Ein einfacher 3D-gedruckter Roboter – Gunook

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

Erlauben Sie mir, mich zu verabreden. Ich bin mit Erector-Sets aufgewachsen und dann mit LEGO. Später im Leben habe ich 8020 verwendet, um Prototypen von Systemen zu bauen, die ich entworfen habe. Normalerweise gab es im Haus Schrottstücke, die meine Kinder als ihre Version eines Aufrichtersets verwendeten. Das Beste an diesen beiden Bausystemen war, dass sie in hohem Maße wiederverwendbar waren. Indem Sie Ziegelsteine zerbrechen oder einige Schrauben lösen, können Sie in ein paar Minuten etwas Neues bauen.

Als meine Kinder anfingen Roboterbausätze zu bauen, bemerkte ich etwas Trauriges, unser Roboterfriedhof wurde von Jahr zu Jahr größer. Die Kinder würden einen Bausatz bauen, die Lektion lernen und mit dem Roboter fertig sein. Gelegentlich durchsuchten sie den Friedhof nach Teilen, aber die meisten der Kits saßen einfach nur da. Es stellte sich heraus, dass die Kits gut darin waren, eine einzelne Aufgabe zu lehren, aber Sie konnten den Kit nicht einfach zerlegen und für eine neue oder andere Aufgabe neu konfigurieren.

Es gibt viele einfache Roboterdesigns. Dieser ist hauptsächlich 3D-gedruckt und verwendet einen Himbeer-Pi.

Die Idee ist, einen schnellen Prototyp eines Roboters herzustellen.

Lieferungen

Ein 8020 Series 10 Bumper für den Raspberry Pi 4 mit einem Protoboard

Prototyp glatter Balken große Löcher

TT Motorhalterung für 8020 Series 10 Profile

Adafruit CRICKIT HUT für Raspberry Pi

www.adafruit.com/product/3957

DC-Getriebemotor - "TT-Motor"

www.adafruit.com/product/3777

Orangefarbenes und klares TT-Motorrad für TT-DC-Getriebemotor

www.adafruit.com/product/3766

Schritt 1: Das Design

Das vorgestellte Grunddesign ist für einen Differential-Radroboter. (https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_wheeled…) Es enthält zwei Antriebsräder, eines auf jeder Seite des Roboters.

Die vorgestellte Grundkonstruktion besteht aus einer Plattform aus 5 bedruckten Trägern (2x 4in, 3x 5in), zwei Abdeckungen für TT-Getriebemotoren und einem bedruckten Ständer für eine Rolle. Sie möchten auch eine Halterung für den Mikrocontroller Ihrer Wahl drucken.

Das vorgestellte Beispiel basiert auf Adafruits Crickit, aber jeder Arduino, Feather oder Raspberry Pi, der eine Motortreiberplatine unterstützt, kann verwendet werden.

Schritt 2: Hardware, die außerhalb der gedruckten Teile benötigt wird

Eine Art Mikrocontroller mit Motorsteuerung

Dies ist das Herzstück des Projekts. Es stehen viele verschiedene Auswahlmöglichkeiten zur Verfügung.

Maschinenschrauben 1/4-20 x 1/2

Erhältlich in Ihrem örtlichen Baumarkt

T-Muttern und Schrauben

1/4-20 Einschiebbare Economy T-Mutter - Zentriertes Gewinde 0.21 https://8020.net/shop/3382.html 1/4-20 x.500 Innensechskantschraube mit Flansch (FBHSCS) 0.30 https://8020.net/3342.html

Zwei TT-Getriebemotoren

www.adafruit.com/product/3777

www.servocity.com/right-angle-gearmotor

Zwei Räder

Adafruit Orange Rad: https://www.adafruit.com/product/3766 Actobotics 2.55 Press Fit Rad:

Actobotics 3,10 Einpressrad:

Eine Kugelrolle

www.adafruit.com/product/3949

Ein Batteriefach oder -system

4 x AA-Akkus NUR für NiMH

www.adafruit.com/product/3788

3 x AA Batteriepacks NUR für Alkaline

www.adafruit.com/product/3842

Für höher laufende Projekte verwende ich typischerweise einen Battery Elimination Circuit (BEC) von einem Fernsteuerungsanbieter. Dies liegt außerhalb des Rahmens dieses Projekts und kann, falls vorhanden, in einer separaten Instruktable behandelt werden.

Eine Art Mikrocontroller

Schritt 3: Drucken Sie die Teile

Die Dateien finden Sie auf Thingaverse

Das einfachste Design erfordert:

www.thingiverse.com/thing:3589546

Drei lange Balken - für dieses Beispiel 6in in Gelb und Rot gedruckt

Zwei kurze Balken - für dieses Beispiel 4in orange gedruckt

Zwei Motorabdeckungen

Eine Rollenhalterung

Ein Controller-Gehäuse

Wenn Sie ein Feder- oder ein Circuit-basiertes Cricket verwenden, dann

www.thingiverse.com/thing:3763330

Wenn Sie ein Cricket auf Raspberry-Pi-Basis verwenden, dann

www.thingiverse.com/thing:3744587

Schritt 4: Montieren Sie die TT-Motoren und -Räder

Öffnung

1. Setzen Sie die Schrauben in die Löcher der bedruckten Motorhalterung ein.
2. Platzieren Sie eine T-Mutter am Ende jeder Schraube
3. Setzen Sie den Motor in die Halterung ein. Die Oberseite des Motors hat eine rechteckige Plastiklasche. Die Unterseite des Motors kann eine Welle haben, die sich über das Ende des Motorgehäuses hinaus erstreckt. Die Halterung hat oben einen rechteckigen Schlitz und unten einen V-förmigen Schlitz.
4. Befestigen Sie das Rad Ihrer Wahl an der Welle an der Seite des Motors. (Dieser Schritt kann durchgeführt werden, nachdem Sie im nächsten Schritt den TT-Motor und die Abdeckung am Träger montiert haben).

Schritt 5: Montieren Sie den Rahmen

Einführung

1. Setzen Sie eine 1/4-20 x 1/2 Zoll Schraube in jedes Ende des langen Balkens.
2. Schieben Sie die Enden der Schrauben der drei langen Balken in einen Kanal am kurzen Balken.
3. Legen Sie die Baugruppe flach auf einen Tisch. Spreizen Sie die drei langen Balken so, dass der Schraubenkopf an jedem der langen Balken in einem Loch am kurzen Balken sichtbar ist. Ziehen Sie die Schrauben fest.
4. Schieben Sie den TT-Motor und die Abdeckungen auf die Außenträger.

Schritt 6: Montieren Sie den Controller und das Akkupack

Schritt 7: Tipps und Tricks 1 - der Prüfstand

Das Schöne an einem Scratch-Build-Projekt ist, dass es schnell und einfach geändert werden kann. Eine großartige Modifikation beim Testen von Code ist eine Möglichkeit, Ihren Roboter so zu positionieren, dass er nicht auf Ihrem Schreibtisch herumläuft. Durch das Drucken von zwei zusätzlichen Balken (im Beispiel 6 Zoll) können Sie einen Ständer für den Roboter machen.

Schritt 8: Laden Sie einen Testcode und testen Sie ihn

learn.adafruit.com/adafruit-crickit-creati…

learn.adafruit.com/crickit-snake-bot/overv…

learn.adafruit.com/crickit-maker-ice-cream…

learn.adafruit.com/circuitpython-ble-crick…

Schritt 9: Tipps und Tricks 2 - Kabelführung

Wenn Sie vorsichtig sind, ist es möglich, die Drähte vom Motor unter der Drahtmutter zu verlegen.

Schritt 10: Tipps und Tricks 3 - Achsvermessung

Die obigen Bilder können befolgt werden, um die Radausrichtung anzupassen.

Schritt 11: Sie sind fertig und einige Ideen für die Zukunft

Es gibt viele Möglichkeiten, das Projekt zu ändern. Es kann leicht in einen größeren, schnelleren Roboter verwandelt werden, indem einige längere Balken gedruckt und mehr Motoren hinzugefügt werden. Es sind eine Reihe von Sensorhaltern der Serie 8020 erhältlich. Servos können hinzugefügt werden. Oder die ganze Idee eines Roboters kann abgekratzt und das Projekt in einen Papierflieger-Werfer verwandelt werden. Du hast die Idee.