PHIL Nasıl Yapılır - Bir Işık Takip Robotu: 6 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu Eğitilebilir Kitapta size bu çift eksenli ışık izleme robotunu bir Arduino Uno kullanarak nasıl yaptığımı göstereceğim. Tüm CAD ve kodlar dahil edilecektir, böylece herhangi bir programlama veya tasarım becerisine ihtiyaç duymadan kendiniz oluşturabilirsiniz. Tek ihtiyacınız olan bir 3D yazıcı, bir Arduino Uno ve birkaç diğer temel parça!

Gereçler

İhtiyacınız olacak araçlar:

Bir bilgisayar (hah)

Bir 3D yazıcı

Havya (ve lehim teli)

Tornavida

Malzemeler:

3D baskı filamenti (PLA önerilir)

Ön pano

Kendinden yapışan kauçuk veya köpük şerit (isteğe bağlı)

Bazı ince tek damarlı tel

Isıyla daralan makaron

Kullanıma hazır bileşenler:

Arduino Uno (Veya uyumlu kart)

5V için derecelendirilmiş 2 x 100 µF kapasitör

2 Mikro servo motor

4 Işığa bağlı dirençler (LDR'ler)

1x5mm LED

1 x 220 Ohm direnç

4 x 10 kOhm direnç

11 x M3 kendinden kılavuzlu vidalar

8 x M2 kendinden kılavuzlu vidalar

Somunlu 4 x M3 makine vidası

Adım 1: Tüm Parçaları Yazdırma

İlk adım, sağladığım STL dosyalarını kullanarak tüm parçaları 3B yazdırmaktır. Benimkini zevkime göre boyadım, ancak olduğu gibi bırakabilir veya farklı filament renkleri kullanabilirsiniz. Sana bağlı!

Adım 2: Elektronik ve Gimble Montajı

Bu adım için LDR'leri ve servo motorları kurabilir ve Arduino'yu taban plakasına monte edebilirsiniz. Güç dağıtım panosunu hala yapmamız gerektiğini unutmayın, bu nedenle önceden 3D baskılı parçaları birleştirmeyin.

LDR'leri yükleme:

Robot, 4 fotodirenç tarafından döndürülen değerleri karşılaştırarak ışığı takip eder. Işık gölgesi bazı LDR'ler üzerinde gölge oluşturacağından, ışık kaynağı izleme kafasına dik değilse, değerler birbirinden farklı olacaktır. Arduino kodu, ışık kaynağıyla aynı noktada kalmak için kafayı buna göre bir X ve Y ekseninde hareket ettirecektir. LDR'lerin montajı çok basittir: izleme kafasında tasarlanmış özel cepleri vardır. Bacakları deliklerden geçirin, süper yapıştırıcı sürün ve yüzeyle aynı hizaya gelene kadar itin.

Servoların kurulumu:

Servoları yerine oturtun ve gösterildiği gibi M2 kendinden kılavuzlu vidalarla sabitleyin. Artık servo kornaları belirtilen braketlere takarak mekanik montajı tamamlayabilirsiniz. Bundan sonra, 4 M3 makine vidası ve somunu kullanarak izleme kafasını montajın üstüne takabilirsiniz. X ekseninin pivotu, 3 mm'lik bir mil olarak çalışabilen herhangi bir şey kullanılarak eklenebilir. Ben bir parça barbekü şiş kullandım. Bu, çift eksenli yalpalamayı tamamlar.

Arduino Uno'nun Montajı:

Arduino'daki vida deliklerini taban plakasındaki deliklerle hizalayın ve 3 M3 kendinden kılavuzlu vidayla sabitleyin.

Adım 3: Güç Dağıtımı

Bu robotun önemli bir bileşeni, doğru gücün doğru bileşene iletilmesini sağladığı için güç dağıtım panosudur. Bu kart ayrıca servoların doğrudan Arduino'dan güç almasından kaynaklanan voltaj dalgalanmalarını azaltmaya yardımcı olacaktır.

Tahtanın Yapılışı:

Kabaca 45 x 35 mm boyutunda bir ön pano parçası kesin. Bu, tüm bileşenleri lehimlemek için yeterli alan sağlamalıdır. Sağlanan devre şemasına bakın ve bileşenleri buna göre lehimleyin. Servo motorların her ikisi de güç ve topraklama kabloları üzerinde 100 µF kapasitörlere sahiptir ve böylece voltaj düşüşlerini önler. 4 LDR'de voltaj bölücüler olarak toprağa bağlı 10 kOhm direnç bulunur (devre şemasına bakın). Güç LED'i elektronik muhafaza üzerindeki bir deliğe sığar ve yanmasını önlemek için gücü düşürmek için bağlı 220 Ohm'luk bir rezistöre sahiptir. Proto board kullanmaya alternatif olarak, oldukça dağınık olsa da, her şeyi havada lehimleyebilirsiniz.

Adım 4: Tam Montaj

Artık güç dağıtım panosunun hepsini bir araya getirme zamanı geldi!

Tellerin bağlanması:

Önce güç dağıtım panosundan uygun kabloları belirtilen çeşitli bileşenlere lehimleyin. (Onları alttan elektronik muhafazasındaki delikten geçirdiğinizden emin olun, aksi takdirde sorun yaşarsınız!) ÖNEMLİ: LDR'leri resimde gösterildiği gibi doğru sırada bağladığınızdan emin olun. Bu sayılar devre şemasındaki sayılara karşılık gelir. Servolarla aynı - alttaki "Y" ve üstteki "X" ile işaretlenmiştir. İşleri biraz temizlemek için daralan makaron kullanabilirsiniz. Şimdi kalan kabloları Arduino'daki uygun pinlere takın. Güç LED'i, bir miktar süper yapıştırıcı uygulandıktan sonra USB bağlantı noktasının üzerindeki deliğe itilerek takılabilir.

3D baskılı parçaların montajı:

Makara tertibatı artık 4 M3 kendinden kılavuzlu vida ile elektronik muhafazanın üstüne takılabilir. Ardından, güç dağıtım kartıyla birlikte Arduino'yu (zaten alt plakaya takılıdır) elektronik muhafazaya yavaşça yerleştirin, plaka altla aynı hizaya gelene ve vida delikleri hizalanana kadar itin. Şimdi 4 M3 kendinden diş açan vidayı kullanarak alt plakayı elektronik aksam muhafazasına takın. Denge sağlamak ve vidaların masalarınızı çizmesini önlemek için vidaların üzerine bazı kauçuk/köpük ayaklar eklenebilir.

Adım 5: Kodlama

Bu robota biraz hayat vermenin zamanı geldi! Bu adıma ekli yazdığım kodu bulun ve Arduino IDE aracılığıyla Arduino'ya yükleyin (Buradan indirilebilir). Robot USB'den güç alır, böylece onu çalıştırmak için herhangi bir standart USB güç kaynağını kullanabilirsiniz. (örneğin, güç bankaları, telefon şarj cihazları, dizüstü bilgisayarlar vb.)

6. Adım: Son Notlar

Artık Phil'i çalıştırabilir ve kendi adına konuşmasını sağlayabilirsiniz! Bir el feneri (veya başka bir parlak ışık kaynağı) kullanın ve hareket ettirmeyi deneyin. Nereye giderse gitsin ışığı takip etmelidir. Çalışırsa, tebrikler, doğru bir şekilde kurdunuz!

Bu benim ilk robotik projemdi ve bence oldukça iyi sonuç verdi. Lütfen "Dynagon Robotics"in bir şirket olmadığını, sadece robotik projelerimi temsil etmek için bulduğum bir isim olduğunu unutmayın.

Mutlu yapım:)

Robot Yarışmasında İkincilik Ödülü