R2D2: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

"تم إنشاء هذا الدليل للوفاء بمتطلبات مشروع Makecourse في جامعة جنوب فلوريدا (www.makecourse.com)"

هل أنت من محبي حرب النجوم؟ هل تحب Astromech Droids؟ هل تحب صنع الأشياء؟ إذا أجبت بنعم على أي من هذه الأسئلة أو جميعها ، فإن هذا Instructable يناسبك!

تم تصميم هذا الدليل لمساعدتك بأكبر قدر ممكن من السهولة لإنشاء R2D2 astromech Droid الخاص بك!

الخطوة 1: قائمة المواد

فيما يلي قائمة شاملة بالمواد المطلوبة:

1 متحكم Arduino Uno

1 L298N Motor Driver Board

2 محركات 6-9V DC (إعداد علبة التروس الاختيارية)

2 عجلات

1 تجميع عجلة الخروع الصغيرة

2 محول البطارية

6 بطاريات AA

1 بطارية 9 فولت

مجموعة متنوعة من كابل العبور من ذكر إلى ذكر

مجموعة متنوعة من كابلات التوصيل من ذكر إلى أنثى

2 مفاتيح (اختياري)

1 محرك سيرفو

أنبوب PVC مقاس 4 بوصات (بطول 7 بوصات)

قبة أكريليك قطرها 4.5 بوصة

مجلس رغوة

لوحة التوضيح

مسدس الغراء الساخن

الغراء الساخن

غراء الغوريلا

طلاء أكريليك (أزرق ، أسود ، رمادي وأبيض)

فرش الدهان

أدوات القطع

بالإضافة إلى المواد ، فإن هذه الموارد والأدوات مطلوبة أيضًا / مفيدة:

طابعة ثلاثية الأبعاد / معمل طباعة ثلاثية الأبعاد

أدوات اللحام

قواطع ومزيلات الأسلاك

كمبيوتر أو كمبيوتر محمول

الخطوة 2: البرنامج المطلوب

يمكنك تنزيل ما يلي مجانًا إذا كنت طالبًا ومطلوبًا لهذا المشروع:

مخترع أوتوديسك

برنامج اردوينو

كلا البرنامجين متوافقان مع Windows و Mac OSX.

ملاحظة: سيعمل أي برنامج CAD ؛ تم استخدام Autodesk Inventor لهذا المشروع.

الخطوة 3: رسم اردوينو

هذا هو رسم Arduino في الإصدار 1.8.8.

لتشغيل الكود ، قم بتنزيل الكود المقدم وافتحه من برنامج Arduino الخاص بك

تحقق من أن لوحة Arduino متصلة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك عن طريق النقر فوق "أدوات" على شريط القائمة والتحقق من تحديد "المنفذ" الصحيح

انقر فوق سهم التحميل الأزرق مع توصيل USB بجهاز الكمبيوتر ووحدة التحكم الدقيقة

رمز هذا المشروع عبارة عن حلقة بسيطة. يقوم محرك سيرفو بتدوير رأس R2D2 180 درجة باستمرار. في نفس الوقت إلى محرك سيرفو ، يتم تشغيل كلا محركي التيار المستمر في نفس الوقت لفترة محددة ومن ثم يتم تشغيل محرك التيار المباشر الأيمن لفترة محددة فقط لإدخال دوران اليد اليسرى ، ثم تتكرر الحلقة حتى يتم إيقاف تشغيلها.

يتم توفير تفسيرات مفصلة لما يفعله كل سطر من التعليمات البرمجية داخل الكود نفسه.

ملاحظة: مكتبة servo.h المضمنة في الكود تأتي بشكل قياسي مع رسم Arduino.

الخطوة 4: تجميع نظام التحكم

إذا كانت هذه هي المرة الأولى لك مع الدوائر ، فقد يكون من المخيف النظر إليها ، ولكن مع التخطيط والصور المقدمة ، يجب أن تكون العملية سهلة بما يكفي لمتابعة. مع تضمين لوحة تشغيل المحرك L298N ، لم يكن توصيل الأسلاك أسهل من أي وقت مضى.

هناك ثلاثة مكونات رئيسية لنظام التحكم هذا:

محرك DC بالقدم اليسرى (يتم التحكم فيه بواسطة L298N Motor Driver Board)

محرك DC بالقدم اليمنى (يتم التحكم فيه بواسطة L298N Motor Driver Board)

محرك سيرفو (يتم التحكم فيه بواسطة لوحة Arduino)

في الخطوة 3 ، تم وضع علامات على دبابيس ومحطات لوحة محرك المحرك لمعلوماتك. تدخل الأسلاك الموجبة والسالبة في المنافذ الخاصة بها على لوحة سائق المحرك. يتم توصيل حزمة البطارية 9V + التي تشغل المحركات ولوحة سائق المحرك إلى المسامير اليسرى والوسطى على 3 منافذ على لوحة سائق المحرك ويتم توصيل المنفذ الأيمن بلوحة Arduino.

باستخدام 6 كبلات وصلة ذكر إلى أنثى ، قم بتوصيل 6 دبابيس بالمسامير المحددة على لوحة Arduino. لاحظ أن دبابيس التمكين يجب أن تذهب إلى المسامير مع "~" أمامها. هذه هي دبابيس PWM التي تمكن Arduino من التحكم في سرعة المحرك.

يتم توصيل محرك سيرفو مباشرة بلوحة Arduino. يتم توصيل السلك البرتقالي بمسمار "~" لأنه يتطلب إشارة PWM ، في حين أن الأسلاك الحمراء والبنية هي أسلاك موجبة وسالبة على التوالي. يتم استخدام بطارية 9V إضافية لتشغيل لوحة Arduino من خلال منفذ البطارية.

ملاحظة: للسماح بسهولة الاستخدام ، يمكنك لحام المفاتيح في الأسلاك الموجبة لحزم البطاريات. يتم ذلك عن طريق تجريد السلك الموجب ولحام مفتاح في سلسلة مع السلك.

إذا كنت تواجه مشكلة مع لوحة سائق Motor الخاصة بك ، فإليك بعض المساعدة الإضافية التي استخدمتها عند استكشاف الأخطاء وإصلاحها. L298N Motor Driver Board البرنامج التعليمي

الخطوة 5: مكونات CAD

الهدف من التصميم هو جعل شيئًا ممتعًا وعمليًا وقريبًا من جودة الفيلم قدر الإمكان. على سبيل المثال ، أردت أن تجلس وحدة R2D2 عند منحدر طفيف. تم تصميم الأرجل بشكل منفصل عن الجسم والرأس مما يسمح بتوجيه R2D2 في أي موضع.

هذه هي الأجزاء التي قمت بإنشائها باستخدام Autodesk Inventor. يتم فصل الجسم والرأس والساقين والقدمين والهيكل الداخلي عن بعضها البعض. إذا كنت تمتلك طابعة ثلاثية الأبعاد خاصة بك ، فيمكنك الاستفادة منها أو إذا كان لديك وصول إلى معمل طباعة ثلاثية الأبعاد ، فهذا يعمل أيضًا. تكون مختبرات الطباعة ميسورة التكلفة بشكل عام ، لذا إذا اتبعت هذا الطريق ، فيجب أن تكون فعالة من حيث التكلفة. ذهبت في طريق تصنيع كل مكون من مواد الهوايات المختلفة والتي ستتم مناقشتها لاحقًا بالتفصيل.

ملاحظة حول التصميم: الأرجل مصنوعة مجوفة للسماح للأسلاك من محرك التيار المستمر بالمرور من خلالها.

الخطوة 6: التجميع

مقدمة: اخترت إنشاء R2D2 من لوح الرغوة ولوحة Illustrator و PVC والاكريليك. يمكن أيضًا طباعة هذه الأجزاء بسهولة ثلاثية الأبعاد.

خلال هذا البناء بالكامل ، استخدمت الأجزاء ثلاثية الأبعاد المفصلة في الخطوة 6 للأبعاد.

لقد بدأت ببناء الهيكل الداخلي لأنبوب PVC. يبلغ ارتفاع الأنبوب 7 بوصات ، لذا يجب أن يتناسب ارتفاع الهيكل الداعم داخل هذا الأنبوب. يحتوي المحرك المؤازر على فتحة مقطوعة في قطعة لوح الرغوة ذات الدائرة العلوية بحيث يتم توجيه الأسلاك في الجسم. يتم تثبيت حزم Arduino و L298N والبطارية بغراء ساخن على هيكل الدعم. قم بتدوين اتجاه كل مكون للسماح بتوصيل حزم البطاريات ويجب أن يحتوي كبل USB على مساحة كافية للاتصال أيضًا. بمجرد تركيب نظام التحكم ، أدخل الهيكل الداعم في الجسم.

بعد ذلك قمت بإنشاء كل لوحة منفصلة للساقين. مفصلة في الصور أعلاه هي القطع التي ستحتاج إلى قطعها. تمت إضافة قطع الدعم من لوح الرغوة للحصول على دعم إضافي. لا تقم بتركيب اللوحة الخلفية على الأرجل إلا بعد تمرير الأسلاك من خلالها.

يتم إنشاء القدمين بشكل منفصل قبل تثبيتها على الساقين. جاءت محركات التيار المستمر التي تم استخدامها في هذا المشروع من عدة سيارة Arduino وجاءت مع براغي تثبيت تم استخدامها لتثبيتها على جدار القدم. يجب قطع فتحة صغيرة في الجزء العلوي من القدم للسماح للسلك بالمرور. يجب إنشاء اثنتين من هذه القدمين وربطهما بأرجل كل منهما. كلا المنتجين النهائيين مفصلان في صورة مرفقة.

يتم إنشاء القدم الوسطى بنفس الطريقة التي يتم بها إنشاء القدم اليمنى واليسرى. بالإشارة إلى رسم CAD ، هناك عدة قطع نصف دائرية مقطوعة ومثبتة عموديًا من القدم وأسفل الوحدة R2. في وقت لاحق سوف تتلاءم مع بعضها وستتم إضافة الغراء للحصول على الاتجاه الصحيح للقدم الوسطى. يتم توصيل عجلة صغيرة بهذه القدم لإضافة الدعم وسهولة التوجيه لوحدة R2. لقد وجدت أنه من الأسهل إرفاق القدم الوسطى أولاً قبل ربط الساقين / القدمين اليمنى واليسرى.

يتم إنشاء الرأس عن طريق قطع قبة أكريليك ولوح من الفوم لإنشاء شكل "القبة". قم بتوصيل ذراع مؤازر بأسفل هيكل القبة في المركز. سيتم إرفاق هذا لاحقًا بمحرك سيرفو.

ملاحظة: للحصول على الشكل المنحني في الساقين والرأس ، قم بقص لوحة Illustrator (الورق المقوى) بالطول والانحناء في المنحنى الذي تختاره. لقد وجدت أنه من الأسهل ثني اللوحة قليلاً أولاً في الشكل ثم لصقها في مكانها على الفور.

أخيرًا ، يمكنك رسم هذا المشروع حسب رغبتك. ذهبت بتصميم بسيط للحصول على مظهر "R2D2" ولكن لا أكون مفرطًا في التفاصيل والتعقيد.

تحذير: في حالة استخدام لوح الرغوة ، لا تستخدم طلاء بخاخ يحتوي على الأسيتون فيه وإلا سيذيب لوح الرغوة.

الخطوة 7: المنتج النهائي والاستخدام

ها هو المنتج النهائي بعد عمل طلاء جديد وتجميعه. لا تتردد في إضافة تفاصيل أكثر مما فعلت.

الإضافات والإمكانيات لهذا المشروع لا حصر لها! بلوتوث والأصوات والأضواء الوامضة على سبيل المثال لا الحصر!

استمتع وصنع سعيدًا!