Torretta sentinella Nerf autonoma: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Alcuni anni fa, ho visto un progetto che mostrava una torretta semi-autonoma che poteva sparare da sola una volta puntata. Questo mi ha dato l'idea di utilizzare una fotocamera Pixy 2 per acquisire bersagli e quindi puntare automaticamente la pistola nerf, che potrebbe quindi agganciarsi e sparare da sola.

Questo progetto è stato sponsorizzato da DFRobot.com

Parti necessarie:

Motore passo-passo DFRobot con riduttore-

Driver motore passo-passo DFRobot-

DFRobot Pixy 2 Cam-

Motore passo-passo NEMA 17

Arduino Mega 2560

HC-SR04

Nerf Nitron

Passaggio 1: i componenti

Per questo progetto, la pistola avrebbe bisogno di occhi, quindi ho scelto di utilizzare il Pixy 2 per la facilità con cui può interfacciarsi con la scheda madre. Poi avevo bisogno di un microcontrollore, quindi ho scelto un Arduino Mega 2560 a causa del numero di pin che ha.

Poiché la pistola ha bisogno di due assi, imbardata e beccheggio, richiede due motori passo-passo. Per questo motivo, DFRobot mi ha inviato la sua doppia scheda driver motore DRV8825.

Passaggio 2: CAD

Ho iniziato caricando Fusion 360 e inserendo una tela allegata della pistola nerf. Poi ho creato un corpo solido da quella tela. Dopo che la pistola è stata progettata, ho realizzato una piattaforma con alcuni supporti basati su cuscinetti che avrebbero consentito alla pistola di ruotare da sinistra a destra. Ho posizionato un motore passo-passo accanto alla piattaforma rotante per azionarlo.

Ma la domanda più grande è come far alzare e abbassare la pistola. Per questo era necessario un sistema di azionamento lineare con un punto attaccato al blocco mobile e un altro punto sul retro della pistola. Un'asta collegherebbe i due punti, permettendo alla pistola di ruotare lungo il suo asse centrale.

Puoi scaricare tutti i file necessari qui:

www.thingiverse.com/thing:3396077

Passaggio 3: produzione delle parti

Quasi tutte le parti del mio progetto sono pensate per essere stampate in 3D, quindi ho usato le mie due stampanti per crearle. Quindi ho creato la piattaforma mobile utilizzando prima Fusion 360 per generare i percorsi utensile necessari per il mio router CNC, quindi ho ritagliato il disco da un foglio di compensato.

Passaggio 4: assemblaggio

Dopo che tutte le parti erano state create, era il momento di assemblarle. Ho iniziato collegando i supporti dei cuscinetti al disco rotante. Quindi ho messo insieme il gruppo del passo lineare facendo passare le aste di alluminio da 6 mm e l'asta filettata attraverso i pezzi. Infine, ho attaccato la pistola nerf stessa con un'asta d'acciaio e due montanti realizzati con estrusi di alluminio.

Passaggio 5: programmazione

Ora per la parte più difficile del progetto: la programmazione. Una macchina spara proiettili è molto complessa e la matematica dietro di essa può essere fonte di confusione. Ho iniziato scrivendo passo dopo passo il flusso del programma e la logica, descrivendo in dettaglio cosa sarebbe successo a ogni stato della macchina. I diversi stati vanno come segue:

Acquisisci obiettivo

Posiziona la pistola

Avvolgi i motori

Spara con la pistola

Abbassa i motori

L'acquisizione dell'obiettivo comporta prima l'impostazione del Pixy per tracciare gli oggetti rosa neon come bersagli. Quindi la pistola si muove finché il bersaglio non è centrato nella vista del Pixy, dove viene quindi misurata la sua distanza dalla canna della pistola al bersaglio. Utilizzando questa distanza, le distanze orizzontale e verticale possono essere trovate utilizzando alcune funzioni trigonometriche di base. Il mio codice ha una funzione chiamata get_angle() che usa queste due distanze per calcolare quanto angolo è necessario per colpire quel bersaglio.

La pistola si sposta quindi in questa posizione e accende i motori tramite un MOSFET. Dopo che si è avvolto per cinque secondi, muove il servomotore per premere il grilletto. Il MOSFET quindi spegne il motore e quindi la pistola nerf torna a cercare i bersagli.

Passaggio 6: divertirsi

Ho messo una scheda rosa neon sul muro per testare la precisione della pistola. Ha funzionato bene, poiché il mio programma calibra e regola l'angolo per la distanza misurata. Ecco un video che mostra il funzionamento della pistola.