Fai da te BB8 - Completamente stampato in 3D - Diametro 20 cm Primo prototipo di dimensioni reali: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Progetti Fusion 360 »

Ciao a tutti, questo è il mio primo progetto quindi volevo condividere il mio progetto preferito. In questo progetto, realizzeremo BB8 che viene prodotto con una stampante completamente 3D di 20 cm di diametro. Costruirò un robot che si muova esattamente come il vero BB8. Potremo controllare via bluetooth con lo smartphone. Questo robot sarà il primo esperimento nella vita reale BB8 con l'intelligenza artificiale che voglio fare in seguito.

Forniture

Meccanica:

• 2 x Micromotore 12 V 120 RPM (collegamento)
• 2 ruote da 60*11 mm (collegamento)
• 2 x staffa motore (collegamento)
• 6 x magneti al neodimio
• 5 x rotelle di plastica (link)
• 8 x M3*10mm Pan Viti (collegamento)
• 4 x M3*6mm Pan Viti (collegamento)
• 4 viti a testa piatta M3*8mm (collegamento)
• 16 dadi a testa cilindrica filettati M3
• MOLTE parti stampate in 3D

Elettronica:

• 1 x Arduino Nano (collegamento)
• 1 x HC05 o HC06
• 1 batteria Li-Po da 11,1 V 3S 1350 mAh (collegamento)
• Led 3 x 5mm (collegamento)
• 1 x driver del motore L298 (collegamento)
• 1 x PCB da PCBWay (link) o puoi realizzarlo con protoboard
• 2 x 15 pin femmina Header da 40 pin Header
• 2 x 3 pin maschio Header da 40 pin Header
• 1 x intestazione femmina a 6 pin a 90 gradi da intestazione a 40 pin
• 4 x 1N4007 Diodo
• 3 x 240 Ohm resistori
• 1 x 2,2 kOhm resistore
• 1 x 1 kOhm resistore
• 1 x 33 kOhm resistore
• 1 x resistenza da 22 kOhm
• Condensatore 1 x 220uf 16V
• Condensatori 2 x 100nf 100V
• 1 x interruttore a scorrimento
• 2 x Terminale a vite
• 1 cavo elettrico da 30 cm

Utensili:

• Stampante 3D con dimensioni di stampa di 20 cm di diametro
• Filamento bianco da 2 x 1 kg per corpo e testa
• cacciaviti
• Colla a caldo per magnete

** Tutti i link verranno aggiornati

Passaggio 1: assemblaggio elettronico, PCB

Ho realizzato il design del PCB nell'Eagle che ci permetterà di controllare il robot. Questa scheda include Arduino Nano Socket, driver del motore, porte di alimentazione, bluetooth e altri componenti ausiliari su di essa. Questa carta era stampata fronte-retro. Puoi produrre a mano, ma può essere un po' difficile. I disegni dei circuiti sono disponibili qui.

Prima di tutto, saldiamo passando dai componenti di altezza ridotta a quelli di altezza elevata.

Nei file di progettazione della scheda puoi vedere quali componenti devono essere saldati e dove. Fare clic per i file di progettazione.

Se vuoi produrre ho allegato il file di progettazione del circuito. Oppure puoi usare il motore generico L298 e il bluetooth con la scheda Arduino, che ho condiviso.

Scheda Arduino L298 Scheda rossa generica

A1 - Ingresso_1 (Motore Sinistro)

A2 - Ingresso_2 (Motore Sinistro)

A3 - Ingresso_3 (Motore Destro)

A4 - Ingresso_4 (Motore Destro)

10 - EN_1 (Motore Sinistro)

9 - EN_2 (Motore Destro)

Scheda Arduino HC06 Bluetooth

4 - Pin TX

3 - Pin RX

Se vuoi o se necessario puoi collegare dei LED.

Passaggio 2: progettazione e stampa 3D

Poiché è stato prodotto su una stampante 3D da BB8, ci è voluto molto tempo per stampare. L'analisi della Turchia in uscita inferiore e l'ho progettata da zero per essere versatile. Con i dadi incorporati nel PLA, l'interno è progettato come una superficie liscia.

Le impronte delle parti del guscio rotonde del tronco sono durate 140 ore con la navigazione. Il supporto è necessario affinché le parti interne ed esterne del corpo siano lisce.

Suggerisco di utilizzare nuovamente il supporto per stampare la testina. I gusci esterni sono pressati finemente per rendere la testa il più leggera possibile. Non è necessario fare nulla in più in un programma di slicing relativo a questa parte di progettazione. Tutte le parti sono state stampate con uno spessore dello strato di 0,16 mm. Questo non è essenziale, ma puoi stampare con questo spessore massimo dello strato, soprattutto affinché il corpo esterno sia liscio.

E naturalmente ci sono parti del meccanismo interno. Questo meccanismo mantiene il baricentro verso il basso e consente alla sfera di avanzare mentre ruota all'interno della sfera. La maggior parte delle parti del meccanismo dovrebbe essere vicino al suolo ed essere molto più pesante della parte superiore. È possibile accedere a tutti i file di progettazione dal collegamento pubblico di Fusion 360. Oppure puoi scaricare il file STL diretto come allegato. Tutte le parti vengono stampate con una densità di riempimento %20 tranne "balancer_full_density", deve essere riempito completamente.

Passaggio 3: assemblaggio meccanico

È necessario assemblarsi l'un l'altro dopo aver premuto queste parti. L'assemblaggio è stato molto semplice, poiché tutte le parti sono compatibili e utilizziamo un dado speciale che viene alimentato a caldo al PLA. Ora iniziamo a montare.

La prima cosa che dobbiamo fare è posizionare i dadi speciali nel posto richiesto. Faremo il posizionamento con l'aiuto di un saldatore. Dopo aver posizionato il dado sopra il foro, lo premeremo leggermente con il saldatore caldo, si assesterà in pochi secondi.

Ora siamo pronti per assemblare le parti e iniziamo con la saldatura dei cavi dei motori. Poiché i cavi provenienti dal motore andranno alla nostra scheda, saranno sufficienti 10 cm di lunghezza. Ti consiglio di usare cavi multipolari.

Ora possiamo riparare i motori. Useremo il supporto del motore per il fissaggio. In questo modo ripareremo i motori in modo pratico e robusto. Poiché installiamo dadi speciali dal retro per fissare i supporti del motore, è sufficiente serrare le viti dall'alto.

Dopo aver riparato il motore, possiamo collegare il nostro circuito. Ci sono dadi speciali all'interno delle parti alte per montare il circuito. Anche in questo caso, il processo di assemblaggio sarà molto semplice perché non avevo viti corte in mano, quindi ho spinto le parti dell'amplificatore sotto il circuito. Quando l'assemblaggio del circuito è terminato, colleghiamo i motori ai morsetti a vite richiesti

Per muovere la testa con il magnete secondo il meccanismo interno, dobbiamo alzare il meccanismo del magnete. Installiamo la parte che esce da entrambi i lati e manterrà il magnete sopra. Questa parte ha anche ruote all'interno per evitare che sfreghi contro le pareti mentre il meccanismo si muove. Montiamo anche le ruote.

Nella parte superiore possiamo ora installare il meccanismo del magnete. Abbiamo messo 6 magneti in questo meccanismo. Questi magneti possono portare la testa che produciamo il più leggera possibile. Attacchiamo questo meccanismo con silicone caldo nel caso dovessimo correggerlo.

E quando è finalmente fissato alle ruote per il meccanismo interno, è pronto.

3 ruote e 3 magneti verranno utilizzati nel meccanismo magnetico che porterà la parte della testa all'esterno. Queste parti saranno assemblate sulla parte della stampante 3D che abbiamo stampato. Abbiamo usato la colla rapida per gli assemblaggi delle ruote e il silicone caldo per i magneti. Dopo aver superato la parte inferiore della testa, controllare lo spazio tra il corpo e la pasta.

Passaggio 4: pittura

BB8 utilizzerà la vernice acrilica per eliminare l'immagine originale. Ha colori grigio nero arancio. Faremo questi colori mescolandoli con altri colori. Dipingerò il corpo con l'aiuto di pennelli e fotografie.

Passaggio 5: codifica

Affinché il robot possa controllarlo tramite smartphone, dobbiamo codificare la nostra scheda arduino. Possiamo facilmente eseguire la codifica necessaria su Arduino IDE e questo codice è più semplice di quanto pensi  Clicca qui per accedere al codice. Per installare questo codice su arduino, assicurati che siano selezionate la scheda e la porta corrette e installalo. Ho creato un movimento a rampa mentre controllavo i motori. Poiché il tronco si muove con il cambio del centro di gravità, non dovrebbe compiere movimenti improvvisi.

Passaggio 6: test e finale

Ora il nostro robot è pronto per la prima mossa. Con l'app per auto Arduino Bluettooth puoi controllare dal nostro telefono. Per associare il modulo bluetooth HC-06 al nostro telefono, selezioniamo hc-06 dalle impostazioni bluetooth. Dopo aver inserito la password come 34 1234 , è sufficiente selezionare il modulo bluetooth che utilizziamo dall'opzione di connessione dell'auto nell'applicazione. Quindi, quando si accenderà la luce verde, possiamo andare ora. Ho costruito questo robot per mio figlio. Spero sia stato utile condividere i file e il progetto che ho condiviso. Puoi accedere a tutti i file di progettazione dalla mia pagina github.

Per progetti molto migliori, puoi supportare condividendo e mettendo mi piace. Sto preparando "come fare video" di questo progetto. Aggiornerò costantemente questo istruibile. Vedrai BB8 in azione nei prossimi giorni. Ti auguro un sacco di giorni produttivi. Condividerò il video del progetto BB8 sul mio Youtube Chanel

Divertiti!

Secondo Premio al Concorso di Robotica