DIY BB8 - Entièrement imprimé en 3D - Premier prototype de 20 cm de diamètre en taille réelle : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Projets Fusion 360 »

Salut à tous, c'est mon premier projet donc je voulais partager mon projet préféré. Dans ce projet, nous allons fabriquer BB8 qui est produit avec une imprimante entièrement 3D de 20 cm de diamètre. Je vais construire un robot qui se déplace exactement de la même manière que le vrai BB8. Nous pourrons contrôler via bluetooth avec smartphone. Ce robot sera la première expérience en BB8 réelle avec intelligence artificielle que je souhaite faire plus tard.

Fournitures

Mécanique:

• 2 x Micro Moteur 12 V 120 RPM (lien)
• 2 roues 60*11mm (lien)
• 2 x support moteur (lien)
• 6 x aimant néodyme
• 5 x roulette à billes en plastique (lien)
• 8 x vis à tête cylindrique M3 * 10mm (lien)
• 4 x vis à tête cylindrique M3 * 6mm (lien)
• 4 vis à tête plate M3 * 8mm (lien)
• 16 x écrous filetés M3
• BEAUCOUP de pièces imprimées en 3D

Électronique:

• 1 x Arduino Nano (lien)
• 1 x HC05 ou HC06
• 1 x Batterie Li-Po 11.1V 3S 1350 mAh (lien)
• 3 x 5mm Led (lien)
• 1 x pilote de moteur L298 (lien)
• 1 x PCB de PCBWay (lien) ou vous pouvez le faire avec protoboard
• 2 en-têtes femelles 15 broches à partir d'en-têtes 40 broches
• 2 en-têtes mâles 3 broches à partir d'en-têtes 40 broches
• 1 en-tête femelle à 6 broches à 90 degrés de l'en-tête à 40 broches
• 4 diodes 1N4007
• 3 résistances de 240 ohms
• 1 résistance de 2,2 kOhms
• 1 résistance de 1 kOhm
• 1 résistance de 33 kOhm
• 1 résistance de 22 kOhm
• 1 condensateur 220uf 16V
• 2 condensateurs 100nf 100V
• 1 x interrupteur à glissière
• 2 x borne à vis
• Câble électrique 1x30cm

Outils:

• Imprimante 3D avec une taille d'impression de 20 cm de diamètre
• 2 filaments blancs de 1 kg pour le corps et la tête
• Tournevis
• Colle chaude pour aimant

** Tous les liens seront mis à jour

Étape 1: Assemblage électronique et PCB

J'ai fait la conception du circuit imprimé dans l'Eagle qui nous permettra de contrôler le robot. Cette carte comprend une prise Arduino Nano, un pilote de moteur, des ports d'alimentation, un Bluetooth et d'autres composants auxiliaires. Cette carte était une impression recto-verso. Vous pouvez produire à la main, mais cela peut être un peu difficile. Les schémas des circuits sont disponibles ici.

Tout d'abord, nous soudons en passant des composants de faible hauteur aux composants de grande hauteur.

Dans les fichiers de conception de la carte, vous pouvez voir quels composants doivent être soudés et où. Cliquez pour les fichiers de conception.

Si vous voulez produire, j'ai joint un fichier de conception de circuit. Ou vous pouvez utiliser le moteur générique L298 et le bluetooth avec la carte Arduino, j'ai partagé.

Carte Arduino L298 Carte rouge générique

A1 - Entrée_1 (Moteur Gauche)

A2 - Entrée_2 (Moteur Gauche)

A3 - Entrée_3 (Moteur droit)

A4 - Entrée_4 (Moteur droit)

10 - EN_1 (Moteur Gauche)

9 - EN_2 (Moteur droit)

Carte Arduino HC06 Bluetooth

4 - Broche TX

3 - Broche RX

Si vous le souhaitez ou si nécessaire, vous pouvez connecter des LED.

Étape 2: Conception et impression 3D

Parce qu'il a été produit sur une imprimante 3D de BB8, il a fallu beaucoup de temps pour l'imprimer. Analyse de la Turquie sortante en bas et j'ai conçu à partir de zéro pour être polyvalent. Avec les écrous intégrés dans le PLA, l'intérieur est conçu comme une surface lisse.

Les empreintes des parties de la coque ronde du coffre ont duré 140 heures avec la navigation. Un soutien est nécessaire pour que les parties intérieures et extérieures du corps soient lisses.

Je suggère d'utiliser à nouveau le support pour imprimer la tête. Les coques extérieures sont finement pressées pour rendre la tête la plus légère possible. Vous n'avez pas besoin de faire quoi que ce soit de plus dans un programme de tranchage lié à cette partie de conception. Toutes les pièces ont été imprimées avec une épaisseur de couche de 0,16 mm. Ce n'est pas essentiel, mais vous pouvez imprimer à cette épaisseur de couche maximale, en particulier pour que le corps extérieur soit lisse.

Et bien sûr, il y a des parties du mécanisme interne. Ce mécanisme maintient le centre de gravité vers le bas et permet à la sphère d'avancer au fur et à mesure qu'elle tourne à l'intérieur de la sphère. La plupart des parties du mécanisme doivent être proches du sol et beaucoup plus lourdes que la partie supérieure. Vous pouvez accéder à tous les fichiers de conception à partir du lien public Fusion 360. Ou vous pouvez télécharger le fichier STL direct en pièce jointe. Toutes les pièces sont imprimées avec une densité de remplissage de % 20, à l'exception de "balancer_full_density", elle doit être pleine.

Étape 3: Assemblage mécanique

Il est nécessaire de s'assembler après avoir pressé ces pièces. L'assemblage a été très simple, car toutes les pièces sont compatibles et nous utilisons un écrou spécial qui est alimenté à chaud sur le PLA. Commençons maintenant à assembler.

La première chose que nous devons faire est de placer des écrous spéciaux à l'endroit requis. Nous ferons le placement à l'aide d'un fer à souder. Après avoir mis l'écrou sur le trou, nous l'appuierons légèrement avec du fer à souder chaud, il sera réglé en quelques secondes.

Nous sommes maintenant prêts à assembler les pièces et commençons par souder les câbles des moteurs. Puisque les câbles venant du moteur iront à notre circuit imprimé, une longueur de 10 cm suffira. Je vous recommande d'utiliser des câbles multiconducteurs.

Nous pouvons réparer les moteurs maintenant. Nous utiliserons le support moteur pour la fixation. De cette façon, nous fixerons les moteurs de manière pratique et robuste. Puisque nous installons des écrous spéciaux par l'arrière pour fixer les supports de moteur, il suffit de serrer les vis par le haut.

Après avoir réparé le moteur, nous pouvons brancher notre circuit. Il y a des écrous spéciaux à l'intérieur des parties hautes pour monter le circuit. Encore une fois, le processus d'assemblage sera très facile et je n'avais pas de vis courtes dans ma main, j'ai donc poussé les pièces de l'amplificateur sous le circuit imprimé. Lorsque l'assemblage du circuit est terminé, nous connectons les moteurs aux bornes à vis requises

Afin de déplacer la tête avec l'aimant selon le mécanisme interne, nous devons mettre le mécanisme d'aimant en place. Nous installons la partie qui sort des deux côtés et tiendra l'aimant au-dessus. Cette pièce possède également des roulettes à l'intérieur pour éviter qu'elle ne frotte contre les parois lors du déplacement du mécanisme. Nous assemblons également les roues.

En haut, nous pouvons maintenant installer le mécanisme magnétique. Nous avons mis 6 aimants dans ce mécanisme. Ces aimants peuvent porter la tête que nous produisons aussi légère que possible. On colle ce mécanisme avec du silicone chaud au cas où il faudrait le corriger.

Et quand il est enfin fixé aux roues du mécanisme interne, il est prêt.

3 roues et 3 aimants seront utilisés dans le mécanisme magnétique qui portera la tête à l'extérieur. Ces pièces seront assemblées sur la pièce imprimante 3D que nous aurons imprimée. Nous avons utilisé de la colle rapide pour les assemblages de roues et du silicone chaud pour les aimants. Après avoir passé la partie inférieure de la tête et vérifier l'écart entre le corps et la pâte.

Étape 4: Peinture

BB8 utilisera de la peinture acrylique pour éliminer l'image originale. Il a des couleurs gris noir orange. Nous allons fabriquer ces couleurs en les mélangeant avec d'autres couleurs. Je peindrai le corps à l'aide de pinceaux et de photographies.

Étape 5: Codage

Pour que le robot le contrôle via smartphone, nous devons coder notre carte arduino. Nous pouvons facilement faire le codage nécessaire sur Arduino IDE et ce code est plus simple que vous ne le pensez  Cliquez ici pour accéder au code. Pour installer ce code sur l'arduino, assurez-vous que la carte et le port corrects sont sélectionnés et installez-le. J'ai créé un mouvement progressif lorsque je vérifiais les moteurs. Étant donné que le tronc bouge avec le changement de centre de gravité, il ne doit pas faire de mouvements brusques.

Étape 6: Test et final

Maintenant, notre robot est prêt pour le premier mouvement. Avec l'application de voiture Arduino Bluetooth, vous pouvez contrôler depuis notre téléphone. Pour coupler le module Bluetooth HC-06 avec notre téléphone, nous sélectionnons le HC-06 dans les paramètres Bluetooth. Après avoir entré le mot de passe comme 34 1234 , il suffit de sélectionner le module Bluetooth que nous utilisons à partir de l'option de connexion de voiture dans l'application. Ensuite, quand le feu vert s'allume, nous pouvons y aller maintenant. J'ai construit ce robot pour mon fils. J'espère qu'il a été utile de partager les fichiers et le projet que j'ai partagés. Vous pouvez accéder à tous les fichiers de conception à partir de ma page github.

Pour de bien meilleurs projets, vous pouvez soutenir en partageant et en aimant. Je prépare "comment faire une vidéo" de ce projet. Je mettrai constamment à jour cette instructable. Vous verrez BB8 en action dans les jours à venir. Je vous souhaite beaucoup de jours productifs. Je partagerai la vidéo du projet BB8 sur mon Youtube Chanel

Amusez vous!

Deuxième prix du concours de robotique