كيفية بناء PHIL - روبوت تتبع خفيف: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

في هذا Instructable ، سأوضح لك كيف صنعت روبوت تتبع الضوء ثنائي المحور باستخدام Arduino Uno. سيتم تضمين كل CAD والرمز حتى تتمكن من بنائه بنفسك دون الحاجة إلى أي مهارات برمجة أو تصميم. كل ما تحتاجه هو طابعة ثلاثية الأبعاد و Arduino Uno وبعض الأجزاء الأساسية الأخرى!

اللوازم

الأدوات التي ستحتاجها:

كمبيوتر شخصي (دوه)

طابعة ثلاثية الأبعاد

لحام الحديد (وسلك اللحام)

سائق برغي

المواد:

خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد (يوصى باستخدام PLA)

مجلس بروتو

مطاط أو شريط رغوي ذاتي الالتصاق (اختياري)

بعض الأسلاك الأساسية الصلبة الرقيقة

أنابيب الانكماش الحراري

المكونات الجاهزة:

Arduino Uno (أو لوحة متوافقة)

2 × 100 درجة فهرنهايت مكثفات مصنفة لـ 5 فولت

2 محرك سيرفو صغير

4 مقاومات تعتمد على الضوء (LDR's)

1 × 5 مم LED

1 × 220 أوم المقاوم

مقاومات 4 × 10 كيلو أوم

11 × مسامير M3 ذاتية التنصت

مسامير 8 × M2 ذاتية التنصت

4 × مسامير آلة M3 مع الصواميل

الخطوة 1: طباعة جميع الأجزاء

الخطوة الأولى هي طباعة جميع الأجزاء ثلاثية الأبعاد باستخدام ملفات STL التي قدمتها. لقد رسمت لي حسب رغبتي ، ولكن يمكنك تركها كما هي أو استخدام ألوان خيوط مختلفة. الأمر متروك لك!

الخطوة 2: تجميع الإلكترونيات و Gimble

في هذه الخطوة ، يمكنك تثبيت محركات LDR ومحركات المؤازرة ، بالإضافة إلى تركيب Arduino على اللوحة الأساسية. ضع في اعتبارك أنه لا يزال يتعين علينا إنشاء لوحة توزيع الطاقة ، لذلك لا تقم بتجميع أي أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد مسبقًا.

تثبيت LDR's:

يتتبع الروبوت الضوء من خلال مقارنة القيم التي يتم إرجاعها بواسطة 4 مقاومات ضوئية. ستختلف القيم عن بعضها البعض إذا لم يكن مصدر الضوء عموديًا على رأس التتبع ، حيث سيلقي ظل الضوء بظلاله على بعض LDR. سيقوم كود اردوينو بعد ذلك بتحريك الرأس في محور X و Y وفقًا لذلك من أجل البقاء على نقطة مع مصدر الضوء. يعد تركيب LDR's بسيطًا للغاية: فهي تحتوي على جيوب خاصة مصممة في رأس التتبع. ببساطة أدخل الأرجل من خلال الفتحات ، ثم ضع الغراء الفائق وادفعها حتى تستقر مع السطح.

تثبيت الماكينات:

قم بفتح الماكينات في مكانها وقم بتثبيتها باستخدام مسامير التنصت الذاتية M2 كما هو موضح. يمكنك الآن إكمال التجميع الميكانيكي عن طريق توجيه أبواق المؤازرة إلى الأقواس المحددة. بعد ذلك ، يمكنك إرفاق رأس التتبع بأعلى المجموعة باستخدام 4 براغي وصواميل للماكينة M3. يمكن توصيل محور المحور X باستخدام أي شيء يمكن أن يعمل كعمود 3 مم. لقد استخدمت قطعة من سيخ الشواء. هذا يكمل محورين ثنائي المحور.

تركيب اردوينو اونو:

قم بمحاذاة فتحات المسامير الموجودة على اردوينو مع الفتحات الموجودة في اللوحة الأساسية ، وقم بتثبيتها باستخدام مسامير 3 M3 ذاتية التنصت.

الخطوة 3: توزيع الطاقة

أحد المكونات الرئيسية لهذا الروبوت هو لوحة توزيع الطاقة ، لأنها تضمن نقل الطاقة الصحيحة إلى المكون الصحيح. ستساعد هذه اللوحة أيضًا في تقليل تقلبات الجهد التي تسببها الماكينات التي يتم تشغيلها مباشرة من Arduino.

صنع السبورة:

قطع قطعة من لوح بروتو ، بحجم 45 × 35 مم تقريبًا. يجب أن يمنحك هذا مساحة كافية لحام جميع المكونات. ارجع إلى مخطط الدائرة المتوفر ، وقم بلحام المكونات وفقًا لذلك. يحتوي كل من محركات المؤازرة على مكثفات 100 درجة فهرنهايت فوق قوتها وأسلاكها الأرضية لمنع حدوث انخفاض في الأصوات. تحتوي 4 LDR على مقاومات 10 كيلو أوم كمحولات جهد موصلة بالأرض (راجع مخطط الدائرة). يلائم مصباح الطاقة LED فتحة في غلاف الإلكترونيات ، ويحتوي على مقاوم 220 أوم متصل لخفض الطاقة لمنعها من الاحتراق. بدلاً من استخدام اللوحة الأولية ، يمكنك ببساطة لحام كل شيء معًا في الهواء ، على الرغم من أن ذلك سيكون فوضويًا جدًا.

الخطوة 4: التجميع الكامل

الآن وقد حان وقت لوحة توزيع الطاقة لتجميعها معًا!

توصيل الأسلاك:

قم أولاً بلحام الأسلاك المناسبة من لوحة توزيع الطاقة إلى المكونات المختلفة المخصصة. (تأكد من توجيهها عبر الفتحة الموجودة في المنزل الإلكتروني من الأسفل ، وإلا فستواجه مشكلة!) هام: تأكد من توصيل LDR's بالترتيب الصحيح كما هو موضح في الصورة. تتوافق هذه الأرقام مع الأرقام الموجودة في مخطط الدائرة. نفس الشيء مع الماكينات - الجزء السفلي محدد بـ "Y" والأعلى "X". يمكنك استخدام أنابيب الحرارة القابلة للتقلص لتنظيف الأشياء قليلاً. الآن ، قم بتوصيل الأسلاك المتبقية في المسامير المناسبة على Arduino. يمكن تركيب Power LED في الفتحة الموجودة فوق منفذ USB بعد وضع بعض الغراء الفائق.

تجميع الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد:

يمكن الآن توصيل مجموعة gimble بأعلى غلاف الإلكترونيات باستخدام مسامير 4 M3 ذاتية التنصت. بعد ذلك ، قم بتركيب Arduino (المثبت بالفعل باللوحة السفلية) برفق مع لوحة توزيع الطاقة في غلاف الإلكترونيات ، وادفع حتى تصبح اللوحة متدفقة مع الجزء السفلي ويتم محاذاة فتحات المسامير. الآن ، باستخدام مسامير 4 M3 ذاتية التنصت ، قم بتوصيل اللوحة السفلية بغلاف الإلكترونيات. يمكن إضافة بعض الأقدام المطاطية / الفوم فوق البراغي ، لمنحها الثبات ومنع البراغي من خدش طاولاتك.

الخطوة 5: التشفير

حان الوقت لمنح هذا الروبوت بعض الحياة! ابحث عن الكود الذي كتبته مرفقًا بهذه الخطوة ، وقم بتحميله على Arduino عبر Arduino IDE (يمكن تنزيله هنا). يتم تشغيل الروبوت بواسطة USB ، لذا يمكنك استخدام أي مصدر طاقة USB قياسي لتشغيله. (على سبيل المثال ، بنوك الطاقة ، ومقاييس الهاتف ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، وما إلى ذلك)

الخطوة 6: الملاحظات النهائية

يمكنك الآن تعزيز Phil وجعله يتحدث عن نفسه! استخدم مصباحًا كشافًا (أو أي مصدر ضوء ساطع آخر) وحاول تحريكه. يجب أن تتبع الضوء أينما ذهب. إذا نجحت ، تهانينا ، لقد قمت ببنائها بشكل صحيح!

كان هذا أول مشروع لي في مجال الروبوتات وأعتقد أنه تحول بشكل جيد. يرجى ملاحظة أن "Dynagon Robotics" ليست شركة ، إنها ببساطة اسم ابتكرته لتمثيل مشاريعي الروبوتية.

صنع سعيد:)

الجائزة الثانية في مسابقة الروبوتات