چگونه PHIL بسازیم - یک ربات ردیابی نور: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

در این دستورالعمل به شما نشان خواهم داد که چگونه این ربات ردیاب نور دو محوره را با استفاده از Arduino Uno ساخته ام. تمام CAD و کد شامل خواهد شد تا بتوانید خودتان آن را بدون نیاز به مهارت برنامه نویسی یا طراحی طراحی کنید. تنها چیزی که نیاز دارید یک چاپگر سه بعدی ، یک Arduino Uno و چند قطعه اصلی دیگر است!

تدارکات

ابزارهای مورد نیاز شما:

رایانه شخصی (دیروز)

چاپگر سه بعدی

آهن لحیم کاری (و سیم لحیم کاری)

پیچ گوشتی

مواد:

رشته چاپ سه بعدی (PLA توصیه می شود)

تخته اولیه

نوار لاستیکی یا فوم خود چسبنده (اختیاری)

مقداری سیم هسته نازک

لوله های کوچک کننده حرارتی

اجزای خارج از قفسه:

Arduino Uno (یا برد سازگار)

خازنهای 2 x 100 µF برای 5 ولت

2 موتور سروو میکرو

4 مقاومت وابسته به نور (LDR's)

LED 1 x 5 میلی متر

1 x مقاومت 220 اهم

مقاومت 4 x 10 کیلو اهم

11 پیچ M3 خودکار

8 عدد پیچ خودکار M2

4 عدد پیچ دستگاه M3 با مهره

مرحله 1: چاپ تمام قطعات

اولین قدم این است که تمام قطعات را با استفاده از فایل های STL که ارائه کرده ام به صورت سه بعدی چاپ کنم. من نقاشی خود را به دلخواه انجام دادم ، اما می توانید آن را همانطور که هست بگذارید یا از رنگ های مختلف رشته استفاده کنید. این به شما بستگی دارد!

مرحله 2: مونتاژ الکترونیک و Gimble

برای این مرحله می توانید موتورهای LDR و سروو را نصب کرده و همچنین Arduino را روی صفحه اصلی نصب کنید. به خاطر داشته باشید که ما هنوز باید صفحه توزیع برق را بسازیم ، بنابراین هیچ قطعه ای را که از قبل چاپ سه بعدی کرده اید ، از قبل مونتاژ نکنید.

نصب LDR:

این ربات نور را با مقایسه مقادیر برگشتی توسط 4 مقاومت در برابر عکس ردیابی می کند. اگر منبع نور عمود بر سر ردیاب نباشد ، مقادیر با یکدیگر تفاوت خواهند داشت ، زیرا سایه روشن بر برخی از LDR ها سایه می اندازد. سپس کد آردوینو سر را در محور X و Y حرکت می دهد تا با منبع نور در نقطه ای باقی بماند. نصب LDR بسیار ساده است: آنها دارای جیب های خاصی هستند که در قسمت رهگیری طراحی شده اند. به سادگی پاها را از سوراخ ها بیرون بیاورید ، چسب فوق العاده ای بزنید و آن را به داخل فشار دهید تا سطح آن یکدست شود.

نصب سرووها:

سرویس ها را در جای خود قرار دهید و مطابق شکل آنها را با پیچ M2 خود محکم کنید. اکنون می توانید مونتاژ مکانیکی را با بستن شاخ های سرو به براکت های تعیین شده تکمیل کنید. پس از این می توانید سر ردیابی را با استفاده از 4 پیچ و مهره دستگاه M3 به بالای مجموعه وصل کنید. محور محور X را می توان با استفاده از هر چیزی که می تواند به عنوان یک شفت 3 میلی متری کار کند ، متصل کرد. من از یک تکه سیخ BBQ استفاده کردم. این گیمبل محور دوگانه را تکمیل می کند.

نصب Arduino Uno:

سوراخ های پیچ آردوینو را با سوراخ های صفحه اصلی تراز کنید و آن را با 3 پیچ M3 خودکار محکم کنید.

مرحله 3: توزیع قدرت

یکی از اجزای کلیدی این ربات ، برد تقسیم قدرت است ، زیرا اطمینان می دهد که قدرت صحیح به قطعه مناسب منتقل می شود. این برد همچنین به کاهش نوسانات ولتاژ ناشی از تغذیه سرویس ها به طور مستقیم از آردوینو کمک می کند.

ساخت تابلو:

یک قطعه تخته اولیه را با اندازه تقریبی 45 در 35 میلی متر برش دهید. این امر به شما فضای کافی برای لحیم کاری همه اجزا را می دهد. به نمودار مدار ارائه شده رجوع کنید و بر این اساس قطعات را لحیم کنید. سروو موتورها هر دو دارای خازن 100 میکرو اف بر روی سیم قدرت و سیم خود هستند تا از افت رأی جلوگیری شود. 4 LDR دارای مقاومت 10 کیلو اهم به عنوان ولتاژ متصل به زمین هستند (به نمودار مدار مراجعه کنید). LED قدرت در سوراخی روی محفظه لوازم الکترونیکی قرار می گیرد و دارای مقاومت 220 اهم متصل شده است تا قدرت را کاهش دهد تا از سوختن آن جلوگیری شود. به جای استفاده از تخته اولیه ، می توانید همه چیز را با هم در هوا بچسبانید ، اگرچه این امر بسیار کثیف خواهد بود.

مرحله 4: مونتاژ کامل

اکنون که تابلوی توزیع برق زمان آن فرا رسیده است که همه چیز را کنار هم قرار دهیم!

اتصال سیم ها:

ابتدا سیمهای مناسب را از صفحه توزیع برق به اجزای مختلف تعیین شده بچسبانید. (مطمئن شوید که آنها را از طریق سوراخ داخل دستگاه الکترونیکی از پایین عبور دهید ، در غیر این صورت با مشکل روبرو خواهید شد!) مهم: اطمینان حاصل کنید که LDR ها را در ترتیب مناسب مانند تصویر نشان داده اید. این اعداد با اعداد موجود در نمودار مدار مطابقت دارد. سرویس ها هم همینطور - قسمت پایینی با "Y" و بالای آن با "X" مشخص شده است. می توانید از لوله های کوچک کننده حرارتی برای تمیز کردن کمی وسایل استفاده کنید. حالا سیمهای باقیمانده را به پین های مناسب در آردوینو وصل کنید. LED پاور را می توان پس از استفاده از چسب فوق العاده به سوراخ بالای پورت USB فشار داد.

مونتاژ قطعات چاپ سه بعدی:

هم اکنون می توانید مجموعه gimble را با 4 پیچ M3 خودکار به بالای بدنه لوازم الکترونیکی متصل کنید. در مرحله بعد ، آردوینو (که قبلاً به صفحه پایینی متصل شده است) را به همراه برد توزیع کننده برق در محفظه لوازم الکترونیکی قرار دهید و فشار دهید تا صفحه با پایین تراز شود و سوراخ های پیچ هم تراز شوند. اکنون ، با استفاده از 4 پیچ M3 خودکار ، صفحه پایینی را به محفظه لوازم الکترونیکی وصل کنید. برخی از پایه های لاستیکی/فوم را می توان روی پیچ ها اضافه کرد تا به آن ثبات ببخشد و از خراشیدن پیچ ها روی میز شما جلوگیری کند.

مرحله 5: کد نویسی

زمان آن فرا رسیده است که به این ربات جان بدهیم! کدی را که به این مرحله ضمیمه کرده اید ، بیابید و آن را از طریق Arduino IDE در Arduino بارگذاری کنید (در اینجا قابل بارگیری است). این ربات از طریق USB کار می کند ، بنابراین می توانید از هر منبع تغذیه USB استاندارد برای تغذیه آن استفاده کنید. (به عنوان مثال پاور بانک ، شارژر تلفن ، لپ تاپ و غیره)

مرحله 6: نکات نهایی

اکنون می توانید فیل را قدرت دهید و از او بخواهید خودش صحبت کند! از چراغ قوه (یا هر منبع نور روشن دیگر) استفاده کنید و سعی کنید آن را به اطراف بچرخانید. باید نور را هر جا که می رود دنبال کند. اگر کار می کند ، تبریک می گویم ، شما آن را درست درست کرده اید!

این اولین پروژه رباتیک من بود و فکر می کنم خیلی خوب پیش رفت. لطفاً توجه داشته باشید که "Dynagon Robotics" یک شرکت نیست ، فقط نامی است که من برای نمایندگی پروژه های رباتیک خود به آن رسیدم.

خوشحالم ساختم:)

جایزه دوم در مسابقه روبات ها