Zippy the Fanbot: 5 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Instruksi ini dibuat untuk memenuhi persyaratan proyek MAKEcourse di University of South Florida (www.makecourse.com).

Zippy the Fanbot adalah proyek berbasis Arduino yang memanfaatkan daya dorong yang dihasilkan oleh baling-baling yang dipasang pada motor tanpa sikat untuk mendorong atau memutar bot ke arah yang diinginkan. Pengguna mengontrol bot dengan remote control inframerah. Nama Zippy diciptakan dari fakta bahwa sebagian besar majelis disatukan dengan ikatan zip.

Langkah 1: Cetak Bagian 3-D

Bingkai rakitan ini serta kasing Arduino dan kotak elektronik dicetak 3-D. Setiap bagian dicetak pada 30% pengisi dengan 3-5 cangkang. Saya telah mengunggah file bagian STL untuk memudahkan Anda. Cukup unduh dan bawa ke printer 3-D yang bagus!

Langkah 2: Beli Elektronik dan Suku Cadang yang Diperlukan

Sejumlah elektronik dan suku cadang akan dibutuhkan untuk membuat dan menggunakan Zippy the Fanbot. Berikut adalah daftar semua bagian yang saya gunakan dalam pembuatan proyek ini:

1x Arduino Uno R3

1x VS/HX1838B Sensor Inframerah

1x Paket Pin Header Pria ke Pria (Cukup untuk Pin Arduino)

1x Paket 8 Kabel Jumper Wanita ke Wanita

Baterai Polimer Lithium 1x 3S 11.1V

1x Harness Distribusi Daya atau Papan Distribusi Daya

4x Afro SimonK 20A OPTO ESC

4x Sunnysky X2212 KV980 Motor Tanpa Kuas

2x APC CW 8045 Multirotor Baling-baling

2x APC CCW 8045 Multirotor Baling-baling

1x Paket 4 Dasi Ritsleting

4x Kastor Putar Tugas Ringan

1x Paket Velcro Strip

1x Gulungan Pita Sisi Ganda Lembut

Langkah 3: Merakit Bagian dan Membangun Sirkuit

Setelah Anda mencetak 3-D semua bagian yang diperlukan dan membeli semua komponen lain yang diperlukan, sekarang saatnya untuk mulai merakit Zippy! Lihat gambar pertama dalam instruksi ini untuk memvisualisasikan bagaimana semuanya disatukan.

Bingkai cetak 3-D sangat intuitif untuk disatukan, seperti yang saya inginkan. Kedua lengan saling mengunci untuk membuat bingkai X dan ada braket yang pas di lengan. Sarung elektronik berada di bawah lengan. Adaptor kipas dipasang di ujung setiap lengan dan adaptor roda meluncur tepat ke kaki bingkai. Seharusnya sangat intuitif di mana harus menerapkan semua ikatan zip, namun, jika tidak, lihat saja gambar pertama pada instruksi ini! Tidak mutlak perlu memasang ikatan ritsleting untuk menahan braket atas ke lengan.

Setelah bingkai dirakit, saatnya memasang dan memasang elektronik. ESC dipasang ke lengan sementara motor dipasang pada adaptor kipas. Baik ESC dan motor dipasang dengan ikatan ritsleting. Polaritas perlu dibalik antara ESC dan motor di lengan kiri depan dan kanan belakang sehingga berputar searah jarum jam. Dua lengan lainnya akan memiliki motor yang berputar berlawanan arah jarum jam. Oleh karena itu penyangga searah jarum jam akan dipasang pada motor kiri depan dan kanan belakang sedangkan penyangga berlawanan arah jarum jam akan dipasang pada motor kanan depan dan kiri belakang. Arah rotasi yang berlawanan ini menghasilkan torsi yang berlawanan yang membantu kinerja bot yang stabil.

Gunakan velcro untuk memasang kasing Arduino serta baterai LiPo di atas braket tengah. Gunakan selotip dua sisi untuk memasang sensor IR di bagian tengah atas casing Arduino, sehingga berada di lokasi yang optimal untuk menerima sinyal dari remote. Semua distribusi daya dari LiPo ke ESC diumpankan melalui kotak elektronik yang berada di sarung elektronik. Kabel sinyal dari Arduino ke ESC juga diumpankan melalui kotak elektronik. SANGAT HATI-HATI untuk tidak menyilangkan kabel dari LiPo ke ESC. Ini dapat dengan mudah merusak ESC dan berpotensi memicu kebakaran.

Lihat skema sirkuit yang menggambarkan bagaimana semuanya terhubung bersama.

Langkah 4: Flash Arduino

Setelah Zippy the Fanbot dipasang, saatnya untuk mem-flash Arduino dengan perangkat lunak yang diperlukan. Saya telah menyediakan sketsa Arduino yang digunakan untuk mengontrol Zippy. Kode pada dasarnya membutuhkan 5 tombol untuk mengoperasikan fanbot. Tombol terbaik untuk diprogram adalah tombol navigasi pada remote control. Secara intuitif, tombol atas/bawah akan menggerakkan bot maju/mundur sementara tombol kiri/kanan akan memutar bot berlawanan arah jarum jam/searah jarum jam. Tombol navigasi tengah akan bertindak sebagai saklar mematikan dan menghentikan semua motor. Jika remote yang Anda gunakan tidak berfungsi dengan kode ini, lepaskan baling-baling dari bot dan gunakan monitor serial di Arduino IDE untuk memprogram ulang Arduino agar berfungsi dengan tombol arah pada remote Anda. Anda hanya perlu menekan tombol yang ingin Anda gunakan dan mengamati nilai apa yang muncul di monitor serial. Kemudian, ganti nilai pada pernyataan if yang sesuai yang ada di kode yang saya berikan dengan nilai yang Anda lihat di monitor serial.

Kodenya agak sederhana seperti yang akan Anda lihat. Ada 5 pemeriksaan bersyarat yang menentukan tombol mana yang ditekan. Misalnya, jika sensor IR mendeteksi bahwa tombol atas sedang ditekan, kedua motor depan akan berputar, yang menarik bot ke depan. Jika tombol navigasi kiri ditekan, motor depan kanan dan kiri belakang akan berputar menyebabkan bot berputar berlawanan arah jarum jam. Jika tombol untuk manuver tertentu ditekan, masing-masing motor akan terus meningkatkan kecepatannya hingga kecepatan maksimum tercapai.

Katakanlah sejenak bahwa bot bergerak maju dengan motor depannya berputar pada kecepatan maksimalnya. Jika pengguna menekan dan menahan tombol bawah, motor depan akan melambat sampai benar-benar berhenti dan kemudian motor belakang akan aktif dan mengirim bot secara terbalik. Ini berlaku untuk manuver rotasi bot juga. Ini memungkinkan pengguna untuk mempercepat atau memperlambat manuver yang dilakukan bot.

Sekarang, katakanlah bot kembali bergerak maju dengan kecepatan tertentu. Jika tombol arah kiri atau kanan ditekan, bot akan langsung berhenti memutar semua motor sebelum mengaktifkan motor yang membuatnya berputar. Oleh karena itu, pengguna dapat segera beralih antara gerakan linier dan rotasi.

Langkah 5: Bersenang-senang Menggunakan Zippy dan Aman

Sekarang Anda sudah siap! Setelah Anda membuat Zippy dan membuat kode Arduino berfungsi, sekarang saatnya untuk bermain-main. Berhati-hatilah, terutama di sekitar anak-anak dan hewan. Pastikan baling-baling seimbang dengan baik dan dikencangkan dengan pas pada motor. Motor brushless yang digunakan dalam proyek ini berputar pada RPM yang sangat tinggi, oleh karena itu, penyangga sangat mampu menyebabkan cedera. Selamat bersenang-senang!