Modificeret Wild Thing - Joystick -styring - Nyt og forbedret: 7 trin (med billeder)

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

Opdatering 1/8/2019: To år efter afslutningen af dette projekt har jeg designet og fremstillet flere printkort for at lette konvertering af disse kørestole. Det første printkort er næsten det samme som det brugerdefinerede protoboard loddet heroppe, men i stedet er et professionelt fremstillet bord, der tager en Arduino Nano. Der er også en drop-in-erstatning for det originale lagerstyringskort (det har indbyggede motordrevne kredsløb) samt et kort, der tilsluttes lagerstyringskortet og efterligner dets joysticks, hvilket gør dem meget lettere at bruge. Her er alle oplysninger om disse bestyrelser: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… Hvis du vil have et af disse bestyrelser, bedes du kontakte mig via min blog, og vi kan gå derfra: https:/ /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

Denne vejledning er skrevet af Willem Hillier, en elev på Champlain Valley Union High School, der ligger i Hinesburg, VT. Dette projekt blev afsluttet inden for og uden for Design Tech og Engineering Robotics klasser undervist af Olaf Verdonk.

I slutningen af marts 2017 kontaktede en lokal fysioterapeut gymnasiet og spurgte, om vi ville være i stand til at ændre en Fisher Price Wild Thing til enkelt joystickbrug ved at følge denne instruktionsbog: https://www.instructables.com/id/ Wild-Thing-Modification/

Vi tog disse instruktioner og forbedrede designet, hvor vi kunne. De områder, hvor vi forbedrede, omfattede:

• Elektronik montering/ledninger
• Kode
• Joystick og joystick mount
• PVC -monteringssystem
• Ryglæn, nakkestøtte og andre støttekonstruktioner
• Caster hjul

Vi brugte ikke en ekkolodssensor og piezo -bipper i vores konstruktion som originalen gjorde.

På den sidste byggedag, da vi monterede de sidste støttestrukturer og præsenterede projektet for pigen, var den lokale presse til stede. De filmede og interviewede flere mennesker, og efter at have været i de lokale nyheder blev videoen vist på de nationale nyheder såvel som på utallige steder online.

Disse instruktioner er ikke omfattende som den originale Instructable er, men er snarere en "tilføjelse", der kun omhandler de områder, vi ændrede.

Undskyld for de underordnede fotos i hele denne instruks. Jeg havde en iPhone 5 under dette projekt, og det har ikke det bedste kamera …

ANSVARSFRASKRIVELSE: Champlain Valley Union High School eller nogen af dens elever, fakulteter og personale er ikke ansvarlige for skader på nogen eller skader på genstande inklusive bilen forårsaget af ændringerne. Enhver form for ændring annullerer også garantien fra bilproducenten

Trin 1: Dele og forbrugsvarer

Selvom det stort set er det samme som den originale instruktionsliste, er der nogle forskelle.

Mange af disse dele kan købes lokalt hos Home Depot, Lowe's eller din lokale isenkræmmer. Alle priser er de, der er angivet på tidspunktet for bogføring.

PVC -ramme:

• 3/4 "PVC -rør
• Møtrikker, bolte og skiver til gennemboltning
• 90 graders PVC -albuer - x4
• 30 graders PVC -albuer - x2

Omtrentlige indramningsomkostninger: $ 30-40

Elektronik:

• Adafruit Pro Trinket - 5V 16MHz

  • Bruges til at tage input fra joysticket og styre motorerne korrekt
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95

• Joystick

  • Enhver 2 -akset analog joystick fungerer - brug den, der fungerer bedst fysisk til din applikation.
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99Kraft

• Distributionsbus (x2)

  • Bruges til at fordele strøm og forenkle ledningerne
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • $ 1,95 x 2

• Trim potentiometer

  • Bruges til at styre bilens hastighed.
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• Perfboard

  • Bruges til at lodde anden elektronik på plads. Fungerer som et printkort til controllerelektronikken.
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50

• Mandlige overskrifter

  • Bruges til at oprette stik til andre komponenter
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95

• Kvindelige overskrifter

  • Brugt i den anden ende - vi vil vedhæfte dette til joystick -kablet, så det kan tilsluttes vores kontrolkort.
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• Motorstyringer (x2)

  • Du kan bruge enhver 12V PWM -motorstyring med omvendte muligheder, selvom det er det, vi brugte, og de er fremragende (omend lidt dyre).
  • $ 45,00 x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• Kondensatorer (x2)

  • Niveauerer spændingen, når du trækker meget strøm (f.eks. Accelererer hurtigt).
  • https://www.digikey.com/product-detail/en/UVK1E472M
  • $ 1,37 x 2

• Afbryderen

  • Bruges til at tænde/slukke bilen
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Si
  • $3.42

• Sikringsholder

  • https://amzn.to/2seAlYf
  • $2.98

• 20A bilsikring

  Du kan købe disse meget billigt lokalt

• Enhver kraftig tråd

  • Bruges til strømkabler
  • Kan let købes lokalt

• Lille 4 eller flere pin kabel

  • Anvendes som joystick -kabel
  • USB -kabler fungerer godt

• Ringterminaler

  Du kan købe disse lokalt

• Valgfrit: opgraderet batteri

  • Giver dig en løbetid på cirka det dobbelte af lagerbatteriet
  • https://amzn.to/2ssMjPV
  • $33.11

• Powerpole -stik

  • For nem fjernelse af batteri og nem opladning
  • https://amzn.to/2sDocOY
  • $12.95

Samlede elektronikomkostninger: $ 190,69

Samlet estimeret ændringsomkostning: $ 200-300

Trin 2: Elektronik Montering/ledninger

I stedet for at lodde alle de nødvendige ledninger direkte til Adafruit Trinket Pro, valgte jeg at bygge et printkort, der havde alle de nødvendige forbindelser brudt ud.

Jeg brugte perfboard og loddet kvindelige overskrifter til Trinket Pro. Jeg brugte mandlige overskrifter til strøm-, servo- og joystick -forbindelserne. Hastighedspotentiometeret er loddet direkte på dette kontrolkort, i modsætning til det originale design, hvor hastighedsjusteringspotentiometeret var eksternt i forhold til kontrolkortet. Dette er betydeligt mere pålideligt (i modsætning til et stik) og er lettere at fremstille.

Derudover er der to kontakter, der styrer, hvilket joystickhoved der er aktivt. Den ene switch skifter x-aksesignalet mellem de to overskrifter, og den anden skifter y-aksens signal. Hvert header er forbundet "modsat" det andet - f.eks. jorden og VCC skiftes i position fra det andet hoved. Dette gør det muligt at skifte joysticket mellem venstre og højre betjening ved blot at skifte joystick -overskrift og vende to kontakter uden omprogrammering af controlleren.

Trin 3: Kode

Da jeg prøvede den originale kode, opdagede jeg, at den var ekstremt forsinket. Efter nogle undersøgelser/test blev det bestemt, at ekkolodskoden fik kontrolsløjfen til at køre meget langsomt, når der ikke var tilsluttet en ekkolodssensor. Dette var fordi Arduino ville sende et "ping" til ekkolodssensoren og vente på tiden for at modtage et "ping" tilbage fra ekkolodssensoren. Når der ikke er tilsluttet en ekkolodssensor, får den aldrig et ping tilbage, men venter et stykke tid med at modtage en, før den til sidst går ud.

Efter at have fjernet denne kode samt anden unødvendig kode (specifikt kode designet til at køre en bil med styreservo), kørte den ganske godt.

Trin 4: Joystick og joystickmontering

Det originale design brugte et standard 2-akset potentiometer joystick fra en fjernbetjening til et fly osv. Mens disse arbejder, er de ofte ikke af særlig høj kvalitet, og derudover er håndtaget ikke ideelt, da det er lavet til at blive brugt med en enkelt tommelfinger. Vi valgte at bruge et 2-akset joystick med et kuglehåndtag til brugervenlighed. Jeg designede og 3D -printede en holder til joysticket. I alt gennemgik den 4 udskrivningsrevisioner, før den var tilfredsstillende.

Der er flere ting at bemærke om joystickbeslaget:

• Den bruger to gennemgående huller til at fastspænde til 1 "PVC. For at bestemme den nøjagtige størrelse, der er nødvendig til dette, har vi udskrevet et sæt" testringe "med lidt forskellige indvendige diametre (se billedet ovenfor).
• Denne særlige fil har brug for understøttelser for at udskrive bedst - jeg udskriver den på en Ultimaker 3. Jeg formoder, at den muligvis udskrives på en side, men den kommer sandsynligvis ikke super godt ud. Jeg har også vedhæftet en model, der ikke er nødvendig.
• Der er skåret en U-formet kanal ud af interiøret, der tillader kablet at gå mellem udgangshullet og det andet potentiometer.
• Mit design bruger et laserskåret akryl topdæksel, der let kunne 3D-printes i stedet

Trin 5: PVC -monteringssystem

Ligesom det originale design brugte vi PVC til at bygge en ramme omkring køretøjet. Denne ramme giver mere beskyttelse for brugeren samt bekvemme monteringspunkter til andre dele som joystick og nakkestøtte.

Vi brugte gennemgående bolte til at fastgøre PVC-rammen til den eksisterende ramme på fire punkter (se billedet ovenfor; monteringspunkter er omkranset med rødt).

Trin 6: Ryglæn, nakkestøtte og andre understøttelsesstrukturer

I betragtning af at vi bygger en kørestol, er støttestruktur og gør produktet ergonomisk meget vigtigt. Der var tre områder, der blev drastisk forbedret fra den originale Wild Thing.

1. Ryglæn

Vi brugte et skumbræt, med to trekantede træskiver mellem det og det originale sæde, så ryglænet var en stejlere vinkel. Elevatorbolte blev brugt til at sikre hele opsætningen.

2. Stamme til sidestamme

Vi brugte et stykke metalplade monteret på den bageste orange ramme, der viklede rundt om siderne af brugerens talje. Skum blev viklet omkring "spidserne" af dette metalstykke. Se fotos.

3. Hovedstøtte

Kickboard -ryglænet er godt med hensyn til rygstøtte, men det var ikke højt nok til at understøtte brugerens hoved i vores tilfælde. På grund af dette blev der tilføjet en nakkestøtte. Vi tog nakkestøtten af brugerens eksisterende (manuelle) kørestol og skruede den simpelthen fast på kickboardet.

Trin 7: Caster Wheel

Det originale hjul og støttestrukturen var af plast, havde alt for meget spil og rullede slet ikke godt. (se billedet ovenfor for en demonteret udsigt). Vi valgte at udskifte dette hjul med et drejeligt gummihjul, der er designet til brug på bunden af rullende vogne osv.

Jeg designede to plader i Fusion 260, der ville passe på toppen og bunden af plastik -drejeligt nav på bagsiden af køretøjet (se foto). Disse plader blev skåret ud på en CNC plasmaskærer. Et lille stykke stålrør blev svejset ind i hvert hul på disse plader. Bolte gik gennem toppladen, bundpladen og derefter huller i monteringspladen på hjulet.

Tak fordi du læste denne instruks, og stem på den i PVC -konkurrencen og få den til at flytte konkurrence!

Første præmie i Make It Move -konkurrencen 2017