DIY BB8 - Totalmente impreso en 3D - 20 cm de diámetro Primer prototipo de tamaño real: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Proyectos Fusion 360 »

Hola a todos, este es mi primer proyecto, así que quería compartir mi proyecto favorito. En este proyecto, fabricaremos BB8, que se produce con una impresora completamente 3D de 20 cm de diámetro. Voy a construir un robot que se mueve exactamente igual que el BB8 real. Podremos controlar vía bluetooth con smartphone. Este robot será el primer experimento en BB8 de la vida real con inteligencia artificial que quiero hacer más adelante.

Suministros

Mecánica:

• 2 x Micro Motor 12 V 120 RPM (enlace)
• Ruedas de 2 x 60 * 11 mm (enlace)
• 2 x soporte de motor (enlace)
• 6 x imán de neodimio
• 5 x rueda de bola de plástico (enlace)
• 8 tornillos de cabeza plana M3 * 10 mm (enlace)
• 4 tornillos de cabeza plana M3 * 6 mm (enlace)
• 4 tornillos de cabeza plana M3 * 8 mm (enlace)
• 16 x tuercas roscadas M3
• MUCHAS piezas impresas en 3D

Electrónica:

• 1 x Arduino Nano (enlace)
• 1 x HC05 o HC06
• 1 batería Li-Po de 11,1 V 3S 1350 mAh (enlace)
• Led de 3 x 5 mm (enlace)
• 1 x controlador de motor L298 (enlace)
• 1 x PCB de PCBWay (enlace) o puede hacerlo con protoboard
• 2 x encabezado hembra de 15 pines desde el encabezado de 40 pines
• 2 x encabezado macho de 3 pines desde el encabezado de 40 pines
• 1 x Cabezal hembra de 6 pines de 90 grados desde el cabezal de 40 pines
• Diodo 4 x 1N4007
• 3 resistencias de 240 ohmios
• 1 resistencia de 2,2 kOhmios
• Resistencia de 1 x 1 kOhmio
• 1 x resistencia de 33 kOhmios
• 1 resistencia de 22 kOhmios
• 1 x condensador 220uf 16V
• Condensadores 2 x 100nf 100V
• 1 x interruptor deslizante
• 2 x Terminal de tornillo
• Cable eléctrico de 1 x 30 cm

Instrumentos:

• Impresora 3D que tiene un tamaño de impresión de 20 cm de diámetro
• 2 filamentos blancos de 1 kg para cuerpo y cabeza
• Destornilladores
• Pegamento caliente para imán

** Todos los enlaces se actualizarán

Paso 1: Ensamblaje de PCB electrónico

He realizado el diseño de PCB en el Eagle que nos permitirá controlar el robot. Esta tarjeta incluye Arduino Nano Socket, controlador de motor, puertos de alimentación, bluetooth y otros componentes auxiliares. Esta tarjeta se imprimió a doble cara. Puedes producir a mano, pero puede ser un poco difícil. Los dibujos de circuitos se pueden encontrar aquí.

En primer lugar, soldamos pasando de componentes de baja altura a componentes altos.

En los archivos de diseño de la tarjeta puede ver qué componentes deben soldarse y dónde. Haga clic para ver los archivos de diseño.

Si desea producir, he adjuntado un archivo de diseño de circuito. O puede usar la unidad de motor L298 genérica y bluetooth con placa Arduino, he compartido.

Placa Arduino L298 Placa Roja Genérica

A1 - Input_1 (motor izquierdo)

A2 - Input_2 (motor izquierdo)

A3 - Input_3 (motor derecho)

A4 - Input_4 (motor derecho)

10 - EN_1 (motor izquierdo)

9 - EN_2 (motor derecho)

Placa Arduino HC06 Bluetooth

4 - Pin TX

3 - Pin RX

Si quieres o si es necesario puedes conectar algún LED.

Paso 2: Diseño e impresión 3D

Debido a que se produjo en una impresora 3D de BB8, tardó mucho en imprimirse. El análisis de Turquía saliente y lo diseñé desde cero para ser versátil. Con las tuercas incrustadas en el PLA, el interior está diseñado como una superficie lisa.

Las impresiones de las partes redondas de la carcasa del maletero duraron 140 horas con la navegación. Se requiere soporte para que las partes internas y externas del cuerpo sean lisas.

Sugiero usar soporte nuevamente para imprimir el cabezal. Los caparazones exteriores están finamente presionados para que la cabeza sea lo más ligera posible. No necesita hacer nada adicional en un programa de corte relacionado con esta parte de diseño. Todas las piezas se imprimieron con un espesor de capa de 0,16 mm. Esto no es esencial, pero puede imprimir con este grosor máximo de capa, especialmente para que el cuerpo exterior sea suave.

Y, por supuesto, hay partes del mecanismo interno. Este mecanismo mantiene el centro de gravedad hacia abajo y permite que la esfera avance a medida que gira dentro de la esfera. La mayoría de las partes del mecanismo deben estar cerca del suelo y ser mucho más pesadas que la parte superior. Puede acceder a todos los archivos de diseño desde el enlace público de Fusion 360. O puede descargar el archivo STL directo como archivo adjunto. Todas las partes están impresas con una densidad de relleno del% 20 excepto "balancer_full_density", debe estar llena por completo.

Paso 3: Montaje mecánico

Es necesario ensamblar entre sí después de presionar estas partes. El montaje fue muy sencillo, ya que todas las piezas son compatibles y utilizamos una tuerca especial que se alimenta con calor al PLA. Ahora comencemos a ensamblar.

Lo primero que debemos hacer es colocar nueces especiales en el lugar requerido. La colocación la haremos con ayuda de un soldador. Después de poner la tuerca en la parte superior del agujero la presionaremos ligeramente con soldador caliente, se asentará en segundos.

Ahora estamos listos para ensamblar las piezas y comencemos soldando los cables de los motores. Dado que los cables que vienen del motor irán a nuestra placa de circuito, 10 cm de longitud serán suficientes. Le recomiendo que utilice cables de varios núcleos.

Podemos arreglar los motores ahora. Usaremos el soporte del motor para la fijación. De esta forma arreglaremos los motores de forma práctica y robusta. Dado que instalamos tuercas especiales desde la parte trasera para fijar los soportes del motor, basta con apretar los tornillos desde arriba.

Después de arreglar el motor, podemos enchufar nuestro circuito. Hay tuercas especiales dentro de las partes altas para montar el circuito. Una vez más, el proceso de ensamblaje será muy fácil ya que no tenía tornillos cortos en la mano, así que empujé las partes del amplificador debajo de la placa de circuito. Cuando el montaje del circuito está terminado, conectamos los motores a los terminales de tornillo requeridos

Para mover la cabeza con el imán de acuerdo con el mecanismo interno, debemos colocar el mecanismo del imán hacia arriba. Instalamos la parte que sale por ambos lados y sujetará el imán de arriba. Esta pieza también tiene ruedas en el interior para evitar que roce contra las paredes a medida que se mueve el mecanismo. También montamos las ruedas.

En la parte superior ahora podemos instalar el mecanismo magnético. Ponemos 6 imanes en este mecanismo. Estos imanes pueden llevar la cabeza que producimos lo más ligera posible. Pegamos este mecanismo con silicona caliente por si tenemos que corregirlo.

Y cuando finalmente se adjunta a las ruedas para el mecanismo interno, está listo.

Se utilizarán 3 ruedas y 3 imanes en el mecanismo de imán que llevará la parte de la cabeza hacia el exterior. Estas piezas se ensamblarán en la pieza de la impresora 3D que hemos impreso. Usamos pegamento rápido para ensambles de ruedas y silicona caliente para imanes. Después de pasar la parte inferior de la cabeza y comprobar el espacio entre el cuerpo y la pasta.

Paso 4: pintura

BB8 utilizará pintura acrílica para eliminar la imagen original. Tiene colores gris naranja negro. Estos colores los haremos mezclándolos con otros colores. Pintaré el cuerpo con la ayuda de pinceles y fotografías.

Paso 5: codificación

Para que el robot lo controle a través de un teléfono inteligente, necesitamos codificar nuestra tarjeta arduino. Podemos hacer fácilmente la codificación necesaria en Arduino IDE y este código es más simple de lo que cree  Haga clic aquí para acceder al código. Para instalar este código en el arduino, asegúrese de seleccionar la tarjeta y el puerto correctos e instálelo. Creé un movimiento en rampa cuando estaba revisando los motores. Dado que el tronco se mueve con el cambio del centro de gravedad, no debe realizar movimientos bruscos.

Paso 6: Prueba y final

Ahora nuestro robot está listo para el primer movimiento. Con la aplicación para coche Arduino Bluettooth puedes controlar desde nuestro teléfono. Para emparejar el módulo bluetooth HC-06 con nuestro teléfono, seleccionamos el hc-06 de la configuración de bluetooth. Luego de ingresar la contraseña como 34 1234”, basta con seleccionar el módulo bluetooth que usamos desde la opción conectar auto en la aplicación. Entonces, cuando se encienda la luz verde, podemos irnos ahora. Construí este robot para mi hijo. Espero que haya sido útil compartir los archivos y el proyecto que compartí. Puede acceder a todos los archivos de diseño desde mi página de github.

Para proyectos mucho mejores, puede apoyar compartiendo y gustando. Estoy preparando "cómo hacer video" de este proyecto. Actualizaré constantemente este instructable. Verá BB8 en acción en los próximos días. Les deseo muchos días productivos. Compartiré el video del Proyecto BB8 en mi canal de Youtube.

¡Pasarlo bien!

Segundo premio en el concurso de robótica