Raspberry Pi -beheerde skêrlift: 17 stappe (met foto's)

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

Waarom 'n skêrhyser? Hoekom nie! Dit is cool en 'n prettige projek om te bou. Die eintlike rede vir my is om die kameras van my Great Mojave Rover -projek op te lig. Ek wil hê die kameras moet bo die rover uitstyg en beelde van die omgewing opneem. Maar ek moes die kameras laat sak terwyl die rover ry.

Eers het ek 'n robotarm probeer, maar dit was te swaar en het die servo's gestroop. Toe ek op 'n dag uit was, het ek iets gesien wat ek al honderde kere gesien het, 'n skêr. Daardie aand het ek besluit om 'n skêrhyser te ontwerp wat 'n skroefdraad, 'n 5/16 "x 5 1/2" bout, sou gebruik om die kameras te lig en te laat sak. Ek was verbaas oor hoe cool dit was om te sien hoe die kameras met 'n bietjie meer as 4 duim na 'n paar voet (25 ") lig, en om te sien hoeveel gewig dit sou lig. As 'n byvoordeel gebruik dit slegs een servo.

As hierdie wonderlike skêrlift werk, sal die Raspberry Pi die LX-16A-servo aanskakel en die hysbak verhoog en verlaag met behulp van Python 3-kode. Grensskakelaars sal die Pi vertel wanneer jou skêrhoogte bo en onder bereik het, wat aandui dat die servo moet draai.

My volgende avontuur vir die hysbak is om dit buite te plaas vir 'n uitgebreide sonproef. Die skêrhyser word aangedryf deur sonselle en 18650 batterye, neem foto's en neem een keer per uur laer. Maar dit is 'n ander instruksie later as ek eers daaraan werk. Monteer dit daarna op die Rover.

Ek het hierdie Instructable in drie hoofdele verdeel om te help met die bou- en afstemproses:

1. Basis (stappe 2 - 7)
2. Elektronika (stappe 8 - 12)
3. Skêr finale samestelling (stappe 13 - 16)

Ek hoop jy geniet my eerste ondraaglike en jou skêrlift.

Stap 1: Kry die goed wat u benodig

U benodig 'n klomp goed vir hierdie projek. As u net soos ek is en dit geniet om 3D -drukwerk te bou en dinge te bou, het u moontlik al die meeste hiervan. Kyk gerus na McMaster-Carr vir die skroewe, daar is baie goedkoper as u dit by honderd koop. U kan ook stelle by Amazon bestel.

Benodigde gereedskap:

• 5.5 mm bokssleutelstel
• 2,5, 2,0 mm hex -drywers Dit is die moeite werd om 'n goeie stel hiervan te hê.
• Boor met 1/8”boorpunt Ek het hierdie boorstel.
• Grafiet smeer
• Soldeerbout
• Soldeer Ek het gedink ek was sleg met soldeer totdat ek goeie soldeer gekry het.
• Sander (beste sander in die wêreld)
• 3D -drukker Ek het die XYZ Da Vinci Pro 1.0 en is baie opgewonde daaroor.

Meganiese onderdele:

• Alloy Steel Socket of Button Head Screws: Bestel meer as wat u nodig het, want my tellings is moontlik af!

  (1) M3 x 10 mm-knoppop (kom by McMaster-Carr) (2) M3 x 12 mm-knopkop (kom by McMaster-Carr) (4) M3 x 10 mm (kom by McMaster-Carr) (2) M3 x 12 mm-knopkop (kom by McMaster-Carr) (4) M3 x 10 mm (kom by McMaster-Carr) (6) M3 x 12 mm (kom by McMaster-Carr) (4) M3 x 16mm (kom by McMaster-Carr) (34) M3 x 20mm (kom by McMaster-Carr) (2) M3 x 25mm Button Head (kom by McMaster-Carr) (8) M3 x 30mm (kom by McMaster-Carr) (4) M3 x 45mm (kry by McMaster-Carr) (30) M3 nylon slotmoere (kom by McMaster-Carr) (54) M3-wassers (kom by McMaster-Carr)

• (48) 3x6x2mm laers Dit werk sonder hierdie laers, maar dit maak dit beslis mooier.
• (1) 8x22x7mm laers U kan ook een van 'n fidget spinner steel
• 3D -gedrukte onderdele U kan dit aflaai van Dwarsverse dele (2) Balke 20mm x 20mm x 190mm (1) Beperkings (1) Motorskroefhouer (1) Platformrails (1) Platform (1) Agterskroef (1) Skuif (1)) Skêr Binne -onderkant (4) Binne -skêr (1 stel) Buitenste skêr (1) Voorkant van servomontage (1) Servo -agterkant (1 stel) afstandhouers
• (2) moer 5/16 "(Home Depot)
• (1) 5/16 "x 5 - 1/2" bout (Home Depot) U kan ook 'n draadstang van 5/16 "gebruik as u dit verkies.

Elektries:

• Raspberry Pi, ek gebruik 'n 3 -model B+ enige Pi -weergawe sal werk Dit is 'n goeie kit.
• (1) Lewansoul LX-16a Serial Bus Servo, ek het myne vir minder as $ 20,00 elk gekry. (u sal Amazon of Banggood hiervoor moet soek, die skakel bly verander)
• (1) Lewansoul Serial Bus Debug Board.
• (1) Metaal Servo Hoorn
• (2) Beperk skakelaars
• Silikoon drade Dit is wonderlik; u kan dit met u naels stroop (as u nie u naels byt nie)
• Batterye om Servo aan te dryf, ek gebruik 4 AA NiMh -batterye van Ikea.

Verbruiksgoedere:

• Q-wenke
• Mikrovesel doek
• Band-Aids (hopelik nie)

Stap 2: Die basis

Dit is baie makliker om dit in fases te bou, laat ons begin met die basis. Dan gaan ons na die elektronika en uiteindelik die skêr bymekaar. Dit is in verskillende kleure gedruk omdat ek die PLA en PETG gebruik het wat ek gehad het.

As u dit nog nie gedoen het nie, druk u dele uit. Dit het my drukker 'n paar dae geneem om al die onderdele te druk.

U kan die onderdele hier vind:

Belangrike veiligheidswenke (oorspronklike Ghostbusters -verwysing, Google dit)

• Neem u tyd en moenie mal word deur die M3 -skroewe te hard aan te trek nie, die plastiekstroke is maklik. As u die gat verwyder, moet u die gedeelte herdruk of 'n bietjie gorillagom (die bruin materiaal) gebruik en die binnekant van die gat liggies met 'n tandestokkie bedek en dit oornag heeltemal laat droog word voor gebruik.
• Sit die ringe "mooi kant" op, dit lyk beter.
• Neem die tyd, anders moet u dit dalk weer druk.
• Druk die skêronderdele laaste, aangesien dit die laaste deel is om te bou.

Hier gaan ons.

A. Begin met die druk van al die onderdele (sien die onderdelelys).

B. Skuur die deel glad en sny die stukkies goed uit.

Stap 3: Grensskakelaar vir montering

A. Buig die gewone lood (die een wat reeds aan die kant van die skakelaar gebuig is), sodat dit reguit sit en 'n draad aan die eindskakelaar soldeer. Daar is nie genoeg speling om die servo te monteer as u hierdie stap vergeet nie.

Opmerking: dit is die enigste soldeer wat u in hierdie deel van die konstruksie moet doen.

B. Boor deur (4) 1/8”gate in die Servo Mount, sien die pers pyle op die foto hierbo. Deur te boor, kan die boute vrylik deurloop en die servomontage later aan die relings vasdraai.

C. Bevestig laastens die eindskakelaar soos aangedui op die servomontage met (2) M3 x 16 mm skroewe.

Stap 4: Laer motorskroefhouer

A. Boor deur (5) 1/8 gate in die onderste skroefhouer, sien die pers pyle op die foto hierbo.

B. Maak dan die onderste Moto -skroefbevestiging aan die metaal servohoring vas met (4) M3 x 12 mm -skroefkopskroewe.

C. Bevestig laastens die onderste motorskroefhouer met die (1) M3 x 10 mm -skroef aan die servo.

Stap 5: Monteer die servo en bout

A. Boor deur (4) 1/8 gate in die agterste servomontage, soos op die foto hierbo getoon, waar die pers pyle aandui.

B. Boor deur (2) 1/8 gate in die skroefhouer, soos aangedui deur die pers pyle op die foto hierbo. Let wel: u kan 'n bietjie korter wees, afhangende van die weergawe wat u gedruk het.

C. Monteer die servo op die servo -houer. Miskien moet u dit 'n bietjie snoei om 'n goeie pasvorm te kry. Dit sal 'n bietjie los wees. Gebruik dan (4) M3 x 45 mm skroewe en ringe om die agterste servo aan die voorste servomontage te monteer. Die servo sal van kant tot kant wip, maar nie heen en weer nie.

D. Steek die bout 5/16 "x 5 - 1/2" in die boonste skroefhouer; dit moet goed pas. Miskien moet u die opening 'n bietjie snoei sodat dit pas.

E. Gebruik (2) M3 x 16 mm boute en ringe om aan twee helftes van die skroefhouers te koppel.

F. Jou vergadering moet soos die laaste foto lyk.

Stap 6: Skuifbalk en agterkant

Dit is nou tyd om die skuifbalk en die agterste skroefhouer vas te maak.

A. Steek (2) 5/16 boute in die glyers. Die boute moet 'n bietjie spel heen en weer hê. Sonder die spel, sal die skroef bind terwyl dit in beweging is.

B. Skroef die skuifbalk 'n paar sentimeter aan die 5/16 bout vas.

C. Boor deur (4) 1/8 gate in die agterste skroefdraad, soos aangedui met die pers pyle op die foto.

D. Steek die laer van 8 mm x 22 mm x 7 mm in die agterste skroefhouer en maak die laerdop vas met (4) M3 x 12 mm boute en ringe.

E. Bevestig (1) eindskakelaar met (2) M3 x 16 mm boute

F. Skuif die bout van 5/16 in die laer. Let wel: hier is 'n klomp spel. U sal 'n stuk elektriese band of 'n krimpbuis wil gebruik om die hoeveelheid spel te verminder. Meet die hoeveelheid benodig in die volgende stap.

Stap 7: Voltooi die onderste vergadering

Noudat u die gemotoriseerde samestelling voltooi het, is dit tyd om dit aan die relings te monteer. Die relings maak deel uit van The Great Mojave Rover -projek en lyk miskien te veel. Ek is van plan om die skêrlift in die rover te integreer, en die spoorontwerp laat my toe om dit later te doen.

A. Skuur die een kant van elke spoor glad. U hoef nie 'n tros te skuur nie, net genoeg om die stampe plat te maak.

B. Skroef eers die agterste skroef vas met (4) M3 x 30 mm boute en ringe. Dit moet spoel aan die einde van die relings.

C. Steek die bout van 5/16 in die laer, met die servomontage in die vierde gat (laat 3 leë gate), meet waar u die band of krimpkrag wil hê. Heg die band of hitte krimp aan en sit die vergadering weer toe.

D. Skroef die servo -eenheid op die relings by die 4de gat (laat 3 leeg) met (4) M3 x 30 mm boute en ringe. Let op dat u Servo Mount 'n bietjie anders kan wees; ek het herontwerp vir 'n langer bout van 5/16 . Laat 3 gate leeg.

U moet nou die gemotoriseerde samestelling gereed hê om die eindskakelaarskroewe vas te maak en u Raspberry Pi die skuifbalk heen en weer te laat beweeg.

Stap 8: Beperk skakelaars

Twee grensskakelaars stel die skakelaars in waar u die skyfie wil stop. U sal knoppieskroewe wil gebruik op die twee plekke waar die aangrypende bout hierbo verby is vir die speling. Ook die 3D -gedrukte onderdele van die eindskakelaaraanpassing is dieselfde.

A. Boor (2) 1/8 gooi gate in elk van die eindskakelaars.

B. Steek die knoppies se skroewe in die skakelaars.

C. Steek die limietskroef in elke koppeling, (1) M3 x 20mm, die ander is (1) M3 x 40mm.

D. Heg die Limit Switch Engagers aan die skuifbalk. Gebruik die langer skroef (40 mm) aan die servokant.

Let wel: ek het die moere aan my langer houer vasgemaak, want ek het die gat gestroop.

Stap 9: Koppel die Pi

Die sagteware hiervoor is eenvoudig, dit verhoog en verlaag eenvoudig die hysbak. U kan die kode wysig om alles te doen wat u wil, om pret te hê.

Ek neem aan dat u reeds weet hoe u die bedryfstelsel op u Raspberry Pi kan laai en hoe u 'n eenvoudige Python 3 -program kan skryf, 'n Hello World -voorbeeld sal goed wees.

Hier is 'n goeie plek om te begin, maar daar is baie hulpbronne om te begin.

• Stel jou Pi op.
• Begin u eerste Pyhon -program.

Stap 10: Bedrading van u onderste vergadering

Vir 'n klein projek soos hierdie, verkies ek om die Pimoroni Pico HAT Hacker -bord bo 'n broodbord te gebruik. U kan alles gebruik, maar ek hou van hierdie klein toestel. Ek het aan 40 kante van die HAT aan beide kante van die HAT gesoldeer, waarmee ek aan weerskante kan gebruik (sien die tweede foto).

Waarskuwing: ek het 'n paar Framboos -pis opgeblaas terwyl ek dit aanskakel terwyl die Pi aan is. Maak seker dat rooi + is en dat swart gemaal is of -die servo -ontfoutingsbord het geen ingeboude beskerming nie.

A. Koppel die swart draad aan die algemene verbindings op elke skakelaar en die grond op die Pi. (Speld 6)

B. Koppel die Groen draad aan die onderste grensskakelaar (sien eerste foto) en dan na GPIO 23 (pen 16)

C. Koppel die geel draad aan die boonste eindskakelaar (sien eerste foto) en dan op GPIO 22 (pen 15)

D. Sluit die Servo Debug -bord aan op die USB -poort op die Pi.

E. Koppel die servo aan die servo-ontfoutbord met behulp van die kabel wat by die LX-16A servo geleef is

F. Koppel die krag aan die Servo -ontfoutingsbord. Moenie die Pi gebruik om die servobord aan te dryf nie; gebruik 'n eksterne batterybron. Ek het 4 AA -batterye gebruik.

Stap 11: Laai en voer die Python -program uit

Ek neem weer aan dat u weet hoe u die terminale moet begin en weet hoe u 'n Python3 -program moet begin.

A. Begin die Terminal

B. Ons moet 'n paar biblioteke van GitHub kloon. Die eerste is die PyLX16A deur Ethan Lipson, die ander is die Scissor Lift -kode van BIMThoughts 'GitHub

cdgit-kloon https://github.com/swimingduck/PyLX-16A.gitgit-kloon https://github.com/BIMThoughts/ScissorLift.gitcd ScissorLiftcp../PyLX-16A/lx16a.py.

Die opdrag hierbo doen die volgende:

cd verander die gids na u tuisgids

git kloon laai die kode lêers van GitHub af in 'n gids met die naam van die bewaarplek.

cd ScissorLift verander die gids na waar die ScissorLift -kode is

cp../PyLX-16A/lx16a.py. kopieer die biblioteek wat nodig is vir die servokommando's.

C. U moet u Pi aan die motor en die ontfoutbord koppel aan die USB en die servo.

D. tik die volgende om die skakelertoets uit te voer.

cd

cd ScissorLift python3 SwitchTest.py

Die program sal begin sê "gaan af".

Skakel die skakelaar verder van die servo af, en die program reageer met 'omhoog'. Skakel nou die skakelaar naaste aan die servo en die program stop.

Probleemoplossing:

As dit misluk, kontroleer u bedrading, ek het die fout gemaak om die geel draad die eerste keer aan die verkeerde skakelaar te soldeer, en dit sou stop nadat ek die eerste skakelaar aangeskakel het.

Stap 12: Motortoets

Noudat die skakelaars werk, is dit tyd om die motor te toets.

U het reeds die kode afgelaai. Laat ons begin.

A. Maak seker dat u servo aan die ontfoutingskaart gekoppel is; enige prop sal dit doen solank dit mooi pas.

B. Tik die volgende uit die Terminal:

cdcd ScissorLift python3 MotorTest.py

Jou skuifbalk sal begin beweeg en eers na die servo, dan sal die eindskakelaar in die ander rigting beweeg en stop wanneer dit die ander eindskakelaar bereik.

As u hoor hoe dit begin bind, ontkoppel die servo van die ontfoutbord en druk ctrl-c om die program te stop en vas te stel waarom dit bind.

Probleemoplossing:

Bind in die middel van die skyfie:

a. Moere beweeg nie vryelik binne -in die skuifbalk nie.

b. Die skroefhouer is nie gesentreer nie.

c. Die laer is nie gratis nie.

Binding aan die einde van die skyfie word veroorsaak deurdat die skakelaars nie bedraad is nie, of dat die skroewe moet verstel word.

d. Servo bly beweeg nadat u op ctrl-c gedruk het, koppel die servodraad aan die ontfoutbord. Dit sal die servo herstel.

Stap 13: Montering van 'n skêr

Nou kom ons uiteindelik tot die punt waar ons die skêr kan aanmekaar sit. Daar is drie hoofkomponente van die skêr.

1. Scissor Outer (die eerste foto, lyk soos 'n blou Popsicle -stok)
2. Skêr binne (tweede foto grys)
3. Skêr binne -onder (tweede foto blou)

Die verskil tussen die binneste skêr en die binneste onderkant van die skêr is die plasing van die laers, soos aan die regterkant van die foto geïllustreer. Kyk na die video, dit is makliker om dit daar te verduidelik.

A. Steek die laers in elk van die skêrstukke. Miskien moet u 'n bout, wasser en moer gebruik om die wasser in die gleuf te druk. As u die gleuf breek, is dit goed dat u dit met gom kan gebruik.

B. Gebruik die grafiet smeermiddel en 'n watte depper om die nie -dragende kante van die skêr te bedek.

C. Gebruik 'n M3 x 20mm skroef, wasser en borgmoer. Begin met die binneste onderkant, verbind die buitenste skêr met die middelste verbindings. (sien foto)

D. Koppel nog 'n buitenste skêr aan die einde van die onderste skêr waar die laer aan die binnekant is. Koppel dan nog 'n binneste skêr aan die middel.

E. Hou aan om die binne- en buiteskêr vas te maak totdat die skêr opraak.

Stap 14: Bevestig die skêr aan die basis

Gebruik (2) M3 x 20 mm met 'n (2) ringe en 3D -gedrukte spasies om die skêr aan die servomontage van die basis te koppel.

Koppel die skêr met (2) M3 x 12 mm aan die glyer.

Behalwe vir die platform het u 'n werkende skêrlift.

Stap 15: toets vir skêrloop

Sluit u skêrlift weer aan op die Raspberry Pi as u dit nie gedoen het nie.

A. Voer MotorTest.py weer uit die terminale op u Raspberry Pi en sien hoe u 'n skêr lig.

Hou dop:

• Enige binding
• Die opruiming van die limietverbindingsskroewe
• As dit bind of iets gebeur, ontkoppel die servo eers van die ontfoutbord.

Stap 16: Bevestig die platform

Hopelik het u nou al uitgevind hoe u die platform moet sit.

A. Bepaal of u die platform wil hê.

B. Bevestig die platformrails aan die buitekant van die bokant van die skêr. Aan die kant waar u die afstandhouer benodig, benodig u 'n M3 x 25mm -skroef en 2 ringe. Gebruik 'n M3 x 20mm -skroef aan die ander kant met 1 wasser en 1 borgmoer.

C. Gebruik die M3 x 12 mm skroewe en skroewe om die platform aan die relings vas te maak.

Stap 17: Dankie

Dankie dat u so ver gekom het, hopelik het u 'n werkende skêrlift waarmee u nie weet wat u moet doen nie, of miskien het u 'n skêrlift waarmee u 'n wonderlike idee het hoe u dit moet gebruik.

Ek hoop in elk geval dat u dit baie geniet het en iets geleer het.

Naaswenner in die eerste keer skrywer