DIY BB8 - Vollständig 3D gedruckt - 20cm Durchmesser Erster Prototyp in Originalgröße - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Fusion 360-Projekte »

Hallo zusammen, dies ist mein erstes Projekt, also wollte ich mein Lieblingsprojekt teilen. In diesem Projekt werden wir BB8 herstellen, das mit einem 20 cm Durchmesser komplett 3D-Drucker hergestellt wird. Ich werde einen Roboter bauen, der sich genauso bewegt wie der echte BB8. Wir werden in der Lage sein, über Bluetooth mit dem Smartphone zu steuern. Dieser Roboter wird das erste Experiment im realen BB8 mit künstlicher Intelligenz sein, das ich später machen möchte.

Lieferungen

Mechanik:

• 2 x Mikromotor 12 V 120 U/min (Link)
• 2 x 60*11mm Räder (Link)
• 2 x Motorhalterung (Link)
• 6 x Neodym-Magnet
• 5 x Kunststoff-Kugelrolle (Link)
• 8 x M3 * 10 mm Flachschrauben (Link)
• 4 x M3 * 6mm Flachschrauben (Link)
• 4 x M3 * 8 mm Flachkopfschrauben (Link)
• 16 x M3-Gewinde-Knut-Muttern
• VIELE 3D-gedruckte Teile

Elektronik:

• 1 x Arduino Nano (Link)
• 1 x HC05 oder HC06
• 1 x 11,1 V 3S 1350 mAh Li-Po-Akku (Link)
• 3 x 5 mm LED (Link)
• 1 x L298-Motortreiber (Link)
• 1 x PCB von PCBWay (Link) oder Sie können es mit Protoboard machen
• 2 x 15pin Buchsenleiste von 40pin Header
• 2 x 3-Pin-Stecker von 40-Pin-Header
• 1 x 90 Grad 6-Pin-Buchse von 40-Pin-Header
• 4 x 1N4007 Diode
• 3 x 240 Ohm Widerstände
• 1 x 2,2 kOhm Widerstand
• 1 x 1 kOhm Widerstand
• 1 x 33 kOhm Widerstand
• 1 x 22 kOhm Widerstand
• 1 x 220uf 16V Kondensator
• 2 x 100nf 100V Kondensatoren
• 1 x Schiebeschalter
• 2 x Schraubklemme
• 1 x 30cm Stromkabel

Werkzeuge:

• 3D-Drucker mit einer Druckgröße von 20 cm Durchmesser
• 2 x 1 kg weißes Filament für Körper und Kopf
• Schraubendreher
• Heißkleber für Magnet

** Alle Links werden aktualisiert

Schritt 1: Elektronik, Leiterplattenbestückung

Ich habe das PCB-Design im Eagle erstellt, das es uns ermöglicht, den Roboter zu steuern. Diese Karte enthält Arduino Nano Socket, Motortreiber, Stromanschlüsse, Bluetooth und andere Zusatzkomponenten. Diese Karte wurde doppelseitig bedruckt. Sie können von Hand produzieren, aber es kann ein bisschen schwierig sein. Schaltpläne finden Sie hier.

Zunächst löten wir, indem wir von Komponenten mit geringer Höhe zu hohen Komponenten wechseln.

In den Designdateien der Karte sieht man, welche Bauteile wo gelötet werden sollen. Klicken Sie hier, um Designdateien anzuzeigen.

Wenn Sie produzieren möchten, habe ich eine Schaltungsentwurfsdatei angehängt. Oder Sie können den generischen L298-Motorantrieb und Bluetooth mit dem Arduino-Board verwenden, das ich geteilt habe.

Arduino Board L298 Generisches rotes Board

A1 - Eingang_1 (Linker Motor)

A2 - Eingang_2 (Linker Motor)

A3 - Eingang_3 (rechter Motor)

A4 - Eingang_4 (rechter Motor)

10 - DE_1 (Linker Motor)

9 - DE_2 (Rechter Motor)

Arduino-Board HC06 Bluetooth

4 - TX-Pin

3 - RX-Pin

Wenn Sie möchten oder bei Bedarf können Sie einige LEDs anschließen.

Schritt 2: 3D-Design & Druck

Da es auf einem 3D-Drucker von BB8 hergestellt wurde, dauerte der Druck lange. Bottom Outing Puten-Parsing und ich habe von Grund auf vielseitig entwickelt. Mit den in das PLA eingebetteten Muttern ist der Innenraum als glatte Oberfläche gestaltet.

Die Drucke der Kofferraum-Rundschalenteile dauerten mit der Navigation 140 Stunden. Damit die inneren und äußeren Körperteile glatt sind, ist eine Unterstützung erforderlich.

Ich schlage vor, die Unterstützung erneut zu verwenden, um den Kopf zu drucken. Die Außenschalen sind fein gepresst, um den Kopf so leicht wie möglich zu machen. Sie müssen in einem Slicing-Programm, das sich auf dieses Designteil bezieht, nichts weiter tun. Alle Teile wurden mit einer Schichtdicke von 0,16 mm bedruckt. Dies ist nicht zwingend erforderlich, aber Sie können mit dieser maximalen Schichtdicke drucken, insbesondere um den Außenkörper glatt zu gestalten.

Und natürlich gibt es Teile des internen Mechanismus. Dieser Mechanismus hält den Schwerpunkt nach unten und ermöglicht der Kugel, während sie sich in der Kugel dreht, vorzurücken. Die meisten Teile des Mechanismus sollten sich in Bodennähe befinden und viel schwerer sein als der obere Teil. Sie können über den öffentlichen Link von Fusion 360 auf alle Designdateien zugreifen. Oder Sie können eine direkte STL-Datei als Anhang herunterladen. Alle Teile werden mit %20 Füllungsdichte gedruckt, außer "balancer_full_density", es muss voll gefüllt sein.

Schritt 3: Mechanische Montage

Nach dem Pressen dieser Teile ist es notwendig, einander zu montieren. Die Montage war sehr einfach, da alle Teile kompatibel sind und wir eine spezielle Mutter verwenden, die dem PLA mit Wärme zugeführt wird. Beginnen wir nun mit dem Zusammenbau.

Als erstes müssen wir spezielle Muttern an der gewünschten Stelle platzieren. Die Platzierung werden wir mit Hilfe eines Lötkolbens vornehmen. Nachdem wir die Mutter auf das Loch gelegt haben, drücken wir sie leicht mit heißem Lötkolben, es wird sich in Sekunden setzen.

Jetzt können wir die Teile zusammenbauen und beginnen mit dem Löten der Kabel der Motoren. Da die vom Motor kommenden Kabel zu unserer Platine führen, reichen 10 cm Länge aus. Ich empfehle Ihnen, mehradrige Kabel zu verwenden.

Wir können die Motoren jetzt reparieren. Zur Befestigung verwenden wir den Motorhalter. Auf diese Weise werden wir die Motoren praktisch und robust befestigen. Da wir zur Fixierung der Motorhalter spezielle Muttern von hinten einbauen, reicht es die Schrauben von oben anzuziehen.

Nachdem wir den Motor repariert haben, können wir unseren Stromkreis anschließen. In den hohen Teilen befinden sich spezielle Muttern, um die Schaltung zu montieren. Auch hier wird der Montageprozess sehr einfach sein und ich hatte keine kurzen Schrauben in der Hand, also schob ich die Verstärkerteile unter die Platine. Wenn der Schaltungsaufbau abgeschlossen ist, schließen wir die Motoren an die benötigten Schraubklemmen an

Um den Kopf mit dem Magneten gemäß dem internen Mechanismus zu bewegen, müssen wir den Magnetmechanismus aufstellen. Wir installieren das Teil, das von beiden Seiten herauskommt und den Magneten oben hält. Dieser Teil hat auch Räder auf der Innenseite, um zu verhindern, dass er bei der Bewegung des Mechanismus an den Wänden reibt. Wir montieren auch die Räder.

Oben können wir nun den Magnetmechanismus installieren. Wir setzen 6 Magnete in diesen Mechanismus ein. Diese Magnete können den von uns hergestellten Kopf so leicht wie möglich tragen. Wir kleben diesen Mechanismus mit heißem Silikon, falls wir ihn korrigieren müssen.

Und wenn es endlich an den Rädern für den Innenmechanismus befestigt ist, ist es fertig.

3 Räder und 3 Magnete werden im Magnetmechanismus verwendet, der das Kopfteil außen trägt. Diese Teile werden auf dem von uns gedruckten 3D-Druckerteil montiert. Wir haben Schnellkleber für Radbaugruppen und heißes Silikon für Magnete verwendet. Nachdem Sie den unteren Teil des Kopfes passiert haben und den Spalt zwischen Körper und Paste überprüfen.

Schritt 4: Malerei

BB8 verwendet Acrylfarbe, um das Originalbild zu entfernen. Es hat orange schwarz graue Farben. Wir werden diese Farben herstellen, indem wir sie mit anderen Farben mischen. Ich werde den Körper mit Hilfe von Pinseln und Fotografien bemalen.

Schritt 5: Codierung

Damit der Roboter ihn über das Smartphone steuern kann, müssen wir unsere Arduino-Karte codieren. Wir können die notwendige Codierung problemlos auf der Arduino IDE durchführen und dieser Code ist einfacher als Sie denken  Klicken Sie hier, um zum Code zu gelangen. Um diesen Code auf dem Arduino zu installieren, stellen Sie sicher, dass die richtige Karte und der richtige Port ausgewählt sind und installieren Sie sie. Ich habe eine Rampenbewegung erstellt, als ich die Motoren überprüfte. Da sich der Rumpf mit der Schwerpunktveränderung bewegt, sollte er keine plötzlichen Bewegungen machen.

Schritt 6: Test & Finale

Jetzt ist unser Roboter bereit für den ersten Zug. Mit der Arduino Blutooth-Auto-App können Sie von unserem Telefon aus steuern. Um das Bluetooth-Modul HC-06 mit unserem Telefon zu koppeln, wählen wir das hc-06 aus den Bluetooth-Einstellungen aus. Nach Eingabe des Passworts als 34 1234” reicht es aus, das von uns verwendete Bluetooth-Modul aus der Connect-Car-Option in der Anwendung auszuwählen. Wenn dann das grüne Licht angeht, können wir jetzt gehen. Ich habe diesen Roboter für meinen Sohn gebaut. Ich hoffe, es war nützlich, die Dateien und das Projekt, das ich geteilt habe, zu teilen. Sie können auf alle Designdateien von meiner Github-Seite zugreifen.

Für viel bessere Projekte können Sie durch Teilen und Liken unterstützen. Ich bereite "wie man ein Video macht" von diesem Projekt vor. Ich werde dieses instructable ständig aktualisieren. Sie werden BB8 in den kommenden Tagen in Aktion sehen. Ich wünsche Ihnen viele produktive Tage. Ich werde das BB8-Projektvideo auf meinem Youtube Chanel teilen

Viel SPASS!

Zweiter Preis beim Robotik-Wettbewerb