BeanBot - een op Arduino gebaseerde autonome papierrobot! - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Is er iets inspirerender dan een blanco vel papier? Als je een fervent knutselaar of bouwer bent, begin je ongetwijfeld je projecten door ze op papier te schetsen. Ik had een idee om te kijken of het mogelijk is om een robotframe van papier te maken. Ik ga je de basis laten zien van wat je nodig hebt om een robot te bouwen die obstakels ontwijkt en hoe je dit met een beperkt budget kunt doen door hem te bouwen met notebookpapier!

Laten we beginnen!

Stap 1: Materialen voor het frame

Hier is een lijst van wat je nodig hebt om het lichaam van de robot te bouwen:

• Notebookpapier (of papier van welke aard dan ook)
• Schaar
• Plakband
• Heet lijmpistool
• Heerser
• Pen of marker

Stap 2: Papieren buizen maken

Wat we gaan doen, is het papier in kokers rollen. Vervolgens zullen we deze buizen gebruiken om het lichaam van de robot te bouwen.

Dus voor mijn ontwerp gaan we een kubus bouwen voor het hoofdgedeelte en er later aan toevoegen. Om de kubus te construeren, heb ik 6 stukjes papier in de lengte opgerold en het papier omwikkeld met plakband. U moet ervoor zorgen dat de buizen vrij strak zijn gewikkeld en dat alle buizen uniform zijn. Dit zal betekenen dat de robot later niet te dun is.

Pro-tip: ik heb een plastic kooklepel uit de keuken gebruikt om het papier op te rollen.

Als je klaar bent, heb je 6 papieren kokers klaar voor gebruik!

Stap 3: Het frame construeren

Nu je papieren buizen opgerold zijn, ga je ze allemaal direct doormidden snijden. Gebruik een liniaal om ervoor te zorgen dat u zo nauwkeurig mogelijk bent met de lengtes. Je zou moeten overblijven met 12 kleinere papieren buizen van gelijke lengte.

Verwarm je hete lijmpistool en gebruik 4 van de papieren buizen, je gaat een vierkant construeren. Geef de hete lijm de tijd om te drogen en zorg ervoor dat je elke verbinding verstevigt met extra hete lijm.

Nadat het is opgedroogd, gaan we 4 papieren buizen toevoegen die op elke hoek van het vierkant staan.

Maak ten slotte nog een vierkant met de laatste 4 papieren buizen en lijm deze heet op de bovenkant van de kubus. Je zou iets moeten hebben dat lijkt op de laatste foto. Nogmaals, dit is een goed moment om terug te gaan naar elke verbinding en deze te versterken met hete lijm.

Pro-tip: Toen ik de kubus eenmaal had gemonteerd, ging ik rond de buizen met een laag plakband. Dit maakt de carrosserie veel stijver en kan later wat elektronica bevatten;)

Stap 4: Het frame construeren Vervolg …

Om de platforms te maken, heb ik plakband rond de boven- en onderkant van de kubus gewikkeld om platforms te maken waarop de elektronica kan zitten. Ga helemaal over in de ene richting en dan over in de andere richting.

Deze volgende stap is niet nodig, maar ik wilde de robot een beetje hoogte geven zodat ik een gezicht aan de robot kon toevoegen. Ik heb nog 4 papieren buizen gemaakt en deze in een 4-zijdige piramide bovenop de kubus geplaatst.

Het volgende deel is waar je een beetje creatief kunt worden als je wilt. Ik besloot dat het toevoegen van een vriendelijk gezicht aan de robot, zoals Mr. Bean, de robot er een beetje vriendelijker uit zou laten zien. Mijn katten leken zeker een kick te krijgen van de robot die door de gang kwam. Het enige dat u hoeft te doen, is een nieuwe papieren buis maken, deze doormidden snijden en wat hete lijm en tape gebruiken om het gezicht aan de buizen bovenop het robotframe te bevestigen.

Op de achterkant van de robot heb ik een paar papieren buizen en een reservekogellager gebruikt om een staart voor de robot te maken. Dit zorgt ervoor dat de robot soepel kan draaien en bewegen over de grond.

Pro-tip: ik moet eraan toevoegen dat je elk type robotlichaam kunt maken dat je maar wilt. Zolang je een paar niveaus hebt om de elektronica vast te houden, kun je met de papieren buizen elke vorm maken die je wilt.

Stap 5: Nu is het tijd voor de elektronica

Hier is een lijst van de elektronica die ik in dit project heb gebruikt:

• 2 continue rotatieservo's
• Arduino Mega 2560 (je kunt een Arduino Uno gebruiken als je wilt)
• 1 ultrasone afstandssensor

• Doorverbindingsdraden

  Pro-tip: (de rode en witte draad die ik gebruik, is eigenlijk telefoondraad die je kunt ophalen bij Home Depot. Het kost ongeveer $ 10 per spoel en werkt geweldig voor projecten)

• 9 volt batterij om de Arduino van stroom te voorzien
• 5 Volt stroombron voor de Arduino

Stap 6: De elektronica monteren

Je kunt de elektronica indelen zoals je wilt. De regeling die ik heb werkt goed. Vergeet niet om een groot deel van het gewicht naar de onderkant van de robot te houden.

Met behulp van hete lijm heb ik de Arduino Mega erop geplaatst, de voedingen gaan naar de onderkant, de servo's worden aan de onderkant van het frame gemonteerd en als laatste plaatste ik de ultrasone sensor aan de voorkant van de robot. U moet ervoor zorgen dat de sensor vlak wordt gemonteerd, zodat deze nauwkeurige metingen krijgt.

Ik heb een 9V-adapter aangesloten op een tuimelschakelaar als secundaire voeding voor de Arduino.

Bevestig de servo's op het laagste punt van het frame. Omdat dit een PaperBot is, zal het lichaam een beetje buigen met wat gewicht erop.

Zoals je zult zien, heb ik twee 3D-geprinte wielen gebruikt die aan de servo's zijn bevestigd. Voel je vrij om alles te gebruiken wat je maar wilt voor de wielen. Karton werkt goed net als oude cd's. Ik heb elastiekjes om de wielen gewikkeld om de robot meer grip op tapijt te geven.

Pro-tip: servo's hebben geen enkele motordriver nodig om ze aan de Arduino te bevestigen. De servo's hebben alle circuits ingebouwd, zodat je ze rechtstreeks op de Arduino kunt aansluiten. Ze trekken behoorlijk wat stroom, dus als je merkt dat je Arduino aan het fietsen is, moet je een andere stroombron aan het bord toevoegen. Daarom heb ik twee stroombronnen voor de Arduino.

Stap 7: Bedrading en programmering

Nu voor het echt leuke gedeelte! Ik heb een bedradingsschema opgesteld om te laten zien hoe alles is aangesloten. Als u een Arduino Uno gebruikt, moeten de pinnen exact hetzelfde zijn en hoeft u niets te veranderen. Als je meer uitgangen voor 5V nodig hebt, raad ik aan een klein breadboard toe te voegen om de 5V naar alle gadgets aan boord te laten werken.

Ik heb ook de Arduino-code toegevoegd en er is veel commentaar op, zodat iemand die niet veel ervaring heeft, er doorheen kan lezen en redelijk goed kan begrijpen wat er aan de hand is.

Stap 8: Alles klaar!

Gefeliciteerd! Je bent net klaar met het bouwen van je eigen papieren bot!

Bij dit project is er veel ruimte voor aanpassingen. Ik moedig je aan om te blijven experimenteren met verschillende ontwerpen en meer functionaliteit aan de robot toe te voegen. Dit project was bedoeld als een gemakkelijke EN goedkope manier om met verschillende robotontwerpen te spelen. Als je het verprutst of er iets beschadigd raakt, is het eenvoudig te repareren met wat papieren buizen en hete lijm.

Ik hoop dat jullie allemaal genoten hebben van het project en ik kan niet wachten om te zien wat je gaat bouwen!

Proost!