Torre Sentinela Autônoma Nerf: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Há alguns anos, vi um projeto que apresentava uma torre semiautônoma que podia disparar sozinha depois de mirada. Isso me deu a ideia de usar uma câmera Pixy 2 para obter alvos e, em seguida, apontar a arma nerf automaticamente, que poderia travar e disparar sozinha.

Este projeto foi patrocinado por DFRobot.com

Peças necessárias:

Motor de passo DFRobot com caixa de engrenagens-

DFRobot Stepper Motor Driver-

DFRobot Pixy 2 Cam-

Motor de passo NEMA 17

Arduino Mega 2560

HC-SR04

Nerf Nitron

Etapa 1: os componentes

Para este projeto, a arma precisaria de olhos, então escolhi usar o Pixy 2 devido à facilidade de interface com a placa-mãe. Então precisei de um microcontrolador, então escolhi um Arduino Mega 2560 devido à quantidade de pinos que ele possui.

Uma vez que a arma precisa de dois eixos, guinada e inclinação, ela requer dois motores de passo. Por causa disso, a DFRobot me enviou sua placa de driver de motor DRV8825 dupla.

Etapa 2: CAD

Comecei carregando o Fusion 360 e inserindo uma tela anexada da arma nerf. Em seguida, criei um corpo sólido a partir dessa tela. Depois que a arma foi projetada, fiz uma plataforma com alguns suportes baseados em rolamentos que permitiriam que a arma girasse da esquerda para a direita. Coloquei um motor de passo próximo à plataforma giratória para acioná-lo.

Mas a grande questão é como fazer a arma disparar para cima e para baixo. Para isso, foi necessário um sistema de acionamento linear com um ponto preso ao bloco móvel e outro ponto na parte de trás da arma. Uma haste conectaria os dois pontos, permitindo que a arma girasse ao longo de seu eixo central.

Você pode baixar todos os arquivos necessários aqui:

www.thingiverse.com/thing:3396077

Etapa 3: fabricando as peças

Quase todas as peças do meu design foram feitas para serem impressas em 3D, então usei minhas duas impressoras para criá-las. Em seguida, criei a plataforma móvel usando primeiro o Fusion 360 para gerar os caminhos da ferramenta necessários para a minha fresadora CNC e, em seguida, cortei o disco de uma folha de madeira compensada.

Etapa 4: Montagem

Depois que todas as peças foram criadas, era hora de montá-las. Comecei conectando os suportes de rolamento ao disco giratório. Em seguida, montei o conjunto de passo linear passando as hastes de alumínio de 6 mm e a haste roscada através das peças. Por último, fixei a própria pistola nerf com uma haste de aço e dois postes feitos de extrusões de alumínio.

Etapa 5: Programação

Agora, a parte mais difícil do projeto: a programação. Uma máquina de lançamento de projéteis é muito complexa e a matemática por trás dela pode ser confusa. Comecei escrevendo o fluxo do programa e a lógica passo a passo, detalhando o que aconteceria em cada estado da máquina. Os diferentes estados são os seguintes:

Alvo de aquisição

Posicione a arma

Enrole os motores

Disparar a arma

Desligue os motores

Adquirir o alvo envolve primeiro configurar o Pixy para rastrear objetos rosa neon como alvos. Em seguida, a arma se move até que o alvo esteja centrado na visão do Pixy, onde sua distância do cano da arma ao alvo é então medida. Usando esta distância, as distâncias horizontais e verticais podem ser encontradas usando algumas funções trigonométricas básicas. Meu código tem uma função chamada get_angle () que usa essas duas distâncias para calcular quanto ângulo é necessário para atingir aquele alvo.

A arma então se move para esta posição e liga os motores por meio de um MOSFET. Depois de ter enrolado por cinco segundos, ele move o servo motor para puxar o gatilho. O MOSFET então desliga o motor e então a arma nerf volta a procurar alvos.

Etapa 6: Divertindo-se

Coloquei um cartão rosa neon na parede para testar a precisão da arma. Funcionou bem, pois meu programa calibra e ajusta o ângulo para a distância medida. Aqui está um vídeo demonstrando o funcionamento da arma.