Gyroskop-Plattform / Kamera-Gimbal - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Dieses instructable wurde in Erfüllung der Projektanforderung des Makecourse an der University of South Florida (www.makecourse.com) erstellt.

Schritt 1: Schritt 1: Materialliste

Um mit dem Projekt zu beginnen, müssen Sie zuerst wissen, womit Sie arbeiten werden! Hier sind die Materialien, die Sie haben sollten, bevor Sie beginnen:

• 1x Arduino Uno R3 Mikrocontroller und USB-Kabel (Amazon Link)
• 1x MPU 6050 Modul (Amazon Link)
• 3x MG996R Metallgetriebeservo (Amazon Link)
• 1x DC-Netzstecker auf 2-Pin-Schraubklemmenadapter (KabelWholesale Link)
• 2x Batteriehalter mit Ein-/Ausschalter für Arduino (Amazon Link)
• 3x Überbrückungsdrähte, männlich zu weiblich männlich zu männlich weiblich zu weiblich (Amazon Link)
• Zugriff auf 3D-Drucker (Creality)
• PLA-Filament (Amazon-Link)

Dies sind die Hauptkomponenten des Projekts. Sie können gerne weitere hinzufügen, während Sie Ihre eigene Version erstellen!

Schritt 2: 3D-gedruckte Teile

Der erste Teil dieses Projekts besteht darin, ein Design zu erstellen, um die Komponenten zusammenzuhalten. Dazu gehören die Yaw-, Pitch- und Roll-Arme sowie eine Halterung für Arduino und MPU6050.

Die Komponenten werden in Autodesk Inventor, da es für Universitätsstudenten kostenlos ist, konstruiert und dann zu einer Baugruppe zusammengefügt. Alle Teiledateien und die Baugruppe wurden in eine.rar-Datei abgelegt, die am Ende dieses Schrittes gefunden werden kann.

Alles in diesem Projekt wurde mit Ausnahme der elektrischen Komponenten in 3D gedruckt, da solche Abmessungen wichtig waren. Bei der Konstruktion habe ich etwa 1-2 mm Toleranz angegeben, damit alle Teile reibungslos zusammenpassen, ohne die Struktur zu beeinträchtigen. Alles wurde dann mit Schrauben und Muttern befestigt.

Wenn Sie sich die Baugruppe ansehen, werden Sie eine große Leerstelle auf der Plattform bemerken, da dies für den Arduino zum Sitzen und für den MPU6050 zum Sitzen dient.

Der Druck jedes Teils dauert zwischen 2-5 Stunden. Beachten Sie dies beim Entwerfen, da Sie möglicherweise eine Neugestaltung vornehmen möchten, um die Druckzeit zu verkürzen.

Schritt 3: Schaltung

Hier diskutieren wir den Stromkreis, der die Motoren steuert. Ich habe einen Schaltplan von Fritzing, eine hilfreiche Software, die Sie hier herunterladen können. Es ist eine sehr nützliche Software zum Erstellen elektrischer Schaltpläne.

Die Platine und die Servos werden beide von einer 9-V-Batterie gespeist, die jeweils in ihrem jeweiligen Batteriehalter gehalten werden. Die Strom- und Massekabel der 3 Servos müssen verbunden und dann mit ihrem jeweiligen Stift an der 2-poligen Schraubklemme verbunden werden, um die Servos mit Strom zu versorgen. Während der MPU6050 über den Arduino 5V-Pin mit Strom versorgt wird. Der Signal-Pin des Yaw-Servos geht an Pin 10, der Pitch-Pin geht an Pin 9 und der Signal-Pin des Roll-Servos geht an Pin 8 des Arduino.

Schritt 4: Code

Hier ist der lustige Teil! Ich habe eine.rar-Datei angehängt, die die 2-Version des Codes für dieses Projekt enthält. die Sie am Ende dieses Schrittes finden. Der Code ist vollständig kommentiert, damit Sie ihn auch durchsehen können!

-Der Code ist für Arduino geschrieben und in der Arduino IDE geschrieben. Die IDE kann hier bezogen werden. Die IDE verwendet die Programmiersprachen C/C++. Code, der in der IDE geschrieben und gespeichert wird, wird als Skizze bezeichnet, und einen Teil der Skizzen können Sie Dateien aus der Klasse sowie Bibliotheken einschließen, die Sie online für Ihre Komponenten finden.

Schritt 5: 3D-Druck & Montage

Sobald die 2 Arme zusammen mit der Plattform gedruckt sind, können Sie mit dem Zusammenbau des Gyroskops beginnen. Die Komponenten werden über die Servos zusammengehalten, die an jedem Arm und der Plattform durch Schrauben und Muttern montiert sind. Nach dem Zusammenbau können Sie den Arduino und den MPU6050 auf die Plattform montieren und dem Schaltplan folgen.

-3D-Drucker laufen mit G-Code, der mit einem Slicer-Programm erhalten wird. Dieses Programm nimmt die.stl-Datei des Teils, das Sie in Ihrer CAD-Software erstellt haben, und konvertiert sie in Code, damit der Drucker Ihr Teil lesen und drucken kann. Einige beliebte Slicer sind Cura und Prusa Slicer und es gibt noch viele mehr!

-3D-Druck nimmt viel Zeit in Anspruch, dies kann jedoch je nach Einstellungen des Slicers variieren. Um lange Druckzeiten zu vermeiden, können Sie mit einer Füllung von 10% drucken sowie die Druckqualität ändern. Je höher die Füllung, desto schwerer wird das Teil, aber es wird fester, und je geringer die Qualität, desto mehr werden Sie Linien und eine unebene Oberfläche in Ihren Drucken bemerken.