Comment faire un OAWR (Robot qui évite les obstacles) : 7 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:10

Ce Instructable montre comment faire un petit robot marcheur qui évite les obstacles (un peu comme de nombreuses options disponibles dans le commerce). Mais quel est le plaisir d'acheter un jouet quand vous pouvez plutôt commencer avec un moteur, une feuille de plastique et un tas de boulons et commencer à construire le vôtre. Eh bien, j'espère que vous partagez cette attitude et s'il vous plaît profiter. mise à jour - à venir, de beaux kits préemballés d'oomloutCaractéristiques: - Pas de pièces difficiles à trouver (pas de commutateurs, de relais ou de circuits intégrés (tout sauf le moteur est disponible chez Home Depot).--Pas de soudure. -sentiment d'ups.--Choix d'options pour découper des pièces (scie à chantourner et perceuse, accès à une découpeuse laser, achat en ligne auprès de Ponoko). Une vidéo rapide du produit fini traversant le cadre:

(Une vidéo plus longue de navigation entre les obstacles peut être trouvée à l'étape 7) Remarques: (Si vous souhaitez l'un des fichiers dans un format modifiable, ils peuvent être trouvés sur un parallèle Instructable ici) (Coming Soon, un Instructable sur la façon de utiliser un microcontrôleur (Arduino) pour contrôler le robot) (j'ai utilisé des unités métriques et des composants dans ce Instructable. Cependant, ceux qui sont plus familiers avec les unités impériales ne désespèrent pas, remplacer le composant métrique par leur homologue impérial le plus proche devrait fonctionner (bien que j'aie encore pour tester cela)).

Étape 1: Pièces et outils

Toutes les pièces, à l'exception du moteur, peuvent être trouvées dans n'importe quel Home Depot. Le moteur peut être commandé dans un certain nombre de magasins en ligne pour environ 10 $. (il existe également une version pdf de la liste des pièces jointe à cette étape '21-(OAWR)-Parts List.pdf') (~$10)

• Boulon 3mm x 15mm (x20)
• Boulon 3mm x 20mm (x2)
• Boulon 3mm x 30mm (x9)
• Rondelle 3mm (x48)
• Écrou 3mm (x45)
• Écrou 4mm (x26)
• Rondelle 5mm (12mm OD) (x2)

Électrique:

• Différentes couleurs de fil électrique (~ 5 $)
• Cosses à sertir (anneau rouge 5 mm) (x18) (~$2)
• 2 piles AA (x2) (~$2)
• Moteur (boîte de vitesses à double moteur Tamiya (# 70097) (disponible à partir de nombreuses sources en ligne) (sur froogle) (site du fabricant) (sparkfun) (~ 10 $)
• Jeu de manivelles (jeu d'arbre Tamiya de 3 mm de diamètre) etamiya) (< 10 $)

Divers:

• Acrylique (150 mm x 300 mm x 3 mm d'épaisseur) (~ 6 $)
• Fil de moustache (260 mm x 1,6 mm) (ou deux gros trombones) (~1 $)
• Élastique

Liste d'outils:Obligatoire:

• Imprimante
• Clé 5.5mm (x2)
• Tournevis
• Pinces
• Pinces à sertir
• Pistolet à colle chaude

Outils supplémentaires en fonction du choix d'approvisionnement en pièces acryliques Option 1 (scie à chantourner et perceuse)

• Bâton de colle
• Scie à chantourner
• Percer
• Forets (3,2 mm, 12,5 mm, 16 mm)

(J'allais utiliser cette option, mais j'ai récupéré un coupon de livraison gratuite de Ponoko, j'ai donc fait découper mes pièces au laser) Option 2 (Ponoko)

Un compte Ponoko

(option que j'ai utilisée)Option 3 (Accès à un laser Cutter)

Accès à une découpeuse laser

Étape 2: Couper des pièces

Veuillez choisir les étapes à suivre en fonction de l'option de coupe que vous avez choisie. Option 1 (Scie à chantourner et perceuse)

• Téléchargez et imprimez le patron pdf (veuillez choisir le fichier correspondant à votre format de papier) -Papier au format A4 ('31A-(OAWR)-Motif de scie à chantourner(A4).pdf') Motif de scie à chantourner (lettre).pdf') (il est important de ne pas mettre le dessin à l'échelle lors de l'impression)
• Mesurez la règle sur l'impression par rapport à une règle en laquelle vous avez confiance, si elles ne correspondent pas, le motif a été mis à l'échelle et vous devez examiner les paramètres de votre imprimante avant de réimprimer. S'ils correspondent, continuez.
• Collez le motif sur la feuille acrylique.
• Trous de perceuse
• Découper des pièces à l'aide d'une scie à chantourner

Option 2 (Fabrication numérique en ligne; Ponoko) (c'est l'option que j'ai utilisée)

• Obtenez un compte Ponoko (Ponoko)
• Commandez les pièces ici. (ils sont au prix coûtant (11,47 $ coût de coupe + 8,28 $ coût du matériel = 19,75 $ + expédition (un avertissement, Ponoko n'expédie actuellement que de la Nouvelle-Zélande, l'expédition est donc assez coûteuse))

Option 3 (Accès à une découpeuse laser)

• Téléchargez le modèle optimisé du découpeur laser (les pièces sont placées côte à côte et les lignes en double sont supprimées) -('32-(OAWR)-Laser Cutter Outline.eps') (format.eps)
• Coupez le fichier sur votre découpeuse laser.

Étape 3: Moustaches

La dernière étape avant de commencer à tout assembler.

Plier les moustaches est assez simple. Utilisez des pinces et une longueur de 130 mm de fil de 1,6 mm (en fait, un grand trombone fonctionnera également), en utilisant le modèle dans le PDF ci-joint ('41-(OAWR)-Whisker Bending Guide.pdf'). (Remarque: lors de la conception initiale de ce robot, j'ai expérimenté de nombreuses formes différentes de moustaches. Le modèle ci-dessous est celui qui fonctionne le mieux, mais il est assez intéressant d'expérimenter différentes formes. J'ai été surpris de voir à quel point même de petits changements pouvaient considérablement modifier le comportement de navigation du robot)

Étape 4: Assemblage

J'ai essayé de rendre l'assemblage de toutes les pièces aussi simple que possible. À cette fin, j'ai inclus un guide d'assemblage de style Lego ('51-(OAWR)-Assembly Guide.pdf'). Une étape avant de commencer:

assembler le motoréducteur (j'ai utilisé le rapport 58:1 avec l'arbre de sortie sortant au trou 'A' mais la durée de vie de la batterie sur ce réglage n'est pas excellente, des trous de montage ont été inclus pour permettre l'utilisation du rapport 203:1 avec l'arbre de sortie sortant à trou 'C'. Si vous préférez une version plus lente et plus longue)

Une étape après avoir terminé:

ajoutez des chaussures aux pieds de votre robot (les pieds acryliques arrondis n'adhèrent pas bien aux surfaces). J'ai appliqué un cordon de colle chaude sur le bord inférieur de chaque jambe et les performances ont été grandement améliorées. (Mais si vous avez accès à six chaussures de course miniatures, ce serait une bien meilleure option)

(Pour vous inspirer pour assembler le vôtre voici une 'vidéo' de moi assemblant le mien en une trentaine de secondes:))

Étape 5: Câblage

Avec les gros morceaux tous ensemble et ça commence à faire joli, le moment est venu d'ajouter les veines de cuivre qui lui donneront vie. Un premier regard sur le schéma de câblage ('61-(OAWR)-Wiring Diagram.pdf') peut être effrayant, mais si vous abordez chaque fil individuellement, c'est assez simple. De plus, si vous vous demandez comment fonctionne le robot, veuillez vous référer à la deuxième image ci-dessous qui le montre dans chacun de ses quatre états de fonctionnement. Quatre notes pour vous aider:

• Chaque extrémité de fil qui se connecte à un point de connexion doit avoir une cosse de fil à sertir (anneau rouge de 4 mm) fixée dessus (il y a 18 de ces points).
• La vue éclatée liée à chaque point de connexion indique si le fil est destiné à se fixer au-dessus ou au-dessous de la plaque acrylique.
• Tout point de connexion qui n'a pas déjà de boulon utilise un boulon de 3 mm x 15 mm et un écrou de 3 mm correspondant.
• Surtout ne vous inquiétez pas, la prochaine étape est entièrement consacrée au dépannage, alors essayez-le et si cela ne fonctionne pas correctement, vous y trouverez probablement votre réponse.

Une note d'encouragement:

Tu peux le faire

Étape 6: Dépannage

Si vous êtes arrivé jusqu'ici et que votre robot marche et évite les obstacles, vous pouvez sauter cette étape. Cependant, si cela ne fonctionne pas tout à fait ou ne fonctionne pas du tout, j'espère que vous pourrez trouver la solution à votre problème ici. (Si vous avez un problème non résolu, mentionnez-le dans les commentaires et j'essaierai de vous aider (ou si vous avez un problème qui est traité ici et que vous avez un meilleur moyen de le résoudre, veuillez également commenter))(Je crains de ne pas avoir compris comment créer des tableaux sur Instructables, donc cette section sera formatée)Problème Cause 1 Solution 1 Cause 2 Solution 2 Liste de dépannage: les jambes gauches marchent vers l'arrière alors qu'elles devraient marcher vers l'avant. Le moteur gauche est connecté à l'envers. Inversez les fils du moteur gauche connecté au point de connexion « G » et au point de connexion « H » (c.-à-d. GH et HG). Les jambes droites marchent en arrière alors qu'elles devraient marcher en avant. » Le moteur droit est connecté à l'envers'. Inversez les fils du moteur droit connecté au point de connexion « H » et au point de connexion « J » (c.-à-d. HJ et JH). Lorsque la moustache est enfoncée, la jambe concernée continue d'avancer. La batterie inversée est câblée à l'envers. Commutez les fils du support de batterie inversé connecté au point de connexion « A » et au point de connexion « I » (c'est-à-dire AI et IA). La bande élastique est trop serrée et ne permet pas au bras de l'interrupteur de se balancer. Utilisez un élastique plus large ou moins puissant. Le boulon qui maintient le bras de l'interrupteur en place est trop serré. Desserrez le boulon qui maintient le bras de l'interrupteur. À l'état éteint, lorsqu'une moustache est enfoncée, les jambes commencent à marcher. Il s'agit malheureusement d'un défaut dans la conception du câblage. Si vous souhaitez résoudre ce problème, ajoutez un interrupteur sur l'un ou les deux boîtiers de batterie ou retirez les batteries lorsqu'elles ne sont pas utilisées. Après avoir heurté un obstacle, un côté continue de marcher en marche arrière une fois l'obstacle franchi. La bande élastique n'est pas assez puissante pour ramener le bras de l'interrupteur en position avant. Utilisez une bande élastique plus solide. Le boulon qui maintient le bras de l'interrupteur en place est trop serré. Desserrez le boulon qui maintient le bras de l'interrupteur. Les piles sont en place mais le robot ne bouge pas. La rondelle n'est pas en contact avec le boulon motorisé. Parce que la rondelle de 5 mm a un trou plus grand que le boulon de 3 mm que nous utilisons, vous devez la centrer puis serrer la vis pour la maintenir en place. S'il est excentré, le bras de l'interrupteur en acrylique peut entrer en contact avec le boulon à sa place. Pour résoudre ce problème, desserrez la vis à moustache et recentrez la rondelle de 5 mm. Les moteurs sont alimentés par les deux blocs-batteries simultanément, ce qui donne une tension nette nulle. Les rondelles sur le bras de l'interrupteur sont trop grandes, recherchez des rondelles qui semblent un peu plus petites ou pliez un peu les boulons de contact vers l'extérieur. Il y a trop de friction dans les liaisons du bras, ce qui fait caler le moteur. Desserrez certains des boulons les plus serrés qui maintiennent vos jambes et poussez les bras en place.

Étape 7: Terminé

Félicitations, j'espère que vous avez atteint ce point sans trop de frustration et que vous êtes satisfait du résultat. Si vous avez des conseils ou des suggestions sur la façon dont la conception ou Instructable pourrait être améliorée, j'aimerais les entendre. De plus, si vous avez terminé, ce serait bien si vous pouviez ajouter une photo à la section des commentaires ou peut-être m'en envoyer une afin qu'elle puisse être ajoutée à cette étape. Une vidéo de l'OAWR fini en action:

(Quelques problèmes restent à résoudre lorsque les jambes sont synchronisées d'une manière particulière, elles se poussent les unes contre les autres et arrêtent presque le robot (c'est ce que je cherchais à résoudre), et ce n'est toujours pas à l'épreuve des coins mais je suis J'y travaille)