Labirinto in marmo servocontrollato Build 2: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Questa è una build aggiornata basata su un precedente Instructable. Questo è più facile da realizzare e ha un aspetto leggermente migliore. Inoltre, alcune nuove tecniche di costruzione come l'uso di magneti per attaccare il labirinto Lego sono piuttosto interessanti.

Il progetto riguarda un sito Web che consente di controllare questo dispositivo tramite Internet. Come prima, essendo un sito web con latenza (no Wiimotes), ci sono solo 4 comandi: Su, Giù, Sinistra e Destra. Quindi il labirinto stesso deve essere progettato con attenzione per funzionare solo con quei comandi primitivi, e quei progetti sono trattati qui.

Questo Instructable riguarda la costruzione meccanica di questo progetto. Altri riguardano il controllo web. Per il controllo locale con un Arduino, questo Instructable ha il design del controller e il codice per farlo funzionare. Ho anche allegato l'ultima versione del codice di controllo locale all'ultimo passaggio di questo Instructable.

Passaggio 1: parti

Metallo, legno e vari

6,5" di alluminio angolare 1,5" x 1,5" x 1/16" di spessore

4 piedi di barra di alluminio 1,5 "x 1/8" di spessore - 1/16 "potrebbero anche andare bene. Avevo una bella barra anodizzata, ma qualsiasi tipo andrà bene.

Foglio di plastica - 10" x 10" x 1/16" di spessore. Raccomando policarbonato/lexan poiché è meno probabile che si rompa

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

1x mattoncini Lego

Marmo - il marmo della giusta dimensione per due perni Lego è 9/16 (14 mm), che è comune nei giochi da tavolo. Land of Marbles ha molti colori e stili disponibili in questa dimensione.

1x4 pino - circa 5 piedi

(8) magneti al neodimio rotondi da 1/4" x 1/16" di spessore

Servi - Si consigliano Hitec HS-5645MG

Hardware

Uso McMaster-Carr per ordinare le viti, i dadi e le rondelle inossidabili, ma puoi acquistarne la maggior parte in un negozio di ferramenta locale. Le viti per legno provenivano dal negozio di casa locale.

(4) viti a brugola a testa bombata n. 8-32 lunghe 3/8 per le staffe dell'asse X sul supporto in plastica

(4) Rondelle piatte n. 8, rondelle di sicurezza divise e dadi esagonali: per questi è invece possibile utilizzare i dadi Keps

(8) viti a testa bombata 8-32 lunghe 1/2 per la staffa dell'asse Y

(8) #8-32 Mantiene le noci

(4) viti a testa bombata #6-32 lunghe 3/8 per il montaggio dei servi (due per servo)

(4) Rondelle di sicurezza divise #6-32 + dadi esagonali

(2) viti a testa bombata #4-40 lunghe 1/4 per la squadretta del servo dell'asse X

(2) viti a testa bombata #4-40 lunghe 3/8 per la squadretta del servo dell'asse Y (l'alluminio è più spesso)

(2) viti a testa bombata #4-40 lunghe 3/4 per i perni

(6) Dadi n. 4-40 - forse un paio di rondelle di sicurezza divise e rondelle piatte per i perni sarebbero utili.

(8) 1 viti per cartongesso lunghe 58"

(4) viti a traliccio mod #8 lunghe 3/4"

Passaggio 2: costruzione della piattaforma e dell'asse X

Per la piattaforma, ho usato un pezzo quadrato di plastica in policarbonato. Il policarbonato è più bello dell'acrilico poiché non si crepa quando viene forato e tagliato. Dato che la base Lego è quadrata da 10 pollici, ho realizzato anche la plastica di quelle dimensioni.

Abbiamo bisogno di attaccare una squadretta del servo e un perno alla base, quindi ho tagliato un paio di pezzi da 1,25 "dall'angolo di alluminio 1,5" x 1,5" x 1/16". In realtà ne ho tagliati tre poiché ne abbiamo bisogno di un altro nel passaggio successivo.

Ho praticato quattro fori da 3/16 in ogni pezzo per il montaggio sulla piattaforma, ma alla fine ne ho usati solo due per il montaggio - ho usato un paio di fori diagonali. Ho segnato i fori nella plastica usando le staffe come modelli - Ho tenuto la plastica verticalmente su un tavolo per renderla quadrata, e ho appoggiato la staffa contro di essa per segnare i fori. Le teste delle viti si attaccano dove sarà la piastra Lego, ma il sistema di fissaggio del magnete che ho usato è più alto, quindi non è un problema.

Su una staffa, hai solo bisogno di un foro da 7/64" al centro per la vite #4-40 lunga 3/4".

Sull'altra staffa, è necessario un grande foro al centro per la squadretta del servo. Consiglio vivamente un trapano a gradini per questo: è molto più sicuro e più facile per questi fori più grandi. Sulla squadretta del servo, ho praticato due dei fori con la punta da 7/64", li ho tracciati fino alla staffa e ho forato la staffa. Sono state utilizzate viti #4-40 lunghe 1/4" per tenere la squadretta del servo alla staffa.

Per attaccare la piastra Lego alla base di plastica, ho usato coppie di magneti - una coppia in ogni angolo incollata su ciascun lato in modo che la piastra Lego possa essere rimossa facilmente per il lavoro. Io ho usato la super-colla (cianoacrilato) e bisogna stare attenti a non incollare i magneti tra loro! Quindi, ho messo gocce di colla sulla plastica e ho attaccato i magneti alla colla invece di mettere la colla sui magneti. Una volta asciugate, ho messo la colla sulla base Lego e l'ho spinta sopra le coppie di magneti.

Passaggio 3: costruire l'asse Y

Ci sono un paio di modi per creare l'asse Y. Ho usato una barra di alluminio spessa 1/8" e l'ho piegata. 1/16" potrebbe andare bene e sarebbe molto più facile da piegare. Potresti anche realizzare staffe angolari in alluminio angolare o utilizzare staffe standard e solo 4 pezzi dritti di alluminio. Ciò potrebbe rendere la costruzione più semplice poiché piegare perfettamente il metallo può essere complicato, anche se la piegatura è molto veloce da fare e l'approccio della staffa potrebbe essere più pesante e richiede molte più viti e fori.

Per questo progetto, l'asse Y era 11,25" x 12". Per l'approccio alla flessione, ho diviso uno dei lati da 12 "in alto per la staffa. Nel mio caso, con la piastra di giunzione metallica da 1/8" opposta al servo, ho permesso loro di bilanciarsi bene in modo che il servo non avesse bisogno di lottare per tenere si livella.

Per unire l'anello, ho usato un pezzo di barra da 1,5 "e praticato fori da 3/16" e utilizzato viti lunghe # 8-32 1/2" con dadi Keps. Ho praticato prima gli 8 fori nel pezzo di giunzione, quindi ho tracciato quei fori sull'asse Y, appoggiandolo su un tavolo per farlo allineare bene. Con l'approccio della staffa angolare, questo passaggio non sarebbe necessario.

Su un lato dell'asse Y deve essere montato il servo dell'asse Z. Ho tracciato il contorno del servo, assicurandomi che la squadretta del servo fosse al centro del lato. Il corpo del servo sarà leggermente spostato. Poi ho usato uno strumento Dremel per ritagliare il rettangolo e l'ho limato quadrato e liscio. Per montare il servo, ho usato il servo stesso come guida e ho praticato due fori da 7/64 per le viti #6-32 per montarlo. Ho usato una vite, una rondella di sicurezza divisa e un dado per tenerli - non c'era abbastanza spazio per una lavatrice piatta.

Sul lato opposto al servo, in corrispondenza della staffa di giunzione, praticare un foro da 7/64 in cui inserire il perno.

È necessario aggiungere una squadretta del servo e un perno all'asse Y, proprio come nel passaggio precedente.

Passaggio 4: costruire la base

Ci sarà una staffa del servo e un perno sulla base. Un lato di questi pezzi angolari di alluminio può essere tagliato a 3/4 "di larghezza poiché riposeranno sulle tavole di pino. Il perno è solo un altro pezzo di alluminio angolare lungo 1,25", con un foro da 3/16".

Puoi acquistare le staffe del servo o crearne una - guarda l'immagine per un modo. Per quello che ho realizzato, ho usato un pezzo lungo 2,5" dell'alluminio ad angolo 1,5" x 1,5".

La base può essere in legno. Ho usato schede 1x4 di alta qualità. Due di loro erano lunghi 15" e due erano lunghi 13,25" - questi erano fondamentali per assicurarsi che il servo e il perno si adattassero perfettamente. Ho usato viti per cartongesso da 1-5/8 "per tenerli insieme. Ho preforato i fori con un trapano svasato poiché erano vicini al bordo del legno.

Il perno è centrato su uno dei lati da 11,25 e la staffa del servo sull'altro lato - assicurati di centrare la squadretta del servo, non il corpo del servo, che sarà leggermente sfalsato.

Ho praticato un paio di fori da 3/16 di pollice nella parte inferiore delle due staffe e ho usato viti a listello n. 8 lunghe 3/4 di pollice (grandi teste pan) per avvitarle nel legno.

Passaggio 5: progettazione del labirinto

Con solo quattro mosse primitive (Su, Giù, Sinistra, Destra), progettare il labirinto può essere una sfida. Non puoi girare il marmo nel mezzo di un corridoio, quindi sono necessari alcuni disegni speciali. Vedere l'immagine per le forme che consentono la ramificazione. Il centro dei modelli può essere di dimensioni diverse e forse non essere utilizzato affatto, ma avere qualcosa lì aiuta a mantenere la palla in carreggiata se non si muove esattamente diritta. Questi progetti hanno quattro uscite, ma puoi bloccarne una per averne tre.

Passaggio 6: servi

Ho provato alcuni servi con questo progetto. Quelli standard funzioneranno, ma saranno un po' instabili nel mantenere la posizione di livello. Ho anche usato i servi Hitec HS-645MG poiché hanno fatto molto meglio a mantenere la posizione di livello. Per questo progetto, tuttavia, sono passato ai servi digitali Hitec HS-5645MG poiché hanno un sacco di potenza di tenuta senza jitter sul tavolo di livello e la banda morta può essere regolata per il livellamento del tavolo, se necessario.

L'ultimo codice Arduino per la modalità di controllo locale è allegato. Divertiti! Questo è un grande progetto con cui i bambini di tutte le età possono giocare.