Ændring af Wild Thing - Joystick -styring: 9 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

ANSVARSFRASKRIVELSE: Barstow School og FRC Team 1939 eller et af dets medlemmer er ikke ansvarlige for personskader eller skader på genstande inklusive bilen forårsaget af ændringerne. Enhver form for ændring annullerer også garantien fra bilproducenten.

Barstow KUHNIGITS blev etableret i 2006 og er et FØRSTE Robotics Competition -team placeret på The Barstow School i Kansas City, Missouri. Se mere om os på: www.frcteam1939.com

Vores prisvindende cheftræner, Gavin Wood, lærer sine elever, hvordan deres STEM-færdigheder kan hjælpe med at gøre verden til et bedre sted og inspirere nutidens unge til at forfølge karriere inden for STEM-felter og skaber morgendagens ledere.

I 2015 begyndte vi vores partnerskab med Variety KC GoBabyGo Powered by Rockhurst University ledet af Kendra Gagnon i Kansas City, Mo. GoBabyGo er en international organisation grundlagt af Dr. Cole Galloway for at give børn med handicap mulighed for at flytte selvstændigt. Variety KC har generøst givet donationer til at købe alle de nødvendige dele og biler til ændring.

Power Wheels ® Wild Thing af Fisher-Price (LINK) blev bygget og ændret som et resultat af samarbejdet

mellem vores team og GoBabyGo. Zuhair Hawa og Joey Holliday fra The Barstow School ledede modifikationen af bilen og udarbejdede disse instruktioner. Gavin Wood, Miles Knight, George Whitehill, Sophie Johnson, Aasim Hawa, Aiden Jacobs, Ashley Decker og flere andre teammedlemmer hjalp også med tilpasningerne. Dr. Kendra Gagnon fra Rockhurst University bidrog også til denne vejledning.

Ændringer omfatter:

• Et exoskelet af PVC med poolnudler til dæmpning.
• Et kickboard på bagsiden af sædet for at øge rygstøtten til barnet.
• Konvertering af to-joystick-betjeningerne til et enkelt joystick. Denne tilpasning krævede, at der blev tilføjet en processor og hastighedsregulatorer.
• Et potentiometer, der ligner en lysdæmper, så forældre let kan justere hastigheden.
• En (valgfri) ultralydssensor foran på bilen til at registrere forhindringer og en piezo til at udsende en lyd for at advare barnet.

VIGTIG BEMÆRK: Hvis barnet, du ændrer til, har god brug af både arme og hænder, skal du kun samle PVC -skeletdele og -værktøjer og springe til trin 6 bagefter. Hvis du vil have et enkelt joystick og PVC -eksoskelet, skal du starte fra trin 1. Når du afslutter projektet, skal du sørge for at holde styr på eventuelle skruer/bolte, der er fjernet fra bilen.

Trin 1: Indsamling af dele og forsyninger

Nedenfor er listerne over alle de dele, der kræves til ændringerne. De fleste af disse findes i isenkræmmere som Home Depot eller Lowe's, medmindre andet er angivet. Elektronikken har hyperlinks rettet til produktsiderne for bestilling. Ekstra ledning kan købes i butikker som _. De interne ændringer kræver færdigheder inden for lodning, ledninger og programmering.

Hvis du kun færdiggør PVC -exoskeletet, skal du kun samle værktøjerne indtil den varme limpistol

PVC -eksoskelet:

• PVC -rør - ¾”
• Lynlåse
• PVC -albuer (3/4 ") - 6 stk
• PVC t -stik (3/4 ") - 1 stk
• 1/4”bolte - 2” lange - 1 lille æske (ca. 25 stk.)
• 1/4”nødder - 1 lille æske (ca. 25 stykker)
• 1/4”skiver - 1 lille æske (ca. 25 stk.)
• Korte, små træskruer, ikke længere end 1/2”i længden - 1 kasse

Elektronik:

• Adafruit Trinket:

  • Computeren bruges til at læse fra joystick og kontrolmotorer
  • Enhver Arduino -variant vil fungere
  • https://www.adafruit.com/products/2000

• Ultralydssensor (valgfri):

  • Bruges til at registrere afstand til et objekt foran bilen
  • Enhver ultralydssensor skal fungere
  • https://www.adafruit.com/products/172

• Joystick:

  • Ethvert analogt potentiometer med to akser skal fungere
  • https://www.adafruit.com/products/3102?gclid=CIyvt6bzjNACFQooaQodII0Onw

• Piezo (valgfrit):

  • Bruges til at give automatisk feedback om nærhed til genstande foran bilen
  • https://www.adafruit.com/products/1739

• Strømfordelingsbus (x2):

  • Bruges til at forenkle ledninger
  • https://www.adafruit.com/products/737

• Potentiometer (valgfrit):

  • Bruges til at justere bilens hastighed
  • Ethvert potentiometer skal fungere
  • https://www.adafruit.com/product/562

• Kondensatorer (x2):

  • Bruges til at udjævne spændingen i systemet. Højt anbefalet.
  • Enhver udskiftningskondensator skal vurderes til en større spænding end batteriet
  • https://www.digikey.com/product-detail/en/UVK1E472MHD/UVK1E472MHD-ND/2539398?curr=usd&WT.z_cid=ref_octopart_dkc_buynow&site=us

• Kontakt:

  • Bruges til at tænde og slukke bilen
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Silver-Metallic-Light-Switch/50107274
• PWM -kabler eller lille gauge -ledning

• Hastighedsregulator (x2):

  • Vi brugte Talon SR hastighedsregulatorer, som er udgået.
  • Vi anbefaler gnistmotorstyringen
  • https://www.revrobotics.com/spark/
  • Du kan også bruge enhver PWM -kompatibel 12V hastighedsregulator, som du finder

• 30 amp afbryder/sikring

  Anvendes til at forhindre brand og udbrændthed af komponenter

• Lille skumkugle til joysticket (valgfrit)

  Dette kan købes i dollarbutikken eller enhver hobbybutik som Michael

• 10/32 bolte - 1 kasse
• 10/32 Nødder - 1 æske
• Velcro - Industriel styrke - 1 rulle
• Ringterminaler til ledninger

Værktøjer:

• Målebånd/lineal
• PVC cutters (hack sav vil fungere som en erstatning)
• PVC -lim
• Bore
• Bor - 3/16”, 1/4”, 1/8”
• Skruetrækkere
• Pen, blyant eller tusch
• Nøgler
• Hack Saw
• Fil
• Tang
• Varm limpistol og pinde
• Wire Strippers
• Loddekolbe
• Lodde
• Trådskærere
• Tråd
• Crimpers
• Elektrisk tape
• Varmepistol

Trin 2: Fjernelse af de to joysticks (dette skal udfyldes først, hvis du ønsker et enkelt joystick)

1. Fjern batteriet fra bilen
2. Fjern plaststykket, der beskytter printkortet under sædet
3. Tag alle ledninger ud af printkortet, og fjern kortet.
4. Skru skruerne, der holder i hvert dæk, og fjern dækkene. Løsn skruen, der holder dækket til den orange aksel. Tag det orange beslag og skiven af for enden af hver af akslerne.
5. Fjern hver af de 4 skruer fra hver side, der forbinder dækbeskyttere med karosseriet. 2 af skruerne er under hver af dækbeskytterne, og de andre 2 skruer er på indersiden af hver dækbeskytter.
6. Løsn de 2 skruer foran på køretøjet, der holder fodstøtten af plast til køretøjets metalbund.
7. Fjern hvert joystick ved at fjerne metalarmene i siden, der er fastgjort til dækbeskytteren.
8. Genmonter hver dækbeskytter og derefter hvert dæk ved at skrue i hver af skruerne, der blev skruet tilbage på deres originale steder. Sørg for, at hver skrue har en skive på.
9. Skub metalstykket, der indeholder fodstøtten, tilbage i de to metalåbninger, der holder metalstangen. Skru hver skrue i, der holder metalstykket fastgjort til fodstøtten af plast.

Trin 3: Montering af elektronikken uden lodning

Dette trin omhandler primært montering af noget af elektronikken, der ikke kræver lodning. Du monterer simpelthen denne elektronik og forbinder ledninger

1. Fastgør de to motorbusser til bunden af køretøjet ved at bore fire 3/16 tommer huller og bolt dem ind. Vi monterede det helt foran i rummet. Se billede 1 som reference.
2. For hver motor skal du afskære ledningerne fra ledningerne og holde ledningerne så lange som muligt.
3. Fjern 1/4”isolering på hver ledning, og krym på en ringterminal (ringsko).
4. Identificer motorens side af hastighedsregulatorerne. Tilslut de to ledninger, der går til den første motor, til motorsiden af den første hastighedsregulator og gentag for den anden motor på en separat controller. Positivt og negativt er ligegyldigt på motorsiden.
5. Monter de to hastighedsregulatorer. Vi brugte velcro. Vi monterede dem lige over motorbusserne. Se det fjerde billede.
6. Bor et hul bag i bilen for at passe til kontakten. Brug et bor, der er nogenlunde på størrelse med gevindene på kontakten. Bor et hul inde i bilen for at føre ledninger til hullet i ryggen. Se det 6. billede for en placering.
7. Før den positive ledning (hvid) på batteristikket gennem hullet og ind i kontakten.
8. Led den anden side af kontakten tilbage inde i bilen og ind i afbryderen/sikringen indeni. Led den anden side af afbryderen/sikringen ind i bilens positive strømbus. (Det er ligegyldigt hvilken bus der er positiv eller negativ, men sørg for at være konsekvent.)
9. Led den negative ledning (sort) på batteristikket i den negative strømbus.
10. Ledning fra den positive bus til den positive terminal på batterisiden af begge hastighedsregulatorer.
11. Ledning fra den negative bus til den negative terminal på batterisiden af begge hastighedsregulatorer. Slutresultatet skal ligne billede 8, men med flere ledninger.
12. (Valgfrit, men stærkt anbefalet) Tag hver kondensator og vrid benene for at danne sløjfer, der ligner billede 9. For hver hastighedsregulator skal du tage en kondensator og vikle det negative ben rundt om den negative terminal på batterisiden og vikle det positive ben rundt den positive terminal på batterisiden. Slutresultatet skal være som billede 10.
13. Dobbelttjek alle ledninger. Sørg for, at positive forbindelser kun tilsluttes den positive bus. Sørg for, at negative forbindelser kun tilsluttes den negative bus. Sørg for, at du har tilsluttet batteristrøm til batterisiden af hastighedsregulatorerne. Sørg for, at ingen steder forbinder det negative fra batteriet direkte med det positive på batteriet.

Trin 4: Joystick -base og låg til 3D -udskrivning

Dette trin kræver, at en 3D -printer opretter bunden og låget. Du kan enten købe en online eller få adgang til en via et lokalt makerspace eller universitet.

1. Brug følgende link og rul ned for at downloade STL -filerne til 3D -printeren:
2. Brug en 3D -printer til at udskrive joystickbasen først. Placer filen i printersoftwaren. Hvis det ser for lille ud, skal du øge størrelsen til 1000%.
3. Udskriv joysticklåget. Når du placerer det i programmet, skal du vende låget på toppen for at lave et rent print. Hvis det ser for lille ud, skal du øge størrelsen til 1000%
4. Hvis du føler, at kanterne eller hjørnerne er for skarpe, kan du bruge en fil til at glatte dem ud.
5. Placer disse på siden, da de bliver nødvendige for trin 5.

Trin 5: Lodningselektronik og montering af dem

Dette trin omhandler lodning af den resterende elektronik og montering på bilen. Dette trin kræver teknisk ekspertise for at fuldføre korrekt.

1. Vælg et sted at montere Arduino. Lod på en rød ledning til BAT+ pin og tilslut den til den positive bus. Lod en sort ledning til GND -stiften, og slut den til den negative bus.
2. Loddekabler på joysticket, helst et PWM -kabel, der går til et potentiometer, broer de røde og sorte mellem begge potentiometre og en enkelt hvid ledning til det andet potentiometer. Se vist billede af joystick.
3. Fjern bunden af joysticket ved at fjerne skruerne i bunden. Placer resten af joysticket i den 3D -printede base, og sørg for, at ledningerne går gennem de rektangulære åbninger. Skub joysticket fast, og sørg for, at den øverste ring flugter mod toppen af basen. Brug skruerne til at bolt joysticket fast gennem hullerne i bunden
4. Fjern plastringen øverst på joysticket. Læg det 3D -trykte låg over det, og sørg for, at hullerne flugter. Skru låget på med boltene.
5. Når du tilslutter bilen, skal du bede familien om barnets rækkevidde. Dette bestemmer, hvor langt frem joysticket placeres.
6. Mål denne afstand og markér på PVC -røret.
7. Læg joystickets midte i linje med denne markering.
8. Brug et 1/4”bor til at bore gennem hullerne på joystickbundens monteringsbeslag. Sørg for at bore gennem PVC'en.
9. Brug en 1/4”bolt og skive, og indsæt gennem hullet, og gå først gennem joystickbasen. På den anden side skal du bruge en 1/4”møtrik. Stramme. Tape låget til bunden.
10. Bor et 3/16”hul i bunden af skumkuglen. Monter bolden til joysticket. Du kan tilføje en dråbe lim for at sikre, at den sidder fast.
11. Før joystick -ledningerne gennem det gamle joystick -hul, og monter joystick- og loddesignalledningerne til Arduino. Den ene hvide ledning skal gå til A0 -porten og den anden til A1 -porten.
12. Tilslut et PWM -kabel til hver hastighedsregulator ved hjælp af den ene ende. Skær stikket af den anden ende, og adskil ledningerne. Lod de hvide signaltråde til Arduino. Den ene hvide ledning skal gå til port 10 og den anden til port 11.
13. (Valgfrit) Sæt ultralydssensoren foran på bilen og før ledninger op ad siden og ind i det gamle joystickrum og ind i karrosseriet og loddet signaltråd til Arduino. Den hvide ledning skal gå til port 6.
14. (Valgfrit) Fastgør piezoen til joystickhuset og før ledninger gennem det gamle joystickhul ind i kroppen og loddet signaltråd til Arduino. Den hvide ledning skal gå til port 9.
15. (Valgfrit) Bor et hul bag i bilen til hastighedsjusteringshjulet og et hul bag det i kroppen. Lod et PWM -kabel på potentiometeret. Monter potentiometeret, og før kablet ind i huset. Lod den hvide signaltråd på Arduino. Dette skulle gå til port A1.
16. Lod en rød ledning til 5V -stiften på Arduino. Tilslut alle de røde ledninger, der går til sensorerne, hastighedsregulatorerne osv. Til denne ledning ved hjælp af enten en trådmøtrik, loddemetal eller et brødbræt.
17. Skru en sort ledning ind i den negative bus. Tilslut alle de sorte ledninger, der går til sensorerne, hastighedsregulatorerne, piezoer osv. Til denne ledning ved hjælp af enten en trådmøtrik, loddemetal eller et brødbræt.
18. Dobbelttjek alle ledninger. Sørg for, at sensor- og hastighedsregulatorledninger kun tilsluttes 5V -stiften og ikke 12V -bussen. Sørg for, at alle grunde er forbundet til den negative bus. Sørg for, at alle signaltråde er fastgjort til Arduino. Sørg for, at lodning på Arduino ikke broer stifter.

Trin 6: Opbygning af vandret PVC -eksoskelet

I dette trin opretter du det vandrette PVC -exoskelet, der vil hvile på skærmene. Der vil også være en lodret komponent foran på bilen.

1. Mål to 28”PVC -rør, der bruges som højre og venstre sidestøtte. Disse PVC -rør hviler på hver af skærmene.
2. Brug en PVC -skærer (Hack -sav fungerer også godt) til at skære de to 28”PVC -rør ud
3. Tilføj et albue -stykke til hver ende af de 28”PVC -rør.
4. Mål et 20,5”PVC -rør, der bruges som bagstang. Brug PVC -skær til at skære det ud.
5. Placer det ene 20,5”PVC -rør inde i bagalbuerne, så røret placeres som den bageste tværstang.
6. Skær to 10”PVC -rør ud, der skal bruges som den forreste tværstang.
7. Brug en T-stik til at fastgøre de to 10”PVC-rør, så det får en lige linje. Brug en PVC -skærer til at skære et 6,5”PVC -rør ud.
8. Fastgør dette 6,5”PVC-rør til bunden af T-stikket, så det vender nedad
9. Tilslut denne sektion til forsiden af de 28”PVC -rør. Den resulterende struktur skal ligne det vedhæftede foto af PVC på bordet.
10. Placer på bilen, hviler de længere stykker på skærmene. Se det andet billede.
11. Brug to 14”lynlåsbinder til at forbinde den bageste tværstang med den bageste stålstøtte. Du kan også vælge at bruge bolte. Se det tredje billede og se note.
12. Brug et 1/4”bor til at bore et hul på hver sidestøtte 12,5” fra forsiden af PVC -understøtningerne
13. Brug det samme 1/4”bor, på hver sides dækbeskytter, bor et hul direkte under 1/4” hullet på understøtningerne.
14. Skru en 2”lang, 1/4” bolt gennem sidestøtterne og dækbeskyttere. Indsæt bolten, så skruens hoved er oven på PVC'en. Placer en skive mellem skruen og PVC -understøtningen.
15. Skru en 1/4”møtrik i bunden af bolten. Stramme.
16. På den lodrette stolpe foran bores et lille pilothul 1”fra bunden af PVC’en. Sørg for at bore igennem både PVC og det flade Power Wheels logo. Se det sidste billede for reference.
17. Skru en skrue igennem PVC og logo
18. Skær overskydende boltlængde af med en sav. Fil ned for at sikre en glat finish
19. På hver side af albuerne og T-konnektorerne bores et lille pilothul ved hjælp af 1/8”boret og skrues i en skrue for at forhindre bevægelse af PVC-rørene.
20. Brug en sav/lommekniv (PVC Cutters fungerer også godt) til at skære en 22”lang (rød) poolnudel ud
21. Brug en sav/lommekniv til at skære igennem den ene side af den 22”lange poolnudel. Det skal skæres på en måde, så poolnudlen åbner sig og kan vikle rundt om PVC'en. Det skal ligne en pølsebolle, når den er færdig.
22. Omslut denne 22”lange poolnudel omkring frontstøtten

Trin 7: Bygning af lodret PVC -eksoskelet

I dette trin opretter du det lodrette PVC -eksoskelet og kickboard -vedhæftet fil, som skaber rygstøtte.

1. Mål et 18,25”PVC -rør, der vil blive brugt som den vandrette understøtning til de lodrette stolper. Brug en PVC -skærer til at skære den ud.
2. Mål to 19,25”PVC -rør, der skal bruges som lodrette stolper. Brug en PVC -skærer til at skære de to stykker ud.
3. På hver side af køretøjet skal du placere de to lodrette stolper direkte overlappende yderst til højre på Wild Things -logoet. Bunden af stolperne skal være ens med bunden af køretøjets bund. Sørg for, at stolperne hviler mod skruen på den orange støtte. Disse stendere skal have en vinkel på cirka 95 grader. Se på det første billede for at få en visuel reference.
4. Brug et 1/4”bor til at bore et hul 1” fra bunden af PVC -røret på hver side. Sørg for at gå gennem PVC og plastik. Se noter på andet billede.
5. Brug en 1/4”bolt til at fastgøre PVC’en til bilen. Sørg for, at hovedet går på siden af PVC'en, og der er en skive på denne side af bolten. Brug en 1/4”møtrik til at bevare dens placering.
6. Brug et 1/4”bor til at bore et hul 3” fra albue -stikket på de vandrette understøtninger. Se note på det andet billede. Sørg for at gå gennem både de lodrette og vandrette PVC -rør. Gør dette for hver side.
7. Brug en 1/4”bolt til at fastgøre PVC sammen. Boltets hoved skal være på indersiden af strukturen, nærmest midten af bilen. Placer møtrikken på ydersiden af bolten.
8. Fastgør en albue, der vender hen over køretøjet, til toppen af hver af de lodrette stolper.
9. Placer 18,25”PVC -røret mellem disse albuer.
10. Brug PVC -lim til at fastgøre 18,25”PVC -røret mellem albuerne på stolperne, eller på hver side af albuerne, bor et lille pilothul med et 1/8” bor og skru en skrue i for at forhindre bevægelse af PVC’en rør.
11. Skær den overskydende boltlængde af med en sav. Fil ned for at sikre en glat finish
12. Placer kickboardet mod stolperne og på sædet.
13. Bor to par huller, det ene over og det andet under PVC -røret med 3/16”boret. Varm lim 1/4”skiver på hver side af hullet på kickboardet for at forhindre, at det ødelægger hullet.
14. Brug lynlåse til at fastgøre kickboardet til bilen. Hold dem lidt løse for at tillade rotation af kickboardet over toppen af bilen. Se det tredje billede for den komplette bil.

Trin 8: Kodning og fejlfinding

I dette trin uploader du koden til processoren. Dette trin kræver en vis programmeringskendskab.

Kode

1. Download og installer Arduino IDE
2. Opsætning af IDE til Trinket
3. Download koden, og åbn den i IDE
4. Konfigurer indstillingerne øverst i koden. Brug søgeordet "sandt" for at aktivere en indstilling og "falsk" for at deaktivere den.
5. Kontroller alle stifter, der er angivet i koden, og kontroller de ben, ledningerne er forbundet til.
6. Tilslut et USB -kabel til Trinket og derefter til din computer.
7. I IDE gå til Værktøjer-> Board-> Pro Trinket 5V/16MHz (USB)
8. Klik derefter på upload. Koden skal uploades til Arduino.

Kodefejlfinding

1. Følg kun denne vejledning, hvis koden ikke fungerer, som du forventer, og efter at have kontrolleret alle elektriske forbindelser og kodekonfigurationer.
2. Køb en FTDI -ven eller tilsvarende
3. Lod den seksbenede header på enden af Arduino.
4. Sæt "DEBUG" til "true" i koden, og upload den nye kode.
5. Tilslut FTDI -stikket til Arduino og USB -kablet til din computer.
6. I IDE skal du gå til Værktøjer-> Seriel skærm
7. Et vindue dukker op og viser værdierne for alle sensorer og udgange på bilen.
8. Brug disse oplysninger til at kontrollere, at alle sensorer fungerer korrekt.

Trin 9: Testkørselstip og postural support

Testkørselstip:

Ved den første prøvekørsel skal du starte med den laveste hastighed. Der kan være en stor indlæringskurve med joystick -betjeninger, og det tager nogle børn lang tid at få styr på at "klassificere" deres joystick -bevægelser for at styre bilen. Du vil måske øve dig i et stort åbent område med masser af plads til at bevæge sig og “lege” med joystickbetjeningen. Barnet kan i første omgang have brug for hånd-over-hånd-hjælp, men bør også have rig mulighed for at bruge bilen "hænderne ud", så de lærer, hvordan den fungerer gennem årsag og virkning.

Postural støtte:

God postural støtte er nøglen til at give barnet en stabil bagagerum, så de kan fokusere på at bruge deres arm/hånd. Du kan udvikle løsninger til postural støtte ved hjælp af velcro, poolnudler, skum osv. Du kan oprette et sikkerhedssele ved at bolte to 12-tommer stykker industriel styrke-velcro til sædet. Hvis barnet kræver mere bagagerumsstabilitet, kan du prøve en sele, der fås i handelen (vi har haft succes med at bruge GoGoBabyz selen og kryds og tværs over bryststropperne for ekstra støtte). Du kan bruge et par strimler velcro til at fastgøre selen til sædet. Bærbare adaptive sæder, f.eks. Firely GoTo -sædet, passer også godt i bilen. Der er ingen "rigtige" måde at opbygge postural støtte på - vær kreativ!