Roboter TiggerBot II - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:22

TiggerBot II ist eine kleine Roboterplattform mit Profil. Enthalten sind Anweisungen zum Bau der Plattform mit Kunststoffprofil und einer kundenspezifischen Leiterplatte mit einem Mikrocontroller und Sonarsensoren. Dies ist ein relativ kompliziertes Projekt, das sich noch in der späten Prototypenphase befindet. Jeder Versuch wurde unternommen, um den Bau einfach zu halten, aber Roboter sind hart. Darüber hinaus wird Sie dieses Projekt irgendwo in den Bereich zwischen 150 und 250 US-Dollar zurückversetzen, je nachdem, wo Sie die Teile kaufen. Fahren Sie auf eigene Gefahr fort. Technische Daten:> Chassismaterial: cnc lasergeschnittenes Acryl> Antriebsmotoren: 2x Continuous-Rotation-RC-Servo> Akku: 2,2 Ah 9,6 V wiederaufladbare NiMH> Navigationssensoren: 5-Wege-Ultraschallsonar> CPU: AVR Mega32, 16MHz > Programmierung: RS-232 Serial Port Bootloader> Code: geschrieben in c, kompiliert mit gcc-avr> Expansionsport: 5v/1A, gnd, 2x adc, i2cNeueste News siehe

Schritt 1: Hintergrund

Dies war mein erster Roboter, der 2002 gebaut wurde, als ich ein Neuling auf dem College war. Ich nannte es TiggerBot, weil es schwarz, orange und dumm war. Es war in mehreren wichtigen Punkten fehlerhaft. TiggerBot II ist ein wesentliches Redesign; Es verwendet das gleiche Laufflächen-Kit, ist aber in allen anderen Hinsichten überlegen. Unten abgebildet sind der ursprüngliche TiggerBot, mehrere veraltete TIggerBot II-Prototypen und der aktuelle Prototyp.

Schritt 2: Design

Die Hauptkomponenten des TiggerBot II sind alle computerentworfen und kundenspezifisch hergestellt.

Die Kunststoffkomponenten sind in qcad ausgelegt. Sie werden dann getrennt, dupliziert, aus Effizienzgründen zusammengepackt und als 1:1-EPS gedruckt. Dieses wird an einen Kunststoffhersteller geschickt, um aus Acryl geschnitten zu werden. Die Platine wurde in Eagle Cad entworfen und von einem Leiterplatten-Prototyp-Lieferanten hergestellt.

Schritt 3: Herstellung

Ich habe die Platinen von Gold Phoenix PCB in China und den Acrylschnitt von Canal Plastics in Chinatown NYC. Zufällig, wirklich. Die Durchlaufzeiten betragen ~9 Tage bzw. ~3 Stunden, weshalb ich wahrscheinlich viel mehr Frame-Revisionen vorgenommen habe. Die Boards kosten $ 140 für 13 oder ~ $ 11 pro Stück. Die Rahmen kosten 59 US-Dollar am Kanal oder anscheinend 78 US-Dollar für 3 oder 26 US-Dollar von Ponoko, obwohl ich noch nie bei ihnen bestellt habe. Auf jeden Fall scheint Ponoko kein getöntes transparentes Acryl in 6 mm zu haben. Dies ist die EPS des Kunststoffs:

Schritt 4: Sachen, die Sie brauchen

Chassis: 1 Kunststoff-SetMotoren: 2 HS-425BBTreads: Tamiya 70100 Kit. Batterie: 8 Zellen AA Batteriepack Befestigungselemente (mcmaster carr):Abstandshalter: 4 (3/4" 6-32 Abstandshalter), 8 (6-32 x 3/8.) "Schraube)Wellen: 8 (4-40 x 1 1/8" Schraube), 16 (4-40 Mutter), 8 (Distanzstück)Aufhängung: 6 (4-40 x 1 1/2" Schraube), 6 (4 -40 Mutter), 6 (Nylon-Flanschdistanzstück), 6 (Winkelhalterung), 6 (Federn) Servos: 4 (4-40 x 1/2" Schraube), 4 (4-40 Mutter) Antriebsräder: 4 (4.) -40 x 1/2 "Schraube), 8 (4-40 Mutter) Leiterplattenhalterung: 5 (3/4" 6-32 Abstandshalter), 10 (6-32 x 3/8" Schraube) Hier ist eine komplettere Teile Liste:

Schritt 5: Werkzeuge, die Sie benötigen

Dies sind die Werkzeuge, die Sie für die mechanischen Teile benötigen. Die Schraubstockgriffe dienen zum Halten von Dingen, sodass Sie stattdessen einen Schraubstock verwenden können. Sie benötigen mehr Werkzeug für den Elektronikteil.

Schritt 6: RC-Servos für kontinuierliche Rotation ändern

Der erste Schritt besteht darin, die Servos vorzubereiten. Ein RC-Servo besteht aus einem kleinen Gleichstrommotor und einem Getriebe, einem Potentiometer für die Positionsrückmeldung und einer Elektronik zum Schließen des Regelkreises. Um sie so zu modifizieren, dass sie sich kontinuierlich drehen, müssen zwei Dinge getan werden: erstens, dass die physikalischen Beschränkungen, die eine kontinuierliche Drehung verhindern, beseitigt werden; zweitens, dass die Rückkopplungsposition in der Mittelposition gesichert wird.

Schritt 7: Servogehäuse öffnen

Entfernen Sie mit einem Kreuzschlitzschraubendreher die vier Schrauben, die das Gehäuse zusammenhalten.

Schritt 8: Rückkopplungspotentiometer entfernen

Im Inneren sehen Sie die Rückseite eines Potentiometers, das mit einer Schraube befestigt ist. Entfernen Sie die Schraube. Entfernen Sie das Potentiometer mit einem kräftigen Ruck.

Schritt 9: Abtriebszahnrad-Tab entfernen

Bevor Sie die Dinge wieder zusammenbauen, richten Sie Ihre Aufmerksamkeit nun auf die andere Seite des Servos. Entfernen Sie das Oberteil, damit Sie die Zahnräder sehen. Entfernen Sie das Abtriebsrad, indem Sie die schwarze Kreuzschlitzschraube in der Mitte lösen und daran ziehen. Dadurch kann das Abtriebsrad herausgezogen werden. Beachten Sie die kleine Lasche an der Seite des Zahnrads. Fassen Sie das Zahnrad mit Schraubzwingen (vorsichtig, um die Zähne nicht zu beschädigen!) und schneiden Sie die Lasche mit einem Hobbymesser ab. Sie sollten eine Schaukelbewegung mit der Basis der Klinge ausführen. Sie werden alle Ihre Finger für die späteren Schritte benötigen, also achten Sie darauf, dass Sie nicht versehentlich einen davon abschneiden.

Schritt 10: Kerbe für Potentiometerdrähte schneiden

Schneiden Sie mit einem Bastelmesser eine Kerbe unter der Stelle, an der die Kabel ursprünglich das Paket verlassen haben. Dadurch können die Potentiometerkabel das Gehäuse verlassen.

Schritt 11: Servogehäuse wieder zusammenbauen

Setzen Sie alles wieder ein und schrauben Sie alles zusammen. Achten Sie beim Einsetzen der Platine darauf, dass Sie keine Drähte zwischen der Platine und dem Gehäuse einklemmen.

Schritt 12: Beachten Sie zusätzliche Teile

Die Schraube zum Halten des Potentiometers. Das kleine Plastikstück verband den Potentiometeranker mit dem Abtriebszahnrad; es kann herausgefallen sein, aber es spielt keine Rolle.

Schritt 13: Wiederholen Sie mit einem anderen Servo

Wiederholen Sie die letzten Schritte mit dem anderen Servo. Es sollte so aussehen, wenn Sie fertig sind.

Schritt 14: Treads Kit auseinandernehmen

Jetzt ist es an der Zeit, Ihr Tamiya Laufflächen-Kit aufzubrechen. Sie benötigen alle Profilabschnitte - schneiden Sie sie entweder mit einem Hobbymesser oder einem kleinen Seitenschneider aus. Aus dem orangefarbenen Kunststoff benötigen Sie die beiden großen Antriebsräder, die beiden großen Leiträder und die sechs großen Laufräder. Setzen Sie die Laufflächenteile zu zwei großen Schlaufen zusammen und achten Sie darauf, dass sie gleich lang herauskommen.

Schritt 15: Bohren Sie die Antriebszahnräder aus

Die Löcher in den Seiten der Antriebsräder passen zu den Löchern im Servorad. Leider sind die Zahnräder für eine Sechskantwelle ausgelegt und die Wellennabe stört. Wir haben Möglichkeiten, mit solchen Dingen umzugehen. Die Mitte jedes Zahnrads muss aufgebohrt werden. Am einfachsten geht das mit einigen zunehmend größeren Bohrern bis 5/16. Beachten Sie, dass ich auf dem letzten Foto mit den größeren Bohrern den Kunststoff mit der Zange * unten * halte.

Schritt 16: Servoräder bohren

Vergrößern Sie mit einem 7/64-Bohrer die beiden spezifischen Löcher in jedem Servorad wie abgebildet.

Schritt 17: Antriebsräder an Servorädern befestigen

Entfernen Sie die Servoräder. Stecken Sie zwei 4-40 x 1/2 Schrauben von der Rückseite durch die vergrößerten Löcher. Befestigen Sie zwei 4-40 Muttern an der Vorderseite. Stecken Sie zwei vorstehende Schrauben durch zwei Löcher im Antriebszahnrad und befestigen Sie es mit zwei weiteren 4 -40 Muttern Das Servorad wieder anbringen Wiederholen Sie dies für das andere Servo.

Schritt 18: Öffnen Sie Ihr Plastik

So sehen die Kunststoffteile aus, wenn Sie sie von Canal Plastics in New York beziehen. Die kleinen Bits sind das, was man beim Bohren von Löchern mit einem Laser anstelle von Spänen bekommt. Sie müssen das gesamte Papier abziehen. Wenn du ein Narzisst bist, solltest du dir vor dem Peeling vielleicht die Hände mit Seife waschen, damit dein Roboter keine fettigen Fingerabdrücke hat, wenn du fertig bist.

Schritt 19: Räder anbringen

Erstellen Sie sechs der folgenden Baugruppen. Von rechts nach links, 4-40 x 1 1/8 Maschinenschraube, Laufrad, Distanzscheibe, 4-40 Mutter, Federbein, 4-40 Mutter. Ziehen Sie die Muttern so an, dass sich das Rad frei dreht, aber so wenig wie möglich rutscht Montieren Sie die vorderen Halterungen mit den größeren Rädern mit der gleichen Kombination von Befestigungselementen.

Schritt 20: Servos in Halterungen montieren

Setzen Sie jedes Servo in seine Halterung ein. Dies geschieht am einfachsten, indem Sie zuerst die Drähte durchziehen, die obere Kante mit den Drähten einführen, diese so nah wie möglich an die Halterung ziehen und die untere Kante durchdrücken. Mit zwei 4-40 x 1/2 Schrauben und zwei 4-40 Muttern in gegenüberliegenden Ecken befestigen. Es ist Platz für vier Schrauben, aber zwei sind ausreichend. Achten Sie darauf, das Servoausgangsrad am Ende der Halterung in der Nähe des Vorsprungs zu platzieren und eine linke und eine rechte Seite zu bauen.

Schritt 21: Decks zusammenbauen

Befestigen Sie vier 3/4" 6-32 Aluminium-Abstandshalter mit vier 6-32 x 3/8" Schrauben am unteren Deck (dem kleineren). Platzieren Sie die beiden Servos in Halterungen und Vorderradbaugruppen wie abgebildet in die Ausschnitte. Legen Sie das Oberdeck auf und stellen Sie sicher, dass alle Laschen richtig in die Ausschnitte eingesetzt sind. Befestigen Sie das Oberdeck mit vier weiteren 6-32 x 3/8" Schrauben an den Abstandshaltern.

Die Farbe ist anders, da dies ein späterer Prototyp als der auf den früheren Fotos ist.

Schritt 22: Fahrwerksfedern installieren

Installieren Sie in jedem der sechs Löcher an den Seiten der Decks die Aufhängungsschraube, die Halterung, den Kragen und die Feder. Beginnen Sie mit dem Einführen einer 4-40 x 1 1/2 Schraube nach oben durch das untere Deck. Platzieren Sie die nicht mit Gewinde versehene Seite einer Winkelhalterung über der Schraube, wobei das andere Ende nach oben zeigt. Platzieren Sie eine Kunststoffflanschmanschette über der Schraube. Platzieren eine Feder über den Kragen. Feder vorsichtig unter das Oberdeck drücken und mit dem oberen Loch ausrichten. Schraube durch das Loch schieben und mit einer 4-40 Mutter sichern. Federbein nach oben mit dem Rad nach außen einsetzen. Richten Sie das Loch in der Strebe mit dem Gewindeloch in der Winkelhalterung aus und befestigen Sie es mit einer 6-32 x 5/16 Schraube.

Schritt 23: Treten Sie auf

Dehnen Sie die Laufflächen über die Räder.

Schritt 24: Halb fertig

Sie haben nun die Antriebsplattform fertiggestellt.

Als nächstes folgt eine Anleitung zum Bau der unten abgebildeten Platine. Alternativ können Sie die Basis auch mit Ihrer eigenen Elektronik verwenden.

Schritt 25: Leiterplatte zusammenbauen

Die hier abgebildete Platine ist die letzte Überarbeitung und weist mehrere Fehler auf. Eine neue Überarbeitung, die die meisten Fehler beheben und die Sonarleistung stark verbessern soll, wird derzeit hergestellt. Wenn Sie darüber nachdenken, eine davon zu erstellen, würde ich Ihnen dringend empfehlen, zu warten, bis ich die Möglichkeit habe, die neue Version (siehe unten in CAD-Form) zu testen und stattdessen diese zu verwenden. Sie sehen sich jedoch sehr ähnlich.

Die Platine hier ist mit einem AVR-Mikrocontroller, Power-Management und einem 5-Kanal-Sonar ausgestattet. Es hat alles, was für einfache Dinge wie Wandfolgen und Hindernisvermeidung erforderlich ist. Es ist vollständig mit Durchgangslochkomponenten ausgelegt, so dass es nicht besonders schwer zu löten ist. Es gibt im Internet bereits eine ausreichende Anzahl von Lötanleitungen, so dass hier eine Abdeckung überflüssig wäre. Abbildung 2 zeigt eine Nahaufnahme verschiedener Lötstile, aus denen Sie wählen können, je nachdem, ob Sie die Version „Roboter“oder „Briefbeschwerer“bauen. Die Komponenten (siehe Stückliste) werden dort angebracht, wo sie markiert sind. Das ist kein Hexenwerk. Wenn Sie möchten, können Sie alles auf einmal löten. Andernfalls können Sie zuerst die Stromversorgung aufbauen und überprüfen, ob Sie 5 V erhalten, dann den AVR- und den seriellen Anschluss bauen und sicherstellen, dass Sie ihn programmieren können, und dann das Sonar bauen.

Schritt 26: Sie sind fertig

Sie sind jetzt im Besitz eines der heißesten hausgemachten Roboter, die es gibt. Hier hängen keine hässlichen losen Drähte heraus. Gehen Sie voran und legen Sie dies in Ihr Handgepäck. Die TSA wird dich nicht erschießen, wenn du das hier trägst, sie werden betteln, woher du es hast. Und jetzt ein Video von meinem TiggerBot II, der um die Ecke meiner Küche fährt: The End.