Samus Morphball (Arduino) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

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

Bevor Sie beginnen: Dieses Projekt kostet ungefähr 80 bis 100 US-Dollar, um es von Grund auf zu replizieren (ohne Werkzeuge).

Stückliste:

2x Kontinuierliche Rotationsservos: $24

1x Arduino uno: ~5.00 - 20.00

1x Arduino Nano: ~3.00

1x 1kg PLA Plastikspule: ~13,00 - 22,00

1x 1kg PETG Plastikspule: ~17,00-25,00

1x 22 AWG Draht: ~6.00

1x Perfboard: ~1,99

2x nrf-Funk: ~1,99

16x RGB-LED: ~1,50

orange Sprühfarbe: $ 13

klare Sprühlackierung: $ 12

Formbarer InstaMorph-Kunststoff: $ 10-20

Solar-USB-Ladegerät: ~$4-15

Schritt 1: Drucken Sie die Modelle

Jeder der Drucke wurde mit Repetier-Host mit den beigefügten Einstellungen erstellt. Wenn Sie Arbeitseinstellungen für einen aktuellen Drucker haben, würde ich sagen, dass Sie diese über meinen verwenden, aber wenn Sie neu sind, ist hier ein Anfang.

Die Außenhüllenteile wurden in PLA mit einer Krempe in einer Qualität von 0,2 mm Schichthöhe, ohne Stützen, einer mittleren Geschwindigkeit und einer 80%igen Füllung gedruckt. Diese wurden ursprünglich von diesem talentierten Hersteller hergestellt, wurden jedoch für dieses Projekt modifiziert. (Es wird dringend empfohlen, wenn möglich, eine viel niedrigere Füllung zu verwenden, um keine Füllung zu verwenden). Gesamtzeit von ~32 Stunden

Die Innenschalen wurden in PETG gedruckt, Qualität von 0,2 mm Schichthöhe, Krempe, keine Stützen, niedrige Geschwindigkeit und 80% Füllung. (Experimentiere mit der Düsengröße und der Schichthöhe, da viele der Artikel, die ich gelesen habe, sagen, dass PETG mit zunehmender Schichthöhe transparenter wird). Gesamtzeit ~26 Stunden

Alle anderen Teile wurden in PLA gedruckt, 60% Infill, mittlere Geschwindigkeit und andere Einstellungen blieben konstant.

Schritt 2: Fernbedienung

1) Verdrahten Sie das arduino nano wie im Schaltplan dargestellt (an der Perf-Platine und den Lötverbindungen anbringen, um so wenig Platz wie möglich zu verwenden und nicht über die Seiten zu verdrahten).

1.5) (Optional, aber empfohlen) Löten Sie einen Draht an das Ende der Antenne des nrf-Radios für zusätzliche Reichweite.

2) Schneiden Sie das Brett auf Abmessungen von ~26 mm x 55 mm oder kleiner zu.

3) Schließen Sie die 9-V-Batterieklemme an den Vin-Pin und die Masse an Gnd an (nicht auf dem Bild gezeigt).

4) Wenn die Oberseite Ihres Joystick-Moduls nicht flexibel ist, setzen Sie es zuerst ein, schieben Sie dann die Platine und dann das Joystick-Modul ein.

Zusätzliche Schritte) Ein dünnes Stück Plastik- oder Eisstiel kann zwischen die Platine und den Joystick gelegt werden, wenn er auf und ab wippen. Ein kleines Stück Schaumstoff an der Vorderseite der Fernbedienung kann den Joystick an Ort und Stelle halten, wenn er vorwärts/rückwärts bewegt wird.

Schritt 3: Robotic Insides

Überprüfen Sie vor und nach dem Zusammenlöten, ob die Schaltung wie vorgesehen funktioniert

1) Stäbe (5,25 mm Durchmesser ~ 50 mm lang) durch Kugeln (20 mm Durchmesser) führen.

2) Biegen Sie die Stäbe (6,5 mm Durchmesser ~ 20 cm lang) in einem kleinen Kreis am Ende, um kleinere Stäbe zu passen, und schweißen Sie sie mit Heißkleber ein.

3) Biegen Sie größere Stäbe von vorne in einem Winkel von 20 mm in einem Winkel von ~80 Grad ein, 15 mm weiter vom letzten, durch die Löcher auf dem (body2.0) Druck und Heißkleber. 66mm hinter der Rückseite sollte der Druck um 30 Grad nach außen gebogen werden und danach in 30 Grad 17mm. Befestigen Sie das zweite Kugelrad mit Heißkleber an der Rückseite.

4) Legen Sie die Motoren horizontal in den (body2.0) Druck und führen Sie die Drähte aus den rechteckigen Löchern. Mit Schrauben befestigen (Löcher passen auf Schrauben mit 6 mm Durchmesser).

4.5) Klebeband ist optional, um zusammenzuhalten, aber mein Druck brach immer wieder, deshalb ist es da.

5) Kleben Sie den (btr) Druck oben auf den (body2.0) Druck und legen Sie die Lithiumbatterie ein.

6) Kleben Sie Arduino mit doppelseitigem Klebeband oder Heißkleber auf die Batterie.

7) Biegen Sie die LED-Pins wie auf den Bildern dargestellt und löten Sie sie wie die Pins zusammen. Umschließen Sie die Pins mit einem Isolator wie z. B. Isolierband, um Kurzschlüsse zu vermeiden.

8) Löten Sie die Komponenten auf die Perf-Platine und befestigen Sie sie an den Pins auf Arduino. Befestigen Sie das rote Kabel von USB an 5V und das schwarze Kabel an Gnd (nicht im Bild gezeigt).

9) Drähte zusammendrücken und mit Kabelbindern oder Drähten an der Basis befestigen.

10) Biegen Sie die Stange zu einem Bogen zurück.

11) Die Räder, die mit den Motoren geliefert werden, waren mit einem Schlauch umgeben, der aus einer Waschmaschine kam, aber auch breite Gummibänder reichen aus, solange die Räder viel Reibung haben.

12) Durch den Boden wurde ein Loch gebohrt (~17 mm von vorne) und eine Schraube hält ein Stück Metall als Gewicht.

Schritt 4: Shell

1) Nachdem der Druck fertig ist, kann eine Heißluftpistole verwendet werden, um die Außenschale zu glätten (bleiben Sie nicht zu lange auf einem fokussierten Punkt, sonst kann sich der Kunststoff um die 3 Hauptteile herum verformen. Verbringen Sie nur sehr wenig Zeit mit den kleinen Teilen oder die können sich trennen).

2) Schleifen Sie mit einem mittelkörnigen Schleifpapier und erhöhen Sie es, bis Sie mit der Qualität zufrieden sind (Wiederholen Sie die Wärmebehandlung und das Schleifen, um glatter und glänzender zu werden).

3) Gehen Sie in einen belüfteten Bereich und sprühen Sie die erste Schicht orangefarbener Sprühfarbe auf, lassen Sie sie trocknen und schleifen Sie sie mit einem hochkörnigen Schleifpapier. Zweite Farbschicht aufsprühen und trocknen lassen.

4) Überziehen Sie es mit einem oder zwei Klarlacken, um es vor Kratzern und Absplittern zu schützen.

5) Die Innenschalen können geschliffen und wärmebehandelt werden, neigen aber bei hohen Temperaturen zum Verziehen. Ich habe festgestellt, dass eine klare Harzbeschichtung ein wenig der Klarheitsprobleme löst.

6) Legen Sie die Außenschale auf die Innenschale und machen Sie kleine Markierungen, wo sie horizontal mit der Oberfläche liegen soll. Entfernen Sie die Schalen und verwenden Sie Epoxid oder Heißkleber, um sie aneinander zu befestigen.

Schritt 5: Feinschliff

Der InstaMorph ist möglicherweise etwas, von dem Sie bemerken, dass es nicht berührt wurde. Das ist, um alles zusammenzuhalten.

Holen Sie sich eine großzügige Menge der Perlen und verwenden Sie entweder eine Heißluftpistole, um sie zu schmelzen, oder werfen Sie sie in etwas heißes Wasser, bis sie klar werden.

Dehnen Sie sich zu einem langen Zylinder und wickeln Sie ihn um die PETG-Mitte des Balls.

Beginnen Sie, den Zylinder auszubreiten, bis die gesamte Oberfläche bedeckt ist. Lassen Sie den InstaMorph abkühlen und werden Sie wieder weiß.

Um den Zylinder zum ersten Mal zu öffnen, verwenden Sie einen kleinen Schraubendreher oder ähnliches und ziehen Sie den InstaMorph an EINER Seite vom PETG ab.

Jedes Mal, wenn Sie den Morphball öffnen müssen, greifen Sie die Kante jeder Außenschale und hebeln Sie sie auseinander. PETG ist sehr langlebig und sollte Biegungen standhalten können. Gelegentlich kann die Montage schwierig sein, daher ist es nützlich, einen kleinen Schraubendreher mitzunehmen, um den InstaMorph zurückzubiegen und dann zusammenzusetzen.

Schritt 6: Fehlerbehebung

1) Arduino lässt sich nicht einschalten: Akku könnte falsch verkabelt sein oder muss über ein Micro-USB-Kabel aufgeladen werden.

2) Das Radio sendet/empfängt keine Nachrichten: Stellen Sie sicher, dass sie richtig angeschlossen sind. Unterschiedliche Platinen können eine leicht unterschiedliche Verdrahtung erfordern. Sehen Sie sich dieses Tutorial an. Eine an das/die Funkgerät(e) angeschlossene Antenne kann die Reichweite und die Leistung erhöhen.

3) Der Ball dreht sich in keine Richtung, sondern vorwärts und rückwärts: Mehr Gewicht auf der Unterseite des Roboters oder Räder mit mehr Reibung neigen dazu, das erfolgreiche Drehen zu erhöhen. Das Modell kann aufgrund von Druckerproblemen, Wärmebehandlungsverformungen, Schleifen usw. auch eine ellipsoide statt einer kugelförmigen Form aufweisen.

4) Einer oder beide Motoren drehen ohne Joystick-Eingabe, wenn die Fernbedienung eingeschaltet ist: Wenn es sich um eine langsame Drehung handelt, ändern Sie entweder die Zeilen 22, 23 im Fernbedienungsteil des Codes oder kommentieren Sie sie aus. Eine schnelle Drehung kann darauf hinweisen, dass das Potentiometer an den Motoren nicht kalibriert ist oder die Motorwerte unterschiedlich sind. Die volle Geschwindigkeit gegen den Uhrzeigersinn für die von mir verwendeten Motoren ist 0, während keine Bewegung 90 ist und 180 die volle Geschwindigkeit im Uhrzeigersinn ist.

5) Der Ball ist extrem schwer zu kontrollieren: Ja, das ist er.