Lampada a braccio oscillante robotica con azionamento a puleggia: 6 passaggi

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

Avrai bisogno:

Utensili:

-Pinza tagliafili

-Seghetto - Cricchetto o chiave inglese

-Trapano elettrico

-Taglierina laser (opzionale)

- Pistola per colla a caldo

Elettronica:

-2x servomotori per hobby

-Kit Arduino/RaspberryPi/Elegoo

-tagliere

-Modulo Joystick o 2 Potenziometri

Forniture/altri materiali:

-Lampada da rigattiere

-Base della lampada (la mia è una vecchia che avevo da Ikea ma di solito vengono con la lampada)

-Fascette stringitubo

-Corda (esperimento con varie tensioni e tipi di cavo)

-bobine per macchine da cucire

-x2 rulli in nylon per armadietto

-Organizzatori di cavi (opzionali)

-Vari altri hardware

Passaggio 1: riparazione della lampada del negozio di cianfrusaglie

Come per tutti i miei progetti, una delle mie priorità era quella di non acquistare nuove forniture e affidarmi invece a componenti riciclati o riciclati. Il prezzo da pagare per cercare di compensare la propria impronta di carbonio è, ovviamente, la convenienza. La lampada articolata che ho acquistato in un negozio di cianfrusaglie locale era piuttosto malconcia, quindi doveva essere riparata. Per prima cosa, ho dovuto tagliare il cavo delle lampade per estrarlo dalla trave rotta per il fissaggio. Con un seghetto ho rimosso l'estremità storpiata di uno dei raggi della lampada (nella foto). Dopo aver rimosso circa un pollice di trave spezzata, ho dovuto rimuovere un pollice dalla trave parallela per uniformarla. Per finire, ho osservato nuovi fori per le viti con il mio trapano elettrico su entrambe le travi e rimontato.

Passaggio 2: installazione dei servi

Per questo, ho usato due staffe ad angolo retto con fascette fissate per tenere i motori per una facile rimozione. Segna e pratica i fori per le staffe ad angolo retto lungo la base da qualche parte, allineato con l'asse di rotazione, che in questo caso è orizzontale rispetto alla base della lampada e verticale rispetto all'albero centrale della lampada. Questa parte è in qualche modo facile, fai solo attenzione e assicurati di slacciare le fascette stringitubo prima di tentare di perforarle in quanto possono essere piuttosto difficili da perforare. Quando l'assemblaggio delle staffe e dei morsetti è terminato, piega semplicemente approssimativamente il morsetto in una forma rettangolare e fissalo attorno a ciascun servo e stringi.

Successivamente ho realizzato dei dischi tagliati al laser di varie dimensioni da provare ad utilizzare come argani per azionare le pulegge. Dopo alcuni esperimenti e la sostituzione delle ruote, quelle che ho deciso di avere avevano un diametro di 2,5 "per l'albero/asse X delle lampade e due dischi aggiuntivi da 2,5" + 1" di diametro per l'assemblaggio della base.

Passaggio 3: installazione delle pulegge

Una volta che i servi sono a posto, era ora di iniziare a far muovere questo robot! Ho deciso per le pulegge piuttosto che per gli ingranaggi principalmente perché non ho esperienza di lavoro con gli ingranaggi e non avevo voglia di progettare e fabbricare il mio cambio per questo scopo. Alla fine mi è piaciuto anche il sistema di carrucole perché i movimenti della lampada sembravano più naturali e ricordavano quasi i primi Automata.

Passaggio 4: circuiti e codice

Per prima cosa, ho prototipato il circuito per controllare entrambi i miei servi con TinkerCad Circuits. Ecco lo schema finale su cui mi sono deciso, che può essere facilmente riconfigurato per utilizzare due potenziometri come input o un joystick. Il codice è un semplice programma che funziona anche con il circuito riconfigurato per l'ingresso del joystick. Ecco il pat-bin per il codice finalizzato: Qui.

Passaggio 5: conclusioni e note sulla prossima iterazione

Alla fine, però, la mia lampada robotica completamente assemblata era funzionante; i servomotori non erano abbastanza potenti per spostare la lampada in modo coerente. Il movimento era molto a scatti e sporadico, cosa che mi piaceva, ma spesso non si muoveva affatto. I servomotori per hobby che ho usato emettevano un orribile rumore di contrazione quando erano in posizione "idolo". Ciò potrebbe essere potenzialmente prevenuto in due modi:

1. Utilizzo di motori passo-passo per avvolgere i cavi della puleggia e fermarsi nelle posizioni desiderate piuttosto che utilizzare i servi per assumere determinati valori di angolo su richiesta.

2. Regolare il mio codice per avere uno stato idolo in cui i servi non ricevono alcun input quando è inferiore a un certo valore. A causa del modo in cui ho mappato diversi valori dell'angolo di ingresso ai servomotori, sono costantemente in uno stato di alimentazione o di ricezione di un segnale di ingresso minuto, anche quando nessuno sta toccando il controller.

Vorrei anche fare un telecomando migliore. Sostituirei il joystick, che è molto pignolo, con due potenziometri. Anche un trasmettitore/ricevitore IR per la funzionalità wireless sarebbe un'aggiunta divertente. Ovviamente, il mio controller prototipo è montato solo su un pezzo di acrilico con velcro, quindi lo realizzerei sicuramente come alloggiamento dedicato per il mio controller wireless.

In conclusione, mi sono divertito molto con questo progetto e mi piacerebbe vedere l'interpretazione di qualcun altro di una lampada robotica alimentata a puleggia!