Modifikasi Wild Thing - Kemudi Joystick - Baru dan Lebih Baik: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Pembaruan 8/1/2019: Dua tahun setelah menyelesaikan proyek ini, saya telah merancang dan membuat beberapa papan sirkuit untuk memudahkan dalam mengonversi kursi roda ini. Papan sirkuit pertama hampir sama dengan protoboard khusus yang disolder di sini, tetapi sebaliknya adalah papan yang diproduksi secara profesional yang menggunakan Arduino Nano. Ada juga pengganti drop-in untuk papan kontrol stok asli (memiliki sirkuit driver motor terpasang), serta papan yang dihubungkan ke papan kontrol stok dan mengemulasi joysticknya, sehingga membuatnya lebih mudah digunakan. Berikut adalah semua info untuk papan tersebut: https://github.com/willemcvu/Bumblebee-dual-motor-… Jika Anda menginginkan salah satu papan ini, silakan hubungi saya melalui blog saya dan kita dapat pergi dari sana: https:/ /willemhillier.wordpress.com/contact-me/

Manual ini ditulis oleh Willem Hillier, seorang siswa di Champlain Valley Union High School, yang terletak di Hinesburg, VT. Proyek ini diselesaikan di dalam dan di luar kelas Teknologi Desain dan Robotika Rekayasa yang diajarkan oleh Olaf Verdonk.

Pada akhir Maret 2017, seorang ahli terapi fisik lokal menghubungi sekolah menengah tersebut dan bertanya apakah kami dapat mengubah Fisher Price Wild Thing menjadi penggunaan joystick tunggal, dengan mengikuti Instruksi ini: https://www.instructables.com/id/ Liar-Hal-Modifikasi/

Kami mengambil instruksi itu, dan memperbaiki desain di mana kami bisa. Area yang kami tingkatkan meliputi:

• Pemasangan/pengkabelan elektronik
• Kode
• Pemasangan joystick dan joystick
• Sistem pemasangan PVC
• Sandaran, sandaran kepala, dan struktur pendukung lainnya
• Roda kastor

Kami tidak menggunakan sensor sonar dan pager piezo di build kami seperti aslinya.

Pada hari pembangunan terakhir, ketika kami memasang struktur pendukung akhir dan mempresentasikan proyek tersebut kepada gadis itu, pers lokal hadir. Mereka memfilmkan dan mewawancarai beberapa orang, dan setelah menjadi berita lokal, video tersebut ditampilkan di berita nasional, serta di banyak tempat online.

Instruksi ini tidak komprehensif seperti Instructable asli, melainkan "add-on" yang hanya membahas area yang kami ubah.

Permintaan maaf untuk foto sub-par di seluruh Instructable ini. Saya memiliki iPhone 5 selama proyek ini dan tidak memiliki kamera terbaik…

DISCLAIMER: Champlain Valley Union High School atau jika siswa, fakultas, dan stafnya tidak bertanggung jawab atas cedera apa pun pada orang atau kerusakan pada objek apa pun termasuk mobil yang disebabkan oleh modifikasi. Segala jenis modifikasi juga akan membatalkan garansi yang diberikan oleh produsen mobil

Langkah 1: Suku Cadang dan Perlengkapan

Meskipun sebagian besar sama dengan daftar bagian Instructable asli, ada beberapa perbedaan.

Banyak dari suku cadang ini dapat dibeli secara lokal di Home Depot, Lowe's atau toko perangkat keras lokal Anda. Semua harga adalah yang tercantum pada saat posting.

Bingkai PVC:

• Pipa PVC 3/4"
• Mur, baut, dan ring untuk baut tembus
• 90 derajat siku PVC - x4
• 30 derajat siku PVC - x2

Perkiraan Biaya Pembingkaian: $30-40

Elektronik:

• Adafruit Pro Trinket - 5V 16MHz

  • Digunakan untuk mengambil input dari joystick dan mengontrol motor dengan tepat
  • https://www.adafruit.com/products/2000
  • $9.95

• Joystik

  • Joystick analog 2-sumbu apa pun akan berfungsi - gunakan salah satu yang berfungsi paling baik secara fisik untuk aplikasi Anda.
  • https://amzn.to/2sejh4q9.99Power

• Bus Distribusi (x2)

  • Digunakan untuk mendistribusikan daya dan menyederhanakan kabel
  • https://www.adafruit.com/product/737
  • $1,95x 2

• Potong potensiometer

  • Digunakan untuk mengatur kecepatan mobil.
  • https://www.adafruit.com/product/356
  • $4.50

• Papan Perf

  • Digunakan untuk menyolder elektronik lainnya pada tempatnya. Bertindak sebagai papan sirkuit untuk elektronik pengontrol.
  • https://www.adafruit.com/product/1609
  • $4.50
• Header Pria
  • Digunakan untuk membuat colokan untuk komponen lain
  • https://www.adafruit.com/product/2671
  • $2.95
• Header Wanita
  • Digunakan untuk ujung lainnya - kami akan memasang ini ke kabel joystick sehingga dapat dicolokkan ke papan kontrol kami.
  • https://www.adafruit.com/product/598
  • $2.95

• Pengendali Motor (x2)

  • Anda dapat menggunakan pengontrol motor PWM 12V apa pun dengan kemampuan terbalik, meskipun ini yang kami gunakan dan sangat bagus (walaupun sedikit mahal).
  • $45,00 x 2
  • https://www.revrobotics.com/spark/

• Kapasitor (x2)

  • Meratakan tegangan saat Anda menarik banyak daya (mis. berakselerasi dengan cepat).
  • https://www.digikey.com/product-detail/en/UVK1E472M
  • $1,37 x 2
• Saklar daya
  • Digunakan untuk menghidupkan/mematikan mobil
  • https://www.lowes.com/pd/SERVALITE-Single-Pole-Si
  • $3.42

• Pemegang sekering

  • https://amzn.to/2seAlYf
  • $2.98
• sekering otomotif 20A

  Anda dapat membeli ini sangat murah secara lokal

• Kawat pengukur berat apa pun

  • Digunakan untuk kabel listrik
  • Dapat dengan mudah dibeli secara lokal

• Kabel 4 pin kecil atau lebih

  • Digunakan sebagai kabel joystick
  • Kabel USB berfungsi dengan baik

• Terminal dering

  Anda dapat membeli ini secara lokal

• Opsional: baterai yang ditingkatkan

  • Memberi Anda waktu berjalan kira-kira dua kali lipat dari baterai stok
  • https://amzn.to/2ssMjPV
  • $33.11

• Konektor tiang listrik

  • Untuk pelepasan baterai yang mudah dan kemudahan pengisian daya
  • https://amzn.to/2sDocOY
  • $12.95

Total Biaya Elektronik: $190,69

Total Perkiraan Biaya Modifikasi: $200-300

Langkah 2: Pemasangan/pengkabelan Elektronik

Alih-alih menyolder semua kabel yang diperlukan langsung ke Adafruit Trinket Pro, saya memilih untuk membuat PCB yang memiliki semua koneksi yang diperlukan terputus.

Saya menggunakan perfboard, dan menyolder header wanita untuk Trinket Pro. Saya menggunakan header pria untuk koneksi daya, servo, dan joystick. Potensiometer kecepatan disolder langsung ke papan kontrol ini, berbeda dengan desain aslinya di mana potensiometer penyesuaian kecepatan berada di luar papan kontrol. Ini secara signifikan lebih andal (sebagai lawan dari konektor) dan lebih mudah dibuat.

Selain itu, ada dua sakelar yang mengontrol header joystick mana yang aktif. Satu sakelar mengalihkan sinyal sumbu x di antara dua header, dan sakelar lainnya mengalihkan sinyal sumbu y. Setiap tajuk dihubungkan "berlawanan" dengan yang lain - mis. ground dan VCC dialihkan posisinya dari header lainnya. Hal ini memungkinkan joystick untuk dialihkan antara operasi tangan kiri dan kanan hanya dengan mengganti header joystick dan membalik dua sakelar, tanpa memprogram ulang pengontrol.

Langkah 3: Kode

Setelah mencoba kode aslinya, saya menemukan bahwa itu sangat lamban. Setelah beberapa penelitian/pengujian, ditentukan bahwa kode sonar membuat loop kontrol berjalan sangat lambat ketika tidak ada sensor sonar yang terpasang. Ini karena Arduino akan mengirimkan "ping" ke sensor sonar, dan menunggu waktu untuk menerima "ping" kembali dari sensor sonar. Ketika tidak ada sensor sonar yang terpasang, itu tidak pernah mendapat ping kembali, tetapi menunggu beberapa saat untuk menerimanya sebelum akhirnya waktu habis.

Setelah menghapus kode itu serta kode lain yang tidak perlu (kode khusus yang dirancang untuk menjalankan mobil dengan servo kemudi), itu berjalan cukup baik.

Langkah 4: Joystick dan Joystick Mount

Desain aslinya menggunakan joystick potensiometer 2 sumbu standar dari remote control untuk pesawat, dll. Meskipun berfungsi, mereka sering kali tidak berkualitas tinggi, dan pegangannya juga tidak ideal, karena dibuat untuk digunakan dengan satu jempol. Kami memilih untuk menggunakan joystick 2 sumbu dengan pegangan bola untuk kemudahan penggunaan. Saya mendesain dan mencetak 3D dudukan untuk joystick. Total, sudah melalui 4 kali revisi cetak sebelum memuaskan.

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan tentang pemasangan joystick:

• Ini menggunakan dua baut lubang untuk menjepit-mount ke 1 "PVC. Untuk menentukan ukuran yang tepat yang dibutuhkan untuk ini, kami mencetak satu set "cincin uji" dengan diameter dalam yang sedikit berbeda (lihat foto di atas).
• File khusus ini membutuhkan dukungan untuk mencetak terbaik - saya mencetaknya pada Ultimaker 3. Saya kira itu mungkin mencetak di samping, tetapi mungkin tidak akan keluar dengan sangat baik. Saya telah melampirkan model yang tidak memerlukan dukungan juga.
• Ada saluran berbentuk U yang dipotong dari bagian dalam yang memungkinkan kabel untuk pergi di antara lubang keluar dan potensiometer lainnya.
• Desain saya menggunakan penutup atas akrilik yang dipotong laser, yang dapat dengan mudah dicetak 3D sebagai gantinya

Langkah 5: Sistem Pemasangan PVC

Seperti desain aslinya, kami menggunakan PVC untuk membuat bingkai di sekeliling kendaraan. Bingkai ini memberikan perlindungan lebih bagi pengguna, serta titik pemasangan yang nyaman untuk bagian lain seperti joystick dan sandaran kepala.

Kami menggunakan baut tembus untuk mengamankan bingkai PVC ke bingkai yang ada di empat titik (lihat gambar di atas; titik pemasangan dilingkari merah).

Langkah 6: Sandaran Kepala, Sandaran Kepala, dan Struktur Pendukung Lainnya

Mengingat kami sedang membangun kursi roda, struktur pendukung dan membuat produk ergonomis sangat penting. Ada tiga area yang ditingkatkan secara drastis dari Wild Thing asli.

1. Sandaran punggung

Kami menggunakan kickboard busa, dengan dua irisan kayu berbentuk segitiga di antara itu dan kursi asli, sehingga sandaran memiliki sudut yang lebih curam. Baut lift digunakan untuk mengamankan seluruh pengaturan.

2. Struktur Pendukung Bagasi Samping

Kami menggunakan sepotong lembaran logam yang dipasang ke bingkai oranye belakang yang melilit sisi pinggang pengguna. Busa melilit "ujung" potongan logam ini. Lihat foto.

3. Sandaran Kepala

Sandaran kickboard bagus dalam hal dukungan punggung, tetapi tidak cukup tinggi untuk menopang kepala pengguna dalam kasus kami. Karena itu, sandaran kepala ditambahkan. Kami melepas sandaran kepala dari kursi roda (manual) pengguna yang ada, dan hanya memasangnya ke papan kick.

Langkah 7: Roda Kastor

Roda kastor asli dan struktur pendukungnya terbuat dari plastik, terlalu banyak dimainkan, dan tidak dapat berputar dengan baik sama sekali. (lihat foto di atas untuk tampilan yang dibongkar). Kami memilih untuk mengganti roda kastor ini dengan roda kastor karet putar yang dirancang untuk digunakan di bagian bawah kereta luncur, dll.

Saya merancang dua pelat di Fusion 260 yang pas di bagian atas dan bawah hub putar plastik di bagian belakang kendaraan (lihat foto). Pelat ini dipotong pada pemotong plasma CNC. Sepotong kecil tabung baja dilas ke setiap lubang di pelat ini. Baut melewati pelat atas, pelat bawah, dan kemudian lubang di pelat pemasangan di roda kastor.

Terima kasih telah membaca Instruksi ini, dan pilihlah dalam Kontes PVC dan Kontes Make It Move!

Juara Pertama Lomba Make It Move 2017