Samus Morphball (Arduino): 6 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Este instrutível foi criado em cumprimento ao requisito do projeto do Makecourse na University of South Florida (www.makecourse.com)

Antes de começar: Este projeto custará aproximadamente $ 80- $ 100 para replicar do zero (sem incluir ferramentas).

Lista de materiais:

2 servos de rotação contínua: $ 24

1x Arduino uno: ~ 5,00 - 20,00

1x Arduino Nano: ~ 3,00

1x Carretel de plástico PLA de 1 kg: ~ 13,00 - 22,00

1x Carretel de plástico PETG de 1 kg: ~ 17,00-25,00

1 cabo 22 AWG: ~ 6,00

1x perf board: ~ 1,99

2x rádio nrf: ~ 1,99

Led RGB 16x: ~ 1,50

tinta spray laranja: $ 13

acabamento com tinta spray transparente: $ 12

Plástico moldável InstaMorph: $ 10-20

Carregador solar USB: ~ $ 4-15

Etapa 1: imprimir os modelos

Cada uma das impressões foi feita usando Repetier-Host com as configurações anexadas. Se você tem configurações de trabalho para uma impressora atual, eu diria para usá-las em vez da minha, mas se você é novo, aqui é um lugar por onde começar.

As peças externas foram impressas em PLA com aba com qualidade de camada de 0,2 mm de altura, sem suportes, velocidade média e preenchimento de 80%. Eles foram originalmente feitos por este talentoso criador, mas foram modificados para funcionar neste projeto. (Altamente recomendado usar um enchimento muito menor ou nenhum, se possível). Tempo total de ~ 32 horas

Os invólucros internos foram impressos em PETG, qualidade de camada de 0,2 mm de altura, aba, sem suportes, baixa velocidade e 80% de preenchimento. (Faça experiências com o tamanho do bico e a altura da camada, pois muitos dos artigos que li dizem que o PETG se torna mais transparente à medida que a altura da camada aumenta). Tempo total ~ 26 horas

Todas as outras peças foram impressas em PLA, 60% de preenchimento, velocidade média e outras configurações permaneceram constantes.

Etapa 2: Remoto

1) Conecte o arduino nano como mostra o esquema (conecte na placa de desempenho e nas conexões de solda, certificando-se de usar o mínimo de espaço possível e não conecte as laterais).

1.5) (Opcional, mas recomendado) Solde um fio na extremidade da antena no rádio nrf para alcance extra.

2) Apare a placa com dimensões de ~ 26 mm x 55 mm ou menores.

3) Conecte a alimentação do clipe da bateria de 9 V ao pino Vin e aterrado ao Gnd (não mostrado na imagem).

4) Se a parte superior do módulo do joystick não for flexível, insira-o primeiro e deslize a placa de circuito seguida pelo módulo do joystick.

Etapas adicionais) Um pedaço fino de plástico ou palito de picolé pode ser colocado entre a placa de circuito e o joystick se ele balançar para cima e para baixo. Um pequeno pedaço de espuma dentro da frente do controle remoto pode segurar o joystick no lugar se ele tiver movimento para frente / para trás.

Etapa 3: interiores robóticos

Verifique se o circuito funciona como pretendido antes e depois de soldar tudo junto

1) Varas de alimentação (5,25 mm de diâmetro ~ 50 mm de comprimento) através de esferas (20 mm de diâmetro).

2) Dobre as hastes (6,5 mm de diâmetro ~ 20 cm de comprimento) em um pequeno círculo na extremidade para encaixar as hastes menores e colar / soldar no lugar.

3) Dobre as hastes maiores da frente em 20 mm em um ângulo de ~ 80 graus, para fora 15 mm além do último, através dos orifícios na impressão (body2.0) e cola quente. 66 mm além do verso da impressão deve ser dobrado em 30 graus e em 30 graus 17 mm depois disso. Prenda a segunda roda esférica na parte traseira com cola quente.

4) Coloque os motores na impressão (body2.0) horizontalmente e alimente os fios pelos orifícios retangulares. Prenda no lugar com parafusos (os orifícios se encaixam em parafusos de 6 mm de diâmetro).

4.5) A fita é opcional para manter junto, mas minha impressão não parava de quebrar, é por isso que está lá.

5) Cole a impressão (btr) na parte superior da impressão (body2.0) e insira a bateria de lítio.

6) Cole o arduino no topo da bateria com fita dupla-face ou cola quente.

7) Dobre os pinos do LED conforme as imagens as retratam e solde como os pinos. Cerque os pinos com um isolante, como fita isolante, para evitar curto-circuito.

8) Solde os componentes na placa de desempenho e prenda aos pinos no Arduino. Conecte o fio vermelho de USB a 5v e o fio preto a Gnd (não mostrado na foto).

9) Compacte os fios e prenda com laços de torção ou fios à base.

10) Dobre a haste para trás em um arco.

11) As rodas que acompanham os motores eram circundadas por uma mangueira que saía de uma máquina de lavar, porém elásticos largos também são suficientes, desde que as rodas tenham muito atrito.

12) Um orifício foi feito na parte inferior (~ 17 mm da frente) e um parafuso segura um pedaço de metal como um peso.

Etapa 4: Shell

1) Depois que a impressão for concluída, uma pistola de ar quente pode ser usada para alisar o revestimento externo (não fique em um ponto focado por muito tempo ou o plástico pode deformar em torno das 3 partes principais. Gaste muito pouco tempo em torno das peças pequenas ou aqueles podem se separar).

2) Lixe com uma lixa de grão médio e aumente até ficar satisfeito com a qualidade (repita o tratamento térmico e lixa para ficar mais liso e brilhante).

3) Vá para uma área ventilada e pulverize a primeira demão de tinta spray laranja, deixe secar e lixe com uma lixa de alta granulação. Pulverize a segunda camada colorida e deixe-a secar.

4) Cubra com uma camada transparente ou duas para protegê-la de arranhões e lascas.

5) As cascas internas podem ser lixadas e tratadas termicamente, mas tendem a deformar com altas temperaturas. Descobri que uma camada de resina transparente resolverá um pouco os problemas de clareza.

6) Coloque a casca externa na casca interna e faça pequenas marcas onde ela precisa ficar horizontalmente com a superfície. Remova as cascas e use cola epóxi ou quente para prendê-las.

Etapa 5: toques finais

O InstaMorph pode ser algo que você percebe que não foi tocado. Isso é para manter tudo junto.

Pegue uma quantidade generosa de contas e use uma pistola de ar quente para derretê-las ou jogue-as em um pouco de água quente até que fiquem claras.

Estique-se em um longo cilindro e enrole em torno do centro de PETG da bola.

Comece a espalhar o cilindro até que toda a superfície esteja coberta. Deixe o InstaMorph esfriar e ficar branco novamente.

Para abrir o cilindro pela primeira vez, use uma chave de fenda pequena ou semelhante e retire o InstaMorph do PETG em UM dos lados.

Sempre que você precisar abrir o Morphball, agarre a borda de cada casca externa e separe-a. PETG é altamente durável e deve ser capaz de resistir a flexões. Ocasionalmente, pode ser difícil de montar, por isso é útil carregar uma pequena chave de fenda para dobrar para trás o InstaMorph e depois encaixá-lo.

Etapa 6: solução de problemas

1) O Arduino não está ligando: a bateria pode estar conectada incorretamente ou precisa ser carregada por meio de um cabo micro USB.

2) O rádio não está enviando / recebendo mensagens: Certifique-se de que estão conectados corretamente. Placas diferentes podem exigir fiação ligeiramente diferente. Confira este tutorial. Uma antena conectada ao (s) rádio (s) pode aumentar o alcance e melhorar o desempenho.

3) A bola não está girando em nenhuma direção a não ser para frente e para trás: mais peso na parte inferior do robô ou rodas com mais atrito tendem a aumentar a rotação bem-sucedida. O modelo também pode ter um formato elipsóide em vez de esférico devido a problemas de impressora, empenamento por tratamento térmico, lixamento, etc.

4) Um ou ambos os motores giram sem entrada do joystick quando o controle remoto está ligado: Se for uma curva lenta, modifique ou comente as linhas 22, 23 na parte remota do código. Uma volta rápida pode indicar que o potenciômetro dos motores não está calibrado ou os valores do motor são diferentes. A velocidade total CCW para os motores que uso é 0, enquanto nenhum movimento é 90, e 180 é a velocidade total CW.

5) A bola é extremamente difícil de controlar: Sim, é.