R2D2: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

"این دستورالعمل برای برآوردن الزامات پروژه Makecourse در دانشگاه فلوریدا جنوبی ایجاد شده است (www.makecourse.com)"

آیا طرفدار جنگ ستارگان هستید؟ آیا عاشق Astroidch Droids هستید؟ آیا عاشق ساختن چیزها هستید؟ اگر به هر یک یا همه این سوالات بله پاسخ داده اید ، این دستورالعمل برای شما است!

این راهنما به گونه ای طراحی شده است که تا حد امکان به شما کمک کند تا Droid astromech R2D2 خود را بسازید!

مرحله 1: فهرست مواد

در اینجا لیست گسترده ای از مواد مورد نیاز است:

1 میکروکنترلر آردوینو Uno

1 تخته راننده موتور L298N

2 موتور DC 6-9V (راه اندازی گیربکس اختیاری)

2 چرخ

1 مجموعه چرخ کوچک کاستور

2 آداپتور باتری

6 باتری AA

1 باتری 9 ولت

مجموعه ای از کابل های جهنده مرد به مرد

مجموعه ای از کابل های جهنده مرد به زن

2 سوئیچ (اختیاری)

1 موتور سروو

لوله PVC 4 اینچی (طول 7 اینچ)

گنبد اکریلیک با قطر 4.5 اینچ

تخته فوم

تابلوی تصویرسازی

چسب حرارتی تفنگی

چسب گرم

چسب گوریل

رنگ اکریلیک (آبی ، مشکی ، خاکستری و سفید)

قلم موی رنگ آمیزی

ابزار برش

علاوه بر مواد ، این منابع و ابزارها نیز مورد نیاز/مفید هستند:

آزمایشگاه چاپگر سه بعدی / چاپ سه بعدی

ابزار لحیم کاری

برش دهنده ها و استریپرهای سیم

کامپیوتر یا لپ تاپ

مرحله 2: نرم افزار مورد نیاز

موارد زیر رایگان است اگر شما دانشجو هستید و برای این پروژه مورد نیاز هستید:

مخترع Autodesk

نرم افزار آردوینو

هر دو نرم افزار با Windows و Mac OSX سازگار هستند.

توجه: هر برنامه CAD کار خواهد کرد. برای این پروژه از Autodesk Inventor استفاده شده است.

مرحله 3: طرح آردوینو

این طرح آردوینو در نسخه 1.8.8 است.

برای اجرای کد ، کد ارائه شده را بارگیری کرده و آن را از نرم افزار Arduino خود باز کنید

با کلیک روی "Tools" در نوار منو و تأیید صحت "Port" ، مطمئن شوید که برد Arduino شما به رایانه شما متصل است

روی پیکان آبی بارگذاری با USB متصل به رایانه و میکرو کنترلر کلیک کنید

کد این پروژه یک حلقه ساده است. سروو موتور سر R2D2 را 180 درجه به طور مداوم می چرخاند. همزمان با سروو موتور ، هر دو موتور DC به طور همزمان برای مدت زمان مشخص کار می کنند و سپس موتور DC راست فقط برای یک زمان مشخص برای چرخاندن سمت چپ کار می کند ، سپس حلقه تکرار می شود تا خاموش شود.

توضیحات مفصل در مورد آنچه هر خط کد انجام می دهد در خود کد ارائه شده است.

توجه: کتابخانه servo.h که در کد گنجانده شده است به طور استاندارد با طرح آردوینو ارائه می شود.

مرحله 4: مونتاژ سیستم کنترل

اگر برای اولین بار است که مدارها را مشاهده می کنید ، نگاه کردن به آن می تواند ترسناک باشد ، اما با شماتیک و تصاویر ارائه شده ، این روند باید به اندازه کافی آسان دنبال شود. با قرار دادن برد راننده موتور L298N ، سیم کشی هرگز آسان تر نبوده است.

این سیستم کنترل سه جزء اصلی دارد:

موتور DC پای چپ (کنترل شده توسط برد راننده موتور L298N)

موتور DC پای راست (کنترل شده توسط برد راننده موتور L298N)

سروو موتور (کنترل شده توسط برد آردوینو)

در مرحله 3 ، پین ها و پایانه های برد راننده موتور برای اطلاع شما برچسب گذاری شده است. سیمهای مثبت و منفی به پورتهای مربوطه خود در صفحه راننده موتور وارد می شوند. بسته باتری 9V+ که موتورها و برد راننده موتور را تغذیه می کند به پین های چپ و وسط در ترمینال 3 پورت روی برد راننده موتور متصل می شود و پورت سمت راست به برد آردوینو متصل می شود.

با استفاده از 6 کابل بلوز نر به ماده ، 6 پین را به پین های مشخص شده روی برد آردوینو وصل کنید. توجه داشته باشید که پین های فعال شده باید با "~" در جلوی آن به پین ها بروند. این پین های PWM هستند که Arduino را قادر می سازد تا سرعت موتور را کنترل کند.

سروو موتور مستقیماً به برد آردوینو متصل می شود. سیم نارنجی به پین "~" متصل می شود زیرا به سیگنال PWM نیاز دارد ، در حالی که سیمهای قرمز و قهوه ای به ترتیب سیمهای مثبت و منفی هستند. از باتری 9 ولت اضافی برای تغذیه برد آردوینو از طریق درگاه باتری استفاده می شود.

توجه: برای سهولت استفاده ، می توانید سوئیچ ها را در سیم های مثبت بسته های باتری لحیم کنید. این کار با جدا کردن سیم مثبت و لحیم کاری یک کلید به صورت سری با سیم انجام می شود.

اگر با برد راننده موتور خود مشکل دارید ، در اینجا برخی از راهنمایی های اضافی است که هنگام عیب یابی استفاده کردم. آموزش تخته راننده موتور L298N

مرحله 5: اجزای CAD

هدف از طراحی این است که چیزی سرگرم کننده ، کاربردی و تا حد امکان به کیفیت فیلم نزدیک شود. به عنوان مثال ، من می خواستم که واحد R2D2 در شیب کمی بنشیند. مدل پاها جدا از بدن و سر است که امکان جهت گیری R2D2 را در هر موقعیتی فراهم می کند.

اینها قسمتهایی هستند که من با استفاده از Autodesk Inventor ایجاد کردم. بدن ، سر ، پاها ، پاها و ساختار داخلی همه جدا از یکدیگر ساخته شده اند. اگر چاپگر سه بعدی خود را دارید می توانید از آن استفاده کنید یا اگر به آزمایشگاه چاپ سه بعدی دسترسی دارید ، این نیز کار می کند. آزمایشگاه های چاپ به طور کلی مقرون به صرفه هستند بنابراین اگر از آن مسیر بروید ، باید مقرون به صرفه باشد. من مسیر ساختن هر جزء از مواد مختلف سرگرمی را طی کردم که بعداً به تفصیل مورد بحث قرار خواهد گرفت.

نکته در مورد طراحی: پایه ها توخالی ساخته شده اند تا سیم های موتور DC از طریق آنها عبور کنند.

مرحله ششم: مونتاژ

مقدمه: من تصمیم گرفتم R2D2 خود را از تخته فوم ، تخته Illustrator ، PVC و اکریلیک بسازم. این قطعات همچنین می توانند به راحتی چاپ سه بعدی شوند.

در کل این ساختار ، من از قطعات مدل سه بعدی که در مرحله 6 توضیح داده شده است برای ابعاد استفاده کردم.

من شروع به ساختن ساختار داخلی لوله PVC کردم. ارتفاع لوله 7 اینچ است ، بنابراین ارتفاع سازه باید در داخل آن قرار گیرد. موتور سروو دارای شکافی است که به قسمت بالای تخته فوم دایره بریده شده و سیم ها به داخل بدنه هدایت می شوند. برد آردوینو ، L298N و باتری با چسب حرارتی روی ساختار پشتیبانی نصب شده اند. جهت هر قطعه را یادداشت کنید تا بسته های باتری متصل شوند و کابل USB باید فضای کافی برای اتصال نیز داشته باشد. پس از نصب سیستم کنترل ، ساختار پشتیبانی را در بدنه قرار دهید.

سپس هر پانل جداگانه برای پاها ایجاد کردم. قطعاتی که برای برش نیاز دارید در تصاویر بالا به تفصیل آمده است. قطعات پشتیبانی از تخته فوم برای پشتیبانی بیشتر اضافه می شود. پنل پشتی را روی پاها وصل نکنید تا زمانی که سیم ها از بین آنها عبور کنند.

پاها قبل از اتصال به پاها جداگانه ایجاد می شوند. موتورهای DC که در این پروژه مورد استفاده قرار گرفتند از یک کیت اتومبیل آردوینو تهیه شده و دارای پیچ های نصب شده بودند که برای اتصال به دیوار پا استفاده می شد. یک سوراخ کوچک باید در قسمت بالای پا قطع شود تا سیم از طریق آن عبور کند. دو تا از این پاها باید ایجاد شده و به پاهای مربوطه متصل شوند. هر دو محصول نهایی در تصویر ضمیمه شده است.

پای میانی به همان شکل ایجاد می شود که پای چپ و راست ایجاد می شود. با توجه به نقاشی CAD ، چندین قطعه نیم دایره وجود دارد که از پا و پایین واحد R2 بریده شده و به صورت عمودی متصل می شوند. بعداً اینها به هم می چسبند و چسب اضافه می شود تا جهت صحیح پای میانی را بدست آورید. یک چرخ کرچک کوچک به این پا متصل شده است تا پشتیبانی و سهولت فرمان را برای واحد R2 افزایش دهد. به نظر من آسانتر است ابتدا پای وسط را قبل از اتصال ساق پا/راست چپ و راست وصل کنم.

سر با برش یک گنبد اکریلیک و تخته فوم ایجاد می شود تا شکل "گنبد" ایجاد شود. یک بازوی سروو را به قسمت زیرین گنبد در مرکز وصل کنید. این بعدا به سروو موتور متصل می شود.

توجه: برای به دست آوردن شکل منحنی در پاها و سر ، تخته Illustrator (مقوا) را به طول ببرید و به منحنی دلخواه خود خم شوید. به نظر من ساده تر این بود که ابتدا تخته را کمی به شکل خم کرده و سپس بلافاصله در جای خود بچسبانم.

در نهایت ، می توانید این پروژه را به دلخواه خود نقاشی کنید. من با طرحی ساده برای به دست آوردن حالت "R2D2" رفتم اما بیش از حد مفصل و پیچیده نبودم.

هشدار: در صورت استفاده از فوم ، از اسپری رنگی که دارای استون است استفاده نکنید ، در غیر این صورت کفپوش شما را حل می کند.

مرحله 7: محصول نهایی و استفاده

در اینجا محصول نهایی پس از کار و مونتاژ رنگ جدید است. با خیال راحت حتی بیشتر از من جزئیات را اضافه کنید.

اضافات و امکانات این پروژه بی پایان است! بلوتوث ، صداها و چراغ های چشمک زن به نام چند مورد!

لذت ببرید و از ساخت خوشحال باشید!