Zippy der Fanbot - 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.

Zippy the Fanbot ist ein Arduino-basiertes Projekt, das den Schub nutzt, der von Propellern erzeugt wird, die an bürstenlosen Motoren montiert sind, um den Bot in die gewünschten Richtungen anzutreiben oder zu drehen. Der Benutzer steuert den Bot mit einer Infrarot-Fernbedienung. Der Name Zippy wurde dadurch geprägt, dass der Großteil der Baugruppe mit Kabelbindern zusammengehalten wird.

Schritt 1: 3D-Druck der Teile

Der Rahmen dieser Baugruppe sowie das Arduino-Gehäuse und die Elektronikbox wurden 3-D gedruckt. Jedes Teil wurde mit 30% Füllung mit 3-5 Schalen gedruckt. Ich habe die STL-Teildateien hochgeladen, um es Ihnen zu erleichtern. Einfach herunterladen und zu einem guten 3D-Drucker bringen!

Schritt 2: Erwerben Sie die erforderliche Elektronik und Teile

Eine Reihe von Elektronik und Teilen wird benötigt, um Zippy the Fanbot zu bauen und zu verwenden. Hier ist eine Liste aller Teile, die ich bei der Herstellung dieses Projekts verwendet habe:

1x Arduino Uno R3

1x VS/HX1838B Infrarotsensor

1x Packung Stecker-auf-Stecker-Stiftstifte (genug für Arduino-Pins)

1x Packung mit 8-Zoll-Überbrückungsdrähten von Buchse zu Buchse

1x 3S 11,1V Lithium-Polymer-Akku

1x Stromverteilungskabelbaum oder Stromverteilungsplatine

4x Afro SimonK 20A OPTO Regler

4x Sunnysky X2212 KV980 bürstenlose Motoren

2x APC CW 8045 Multirotor Propeller

2x APC CCW 8045 Multirotor Propeller

1x Packung mit 4 Kabelbindern

4x leichte Lenkrollen

1x Paket Klettstreifen

1x Rolle weiches doppelseitiges Klebeband

Schritt 3: Montieren Sie die Teile und bauen Sie die Schaltung auf

Sobald Sie alle notwendigen Teile in 3D gedruckt und alle anderen notwendigen Komponenten gekauft haben, ist es an der Zeit, Zippy zusammenzubauen! Beziehen Sie sich auf das erste Bild in diesem anweisbaren, um zu visualisieren, wie alles zusammengestellt wird.

Der 3D-gedruckte Rahmen lässt sich sehr intuitiv zusammenstellen, so wie ich es mir vorgestellt habe. Die beiden Arme greifen ineinander, um einen X-Rahmen zu bilden, und es gibt eine Halterung, die über die Arme passt. Das Elektronikholster geht unter die Arme. Die Lüfteradapter werden an den Enden jedes Arms montiert und die Radadapter gleiten direkt auf die Beine des Rahmens. Es sollte sehr intuitiv sein, wo alle Kabelbinder angebracht werden. Wenn dies nicht der Fall ist, sehen Sie sich einfach das erste Bild auf diesem intstructable an! Es ist nicht unbedingt erforderlich, Kabelbinder anzubringen, um die obere Halterung an den Armen zu halten.

Sobald der Rahmen zusammengebaut ist, ist es Zeit, die Elektronik zu verdrahten und zu montieren. Die ESCs werden an den Armen montiert, während die Motoren an den Lüfteradaptern montiert werden. Sowohl die Regler als auch die Motoren sind mit Kabelbindern montiert. Die Polarität muss zwischen den Reglern und Motoren am vorderen linken und hinteren rechten Arm umgekehrt werden, damit sie sich im Uhrzeigersinn drehen. Die anderen beiden Arme haben Motoren, die sich gegen den Uhrzeigersinn drehen. Daher werden die Propeller im Uhrzeigersinn an den vorderen linken und hinteren rechten Motoren montiert, während die gegen den Uhrzeigersinn gerichteten Propeller an den vorderen rechten und hinteren linken Motoren montiert werden. Diese entgegengesetzten Drehrichtungen erzeugen entgegengesetzte Drehmomente, die die stabile Leistung des Bots unterstützen.

Verwenden Sie Klettverschluss, um das Arduino-Gehäuse sowie den LiPo-Akku oben auf der Mittelhalterung zu montieren. Verwenden Sie doppelseitiges Klebeband, um den IR-Sensor oben in der Mitte des Arduino-Gehäuses zu montieren, so dass er an einer optimalen Stelle ist, um Signale von der Fernbedienung zu empfangen. Die gesamte Stromverteilung vom LiPo zu den ESCs wird durch die Elektronikbox geführt, die im Elektronikholster sitzt. Die Signalleitung vom Arduino zu den ESCs wird auch durch die Elektronikbox geführt. ACHTEN SIE SEHR VORSICHTIG, dass Sie die Verkabelung vom LiPo zu den ESCs nicht überkreuzen. Dies kann leicht die ESCs beschädigen und möglicherweise einen Brand auslösen.

Siehe den Schaltplan, der zeigt, wie alles miteinander verdrahtet ist.

Schritt 4: Flashen Sie das Arduino

Sobald Zippy the Fanbot zusammengebaut wurde, ist es Zeit, den Arduino mit der notwendigen Software zu flashen. Ich habe die Arduino-Skizze bereitgestellt, mit der Zippy gesteuert wird. Der Code benötigt im Wesentlichen 5 Tasten, um den Fanbot zu bedienen. Die besten Tasten zum Programmieren sind die Navigationstasten auf der Fernbedienung. Es ist intuitiv, dass die Auf/Ab-Tasten den Bot vorwärts/rückwärts bewegen, während die Links/Rechts-Tasten den Bot gegen den Uhrzeigersinn/im Uhrzeigersinn drehen. Die mittlere Navigationstaste fungiert als Notausschalter und stoppt alle Motoren. Wenn die von Ihnen verwendete Fernbedienung nicht mit diesem Code funktioniert, entfernen Sie die Propeller vom Bot und verwenden Sie den seriellen Monitor in der Arduino-IDE, um den Arduino neu zu programmieren, damit er mit den Richtungstasten auf Ihrer Fernbedienung funktioniert. Sie müssen nur die gewünschte Taste drücken und beobachten, welcher Wert auf dem seriellen Monitor angezeigt wird. Ersetzen Sie dann den Wert in der entsprechenden if-Anweisung im Code, den ich bereitgestellt habe, durch den Wert, den Sie auf dem seriellen Monitor sehen.

Der Code ist ziemlich einfach, wie Sie sehen werden. Es gibt 5 bedingte Prüfungen, die bestimmen, welche Taste gedrückt wird. Wenn der IR-Sensor beispielsweise erkennt, dass die Aufwärtstaste gedrückt wird, drehen sich die beiden vorderen Motoren, wodurch der Bot nach vorne gezogen wird. Wenn die linke Navigationstaste gedrückt wird, drehen sich der vordere rechte und der hintere linke Motor, wodurch sich der Bot gegen den Uhrzeigersinn dreht. Wird eine Taste für ein bestimmtes Manöver gedrückt gehalten, erhöhen die jeweiligen Motoren ihre Geschwindigkeit kontinuierlich, bis eine Höchstgeschwindigkeit erreicht ist.

Nehmen wir für eine Sekunde an, dass sich der Bot mit seinen vorderen Motoren mit maximaler Geschwindigkeit vorwärts bewegt. Wenn der Benutzer die Abwärtstaste drückt und hält, verlangsamen sich die vorderen Motoren, bis sie vollständig zum Stillstand gekommen sind, und dann werden die hinteren Motoren aktiviert und senden den Bot in den Rückwärtsgang. Dies gilt auch für die Rotationsmanöver des Bots. Dies ermöglicht es dem Benutzer, die Manöver, die der Bot ausführt, zu beschleunigen oder zu verlangsamen.

Nehmen wir nun an, der Bot bewegt sich wieder mit einiger Geschwindigkeit vorwärts. Wenn die linke oder rechte Richtungstaste gedrückt wird, stoppt der Bot sofort alle Motoren, bevor er die Motoren aktiviert, die ihn drehen. Somit kann der Benutzer sofort zwischen Linear- und Rotationsbewegung wechseln.

Schritt 5: Viel Spaß mit Zippy und sicher sein

Jetzt sind Sie fertig! Sobald Sie Zippy erstellt und den Arduino-Code zum Laufen gebracht haben, ist es an der Zeit, herumzuspielen. Seien Sie jedoch äußerst vorsichtig, insbesondere in der Nähe von Kindern und Tieren. Stellen Sie sicher, dass die Propeller gut ausbalanciert und fest an den Motoren angezogen sind. Die in diesem Projekt verwendeten bürstenlosen Motoren drehen sich mit sehr hohen Drehzahlen, daher können die Requisiten sehr verletzungsgefährdet sein. Spaß haben!