Labyrinthe de marbre servocommandé Build 2: 6 étapes (avec photos)

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

Il s'agit d'une version mise à jour basée sur un précédent Instructable. Celui-ci est plus facile à faire et a l'air un peu mieux. De plus, certaines nouvelles techniques de construction comme l'utilisation d'aimants pour attacher le labyrinthe Lego sont plutôt cool.

Le projet concerne un site Web qui vous permet de contrôler cet appareil via Internet. Comme avant, puisqu'il s'agit d'un site web avec latence (pas de Wiimotes), il n'y a que 4 commandes: Haut, Bas, Gauche et Droite. Le labyrinthe lui-même doit donc être conçu avec soin pour ne fonctionner qu'avec ces commandes primitives, et ces conceptions sont couvertes ici.

Ce Instructable concerne la construction mécanique de ce projet. D'autres couvrent le contrôle Web. Pour le contrôle local avec un Arduino, ce Instructable a la conception et le code du contrôleur pour le faire fonctionner. J'ai également joint la dernière version du code de contrôle local à la dernière étape de ce Instructable.

Étape 1: Pièces

Métal, Bois & Divers

6,5" d'angle en aluminium 1,5" x 1,5" x 1/16" d'épaisseur

4 pieds de barre en aluminium de 1,5" x 1/8" d'épaisseur - 1/16" pourrait également convenir. J'avais une belle barre anodisée, mais n'importe quel type fera l'affaire.

Feuille de plastique - 10" x 10" x 1/16" d'épaisseur. Je recommande le polycarbonate/lexan car il est moins susceptible de se fissurer

Base Lego - 10" x 10" (32 plots x 32 plots)

1x briques Lego

Marbre - la bonne taille de marbre pour deux clous Lego est de 9/16 (14 mm), ce qui est courant sur les jeux de société. Land of Marbles propose de nombreuses couleurs et styles dans cette taille.

Pin 1x4 - environ 5 pieds

(8) aimants en néodyme ronds 1/4" x 1/16" d'épaisseur

Servos - Les Hitec HS-5645MG sont recommandés

Matériel

J'utilise McMaster-Carr pour commander les vis, écrous et rondelles en acier inoxydable, mais vous pouvez en obtenir la plupart dans une quincaillerie locale. Les vis à bois provenaient du magasin local de la maison.

(4) vis à tête cylindrique bombée #8-32 de 3/8 de long pour les supports de l'axe X sur le support en plastique

(4) rondelles plates #8, rondelles frein fendues et écrous hexagonaux - les écrous Keps peuvent être utilisés à la place

(8) vis à tête cylindrique bombée #8-32 de 1/2 de long pour le support de l'axe Y

(8) Noix de Keps #8-32

(4) vis à tête cylindrique large #6-32 de 3/8 de long pour le montage des servos (deux par servo)

(4) rondelles frein fendues #6-32 + écrous hexagonaux

(2) vis à tête cylindrique cylindrique #4-40 de 1/4 de long pour le palonnier de servo de l'axe X

(2) vis à tête cylindrique cylindrique #4-40 de 3/8 de long pour le palonnier de servo d'axe Y (l'aluminium est plus épais)

(2) vis à tête cylindrique bombée #4-40 de 3/4 de long pour les pivots

(6) écrous #4-40 - peut-être quelques rondelles de blocage fendues et des rondelles plates pour les pivots seraient bonnes.

(8) 1 vis à cloison sèche de 58 de long

(4) vis à lattes de ferme mod #8 de 3/4 de long

Étape 2: Construire la plate-forme et l'axe X

Pour la plate-forme, j'ai utilisé un morceau carré de plastique polycarbonate. Le polycarbonate est plus agréable que l'acrylique car il ne se fissurera pas lorsqu'il sera percé et coupé. Étant donné que la base Lego est carrée de 10 , j'ai également fabriqué le plastique de cette taille.

Nous devons attacher un palonnier et un pivot à la base, j'ai donc coupé quelques morceaux de 1,25" dans l'angle en aluminium de 1,5" x 1,5" x 1/16". En fait, j'en ai coupé trois car nous en avons besoin d'un de plus à l'étape suivante.

J'ai percé quatre trous de 3/16 dans chaque pièce pour le montage sur la plate-forme, mais à la fin, je n'en ai utilisé que deux pour le montage - j'ai utilisé une paire de trous diagonaux. J'ai marqué les trous dans le plastique à l'aide des supports comme gabarits - J'ai tenu le plastique verticalement sur une table pour le rendre carré, et j'ai maintenu le support contre lui pour marquer les trous. donc ce n'est pas un problème.

Sur un support, vous n'avez besoin que d'un trou de 7/64" au centre pour la vis #4-40 de 3/4" de long.

Sur l'autre support, vous avez besoin d'un grand trou au centre pour le palonnier du servo. Je recommande fortement une perceuse étagée pour cela - c'est beaucoup plus sûr et plus facile pour ces trous plus grands. Sur le palonnier du servo, j'ai percé deux des trous avec la mèche de 7/64", je les ai tracés jusqu'au support et j'ai percé le support. Des vis n° 4-40 de 1/4" de long ont été utilisées pour maintenir le palonnier au support.

Pour fixer la plaque Lego à la base en plastique, j'ai utilisé des paires d'aimants - une paire dans chaque coin collée de chaque côté afin que la plaque Lego puisse être retirée facilement pour le travail. J'ai utilisé de la super-glue (cyanoacrylate) et il faut faire attention à ne pas coller les aimants ensemble ! Alors, j'ai mis des gouttes de colle sur le plastique et collé les aimants sur la colle plutôt que de mettre de la colle sur les aimants. Une fois ceux-ci séchés, j'ai mis de la colle sur la base Lego et l'ai poussé sur le dessus des paires d'aimants.

Étape 3: Construire l'axe Y

Il existe plusieurs façons de créer l'axe Y. J'ai utilisé une barre en aluminium de 1/8" d'épaisseur et je l'ai pliée. 1/16" pourrait convenir et serait beaucoup plus facile à plier. Vous pouvez également fabriquer des supports d'angle en aluminium d'angle ou utiliser des supports standard et seulement 4 pièces droites en aluminium. Cela peut rendre la construction plus facile car plier parfaitement le métal peut être délicat, bien que le pliage soit très rapide à faire, et l'approche du support peut être plus lourde et nécessite beaucoup plus de vis et de trous.

Pour ce projet, l'axe Y était de 11,25 "x 12". Pour l'approche de flexion, j'ai divisé l'un des côtés de 12 "pour le support. Dans mon cas, avec la plaque de jonction en métal de 1/8" opposée au servo, leur a permis de bien s'équilibrer afin que le servo n'ait pas besoin de lutter pour tenir il niveau.

Pour joindre la boucle, j'ai utilisé un morceau de barre de 1,5" et percé des trous de 3/16" et utilisé des vis #8-32 1/2" de long avec des écrous Keps. J'ai d'abord percé les 8 trous dans la pièce de jonction, puis tracé ces trous sur l'axe Y, en le posant à plat sur une table pour bien l'aligner. Avec l'approche du support d'angle, cette étape ne serait pas nécessaire.

D'un côté de l'axe Y, le servo de l'axe Z doit être monté. J'ai tracé le contour du servo, en m'assurant que le palonnier était au milieu du côté. Le corps du servo sera un peu décalé. Ensuite, j'ai utilisé un outil Dremel pour découper le rectangle et l'ai limé carré et lisse. Pour monter le servo, j'ai utilisé le servo lui-même comme guide et j'ai percé deux trous de 7/64 pour les vis #6-32 pour le monter. J'ai utilisé une vis, une rondelle de blocage fendue et un écrou pour les maintenir - il n'y avait pas assez de place pour une machine à laver plate.

Du côté opposé au servo, au niveau du support de jonction, percez un trou de 7/64 pour que le pivot puisse s'y insérer.

Un palonnier et un pivot de servo doivent être ajoutés à l'axe Y - tout comme à l'étape précédente.

Étape 4: Construire la base

Il y aura un support de servo et un pivot sur la base. Un côté de ces pièces d'angle en aluminium peut être coupé à 3/4 "de large car ils reposeront sur les planches de pin. Le pivot n'est qu'un autre morceau d'angle d'aluminium de 1,25" de long, avec un trou de 3/16" dedans.

Vous pouvez acheter des supports de servo ou en fabriquer un - voir l'image pour un aller simple. Pour celui que j'ai fabriqué, j'ai utilisé un morceau de 2,5" de long en aluminium d'angle de 1,5" x 1,5".

La base peut être en bois. J'ai utilisé des planches 1x4 de haute qualité. Deux d'entre eux mesuraient 15" de long et deux 13,25" de long - ceux-ci étaient essentiels pour s'assurer que le servo et le pivot s'adaptent parfaitement. J'ai utilisé des vis à cloison sèche de 1-5/8" pour les maintenir ensemble. J'ai pré-percé les trous avec une perceuse à contre-évier car ils étaient proches du bord du bois.

Le pivot est centré sur l'un des côtés de 11,25 et le support de servo de l'autre côté - assurez-vous de centrer le palonnier du servo, pas le corps du servo, qui sera légèrement décalé.

J'ai percé quelques trous de 3/16" dans le bas des deux supports et j'ai utilisé des vis à lattes #8 de 3/4" de long (grandes têtes cylindriques) pour les visser dans le bois.

Étape 5: conception de labyrinthe

Avec seulement quatre mouvements primitifs (Haut, Bas, Gauche, Droite), la conception du labyrinthe peut être un défi. Vous ne pouvez pas tourner le marbre au milieu d'un couloir, donc des designs spéciaux sont nécessaires. Voir l'image pour les formes qui permettent la ramification. Le centre des motifs peut être de différentes tailles et peut-être ne pas être utilisé du tout, mais avoir quelque chose là-bas aide à garder la balle sur la bonne voie si elle ne se déplace pas exactement droit. Ces conceptions ont quatre sorties, mais vous pouvez en bloquer une pour en avoir trois.

Étape 6: Servomoteurs

J'ai essayé quelques servos avec ce projet. Les standards fonctionneront, mais seront un peu instables en maintenant la position de niveau. J'ai également utilisé des servos Hitec HS-645MG car ils tenaient beaucoup mieux la position de niveau. Pour ce projet, cependant, je suis passé aux servos numériques Hitec HS-5645MG car ils ont beaucoup de puissance de maintien sans trembler sur la table de niveau, et la bande morte peut être ajustée pour le nivellement de la table si nécessaire.

Le dernier code Arduino pour le mode de contrôle local est joint. S'amuser! C'est un excellent projet pour les enfants de tous âges avec qui jouer.