5" x 1,5 "x 1/16" πάχους

4 πόδια από ράβδο αλουμινίου 1,5 "x 1/8" πάχος - 1/16 "μπορεί επίσης να είναι εντάξει. Είχα μια ωραία ανοδιωμένη μπάρα, αλλά κάθε είδους θα το κάνει.

Πλαστικό φύλλο - πάχος 10 "x 10" x 1/16 ". Προτείνω πολυανθρακικό/λεξάνη, καθώς είναι λιγότερο πιθανό να σπάσει

Lego Base - 10 "x 10" (32 καρφιά x 32 καρφιά)

1x τούβλα Lego

Μάρμαρο - το σωστό μέγεθος μαρμάρου για δύο καρφιά Lego είναι 9/16 (14mm), το οποίο είναι συνηθισμένο στα επιτραπέζια παιχνίδια. Το Land of Marbles έχει πολλά χρώματα και στυλ διαθέσιμα σε αυτό το μέγεθος.

1x4 πεύκο - περίπου 5 πόδια

(8) Μαγνήτες νεοδυμίου πάχους 1/4 "x 1/16"

Συνιστώνται Servos - Hitec HS -5645MG

Σκεύη, εξαρτήματα

Χρησιμοποιώ το McMaster-Carr για να παραγγείλω τις ανοξείδωτες βίδες, παξιμάδια και ροδέλες, αλλά τα περισσότερα μπορείτε να τα προμηθευτείτε σε τοπικό κατάστημα υλικού. Οι ξύλινες βίδες ήταν από το τοπικό κατάστημα σπιτιού.

(4) 3/8 μακρύ #8-32 βίδες υποδοχής κεφαλής ταψιού για τα στηρίγματα X Axis σε πλαστική βάση

(4) #8 επίπεδες ροδέλες, ροδέλες με κλειδαριά και εξαγωνικά παξιμάδια - Τα καρύδια Keps μπορούν να χρησιμοποιηθούν για αυτά

(8) 1/2 μακρύ #8-32 βίδες κεφαλής ταψιού για το βραχίονα Y Axis

(8) #8-32 Keps καρύδια

(4) Βίδες 3/8 #6-32 με κεφαλή ταψιού για τοποθέτηση των σερβιτόρων (δύο ανά σερβο)

(4) #6-32 ροδέλες με κλειδαριά + εξαγωνικά παξιμάδια

(2) 1/4 μακρύ #4-40 βίδες κεφαλής ταψιού για τη σερβοκόρνα X Axis

(2) 3/8 μακριά #4-40 βίδες κεφαλής ταψιού για το σερβοκόρνα Y Axis (το αλουμίνιο είναι παχύτερο)

(2) 3/4 μακριά #4-40 βίδες κεφαλής ταψιού για τους περιστροφές

(6) #4-40 παξιμάδια - ίσως ένα ζευγάρι ροδέλες με κλειδαριά και επίπεδες ροδέλες για τους άξονες θα ήταν καλό.

(8) Βίδες γυψοσανίδας 1 58 ιντσών

(4) 3/4 μακρές #8 mod βιδωτές βιδωτές βίδες

Βήμα 2: Χτίζοντας την πλατφόρμα και τον άξονα Χ

Για την πλατφόρμα, χρησιμοποίησα ένα τετράγωνο κομμάτι από πολυανθρακικό πλαστικό. Το πολυανθρακικό είναι πιο ωραίο από το ακρυλικό αφού δεν σπάει όταν τρυπιέται και κόβεται. Δεδομένου ότι η βάση του Lego είναι 10 τετράγωνο, έκανα και το πλαστικό σε αυτό το μέγεθος.

Πρέπει να στερεώσουμε ένα σερβοκόρνα και έναν άξονα στη βάση, οπότε έκοψα μερικά κομμάτια 1,25 "από τη γωνία αλουμινίου 1,5" x 1,5 "x 1/16". Στην πραγματικότητα έκοψα τρία από αυτά, επειδή χρειαζόμαστε ένα ακόμη στο επόμενο βήμα.

Διάτρησα τέσσερις οπές 3/16 σε κάθε κομμάτι για τοποθέτηση στην πλατφόρμα, αλλά στο τέλος, χρησιμοποίησα μόνο δύο από αυτές για τοποθέτηση - χρησιμοποίησα ένα ζεύγος διαγώνιων οπών. Σημείωσα τις τρύπες στο πλαστικό χρησιμοποιώντας τα στηρίγματα ως πρότυπα - Κράτησα το πλαστικό κάθετα σε ένα τραπέζι για να το κάνω τετράγωνο και κράτησα το στήριγμα απέναντί του για να σημειώσω τις τρύπες. Οι κεφαλές των βιδών κολλάνε εκεί που θα είναι η πλάκα Lego, αλλά το σύστημα στερέωσης μαγνήτη που χρησιμοποίησα είναι ψηλότερο, οπότε αυτό δεν είναι θέμα.

Σε ένα στήριγμα, χρειάζεστε μόνο μια τρύπα 7/64 "στο κέντρο για τη βίδα μήκους 3/4" #4-40.

Στο άλλο στήριγμα, χρειάζεστε μια μεγάλη τρύπα στο κέντρο για το σερβοκόρνα. Συνιστώ ανεπιφύλακτα ένα τρυπάνι για αυτό - είναι πολύ ασφαλέστερο και ευκολότερο για αυτές τις μεγαλύτερες τρύπες. Στο σερβο κόρνα, άνοιξα δύο από τις τρύπες με το κομμάτι 7/64 "και τις έβγαλα στο στήριγμα και τρύπησα το βραχίονα. Χρησιμοποιήθηκαν βίδες μήκους 1/4" #4-40 για να συγκρατήσουν το σερβοκόρνα στο υποστήριγμα.

Για να στερεώσω την πλάκα Lego στην πλαστική βάση, χρησιμοποίησα ζεύγη μαγνητών - ένα ζευγάρι σε κάθε γωνία κολλημένο σε κάθε πλευρά, έτσι ώστε η πλάκα Lego να μπορεί να αφαιρεθεί εύκολα για εργασία. Χρησιμοποίησα υπερ-κόλλα (κυανοακρυλικό) και πρέπει να προσέξετε να μην κολλήσετε τους μαγνήτες μεταξύ τους! Έτσι, έβαλα σταγόνες κόλλας στο πλαστικό και κόλλησα τους μαγνήτες στην κόλλα αντί να βάλω την κόλλα στους μαγνήτες. Μόλις στεγνώσουν, έβαλα κόλλα στη βάση Lego και την έσπρωξα πάνω από τα ζεύγη μαγνητών.

Βήμα 3: Δημιουργία του Άξονα Υ

Υπάρχουν δύο τρόποι για να φτιάξετε τον άξονα Υ. Χρησιμοποίησα ράβδο αλουμινίου πάχους 1/8 "και το έσκυψα. 1/16" μπορεί να είναι εντάξει και θα ήταν πολύ πιο εύκολο να λυγίσει. Μπορείτε επίσης να φτιάξετε γωνιακά στηρίγματα από γωνιακό αλουμίνιο ή να χρησιμοποιήσετε τυπικά στηρίγματα και μόλις 4 ίσια κομμάτια αλουμινίου. Αυτό μπορεί να κάνει την κατασκευή ευκολότερη, καθώς η τέλεια κάμψη του μετάλλου μπορεί να είναι δύσκολη, αν και η κάμψη είναι πολύ γρήγορη και η προσέγγιση του βραχίονα μπορεί να είναι βαρύτερη και απαιτεί πολύ περισσότερες βίδες και τρύπες.

Για αυτό το έργο, ο άξονας Υ ήταν 11,25 "x 12". Για την προσέγγιση κάμψης, χώρισα μία από τις πλευρές των 12 "για το στήριγμα. Στην περίπτωσή μου, με τη μεταλλική πλάκα σύνδεσης 1/8" απέναντι από το σερβο, τους επέτρεψε να ισορροπήσουν όμορφα, ώστε το σερβο να μην χρειάζεται να δυσκολεύεται να κρατήσει είναι επίπεδο.

Για να ενώσω τον βρόχο, χρησιμοποίησα ένα κομμάτι ράβδου 1,5 "και άνοιξα τρύπες 3/16" και χρησιμοποίησα μακριές βίδες #8-32 1/2 "με παξιμάδια Keps. Διάνοιξα πρώτα τις 8 τρύπες στο κομμάτι σύνδεσης και μετά εντοπίστηκα αυτές οι τρύπες στον άξονα Υ, τοποθετώντας το επίπεδο σε ένα τραπέζι για να ευθυγραμμιστεί όμορφα. Με την προσέγγιση του γωνιακού βραχίονα, αυτό το βήμα δεν θα ήταν απαραίτητο.

Στη μία πλευρά του άξονα Υ, το σερβο για τον άξονα Ζ πρέπει να τοποθετηθεί. Εντόπισα το περίγραμμα σερβο, εξασφαλίζοντας ότι το κέρατο σερβο ήταν στη μέση της πλευράς. Το σερβο σώμα θα είναι λίγο εκτός λειτουργίας. Στη συνέχεια, χρησιμοποίησα ένα εργαλείο Dremel για να κόψω το ορθογώνιο και το έβαλα τετράγωνο και λείο. Για να τοποθετήσω το σερβο, χρησιμοποίησα το ίδιο το σερβο ως οδηγό και άνοιξα δύο οπές 7/64 για τις βίδες #6-32 για να το τοποθετήσω. Χρησιμοποίησα μια βίδα, ένα πλυντήριο με κλειδαριά και ένα παξιμάδι για να τα συγκρατήσω - δεν υπήρχε αρκετός χώρος για ένα επίπεδο πλυντήριο.

Στην αντίθετη πλευρά από το σερβο, στο στήριγμα σύνδεσης, ανοίξτε μια τρύπα 7/64 για να χωρέσει ο άξονας.

Ένας σερβοκόρνος και ένας περιστροφικός άξονας πρέπει να προστεθούν στον άξονα Υ - όπως ακριβώς και στο προηγούμενο βήμα.

Βήμα 4: Χτίζοντας τη βάση

Θα υπάρχει ένα σερβο -στήριγμα και ένα περιστροφικό στη βάση. Η μία πλευρά αυτών των γωνιακών τεμαχίων αλουμινίου μπορεί να κοπεί σε πλάτος 3/4 ", καθώς θα στηριχθούν στις σανίδες πεύκου. Ο άξονας είναι μόνο ένα ακόμη κομμάτι αλουμινίου γωνίας 1,25", με μια τρύπα 3/16 ".

Μπορείτε να αγοράσετε σερβο -αγκύλες ή να τις φτιάξετε - δείτε την εικόνα με έναν τρόπο. Για αυτό που έφτιαξα, χρησιμοποίησα ένα μακρύ κομμάτι 2,5 "από αλουμίνιο γωνίας 1,5" x 1,5 ".

Η βάση μπορεί να είναι από ξύλο. Χρησιμοποίησα σανίδες υψηλής ποιότητας 1x4. Δύο από αυτά είχαν μήκος 15 "και δύο 13,25" - αυτά ήταν κρίσιμα για να βεβαιωθείτε ότι το σερβο και το περιστρεφόμενο ταιριάζουν απόλυτα. Χρησιμοποίησα βίδες γυψοσανίδας 1-5/8 "για να τις κρατήσω μαζί. Προ-τρυπούσα τις τρύπες με ένα τρυπάνι αντι-νεροχύτη αφού ήταν κοντά στην άκρη του ξύλου.

Ο περιστροφικός άξονας είναι κεντραρισμένος σε μία από τις πλευρές 11,25 ιντσών και ο βραχίονας σερβο στην άλλη πλευρά - φροντίστε να κεντράρετε το σερβοκόρνα και όχι το σώμα σερβο, το οποίο θα είναι λίγο μετατοπισμένο.

Άνοιξα μερικές τρύπες 3/16 "στο κάτω μέρος των δύο στηριγμάτων και χρησιμοποίησα 3/4" μήκους #8 βιδωτές βίδες (μεγάλες κεφαλές ταψιού) για να τις βιδώσω στο ξύλο.

Βήμα 5: Σχεδιασμός λαβυρίνθου

Με μόνο τέσσερις πρωτόγονες κινήσεις (Πάνω, Κάτω, Αριστερά, Δεξιά), ο σχεδιασμός του λαβύρινθου μπορεί να είναι μια πρόκληση. Δεν μπορείτε να γυρίσετε το μάρμαρο στη μέση ενός διαδρόμου, οπότε χρειάζονται κάποια ειδικά σχέδια. Δείτε την εικόνα για τα σχήματα που επιτρέπουν διακλάδωση. Το κέντρο των μοτίβων μπορεί να είναι διαφορετικών μεγεθών και ενδεχομένως να μην χρησιμοποιείται καθόλου, αλλά το να έχεις κάτι εκεί βοηθά στη διατήρηση της μπάλας σε καλό δρόμο αν δεν κινείται ακριβώς ευθεία. Αυτά τα σχέδια έχουν τέσσερις εξόδους, αλλά μπορείτε να αποκλείσετε μία από αυτές για να έχει τρεις.

Βήμα 6: Servos

Έχω δοκιμάσει μερικά servos με αυτό το έργο. Οι τυπικές θα λειτουργήσουν, αλλά θα είναι λίγο ασταθείς κρατώντας τη θέση του επιπέδου. Επίσης, χρησιμοποίησα σερβιτόρους Hitec HS-645MG αφού είχαν πολύ καλύτερη θέση στο επίπεδο. Για αυτό το έργο, όμως, άλλαξα στα ψηφιακά σερβίτς Hitec HS-5645MG, καθώς έχουν άφθονη ισχύ συγκράτησης χωρίς να τρεμοπαίζουν στο επίπεδο τραπέζι και η νεκρή ζώνη μπορεί να ρυθμιστεί για την ισοπέδωση του τραπεζιού, εάν είναι απαραίτητο.

Επισυνάπτεται ο πιο πρόσφατος κωδικός Arduino για τη λειτουργία τοπικού ελέγχου. Καλα να περνατε! Αυτό είναι ένα εξαιρετικό έργο για παιδιά όλων των ηλικιών για να παίξουν.