STEGObot: Stegosaurus Robot: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Konceptet med denne lille kammerat har viljen til at skabe mere legende robotter for at gøre min 4 -årige dreng endnu mere interesseret i at lære elektronik og robotik.

Dets hovedtræk er den stegosaurus-formede PCB, der udover at være hoveddelen til at understøtte al elektronik, er en grundlæggende del af æstetik.

Jeg agter at vise hele designet og konstruktionen af denne robot for en klarere opfattelse af konteksten.

Den første video viser en oversigt over koncept og design, mekanik, elektronik og programmering, men jeg vil også beskrive disse trin her med nogle yderligere oplysninger og detaljer.

Trin 1: Design

Da jeg sad ved mit skrivebord med et stegosauruslegetøj af mit barn i hånden til inspiration, begyndte jeg at tegne delene direkte på pap.

Jeg endte med en flot pap prototype for at teste ben- / gangmekanismen og få et godt overblik over den faktiske størrelse og arrangement af delene.

Da jeg kendte de ønskede dimensioner, begyndte jeg at tegne den sidste model og 2D -skabeloner til de mekaniske dele.

Trin 2: Mekanik

Alle mekaniske dele var fremstillet af kraftige polystyrenstykker (2 mm tykke plader). Dette er mit yndlingsmateriale til fremstilling af tilpassede dele til mine robotter, og jeg har brugt dette materiale i cirka 8 år.

Metoden er enkel: Skabelonerne limes over plastikstykkerne med pindelim. Når limen er godt tør, skærer jeg stykkerne i linierne med en værktøjskniv. Til lige linjer bruger jeg også en metallineal til at styre snittene, så de har et virkelig lige snit.

Nogle dele skal styrkes yderligere. I disse tilfælde kombinerer jeg flere lag for at nå den nødvendige styrke, og ved hjælp af instant klæbemiddel til at forbinde alt.

For at give delene en glat finish, sliber jeg dem først med # 60 sandpapir for at fjerne overskydende materiale og # 500 sandpapir til fin efterbehandling.

Hullerne laves let med boremaskine.

Det sidste trin er at male alt. Først med sprayprimeren for at se, om alt er glat nok og til sidst den ønskede farve.

Servomotorer til benene / gangmekanismen er alle Hitec miniservoer. Den midterste er en HS-5245MG og de to andre (til for- og bagben) er HS-225MG. Jeg valgte dem ikke af nogen særlig grund … det var simpelthen fordi det var dem jeg havde hjemme. Men de er fremragende servomotorer med metalgear og har mere drejningsmoment end nødvendigt.

Liste over materialer til mekanik:

• højstyrket polystyren (2 mm tykt ark);
• øjeblikkelig klæbemiddel;
• grå sprayprimer;
• grøn spraymaling;
• Hitec HS-5245MG servomotor (1x);
• Hitec HS-225MG servomotor (2x);
• M3 nylonstandoff 35 mm (4x);
• bolte og møtrikker;
• sandpapir (# 60 og # 500).

Trin 3: Elektronik

PCB'et (som jeg kalder STEGOboard) er designet til at gøre det let at tilslutte servomotorer og NRF24L01 -modulet til et Arduino Nano -kort. Dette kunne selvfølgelig have været gjort med en meget lille print. Men som jeg sagde før, er PCB også en grundlæggende del af æstetik.

Da jeg forestillede mig hele robotten i tankerne, havde jeg den idé, at den skulle have et stort grønt print på ryggen med de karakteristiske drageformede plader.

PCB -formfilen (SVG) blev lavet med Inkscape, og skematikken og arrangementet af de elektroniske dele på tavlen blev lavet med Fritzing. Fritzing blev også brugt til at eksportere Gerber -filer, der var nødvendige til fremstilling.

PCB blev fremstillet af PCBWay.

PCB'en har tre stik til servomotorer og headere til Arduino Nano -kortet og NRF24L01 -modulet. Det har også et stik til strømforsyningen. Alt blev loddet med blyfri lodning.

Strømforsyningen er lavet af to LiPo -batterier forbundet i serie, så jeg har 7,4V. Men servomotorerne accepterer maksimalt 6 volt. Derfor har det også et nedtrappet LM2596-modul til at levere den korrekte spænding og ikke brænde servomotorer.

Liste over materialer til elektronik:

• Arduino Nano R3;
• NRF24L01 modul;
• retvinklede stifter;
• kvindelige overskrifter;
• LiPo batteri 3,7V 2000 mAh (2x);
• blyfri loddetråd;
• LM2596 trin ned spændingsregulator;
• loddeflux.

Trin 4: Programmering

Programmeringen af STEGObot er meget enkel, da den kun har tre servomotorer, og den blev lavet med Arduino IDE.

Grundlæggende er vi nødt til at flytte den midterste servomotor for at vippe fronten af kroppen og rotere forbenenes servo (samtidigt roterer bagbenene på den modsatte måde). Så det trækker robotten fremad.

Trin 5: At have det sjovt

STEGObot kan bevæge sig fremad, bagud og dreje til venstre og højre. Det fjernbetjenes med en brugerdefineret fjernbetjening, som jeg lavede for at styre alle mine robotter.