Chassi Rover Mínimo de Quatro X 12 Volts com GoBILDA: 10 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Vou mostrar como construí um RC ou chassi de rover autônomo usando componentes goBILDA. Devo acrescentar aqui que não tenho qualquer ligação com goBILDA, a não ser como um cliente bastante satisfeito.

Incluí uma lista completa de peças em Suprimentos abaixo, mas para cada etapa listarei exatamente o que você precisa.

No final, mostrarei algumas maneiras de adicionar estrutura ao backbone e adicionarei alguns comentários gerais sobre a eletrônica do acionamento do motor.

Suprimentos

Você pode obter essas peças em

Quadro

• 1 x 1121 Series Low-Side U-channel (17 furos, 432 mm de comprimento)
• Viga plana da série 4 × 1102 (29 furos, 232 mm de comprimento) - 2 unidades
• 2 × 1120 Series U-channel (1 orifício, 48 mm de comprimento)
• 4 × 1121 Series Low-Side U-channel (1 orifício, 48 mm de comprimento)

Trem de direção

• 4 × 5201 Series, 53: 1 Ratio, 105 RPM Spur Gear Motor w / Encoder
• Montagem de motor com rosca frontal da série 4 × 1701 (16-3)
• 4 × 1310 Series Hyper Hub (6 mm D-Bore)
• 2 × 3605 Series Hurricane Rim - 2 unidades
• Pneu Cougar Série 2 × 3609 - 2 unidades

Hardware

• Chave combinada de 1 × 7 mm
• 1 × 3 mm hexadecimal L-Key
• 1 × 2,5 mm hexadecimal L-Key
• Parafuso de cabeça de botão de aço zincado série 1 × 2802 (M4 x 0,7 mm, comprimento de 8 mm) - Pacote de 25
• Parafuso de cabeça de botão de aço zincado série 2 × 2802 (M4 x 0,7 mm, comprimento de 14 mm) - Pacote de 25
• Arruela de aço zincado série 2 × 2801 (4 mm ID x 8 mm OD) - Pacote de 25
• 2 × 2812 Série 2812 Aço Zincado com Porca de Inserção em Náilon (M4 x 0,7 mm, 7 mm Hex) - Pacote de 25
• Parafuso de cabeça de soquete de aço zincado série 1 × 2800 (M4 x 0,7 mm, comprimento de 12 mm) - Pacote de 25
• 1 × 2809 Arruela de pressão de aço zincado série (4 mm ID x 7 mm OD) - Pacote de 25
• Porca sextavada de aço zincado série 1 × 2811 (M4 x 0,7 mm, sextavado de 7 mm) - pacote de 25
• 1 × ilhó de plástico (14-1) - pacote de 12
• 1 × anel isolante de borracha (14-2) - pacote de 12

Etapa 1: kit de ferramentas básico

Essas são as únicas ferramentas de que você realmente precisa.

• Um quadrado. É bom ter um quadrado de maquinista, mas, na verdade, qualquer quadrado, mesmo um quadrado de plástico, é melhor do que nenhum quadrado.
• Chaves hexagonais de 2,5 e 3 mm e chave inglesa de 7 mm da goBILDA. Eles estão incluídos na lista de peças. Se você já tem um conjunto de chaves hexadecimais métricas, não precisa delas. Mas mesmo se você tiver um bom conjunto de chaves combinadas métricas, compre aquela fina na goBILDA.
• Alças em T com acionamento hexagonal de 2,5 e 3 mm. Uma alça em T pode girar ou "girar" de uma forma que nenhum tipo de chave de fenda jamais fará. Ele também pode aplicar aquele binário extra de que você precisa para algumas peças, como os cubos de fixação que estamos usando para as rodas.
• Chave de porca de 7 mm. Obtenha o tipo que os profissionais usam, conforme mostrado. Você precisa do mesmo torque que eles.

Você provavelmente poderia juntar tudo com as três ferramentas de goBILDA, mas não seria muito divertido. Geralmente, usamos uma chave hexagonal para segurar um parafuso de máquina enquanto apertamos uma porca com uma chave de porca, e usamos uma chave inglesa para segurar uma porca enquanto apertamos um parafuso com um cabo em T.

Etapa 2: construir as gaiolas do motor

Vamos começar. Aparafuse duas gaiolas de motor. Aqui está o que você precisa para cada um:

• Um canal para o centro.
• Dois canais de baixo para as extremidades.
• Quatro vigas planas.
• 16 parafusos de cabeça de botão M4 x 14 mm, arruelas planas e porcas nylok de cada.

O desenho mostra um espaçador de 43 mm na extremidade aberta do canal, mas isso é opcional.

Construa as gaiolas do motor em uma superfície plana e morta, como segue:

1. Parafuse cada viga no canal central com dois parafusos de cabeça de botão de 14 mm, arruelas planas e porcas nylok.
2. Endireite tudo.
3. Adicione um canal lateral baixo a cada extremidade com mais parafusos de cabeça de botão de 14 mm, arruelas planas e porcas nylok.
4. Endireite tudo.
5. Aperte tudo.

E essa é a parte mais difícil. Agora só precisamos adicionar um backbone para completar o quadro.

Etapa 3: adicionar o backbone

Agora estamos prontos para amarrar as duas gaiolas do motor junto com o backbone. Aqui está o que você precisa.

• Um canal de backbone lateral baixo.
• Oito parafusos de cabeça M4 x 12 mm e dividir arruelas de travamento
• 16 porcas hexagonais simples

Cada gaiola do motor é fixada ao backbone com quatro parafusos de cabeça. Vamos instalar os parafusos de cabeça nas gaiolas do motor com porcas sextavadas simples primeiro. Isso é para que você possa remover o backbone depois que os motores estiverem ligados, sem perder os parafusos. Veja como fazemos:

1. Passe os parafusos de cabeça para cima através do canal central da gaiola do motor e rosqueie uma porca sextavada em cada um apenas com os dedos.
2. Alinhe o terceiro orifício grande do canal de backbone com o orifício grande no canal central da gaiola do motor e pressione-o para baixo sobre os parafusos de cabeça.
3. Endireite tudo.
4. Agora alcance com aquela chave fina e segure cada porca enquanto você aperta o parafuso com uma alça em T de 3 mm.
5. Endireite tudo.
6. Adicione uma arruela de pressão dividida e uma porca sextavada em cada parafuso acima do backbone e aperte com uma chave de porca de 7 mm.
7. Instale os ilhós de plástico rígido conforme mostrado nas fotos. Eles devem se projetar cerca de um mm para dentro da gaiola do motor.

E é isso. O quadro está completo. Agora estamos prontos para adicionar os motores.

Etapa 4: adicionar os suportes do motor aos motores

Finalmente vamos ligar os motores. Mas primeiro precisamos conectar os suportes do motor aos motores. Os suportes do motor nada mais são do que adaptadores de padrão de orifícios: eles nos permitem aparafusar um componente com um padrão e / ou tamanho de orifícios a um componente com uma disposição totalmente diferente.

Parafuse o suporte do motor ao motor com os seis parafusos M3 incluídos. Só vai acontecer de uma maneira.

Minhas montagens vinham com parafusos Phillips muito abaixo do ideal. Embora o desenho da peça de goBUILDA tenha parafusos de cabeça conforme mostrado no desenho acima.

Substituí os parafusos ruins por parafusos de cabeça de soquete M3 x 6mm, conforme mostrado na foto.

Agora podemos anexar os conjuntos do motor à estrutura.

Etapa 5: Conecte os motores

A ilustração mostra tudo com o lado certo para cima, mas você deseja virar o quadro de cabeça para baixo para isso. Uma observação: se você for adicionar cabos codificadores aos motores, agora seria um bom momento para fazê-lo. OK, vamos começar. Para cada motor:

1. Inicie os fios pelo anel isolante de plástico.
2. Coloque o motor no lugar e termine de puxar os fios.
3. Parafuse o suporte do motor ao canal da extremidade da gaiola do motor com parafusos de cabeça de botão M4 x 8 mm. Só vai acontecer de uma maneira.

Você pode usar de quatro a oito parafusos para a montagem do motor. Seis parece estar certo. Oito parece excessivo e desnecessário. Usei oito.

E estamos quase lá. Precisamos apenas colocar cubos nos eixos do motor e aparafusar as rodas.

Etapa 6: prenda o cubo da roda ao eixo do motor

Para cada motor:

Coloque o cubo no eixo do motor. Use um espaçador para garantir que todos os quatro cubos estejam à mesma distância. Eu uso uma chave hexagonal de 6 mm, mas qualquer coisa com cerca de 6 mm de largura serve. Com o espaçador no lugar, aperte os dois parafusos de fixação alternadamente até que gritem em harmonia.

E você está quase terminando. É hora de colocar as engrenagens juntas e encerrar o dia.

Etapa 7: monte as rodas

Os pneus vêm com inserções de espuma. Acho que a melhor maneira de inserir os encaixes nos pneus é dobrá-los ao meio e apenas encaixá-los. Massageie-os um pouco até que o pneu inteiro pareça igualmente cheio.

Agora vamos montar os pneus nos aros para concluir a montagem da roda.

Os pneus são direcionais e os aros não são simétricos. Veja como ter certeza de não estragar tudo:

1. Organize as quatro bordas em um quadrado como mostrado acima, com todos os poços centrais mais rasos voltados para dentro em direção à borda oposta.
2. Disponha os pneus ao lado dos aros de forma que as bandas de rodagem fiquem todas apontando para a mesma direção.
3. Pegue cada aro e pneu e force o pneu no aro sem virar nada.
4. Empurre o pneu com os polegares até que as duas contas estejam totalmente encaixadas em suas ranhuras no aro.
5. Cole se desejar e deixe durante a noite.

Eu não colei a minha e parecia que ia funcionar bem na quadra de tênis (quadras de tênis geralmente têm boa tração, então você não escorrega muito). Os pneus caíram, no entanto, durante alguns testes de bancada bastante rigorosos mais tarde. Então eu os colei.

As pessoas parecem ter fortes sentimentos em relação à cola para pneus, possivelmente em proporção ao que gastaram com ela. Tive muita sorte com o MG Chemicals AC. Quanto a como colá-los, existem muitos vídeos por aí exatamente sobre esse assunto.

Agora podemos aparafusar as rodas.

Etapa 8: aparafusar as rodas

Organize as quatro rodas ao redor da estrutura com todos os poços centrais mais rasos voltados para dentro e as bandas de rodagem apontando para a mesma direção.

Finalmente, aparafuse cada roda ao seu cubo com quatro parafusos M4 x 12 mm e divida as arruelas de travamento, conforme mostrado acima.

E isso completa a montagem básica.

Tudo o que é necessário agora é alguns eletrônicos básicos e você está pronto para começar.

Etapa 9: Opções para o corpo

Aqui estão algumas idéias adicionais sobre o corpo. Você pode tampar o backbone com até três placas de padrão de 5 furos, ou até três canais de lado inferior de 5 furos, ou um canal lateral longo de baixo, ou uma ou mais placas de grade, ou algo mais. A caixa mostrada é uma caixa de alumínio Hammond apenas 2 mm mais curta que o backbone.

Etapa 10: Adicionando eletrônicos

Existem controladores de motor e drivers de motor. Os controladores de motor operam em um nível superior no esquema de coisas que os drivers de motor. Normalmente, falamos com controladores de motor com pulsos de servo de um receptor de rádio RC ou com comunicação serial de algum tipo de processador. Os controladores de motor vêm em um ou dois canais.

Os drivers de motor, por outro lado, operam em um nível mais básico. Conversamos com drivers de motor com um sinal PWM de um processador.

Se você estiver construindo um veículo estritamente RC, um controlador de motor de dois canais pode ser para você. Você só precisa conectar os dois motores em cada lado em paralelo, conectar o acelerador e os canais de direção do receptor RC, adicionar uma bateria e pronto. Para este veículo, você precisará de um controlador que pode lidar com cerca de 15 Amps de cada lado.

Quando adicionamos um processador à mistura, porém, as coisas ficam mais interessantes. Agora lemos os dados do receptor com o processador. Hoje em dia, isso geralmente pode ser feito com um link serial simples. Então, podemos enviar os dados do acelerador e da direção para o controlador do motor por meio de um segundo link serial.

Ou podemos usar drivers de motor simples e controlá-los diretamente com o PWM. Não precisamos conectar os motores de cada lado. Cada motor pode ter seu próprio canal de driver. Os drivers de motor vêm em um, dois ou quatro canais, que eu conheço. Para este veículo, um driver de dois canais em cada extremidade parece o arranjo mais sensato. Eu uso quatro drivers de canal único.

Os drivers que uso custam cerca de dez dólares cada um. Eles lidam com 13 Amps contínuos sem um dissipador de calor. Eles executam PWM de antifase bloqueada ou de magnitude de sinal com dois fios mais o aterramento. O único aspecto negativo é que eles não têm uma saída de detecção de corrente. Eles são chamados de Cytron MD13S.