DIY BB8 - Tamamen 3D Baskılı - 20cm Çap Gerçek Boyutun İlk Prototipi: 6 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Fusion 360 Projeleri »

Herkese merhaba, bu benim ilk projem bu yüzden en sevdiğim projemi paylaşmak istedim. Bu projemizde 20 cm çapında tamamen 3 boyutlu yazıcı ile üretilen BB8'i yapacağız. Gerçek BB8 ile tamamen aynı hareket eden bir robot yapacağım. Akıllı telefon ile bluetooth üzerinden kontrol edebileceğiz. Bu robot, daha sonra yapmak istediğim yapay zeka ile gerçek hayattaki BB8'deki ilk deney olacak.

Gereçler

mekanik:

• 2 x Mikro Motor 12 V 120 RPM (bağlantı)
• 2 x 60*11mm Tekerlek (bağlantı)
• 2 x Motor Braketi (bağlantı)
• 6 x Neodimyum Mıknatıs
• 5 x Plastik Bilyalı Teker (bağlantı)
• 8 x M3*10mm Pan Vida (bağlantı)
• 4 x M3*6mm Pan Vida (bağlantı)
• 4 x M3*8mm Düz Başlı Vida (bağlantı)
• 16 x M3 Dişli Börek Somunları
• BİRÇOK 3D Basılı Parça

Elektronik:

• 1 x Arduino Nano (bağlantı)
• 1 x HC05 veya HC06
• 1 x 11.1V 3S 1350 mAh Li-Po Pil (bağlantı)
• 3 x 5mm Led (bağlantı)
• 1 x L298 Motor Sürücüsü (bağlantı)
• PCBWay'den 1 x PCB (bağlantı) veya protoboard ile yapabilirsiniz
• 40pin Başlıktan 2 x 15pin Kadın Başlık
• 40pin Başlıktan 2 x 3pin Erkek Başlık
• 40pin Başlıktan 1 x 90 derece 6pin Dişi Başlık
• 4 x 1N4007 Diyot
• 3 x 240 Ohm Dirençler
• 1 x 2,2 kOhm Direnç
• 1 x 1 kOhm Direnç
• 1 x 33 kOhm Direnç
• 1 x 22 kOhm Direnç
• 1 x 220uf 16V kapasitör
• 2 x 100nf 100V kapasitör
• 1 x Slayt Anahtarı
• 2 x Vidalı Terminal
• 1 x 30cm Elektrik Kablosu

Aletler:

• 20cm çapında baskı boyutuna sahip 3D Yazıcı
• Gövde ve Baş için 2 x 1kg Beyaz Filament
• Tornavidalar
• Mıknatıs için Sıcak Tutkal

** Tüm linkler güncellenecektir.

Adım 1: Elektronik, PCB Montajı

Robotu kontrol etmemizi sağlayacak pcb tasarımını Eagle'da yaptım. Bu kart üzerinde Arduino Nano Soket, motor sürücü, güç portları, bluetooth ve diğer yardımcı bileşenler bulunmaktadır. Bu kart çift taraflı baskıydı. Elle üretebilirsiniz ama biraz zor olabilir. Devre çizimlerine buradan ulaşabilirsiniz.

Öncelikle düşük yüksekliğe sahip bileşenlerden yüksek bileşenlere geçerek lehimliyoruz.

Kartın tasarım dosyalarında hangi bileşenlerin nerede lehimlenmesi gerektiğini görebilirsiniz. Tasarım dosyaları için tıklayınız.

Üretmek isterseniz devre tasarım dosyasını ekledim. Veya paylaştığım Arduino board ile jenerik L298 motor sürücü ve bluetooth kullanabilirsiniz.

Arduino Board L298 Genel Kırmızı Tahta

A1 - Giriş_1 (Sol Motor)

A2 - Giriş_2 (Sol Motor)

A3 - Giriş_3 (Sağ Motor)

A4 - Giriş_4 (Sağ Motor)

10 - EN_1 (Sol Motor)

9 - EN_2 (Sağ Motor)

Arduino Kurulu HC06 Bluetooth

4 - TX Pimi

3 - RX Pimi

İsterseniz veya gerekirse bir miktar LED bağlayabilirsiniz.

2. Adım: 3D Tasarım ve Baskı

BB8'den bir 3D yazıcıda üretildiği için yazdırılması uzun zaman aldı. Alttan giden Türkiye ayrıştırma ve sıfırdan çok yönlü olacak şekilde tasarladım. PLA içerisine gömülü somunlar ile iç kısım pürüzsüz bir yüzey olarak tasarlanmıştır.

Gövde yuvarlak kabuk parçalarının baskıları, navigasyonla 140 saat sürdü. Vücudun iç ve dış kısımlarının düzgün olması için destek gereklidir.

Kafayı yazdırmak için desteği tekrar kullanmanızı öneririm. Dış kabuklar, kafayı mümkün olduğunca hafif hale getirmek için ince bir şekilde bastırılır. Bu tasarım kısmı ile ilgili bir dilimleme programında ekstra bir şey yapmanıza gerek yoktur. Tüm parçalar 0.16 mm'lik bir tabaka kalınlığı ile basılmıştır. Bu şart değildir, ancak özellikle dış gövdenin pürüzsüz olması için bu maksimum katman kalınlığında yazdırabilirsiniz.

Ve elbette iç mekanizmanın parçaları var. Bu mekanizma, ağırlık merkezini aşağıda tutar ve küre içinde dönerken kürenin ilerlemesini sağlar. Mekanizmanın çoğu parçası yere yakın ve üst kısımdan çok daha ağır olmalıdır. Tüm tasarım dosyasına Fusion 360 public linkinden ulaşabilirsiniz. Veya doğrudan STL dosyasını ek olarak indirebilirsiniz. "balancer_full_density" hariç tüm kısımlar %20 dolgu yoğunluğunda yazdırılır, dolu olması gerekir.

Adım 3: Mekanik Montaj

Bu parçalara bastıktan sonra birbirine monte etmek gerekir. Tüm parçalar uyumlu olduğundan ve PLA'ya ısıyla beslenen özel bir somun kullandığımızdan montaj çok basitti. Şimdi montaja başlayalım.

İlk yapmamız gereken özel somunları gerekli yere yerleştirmektir. Yerleştirmeyi bir havya yardımıyla yapacağız. Somunu deliğin üzerine yerleştirdikten sonra sıcak havya ile hafifçe bastıracağız, saniyeler içinde yerleşecektir.

Artık parçaları birleştirmeye hazırız ve motorların kablolarını lehimleyerek başlayalım. Motordan gelen kablolar devre kartımıza gideceğinden 10 cm uzunluk yeterli olacaktır. Çok damarlı kablolar kullanmanızı tavsiye ederim.

Artık motorları tamir edebiliriz. Sabitlemek için motor tutucuyu kullanacağız. Bu sayede motorları pratik ve sağlam bir şekilde sabitlemiş olacağız. Motor tutucuları sabitlemek için arkadan özel somunlar taktığımız için vidaları yukarıdan sıkmanız yeterlidir.

Motoru tamir ettikten sonra devremizi takabiliriz. Devreyi monte etmek için yüksek kısımların içinde özel somunlar bulunmaktadır. Yine montaj işlemi çok kolay olacak” Elimde kısa vidalar yoktu bu yüzden amplifikatör parçalarını devre kartının altına ittim. Devre montajı bitince motorları gerekli vidalı klemenslere bağlıyoruz.

Mıknatıslı kafayı iç mekanizmaya göre hareket ettirmek için mıknatıs mekanizmasını yukarı kaldırmamız gerekiyor. Her iki taraftan çıkan ve mıknatısı yukarıda tutacak parçayı monte ediyoruz. Bu parçanın ayrıca mekanizma hareket ederken duvarlara sürtünmesini önlemek için iç kısmında tekerlekleri vardır. Tekerlekleri de monte ediyoruz.

Şimdi üstte mıknatıs mekanizmasını kurabiliriz. Bu mekanizmaya 6 adet mıknatıs yerleştiriyoruz. Bu mıknatıslar ürettiğimiz kafayı olabildiğince hafif taşıyabilir. Düzeltmemiz gerekebilir diye bu mekanizmayı sıcak silikonla yapıştırıyoruz.

Ve nihayet iç mekanizma için tekerleklere takıldığında hazırdır.

Baş kısmını dışarıda taşıyacak olan mıknatıs mekanizmasında 3 adet tekerlek ve 3 adet mıknatıs kullanılacaktır. Bu parçalar basmış olduğumuz 3d yazıcı parçasına monte edilecektir. Tekerlek tertibatları için hızlı yapıştırıcı ve mıknatıslar için sıcak silikon kullandık. Başın alt kısmını geçtikten sonra gövde ile macun arasındaki boşluğu kontrol edin.

Adım 4: Boyama

BB8, orijinal görüntüyü ortadan kaldırmak için akrilik boya kullanacaktır. Turuncu siyah gri renkleri vardır. Bu renkleri diğer renklerle karıştırarak elde edeceğiz. Gövdeyi fırçalar ve fotoğraflar yardımıyla boyayacağım.

Adım 5: Kodlama

Robotun akıllı telefon üzerinden kontrol edebilmesi için arduino kartımızı kodlamamız gerekiyor. Arduino IDE üzerinde gerekli kodlamaları rahatlıkla yapabiliyoruz ve bu kod düşündüğünüzden daha basit  Koda ulaşmak için buraya tıklayın. Bu kodu arduinoya kurmak için doğru kart ve portun seçildiğinden emin olun ve kurun. Motorları kontrol ederken rampalı hareket yarattım. Gövde ağırlık merkezi değişimi ile hareket ettiği için ani hareketler yapmamalıdır.

Adım 6: Test ve Son

Artık robotumuz ilk hamle için hazır. Arduino Bluettooth araba uygulaması ile telefonumuzdan kontrol edebilirsiniz. HC-06 bluetooth modülünü telefonumuz ile eşleştirmek için bluetooth ayarlarından hc-06'yı seçiyoruz. Şifreyi 34 1234” olarak girdikten sonra uygulamadaki connect car seçeneğinden kullandığımız bluetooth modülünü seçmeniz yeterli. O zaman yeşil ışık yandığında, şimdi gidebiliriz. Bu robotu oğlum için yaptım. Umarım paylaştığım dosyaları ve projeyi paylaşmak faydalı olmuştur. Tüm tasarım dosyalarına github sayfamdan ulaşabilirsiniz.

Çok daha iyi projeler için paylaşarak ve beğenerek destek olabilirsiniz. Bu projenin "nasıl yapılır videosunu" hazırlıyorum. Bu talimatı sürekli güncelleyeceğim. Önümüzdeki günlerde BB8'i çalışırken göreceksiniz. Bol verimli günler dilerim. BB8 Projesi videosunu Youtube kanalımda paylaşacağım.

Eğlenin!

Robotik Yarışmasında İkincilik Ödülü