Robot TiggerBot II: 26 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

TiggerBot II es una pequeña plataforma de robot con pasos. Se incluyen instrucciones para construir la plataforma de plástico y una placa de circuito impreso personalizada que contiene un microcontrolador y sensores de sonda. Este es un proyecto relativamente complicado que aún se encuentra en las últimas etapas del prototipo. Se ha hecho todo lo posible para que sea sencillo de construir, pero bueno, los robots son difíciles. Además, este proyecto lo costará en algún lugar en el rango de $ 150- $ 250, dependiendo de dónde compre las piezas. Continúe bajo su propio riesgo Especificaciones:> material del chasis: acrílico cortado con láser cnc> motores de accionamiento: 2x servo rc de rotación continua> batería: NiMH recargable de 2.2Ah 9.6v> sensores de navegación: sonar ultrasónico de 5 vías> CPU: AVR Mega32, 16MHz > programación: cargador de arranque de puerto serie RS-232> código: escrito en c, compilado con gcc-avr> puerto de expansión: 5v / 1A, gnd, 2x adc, i2c para conocer las últimas noticias, consulte

Paso 1: antecedentes

Este fue mi primer robot, construido en 2002 cuando era estudiante de primer año en la universidad. Lo llamé TiggerBot porque era negro, naranja y estúpido. Tenía varios defectos importantes. TiggerBot II es un rediseño sustancial; utiliza el mismo kit de peldaños, pero es superior en todos los demás aspectos. A continuación se muestran el TiggerBot original, varios prototipos obsoletos de TIggerBot II y el prototipo actual.

Paso 2: diseño

Todos los componentes principales de TiggerBot II están diseñados por computadora y fabricados a medida.

Los componentes plásticos están diseñados en qcad. Luego se separan, se duplican, se empaquetan juntos para mayor eficiencia y se imprimen como eps 1: 1. Esto se envía a un fabricante de plástico para que lo corte en acrílico. La placa de circuito está diseñada en eagle cad y fabricada por un proveedor de prototipos de PCB.

Paso 3: Fabricación

Tengo las placas de circuito hechas por Gold Phoenix PCB en China y el acrílico cortado por Canal Plastics en Chinatown NYC. Coincidente, de verdad. Los tiempos de respuesta son ~ 9 días y ~ 3 horas, respectivamente, lo que probablemente sea la razón por la que hice muchas más revisiones de marcos. Las placas cuestan $ 140 por 13, o ~ $ 11 cada una. Los marcos cuestan $ 59 en canal, o aparentemente $ 78 por 3, o $ 26 cada uno, de Ponoko, aunque nunca les he pedido. En cualquier caso, Ponoko no parece tener acrílico transparente teñido en 6 mm. Este es el eps del plástico:

Paso 4: Cosas que necesitas

chasis: 1 juego de plástico motores: 2 HS-425BB peldaños: kit Tamiya 70100 batería: paquete de batería AA de 8 celdas sujetadores (mcmaster carr): separadores: 4 (separador de 3/4 "6-32), 8 (6-32 x 3/8 "tornillo) ejes: 8 (4-40 x 1 1/8" tornillo), 16 (4-40 tuerca), 8 (espaciador) suspensión: 6 (4-40 x 1 1/2 "tornillo), 6 (4 -40 tuerca), 6 (espaciador de brida de nailon), 6 (soporte en ángulo), 6 (resortes) servos: 4 (tornillo de 4-40 x 1/2 "), 4 (tuerca de 4-40) dientes de arrastre: 4 (4 -40 x 1/2 "tornillo), 8 (4-40 tuercas) montaje en PCB: 5 (3/4" 6-32 separador), 10 (6-32 x 3/8 "tornillo) Aquí hay partes más completas lista:

Paso 5: herramientas que necesita

Estas son las herramientas que necesita para las piezas mecánicas. Las mordazas sirven para sujetar cosas, por lo que puedes usar una mordaza en su lugar. Necesitará más herramientas para la parte electrónica.

Paso 6: Modifique los servos RC para una rotación continua

El primer paso es preparar los servos. Un servo RC consta de un pequeño motor de CC y tren de engranajes, un potenciómetro para retroalimentación de posición y electrónica para cerrar el circuito de control. Modificarlos para que giren continuamente requiere que se hagan dos cosas: primero, que se eliminen las restricciones físicas que impiden la rotación continua; segundo, que la posición de retroalimentación se asegure en la posición central.

Paso 7: Abra la caja del servo

Con un destornillador Phillips, retire los cuatro tornillos que sujetan la carcasa.

Paso 8: Retire el potenciómetro de retroalimentación

En el interior verá la parte trasera de un potenciómetro sujeto con un tornillo. Quite el tornillo. Retire el potenciómetro con un tirón firme.

Paso 9: Retire la pestaña del engranaje de salida

Ahora, antes de volver a armar las cosas, dirija su atención al otro lado del servo. Retire la parte superior para que vea los engranajes. Retire la rueda de salida desatornillando el tornillo de cabeza Phillips negro en el medio y tirando de él. Si lo hace, es posible extraer el engranaje de salida. Tenga en cuenta la pequeña pestaña en el lateral del engranaje. Sujete el engranaje con mordazas (¡suavemente para no dañar los dientes!) Y corte la pestaña con un cuchillo de hobby. Querrá utilizar un movimiento de balanceo con la base de la hoja. Necesitará todos sus dedos para los pasos posteriores, así que asegúrese de no cortar ninguno de ellos accidentalmente.

Paso 10: corte la muesca para los cables del potenciómetro

Con un cuchillo de hobby, corte una muesca debajo de donde los cables originalmente dejaron el paquete. Esto es para permitir que los cables del potenciómetro salgan de la caja.

Paso 11: vuelva a montar la caja del servo

Vuelva a poner todo y atorníllelo todo junto. Cuando vuelva a colocar la placa de circuito, asegúrese de no pellizcar los cables entre la placa y la carcasa.

Paso 12: Tenga en cuenta las piezas adicionales

El tornillo utilizado para sujetar el potenciómetro. La pequeña pieza de plástico conectaba la armadura del potenciómetro al engranaje de salida; puede que se haya caído, pero en realidad no importa de ninguna manera.

Paso 13: Repite con otro servo

Repite los últimos pasos con el otro servo. Debería verse así cuando hayas terminado.

Paso 14: Desmontar el kit de peldaños

Ahora es el momento de abrir el kit de la banda de rodamiento de Tamiya. Necesitará todas las secciones de la banda de rodadura; recórtelas con un cuchillo de hobby o con unos pequeños cortadores diagonales. Del plástico naranja, necesitará los dos engranajes impulsores grandes, las dos ruedas locas grandes y las seis ruedas de carretera grandes. Ensamble las piezas de la banda de rodadura en dos bucles grandes, teniendo cuidado de que salgan del mismo largo.

Paso 15: Taladre los dientes impulsores

Los orificios en los lados de los engranajes impulsores coinciden con los orificios en la rueda del servo. Desafortunadamente, los engranajes están diseñados para un eje hexagonal y el cubo del eje se interpondrá. Tenemos formas de lidiar con esas cosas. Se debe perforar el centro de cada piñón. La forma más sencilla de hacer esto es con algunos ejercicios progresivamente más grandes hasta 5/16. Tenga en cuenta que en la última foto con las brocas más grandes, en realidad estoy sosteniendo el plástico * hacia abajo * con los alicates.

Paso 16: Taladro Servo Ruedas

Con un taladro de 7/64, agrande los dos orificios específicos en cada rueda de servo, como se muestra.

Paso 17: conecte los engranajes impulsores a las ruedas servo

Retire las servo ruedas. Coloque dos tornillos de 4-40 x 1/2 , desde la parte posterior, a través de los orificios agrandados. Fije dos tuercas 4-40 en la parte delantera. Inserte dos tornillos que sobresalen a través de dos orificios en el engranaje impulsor y fíjelo con dos 4 -40 tuercas. Vuelva a colocar la rueda del servo. Repita para el otro servo.

Paso 18: abre tu plástico

Así es como llegan las piezas de plástico si las obtiene de los plásticos de canal en Nueva York. Los pedacitos son lo que obtienes en lugar de virutas cuando perforas agujeros con un láser. Deberá pelar todo el papel. Antes del peeling, si eres narcisista, es posible que desees lavarte las manos con jabón para que tu robot no tenga huellas dactilares grasientas por todas partes cuando hayas terminado.

Paso 19: coloque las ruedas

Construya seis de los siguientes ensamblajes. De derecha a izquierda, tornillo de máquina de 4-40 x 1 1/8 , rueda de carretera, espaciador, tuerca 4-40, puntal de suspensión, tuerca 4-40. Apriete las tuercas de modo que la rueda gire libremente pero se deslice lo menos posible Ensamble los soportes delanteros con las ruedas más grandes usando la misma combinación de sujetadores.

Paso 20: Monte los servos en soportes

Inserte cada servo en su soporte. Esto se hace más fácilmente tirando de los cables primero, insertando el borde superior con los cables, tirando de eso lo más cerca posible del soporte y forzando el borde inferior a través. Asegure con dos tornillos de 4-40 x 1/2 y dos tuercas de 4-40 en las esquinas opuestas. Hay espacio para cuatro tornillos, pero dos son suficientes. Asegúrese de colocar la rueda de salida del servo en el extremo del soporte cerca del saliente y construir uno a la izquierda y otro a la derecha.

Paso 21: Ensamble las cubiertas

Fije cuatro separadores de aluminio de 3/4 "6-32 a la plataforma inferior (la más pequeña) con cuatro tornillos de 6-32 x 3/8". Coloque los dos servos en los soportes y los conjuntos de la rueda delantera en los recortes como se muestra. Coloque la plataforma superior y asegúrese de que todas las pestañas estén insertadas correctamente en los recortes. Asegure la plataforma superior a los separadores con cuatro tornillos más de 6-32 x 3/8 ".

El color es diferente porque es un prototipo posterior al de las fotos anteriores.

Paso 22: Instale los resortes de suspensión

En cada uno de los seis orificios a lo largo de los lados de las plataformas, instale el perno de suspensión, el soporte, el collar y el resorte. Comience insertando un perno de 4-40 x 1 1/2 hacia arriba a través de la plataforma inferior. Coloque el lado no roscado de un soporte angular sobre el tornillo con el otro extremo apuntando hacia arriba. Coloque un collar de brida de plástico sobre el tornillo. Coloque un resorte sobre el collar. Con cuidado, presione el resorte debajo de la plataforma superior y alinéelo con el orificio superior. Empuje el perno a través del orificio y asegúrelo con una tuerca 4-40. Inserte un puntal de suspensión hacia arriba con la rueda hacia afuera. Alinee el orificio del puntal con el orificio roscado del soporte angular y asegúrelo con un tornillo de 6-32 x 5/16.

Paso 23: Poner peldaños

Estire las huellas sobre las ruedas.

Paso 24: medio hecho

Ahora ha completado la plataforma de transmisión.

A continuación se encuentran las instrucciones para construir la placa de circuito que se muestra a continuación. Alternativamente, puede utilizar la base con sus propios dispositivos electrónicos.

Paso 25: Ensamble la placa de circuito

La placa de circuito que se muestra aquí es la última revisión y tiene varios errores. Actualmente se está fabricando una nueva revisión, que debería corregir la mayoría de los errores y mejorar en gran medida el rendimiento de la sonda. Si está considerando construir uno de estos, le recomiendo encarecidamente que espere hasta que tenga la oportunidad de probar la nueva versión (que se muestra en forma de cad a continuación) y que la use en su lugar. Sin embargo, se ven muy similares.

La placa de circuito aquí está diseñada con un microcontrolador avr, administración de energía y una sonda de cinco canales. Tiene todo lo necesario para hacer cosas simples como seguir paredes y evitar obstáculos. Está diseñado completamente con componentes de orificio pasante, por lo que no es especialmente difícil de soldar. Ya hay una cantidad suficiente de guías de cómo soldar en Internet, por lo que cubrir eso aquí sería redundante. La Figura 2 muestra un primer plano de varios estilos de soldadura entre los que puede elegir dependiendo de si está construyendo la versión 'robot' o 'pisapapeles'. Los componentes (ver lista de piezas) van donde están marcados. No es una ciencia exacta. Si lo desea, puede soldar todo de una vez. De lo contrario, puede construir la fuente de alimentación primero y verificar que obtiene 5v, luego construir el puerto avr y serial y asegurarse de que puede programarlo, luego construir la sonda.

Paso 26: ¡Listo

Ahora estás en posesión de uno de los robots caseros más populares que existen. No hay feos cables sueltos colgando aquí. Continúe y ponga esto en su bolso de mano. La TSA no le disparará por llevar esto, rogarán saber dónde lo consiguió. Y ahora, un video de mis TiggerBot II conduciendo por la esquina de mi cocina: The End.