Robô TiggerBot II: 26 etapas (com imagens)

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

TiggerBot II é uma pequena plataforma de robô com piso. Estão incluídas instruções para construir a plataforma de plástico e uma placa de circuito impresso personalizada contendo um microcontrolador e sensores de sonar. Este é um projeto relativamente complicado que ainda está nos estágios finais de protótipo. Todas as tentativas foram feitas para mantê-lo simples de construir, mas, bem, os robôs são difíceis. Além disso, este projeto irá custar-lhe algo na faixa de $ 150- $ 250, dependendo de onde você comprar as peças. Continue por sua própria conta e risco. Especificações:> material do chassi: acrílico cnc cortado a laser> motores de acionamento: 2x servo rc de rotação contínua> bateria: NiMH recarregável de 2,2Ah 9,6v> sensores nav: sonar ultrassônico de 5 vias> cpu: AVR Mega32, 16 MHz > programação: carregador de inicialização da porta serial RS-232> código: escrito em c, compilado com gcc-avr> porta de expansão: 5v / 1A, gnd, 2x adc, i2c para as últimas notícias, consulte

Etapa 1: Plano de fundo

Este foi meu primeiro robô, construído em 2002 quando eu era calouro na faculdade. Eu o chamei de TiggerBot porque era preto, laranja e estúpido. Ele tinha várias falhas importantes. TiggerBot II é um redesenho substancial; ele usa o mesmo kit de banda de rodagem, mas é superior em todas as outras maneiras. Na imagem abaixo estão o TiggerBot original, vários protótipos obsoletos de TIggerBot II e o protótipo atual.

Etapa 2: Design

Os principais componentes do TiggerBot II são todos projetados e fabricados por computador.

Os componentes de plástico são projetados em qcad. Eles são então separados, duplicados, empacotados juntos para maior eficiência e impressos como 1: 1 eps. Este é enviado a um fabricante de plástico para ser cortado do acrílico. A placa de circuito é projetada em Eagle Cad e fabricada por um fornecedor de protótipos de PCB.

Etapa 3: Fabricação

Tenho as placas de circuito feitas pela Gold Phoenix PCB na China e o acrílico cortado pela Canal Plastics em Chinatown NYC. Coincidente, na verdade. Os tempos de resposta são de aproximadamente 9 dias e aproximadamente 3 horas, respectivamente, provavelmente por isso que fiz muito mais revisões de quadros. As placas custam $ 140 por 13, ou aproximadamente $ 11 cada. As molduras custam US $ 59 no canal, ou aparentemente US $ 78 por 3, ou US $ 26 cada, da ponoko, embora eu nunca tenha feito pedidos deles. Em qualquer caso, Ponoko não parece ter acrílico transparente colorido em 6 mm. Este é o eps do plástico:

Etapa 4: Coisas que você precisa

chassis: 1 conjunto de motores de plástico: 2 HS-425BBtreads: Tamiya 70100 kit.battery: 8 células AA packfasteners (mcmaster carr): standoffs: 4 (3/4 "6-32 standoff), 8 (6-32 x 3/8 "parafuso) eixos: 8 (4-40 x 1 1/8" parafuso), 16 (4-40 porca), 8 (espaçador) suspensão: 6 (4-40 x 1 1/2 "parafuso), 6 (4 -40 porca), 6 (espaçador de flange de náilon), 6 (suporte angular), 6 (molas) servos: 4 (parafuso de 4-40 x 1/2 "), 4 (porca de 4-40) rodas dentadas de acionamento: 4 (4 -40 x 1/2 "parafuso), 8 (4-40 porca) montagem pcb: 5 (3/4" 6-32 standoff), 10 (6-32 x 3/8 "parafuso) Aqui está uma parte mais completa lista:

Etapa 5: Ferramentas de que você precisa

Essas são as ferramentas de que você precisa para as peças mecânicas. Os punhos são para segurar coisas, então você pode usar um torno. Você precisará de mais ferramentas para a parte eletrônica.

Etapa 6: Modificar Servos RC para Rotação Contínua

O primeiro passo é preparar os servos. Um servo RC consiste em um pequeno motor CC e trem de engrenagens, um potenciômetro para feedback de posição e componentes eletrônicos para fechar o circuito de controle. Modificá-los para girar continuamente requer que duas coisas sejam feitas: primeiro, que as restrições físicas que impedem a rotação contínua sejam removidas; segundo, que a posição de feedback seja fixada na posição central.

Etapa 7: Abra a caixa do servo

Usando uma chave de fenda Phillips, remova os quatro parafusos que prendem a caixa.

Etapa 8: Remover Potenciômetro de Feedback

Dentro, você verá a parte de trás de um potenciômetro preso no lugar por um parafuso. Remova o parafuso. Remova o potenciômetro com um puxão firme.

Etapa 9: Remova a guia da engrenagem de saída

Agora, antes de juntar as coisas, volte sua atenção para o outro lado do servo. Remova a parte superior para ver as engrenagens. Remova a roda de saída desparafusando o parafuso de cabeça Phillips preto no meio e puxando-o. Isso torna possível retirar a engrenagem de saída. Observe a pequena guia na lateral da engrenagem. Segure o equipamento com as garras (com cuidado para não danificar os dentes!) E corte a aba com uma faca. Você vai querer usar um movimento de balanço com a base da lâmina. Você precisará de todos os seus dedos para as etapas posteriores, portanto, certifique-se de não cortar nenhum deles acidentalmente.

Etapa 10: entalhe de corte para fios de potenciômetro

Usando uma faca de hobby, corte um entalhe onde os cabos deixaram originalmente o pacote. Isso é para permitir que os cabos do potenciômetro saiam do gabinete.

Etapa 11: remontar a caixa do servo

Coloque tudo de volta e aperte tudo junto. Ao colocar a placa de circuito de volta no lugar, certifique-se de não prender os fios entre a placa e o gabinete.

Etapa 12: Observe as peças extras

O parafuso usado para segurar o potenciômetro dentro. O pequeno pedaço de plástico conectava a armadura do potenciômetro à engrenagem de saída; pode ter caído, mas não importa de qualquer maneira.

Etapa 13: Repita com outro servo

Repita as últimas etapas com o outro servo. Deve ficar assim quando terminar.

Etapa 14: Kit de guias de desmontagem

Agora é hora de abrir seu kit de piso da Tamiya. Você precisará de todas as seções do piso - corte-as com uma faca de hobby ou alguns pequenos cortadores diagonais. Do plástico laranja, você precisará de duas engrenagens de transmissão grandes, as duas rodas intermediárias grandes e as seis rodas de estrada grandes. Monte as peças do piso em duas voltas grandes, cuidando para que fiquem do mesmo comprimento.

Etapa 15: Perfure as engrenagens da unidade

Os orifícios nas laterais das engrenagens da unidade correspondem aos orifícios na roda do servo. Infelizmente, as engrenagens são projetadas para um eixo hexagonal e o cubo do eixo vai atrapalhar. Temos maneiras de lidar com essas coisas. O centro de cada engrenagem deve ser perfurado. A maneira mais fácil de fazer isso é com alguns exercícios progressivamente maiores até 5/16. Observe que na última foto com as brocas maiores, na verdade, estou segurando o plástico * para baixo * com o alicate.

Etapa 16: Drill Servo Wheels

Usando uma broca 7/64, amplie os dois orifícios específicos em cada roda do servo, como mostrado.

Etapa 17: prenda as engrenagens de acionamento às rodas do servo

Remova as rodas servo. Coloque dois parafusos 4-40 x 1/2 , na parte traseira, através dos orifícios alargados. Prenda duas porcas 4-40 na frente. Insira dois parafusos salientes através de dois orifícios na engrenagem da unidade e prenda-os com mais dois 4 -40 porcas. Reconecte a roda do servo. Repita para o outro servo.

Etapa 18: Abra seu plástico

É assim que as peças de plástico chegam quando você as obtém dos plásticos do canal em Nova York. Os pequenos pedaços são o que você obtém em vez de aparas quando faz furos com um laser. Você precisará descascar todo o papel. Antes do peeling, se você for narcisista, pode lavar as mãos com sabão para que o robô não fique com impressões digitais gordurosas quando terminar.

Etapa 19: prenda as rodas

Construa seis dos seguintes assemblies. Da direita para a esquerda, parafuso de máquina 4-40 x 1 1/8 , roda rodoviária, espaçador, porca 4-40, suporte de suspensão, porca 4-40. Aperte as porcas de forma que a roda gire livremente, mas deslize o menos possível. Monte os suportes dianteiros com as rodas maiores usando a mesma combinação de fixadores.

Etapa 20: Monte os servos nos suportes

Insira cada servo em seu suporte. Isso é feito mais facilmente puxando os fios primeiro, inserindo a borda superior com os fios, puxando-o o mais próximo possível do suporte e forçando a borda inferior. Prenda com dois parafusos 4-40 x 1/2 e duas porcas 4-40 nos cantos opostos. Há espaço para quatro parafusos, mas dois são suficientes. Certifique-se de colocar a roda de saída do servo na extremidade do suporte perto da saliência e construir um lado esquerdo e um lado direito.

Etapa 21: montar convés

Prenda quatro espaçadores de alumínio 6-32 de 3/4 "no deck inferior (o menor) usando quatro parafusos 6-32 x 3/8". Coloque os dois servos nos suportes e os conjuntos da roda dianteira nos recortes, conforme mostrado. Coloque o deck superior e certifique-se de que todas as guias estejam inseridas corretamente nos recortes. Prenda o deck superior aos espaçadores usando mais quatro parafusos 6-32 x 3/8 ".

A cor é diferente porque este é um protótipo posterior ao das fotos anteriores.

Etapa 22: Instale as molas de suspensão

Em cada um dos seis orifícios ao longo das laterais dos decks, instale o parafuso de suspensão, o suporte, o colar e a mola. Comece inserindo um parafuso 4-40 x 1 1/2 para cima através da plataforma inferior. Coloque o lado não rosqueado de um suporte angular sobre o parafuso com a outra extremidade apontando para cima. Coloque um colar de flange de plástico sobre o parafuso. Coloque uma mola sobre o colar. Com cuidado, pressione a mola sob a plataforma superior e alinhe-a com o orifício superior. Empurre o parafuso pelo orifício e prenda-o com uma porca 4-40. Insira um suporte de suspensão para cima com a roda voltada para fora. Alinhe o orifício na haste com o orifício roscado no suporte angular. Fixe com um parafuso 6-32 x 5/16.

Etapa 23: colocar as esteiras

Estique esteiras sobre rodas.

Etapa 24: meio feito

Agora você completou a plataforma de acionamento.

A seguir estão as instruções para construir a placa de circuito ilustrada abaixo. Alternativamente, você pode usar a base com seus próprios eletrônicos.

Etapa 25: montar a placa de circuito

A placa de circuito mostrada aqui é a última revisão e contém vários erros. Uma nova revisão, que deve consertar a maioria dos erros e melhorar muito o desempenho do sonar, está sendo fabricada atualmente. Se você está pensando em construir um destes, eu recomendo fortemente que você espere até que eu tenha a chance de testar a nova versão (retratada no formato cad abaixo) e use-a em seu lugar. Eles são muito semelhantes, no entanto.

A placa de circuito aqui foi projetada com um microcontrolador AVR, gerenciamento de energia e um sonar de cinco canais. Ele tem tudo o que é necessário para fazer coisas simples, como seguir paredes e evitar obstáculos. Ele é projetado inteiramente com componentes de orifícios, portanto não é especialmente difícil de soldar. Já existe um número suficiente de guias de instruções de soldagem na Internet, de modo que a cobertura aqui seria redundante. A Figura 2 mostra um close de vários estilos de solda que você pode escolher, dependendo se você está construindo a versão 'robô' ou 'peso de papel'. Os componentes (ver lista de peças) vão para onde estão marcados. Não é ciência de foguetes. Se quiser, você pode soldar tudo de uma vez. Caso contrário, você pode construir a fonte de alimentação primeiro e verificar se você tem 5 V de saída, depois construir a porta serial do avr e certificar-se de que pode programá-la e, em seguida, construir o sonar.

Etapa 26: Pronto

Agora você está na posse de um dos robôs caseiros mais quentes do mercado. Sem fios feios soltos pendurados aqui. Vá em frente e coloque isso na sua bagagem de mão. A TSA não vai atirar em você por carregar isso, eles vão implorar para saber onde você conseguiu. E agora, um vídeo dos meus TiggerBot IIs dirigindo na esquina da minha cozinha: The End.