TiggerBot II Robot - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:19

TiggerBot II is een klein robotplatform met loopvlakken. Inbegrepen zijn instructies voor het bouwen van het plastic platform met treden en een aangepaste printplaat met een microcontroller en sonarsensoren. Dit is een relatief gecompliceerd project dat zich nog in de late prototypefase bevindt. Er is alles aan gedaan om het bouwen eenvoudig te houden, maar goed, robots zijn moeilijk. Bovendien zal dit project je ergens in het bereik van $ 150- $ 250 terugbrengen, afhankelijk van waar je de onderdelen koopt. Ga verder op eigen risico. Specificaties:> chassismateriaal: cnc laser gesneden acryl> aandrijfmotoren: 2x continu draaiende rc servo> batterij: 2,2 Ah 9,6 v oplaadbare NiMH> nav-sensoren: 5-weg ultrasone sonar> cpu: AVR Mega32, 16 MHz > programmering: RS-232 seriële poort bootloader> code: geschreven in c, gecompileerd met gcc-avr> uitbreidingspoort: 5v/1A, gnd, 2x adc, i2cvoor laatste nieuws zie

Stap 1: Achtergrond

Dit was mijn eerste robot, gebouwd in 2002 toen ik een eerstejaarsstudent was op de universiteit. Ik noemde het TiggerBot omdat het zwart, oranje en stom was. Het was gebrekkig op verschillende belangrijke manieren. TiggerBot II is een aanzienlijk herontwerp; het maakt gebruik van dezelfde loopvlakkit, maar is op alle andere manieren superieur. Hieronder ziet u de originele TiggerBot, verschillende verouderde TiggerBot II-prototypes en het huidige prototype.

Stap 2: Ontwerp

De belangrijkste componenten van TiggerBot II zijn allemaal computer ontworpen en op maat gemaakt.

De kunststof onderdelen zijn ontworpen in qcad. Ze worden vervolgens gescheiden, gedupliceerd, samen verpakt voor efficiëntie en afgedrukt als een 1:1-eps. Dit wordt naar een kunststoffabrikant gestuurd om uit acryl te worden gesneden. De printplaat is ontworpen in Eagle CAD en vervaardigd door een leverancier van pcb-prototypes.

Stap 3: Productie

Ik heb de printplaten gemaakt door Gold Phoenix PCB in China en de acryl gesneden door Canal Plastics in Chinatown NYC. Toevallig eigenlijk. De doorlooptijden zijn respectievelijk ~ 9 dagen en ~ 3 uur, wat waarschijnlijk de reden is waarom ik veel meer frame-revisies heb gemaakt. De boards kosten $ 140 voor 13, of ~ $ 11 per stuk. De frames zijn $ 59 bij Canal, of blijkbaar $ 78 voor 3, of $ 26 per stuk, van ponoko, hoewel ik er nooit iets van heb besteld. In ieder geval lijkt Ponoko geen getint transparant acryl te hebben in 6mm. Dit is de eps van het plastic:

Stap 4: Spullen die je nodig hebt

chassis: 1 plastic setmotoren: 2 HS-425BB-loopvlakken: Tamiya 70100-kit.batterij: 8-cels AA-batterijpakketbevestigingen (mcmaster carr):afstandhouders: 4 (3/4" 6-32 afstand), 8 (6-32 x 3/8 " schroef)assen: 8 (4-40 x 1 1/8" schroef), 16 (4-40 moer), 8 (afstands)ophanging: 6 (4-40 x 1 1/2" schroef), 6 (4 -40 moer), 6 (nylon flensafstandsstuk), 6 (hoekbeugel), 6 (veren)servo's: 4 (4-40 x 1/2" schroef), 4 (4-40 moer) aandrijftandwielen: 4 (4 -40 x 1/2" schroef), 8 (4-40 moer) pcb montage: 5 (3/4" 6-32 afstand), 10 (6-32 x 3/8" schroef) Hier is een meer complete onderdelen lijst:

Stap 5: Hulpmiddelen die u nodig hebt

Dit zijn de gereedschappen die je nodig hebt voor de mechanische onderdelen. De vice-grepen zijn voor het vasthouden van dingen, zodat u in plaats daarvan een bankschroef kunt gebruiken. Voor het elektronica gedeelte heb je meer gereedschap nodig.

Stap 6: Wijzig RC-servo's voor continue rotatie

De eerste stap is het voorbereiden van de servo's. Een RC-servo bestaat uit een kleine gelijkstroommotor en tandwieloverbrenging, een potentiometer voor positiefeedback en elektronica om de regelkring te sluiten. Om ze aan te passen om continu te draaien, moeten twee dingen worden gedaan: ten eerste, dat de fysieke beperkingen die continu draaien voorkomen, worden verwijderd; ten tweede dat de feedbackpositie in de middenpositie wordt vastgezet.

Stap 7: Servobehuizing openen

Verwijder met een kruiskopschroevendraaier de vier schroeven die de behuizing bij elkaar houden.

Stap 8: Feedbackpotentiometer verwijderen

Binnenin zie je de achterkant van een potentiometer die met een schroef op zijn plaats wordt gehouden. Verwijder de schroef. Verwijder de potentiometer met een stevige ruk.

Stap 9: Tabblad Uitvoertandwiel verwijderen

Nu, voordat je de dingen weer in elkaar zet, richt je je aandacht op de andere kant van de servo. Verwijder de bovenkant zodat je de tandwielen kunt zien. Verwijder het uitvoerwiel door de zwarte kruiskopschroef in het midden los te draaien en eraan te trekken. Hierdoor is het mogelijk om het uitgaande tandwiel eruit te trekken. Let op het kleine lipje aan de zijkant van het tandwiel. Pak het tandwiel vast met de bankschroef (voorzichtig om de tanden niet te beschadigen!) en snijd het lipje af met een hobbymes. U wilt een schommelende beweging gebruiken met de basis van het blad. Je hebt al je vingers nodig voor de latere stappen, dus zorg ervoor dat je ze niet per ongeluk afknipt.

Stap 10: Snijd inkeping voor potentiometerdraden

Snijd met een hobbymes een inkeping onder de plaats waar de kabels oorspronkelijk uit de verpakking kwamen. Dit is om de potentiometerkabels de kast te laten verlaten.

Stap 11: Monteer de servobehuizing weer

Alles weer erin en alles in elkaar schroeven. Zorg er bij het terugplaatsen van de printplaat voor dat de draden tussen de printplaat en de behuizing niet bekneld raken.

Stap 12: Let op extra onderdelen

De schroef die werd gebruikt om de potentiometer vast te houden. Het kleine plastic stuk verbond het potentiometeranker met het uitgangstandwiel; het kan zijn gevallen, maar maakt niet echt uit.

Stap 13: Herhaal met andere servo

Herhaal de laatste paar stappen met de andere servo. Het zou er zo uit moeten zien als je klaar bent.

Stap 14: Neem de loopvlakkenset uit elkaar

Nu is het tijd om je Tamiya-loopvlakset open te breken. Je hebt alle profielsecties nodig - knip ze uit met een hobbymes of een paar kleine diagonale snijders. Van het oranje plastic heb je de twee grote aandrijftandwielen, de twee grote loopwielen en de zes grote wielen nodig. Monteer de loopvlakdelen in twee grote lussen en zorg ervoor dat ze even lang uitkomen.

Stap 15: boor de aandrijftandwielen uit

De gaten in de zijkanten van de aandrijftandwielen komen overeen met de gaten in het servowiel. Helaas zijn de tandwielen ontworpen voor een zeshoekige as en zal de asnaaf in de weg zitten. We hebben manieren om met zulke dingen om te gaan. Het midden van elk tandwiel moet worden uitgeboord. De gemakkelijkste manier om dit te doen is met een paar steeds grotere boren tot 5/16. Merk op dat op de laatste foto met de grotere boren ik het plastic * naar beneden * houd met de tang.

Stap 16: boor servowielen

Gebruik een 7/64 boor om de twee specifieke gaten in elk servowiel te vergroten, zoals weergegeven.

Stap 17: Bevestig aandrijftandwielen aan servowielen

Verwijder de servowielen. Plaats twee 4-40 x 1/2 schroeven, vanaf de achterkant, door de vergrote gaten. Zet twee 4-40 moeren vast aan de voorkant. Steek twee uitstekende schroeven door twee gaten in het aandrijftandwiel en zet deze vast met nog twee 4 -40 moeren Bevestig het servowiel weer en herhaal dit voor de andere servo.

Stap 18: Open je plastic

Zo zien de plastic onderdelen eruit als je ze van Canal Plastics in New York haalt. De kleine stukjes zijn wat je krijgt in plaats van spanen als je gaten boort met een laser. Je moet al het papier eraf halen. Voor de peeling, als je een narcist bent, wil je misschien je handen gaan wassen met zeep, zodat je robot geen vette vingerafdrukken heeft als je klaar bent.

Stap 19: Wielen bevestigen

Bouw zes van de volgende assemblages. Van rechts naar links, 4-40 x 1 1/8 machineschroef, wegwiel, spacer, 4-40 moer, veerpoot, 4-40 moer. Draai de moeren zo vast dat het wiel vrij draait maar zo min mogelijk schuift Monteer de voorste beugels met de grotere wielen met dezelfde combinatie van bevestigingsmiddelen.

Stap 20: Monteer servo's in beugels

Steek elke servo in de beugel. Dit gaat het gemakkelijkst door eerst de draden door te trekken, de bovenrand met de draden erin te steken, die zo dicht mogelijk bij de beugel te trekken en de onderrand erdoor te forceren. Zet vast met twee 4-40 x 1/2 schroeven en twee 4-40 moeren in tegenovergestelde hoeken. Er is ruimte voor vier schroeven, maar twee is voldoende. Zorg ervoor dat u het servo-uitvoerwiel op het uiteinde van de beugel in de buurt van het uitsteeksel plaatst en om een linker- en een rechterkant te bouwen.

Stap 21: monteer dekken

Bevestig vier 3/4" 6-32 aluminium afstandhouders aan het benedendek (de kleinere) met behulp van vier 6-32 x 3/8" schroeven. Plaats de twee servo's tussen haakjes en voorwielassemblages in de uitsparingen zoals afgebeeld. Plaats het bovendek erop en zorg ervoor dat alle lipjes goed in de uitsparingen zijn gestoken. Bevestig het bovendek aan de afstandhouders met behulp van nog vier 6-32 x 3/8 "schroeven.

De kleur is anders omdat dit een later prototype is dan die op de eerdere foto's.

Stap 22: Installeer ophangveren

Installeer in elk van de zes gaten langs de zijkanten van de dekken de ophangbout, beugel, kraag en veer. Begin met het inbrengen van een 4-40 x 1 1/2 bout naar boven door het onderdek. Plaats de niet-getapte kant van een hoekbeugel over de schroef met het andere uiteinde naar boven gericht. Plaats een plastic flenskraag over de schroef. Plaats een veer over de kraag. Druk de veer voorzichtig onder het bovendek en lijn deze uit met het bovenste gat. Duw de bout door het gat en zet deze vast met een 4-40 moer. Steek een veerpoot omhoog met het wiel naar buiten gericht. Lijn het gat in de steun uit met het getapte gat in de hoekbeugel. Zet vast met een 6-32 x 5/16 schroef.

Stap 23: Zet de treden op

Stretch loopvlakken over wielen.

Stap 24: Half Klaar

U hebt nu het aandrijfplatform voltooid.

Hierna volgen instructies voor het bouwen van de hieronder afgebeelde printplaat. Als alternatief kunt u de basis gebruiken met uw eigen elektronica.

Stap 25: Monteer de printplaat

De hier afgebeelde printplaat is de laatste revisie en bevat verschillende fouten. Er wordt momenteel gewerkt aan een nieuwe revisie, die de meeste fouten moet herstellen en de sonarprestaties aanzienlijk moet verbeteren. Als je overweegt een van deze te bouwen, raad ik je ten zeerste aan te wachten tot ik de kans heb om de nieuwe versie te testen (hieronder afgebeeld in CAD-vorm) en die in plaats daarvan te gebruiken. Ze lijken echter erg op elkaar.

De printplaat hier is ontworpen met een avr-microcontroller, energiebeheer en een vijfkanaals sonar. Het heeft alles wat nodig is om eenvoudige dingen te doen, zoals het volgen van muren en het vermijden van obstakels. Het is volledig ontworpen met doorlopende componenten, dus het is niet bijzonder moeilijk om te solderen. Er zijn al voldoende soldeerhandleidingen op internet, dus het zou overbodig zijn om dat hier te behandelen. Afbeelding 2 toont een close-up van verschillende soldeerstijlen waaruit u kunt kiezen, afhankelijk van of u de 'robot'- of 'paperweight'-versie bouwt. De componenten (zie onderdelenlijst) gaan waar gemarkeerd. Het is geen raketwetenschap. Als je wilt, kun je alles in één keer solderen. Anders kunt u eerst de voeding bouwen en controleren of u 5v krijgt, dan de avr & seriële poort bouwen en ervoor zorgen dat u deze kunt programmeren, en dan de sonar bouwen.

Stap 26: Je bent klaar

Je bent nu in het bezit van een van de heetste zelfgemaakte robots die er zijn. Geen lelijke losse draden die hier rondhangen. Ga je gang en stop dit in je handbagage. De TSA zal je niet neerschieten omdat je dit bij je hebt, ze zullen smeken om te weten waar je het vandaan hebt. En nu een video van mijn TiggerBot II's die om de hoek van mijn keuken rijden: The End.