1 kg Sumobot -bou: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hierdie instruksie sal u lei deur die ontwerp en bou van 'n 1 kilogram sumobot.

Maar eers 'n bietjie agtergrond waarom ek besluit het om dit op te skryf. Ek was op die punt om my ou sumobot te herstel vir 'n kompetisie toe ek besef dat ek nog nooit 'n instruksie gemaak het oor hoe om 'n sumobot te maak nie. Ek was die afgelope jaar stil in Instructables, so ek het besluit om terug te kom met hierdie Instructable oor hoe om 'n 1KG sumobot te bou.

Eerstens sou baie van julle wonder: wat is 'n sumobot?

In wese is 'n sumobot 'n soort robot wat gebruik word in sumobot- of robot-sumo-kompetisies. Soos die naam aandui, is die doel om mekaar uit 'n ring te druk, soortgelyk aan sumoworstel. Die sumobot self is ontwerp met die uitsluitlike doel om nog 'n sumobot uit die ring te stoot. Die sumobot in hierdie instruksies is 1 kilogram. Daar is egter ander gewigsklasse, soos 500 gram en 3 kilogram.

Vaardighede benodig:

• Vertroud met CAD (rekenaargesteunde ontwerp)
• Soldeer
• Programmering in Arduino

Daar is nie veel vaardighede nodig vir hierdie projek nie. Om gemaklik te wees met CAD, soldeer en programmering, is baie ver. Moenie bekommerd wees oor hoe ingewikkeld rekenaargesteunde ontwerp klink nie. Autodesk bied gratis uitgebreide tutoriale oor hul eie sagteware (ek gebruik self Fusion 360), en dit is baie nuttig vir 'n beginner om die toue te leer. Wat vir my belangriker is, is die bereidwilligheid en bereidheid om te leer, en natuurlik om pret te hê onderweg.

Hiermee kan ons begin.

P. S. Ek neem ook deel aan hierdie Instructable in die Make it Move -wedstryd. As u hierdie instruksie wonderlik vind, stem dan ook vir my. (Ek wil die t-hemp hê; dit lyk baie cool:))

Stap 1: Onderdele lys

Onderdele lys:

0.090 "6061 aluminiumplaat - 12" x 12 "(of enige 0.090" /2.2 mm aluminiumplaat wat CNC CNC kan maak. Ek het 6061 gekies, aangesien dit vir die hoofliggaam gebruik sou word, en 6061 'n redelike sterkte het)

0,5 mm aluminiumplaat - 12 "x 12" (enige allooi sou werk; dit is net vir die boonste omslag en lem. Ek het ekstra aluminium -stukkies gebruik)

5 mm aluminiumplaat (weereens, enige legering werk. Myne was 7075 aluminiumstukke.)

2 x 12V DC motor met 'n hoë wringkrag (enige motor met 'n hoë wringkrag werk, soos hierdie van Amazon.)

2 x wielvelg (weereens, enige wielvelling werk, afhangende van u motor. As u 'n motoras van 5 mm het, sal hierdie wiele goed werk. Myne is eintlik 'n paar ou silikoonwiele wat ek gehad het)

4 IR -afstandsensors (ek gebruik Sharp IR -afstandsensors wat by verskeie winkels gekoop kan word, soos hierdie by Pololu en hierdie by Sparkfun.)

2 IR -sensors (ek het weer 'n paar hier by Sparkfun gekry.)

1 Microcontroller -bord (ek gebruik 'n ATX2 net omdat dit nodig is. 'N Gewone Arduino Uno sou eintlik beter wees vir sy gemak).

1 3S litium polimeer battery (LiPo. 3S LiPos is 12 volt. 'N Kapasiteit van 800 tot 1400 mah sal werk.)

1 Motorbestuurder (dit hang weer af van hoeveel krag u motor kan trek. Dit kom direk bo -op 'n Arduino Uno en kan tot 5A stroom verskaf.)

Drade, kabels en verbindings (om die sensors aan die bord te koppel en met 'n skootrekenaar te koppel.)

M3 skroewe en moere

Epoksie

Karton

Skootrekenaar (om die bord te programmeer)

Gereedskap soos 'n skêr, draadstroppers en soldeerbout.

Stap 2: Monteer die onderstel

Ek het Fusion 360, 'n alles in een wolkgedrewe 3D CAD/CAM -sagteware, gebruik om die onderstel te ontwerp. Autodesk bied hier pragtige tutoriale. Ek het geleer deur meestal na die video's te kyk en dit dan self te probeer doen. Ek sal u nie probeer om Fusion 360 te gebruik nie; Ek sal professionele persone hul ding laat doen.

Die ontwerp self bestaan uit een hoofbasis, een lem, een boonste omslag, twee motorhakies en twee (of vier) 3D -gedrukte draadjies. Die hoofbasis is 2,2 mm aluminium, die motorhakies is 5 mm aluminium, die lem is 0,5 mm aluminium, terwyl die boonste omslag 0,5 mm aluminium of gewone karton kan wees. Ek het karton gebruik omdat die aluminium 'n paar gram meer weeg, en ek was oor die limiet van 1 kilogram met 10 gram. Die 3D -gedrukte stutte aan die ander kant word met ABS gedruk, op 50% invul.

Die ontwerpe wat aluminium benodig, is uitgevoer na.dxf -lêers en gestuur na 'n plaaslike lasersnyeronderneming hier in die Filippyne. Die 3D -gedrukte onderdele is intussen na STL uitgevoer en weer na 'n plaaslike 3D -drukkery gestuur.

Disclaimer: Ek het 'n ou sumobot van my hergebruik wat nie meer werk nie, maar hierdie ontwerp gebruik, sodat sommige dele reeds op die foto's saamgestel is. Ek sal u egter deur die proses lei om al die stukke bymekaar te maak.

Sodra die dele gesny is, kan u met die boonste deksel, stut en lem of met die motorbeugel begin.

Die boonste omslag in die ontwerp is van aluminium, maar as gevolg van gewigsbeperkings het ek karton gebruik. Ek sny karton in dieselfde spesifikasies as in die ontwerp.

Die 3D -gedrukte stut word aan die voorkant vasgemaak met skroewe en word gebruik om die lem letterlik vas te maak. Die lem is vasgemaak aan die basis met behulp van epoksie. Skroefgate in die lem en die hoofbasis word gebruik om die posisionering te lei en seker te maak dat dit akkuraat met mekaar verbind is. Daar is sirkelvormige gate op die hoofbasis wat u met epoxy kan vul om die lem aan die hoofbasis te plak. Die groot oppervlak van die gate laat die epoxy die lem beter vasvat en verhoed dat dit van die basis afskeur. Die IR -sensor kan ook vasgemaak word aan die onderkant van die lem met behulp van epoxy, net soos op die foto's. Maak seker dat die onderkant van die sensor loodreg op die vloer is.

Om die motor aan die basis te monteer, skroef die motor eers in die motorbeugel vas. U moet egter eers drade aan die motor soldeer, aangesien die leidings aan die agterkant van die motor is en dit moeilik sal wees om hulle te bereik sodra hulle aan die basis vasgemaak is. Die motor is in lyn met die motorbeugel en word met skroewe vasgehou. Dit wil sê, as u die motor kry wat ek in die onderdelelys ingesluit het. Indien nie, kan u die ontwerp aanpas om by u motor te pas. Op hierdie punt kan u ook die wielrand aan die motor heg. Die motorbeugel skroef dan aan die agterste gate van die hoofbasis vas.

As u 'n motorbestuurder gebruik wat nie bo -op die Arduino kan kom nie, of om een of ander rede dat die motorbestuurder sy eie gebied moet hê, is daar ruimte tussen die motors en die lem daarvoor. Hierdie ruimte word toegewys vir die lipo -battery en 'n motorbestuurder, as u ekstra ruimte benodig. Aangesien ons ook reeds aan die onderkant van die robot werk, en dit later moeilik sal wees om toegang daartoe te kry sodra die boonste deksel aangebring is, kan u die motorbestuurder tussen die lem en motors plaas, net soos op die foto's. Dubbelzijdige band kan help om dit aan die basis vas te maak.

Stap 3: Elektronika

Die volgende is die elektronika, soos die sensors, motorbestuurder en die bord.

As u weer 'n motorbestuurder gebruik wat nie bo -op 'n Arduino kom nie, begin dan die drade vasmaak wat nodig is om dit met die mikrokontroleerder te koppel. Vir my motorbestuurder is al wat ek nodig het 'n sein (blou) en grond (swart) draad. Dit hang af van die bestuurder self. Alles wat bestuurders nodig het, is drade om aan te sluit op die battery of kragbron. Die leidings wat aan my XT-60 geheg is (dieselfde prop op die meeste lipo-batterye) was te dik, so ek moes dit afsny om by die smal aansluitblokke te pas.

My mikrobeheerder het ook dieselfde kragbron as die motorbestuurders, so ek moes drade direk aan die leidings van die XT-60-aansluiting op die motorbestuurders soldeer.

Die IR -afstandsensors self moet moontlik kopstukke daarop laat soldeer, afhangende van watter sensor u kry. Dit bevat gewoonlik 'n paar in die verpakking as u dit koop, soldeer dit slegs as dit nodig is.

Miskien moet u ook drade aanmekaar soldeer om die mikrobeheerder aan die sensors te koppel, net soos ek. Die sensor het sy eie aansluiting; sommige gebruik JST, terwyl sommige servo -opskrifte gebruik. Met 'n gewone Arduino kan u jumperkabels aan die Arduino plak en dan die ander kant van die kabel aan die kabel wat uit die sensor kom, soldeer. Die proses werk op dieselfde manier met ander mikrobeheerders. Drade wat van die mikrobeheerder kom, word gesoldeer aan drade wat van die sensor af kom.

Stap 4: Sit al die dele bymekaar

Die sensors en die mikrobeheerder kom op die boonste plaat. Ek het die IR -afstandsensors op 'n klomp karton gemonteer om dit bo die mikrobeheerder te lig, aangesien die drade agter die sensor met die mikrobeheerder bots. Let op hoe daar slegs drie sensors op die foto is. Ek het eers op die laaste minuut besluit om 'n vierde afstandsensor aan die agterkant van die robot by te voeg. Ongelukkig was daar nie meer ruimte nie, so ek moes dit op die hoofbasis self, agter die motors, monteer.

Die mikrobeheerder word dan aan die boonste plaat vasgemaak. Niks te moeilik nie; Ek het net 'n paar gate in die karton gesteek en die hele bord op die boonste bord vasgeskroef. As u aluminium gebruik, is 'n handboor 'n moet.

Nadat alles op die boonste plaat vasgemaak is, gebruik dubbelband om dit aan die boonste deel van die motors vas te plak.

Op hierdie punt kan u al die elektronika aanmekaar koppel, soos om die sensors en die motorbestuurder aan die mikrobeheerder te koppel. As u die motorbestuurder gebruik wat net bo -op die Arduino vassteek, is dit geen probleem vir u nie. As dit nie die geval is nie, moet u dit volgens die bestuurder se spesifikasies na die bord koppel, net soos ek gedoen het.

Sodra alles bedraad is, plaas die lipo in die onderste ruimte tussen die motors en die lem, en skakel dan u mikrokontroller en bestuurders aan om dit vir die eerste keer te sien brand.

Stap 5: Programmering

As alles eers bymekaargemaak is, is daar nog 'n laaste ding om te doen: programmeer u robot.

Die programmering van u robot hang af van watter strategie u wil hê. Ek neem hier aan dat u vaardig is in programmering, want my motorbestuurder gebruik seriële (UART) kommunikasie, en my program werk dus nie vir ander motorbestuurders nie. In programmering is daar immers nie 'n enkele pasmaat nie.

Hier is 'n basiese vloeidiagram van my program om u te help.

as daar iemand naby aan die voorkant is, gaan vol krag as die linker- of regterkleursensor 'n wit streep opspoor, draai dan terug as die sensor links of regs iets opspoor, draai in daardie rigting as die agterste sensor iets opspoor, draai na daardie rigting as iemand is ver voor, gaan vorentoe, bly vorentoe

Hier is die hele program as u nuuskierig is:

#insluit

// A5 - linker kleursensor // A4 - regter kleursensor // A6 - agterafstandsensor // A2 - linkerafstandsensor // A3 - afstandsensor regter // A1 - afstandsensor voor // motor 1 - regs // motor 2 - opstelling van linker leemte () {uart1_set_baud (9600); Serial1.write (64); Serial1.write (192); OK (); piep (2); setTextColor (GLCD_BLUE); glcd (1, 0, "geïnisialiseer"); vertraging (4900); }

leemte -lus () {

int frontDistanceValue = analogRead (A1); int leftDistanceValue = analogRead (A2); int rightDistanceValue = analogRead (A3); int rearDistanceValue = analogRead (A6); int leftColorValue = digitalRead (A5); int rightColorValue = digitalRead (A4); as (frontDistanceValue> 250) {// iemand reg voor, maksimum krag Serial1.write (127); Reeks1.skryf (128); } anders as (leftColorValue == 0) {// rand aangeraak // reverse Serial1.write (1); Reeks1.skryf (255); vertraging (400); Reeks1.skryf (1); Reeks1.skryf (128); vertraging (300); } anders as (rightColorValue == 0) {// rand aangeraak // reverse Serial1.write (1); Reeks1.skryf (255); vertraging (400); Reeks1.skryf (127); Reeks1.skryf (255); vertraging (300); } anders as (frontDistanceValue> 230) {// nogal ver voor Serial1.write (127); Reeks1.skryf (128); } anders as (leftDistanceValue> 250) {// draai links Serial1.write (127); Reeks1.skryf (255); vertraging (450); } anders as (rightDistanceValue> 250) {// draai regs Serial1.write (1); Reeks1.skryf (128); vertraging (450); } anders as (rearDistanceValue> 150) {// naby agter Serial1.write (1); Reeks1.skryf (128); vertraging (1050); } anders as (frontDistanceValue> 180) {// ver voor Serial1.write (127); Reeks1.skryf (128); } anders {Serial1.write (100); Reeks1.skryf (155); }}

Stap 6: Foto's

'N Paar foto's van die voltooide sumobot word gewys.

Hopelik het u iets geleer uit hierdie instruksies. As jy van hierdie gids hou, stem asseblief vir my in die Make it Move -wedstryd. Indien nie, sal ek graag alles regstel wat hierdie gids beter kan maak.

Gelukkige leer!