Raspberry Pi басқарылатын қайшыны көтеру: 17 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Неліктен қайшы көтереді? Неге жоқ! Бұл керемет және қызықты жоба. Менің нақты себебім - Great Mojave Rover жобасындағы камераларды көтеру. Мен камералардың роверден жоғары көтеріліп, айналаның суретін түсіргенін қалаймын. Бірақ маған ровер жүргенде камераларды төмендету керек болды.

Алдымен мен робот қолын сынап көрдім, бірақ бұл тым ауыр болып шықты және серводардан айырылды. Содан кейін мен бір күні мен бұрын жүздеген рет көрген нәрсені, қайшының көтерілуін көрдім. Сол түні мен камераларды көтеру мен түсіру үшін бұрандалы бұранданы, 5/16 дюйм 5 1/2 дюймдік болтты қолданатын қайшы көтергішті жобалауға кірістім. Мен 4 дюймден сәл астам қашықтықта камералардың бірнеше футқа (25 дюймге) көтерілгенін және оның қанша салмақ көтеретінін көру қаншалықты керемет болғанына таң қалдым. серво.

Бұл керемет және қайшылы көтергіш жұмыс істеп тұрғанда, Raspberry Pi LX-16A сервоын Python 3 кодының көмегімен көтеру мен төмендетуді қосады. Шектік қосқыштар Pi қайшының көтергіші жоғарғы және төменгі жаққа жеткенде айналуды тоқтату туралы сигнал береді.

Менің лифт үшін келесі приключением - оны ұзартылған күн сынағы үшін сыртқа қою. Күн батареялары мен 18650 батареяларымен жұмыс істейтін қайшы көтергішті көтереді, суретке түсіреді, сосын сағатына бір рет төмендетеді. Бірақ бұл жұмысқа кіріскеннен кейін басқа нұсқаулық. Осыдан кейін оны Rover -ге орнатыңыз.

Мен бұл нұсқаулықты құрастыру мен баптауға көмектесу үшін үш негізгі бөлікке бөлдім:

1. Негізгі (2-7 қадамдар)
2. Электроника (8-12 қадамдар)
3. Қайшының соңғы жиынтығы (13-16 қадамдар)

Сізге менің бірінші шешілмейтін және қайшымен көтеру ұнайды деп сенемін.

1 -қадам: Қажетті заттарды алыңыз

Бұл жоба үшін сізге көптеген заттар қажет болады. Егер сіз мен сияқты болсаңыз және 3D басып шығаруды және құрылыс материалдарын ұнатсаңыз, сізде бұның көп бөлігі болуы мүмкін. Бұрандаларды жүзге сатып алғанда, McMaster-Carr-ты тексеріңіз. Сіз Amazon -дан жиынтықтарға тапсырыс бере аласыз.

Қажетті құралдар:

• 5,5 мм қорап кілттер жинағы
• 2,5, 2,0 мм алты бұрышты драйверлер Бұлардың жақсы жиынтығына ие болу керек.
• 1/8 дюймдік бұрғымен бұрғылау Бұл бұрғылау қондырғысы менде бар.
• Графит майы
• Пісіру темірі
• Дәнекер Мен жақсы дәнекерленгенше, мен дәнекерлеуге нашармын деп ойладым.
• Сандер (әлемдегі ең жақсы тегістеуіш)
• 3D принтері Менде XYZ Da Vinci Pro 1.0 бар және мен оған қуаныштымын.

Механикалық бөлшектер:

• Қорытпалы болат розетка немесе түйме бұрандалар: Сізге қажет мөлшерден көп тапсырыс беріңіз, себебі менің санауым өшіп қалуы мүмкін!

  (1) M3 x 10мм түйме басы (McMaster-Carr-дан алу) (2) M3 x 12mm Button Head (McMaster-Carr-ден алу) (4) M3 x 10mm (McMaster-Carr-дан алу) (6) M3 x 12mm (McMaster-Carr-дан алу) (4) M3 x 16mm (McMaster-Carr-дан алу) (34) M3 x 20mm (McMaster-Carr-дан алу) (2) M3 x 25mm Button Head (McMaster-Carr-дан алу) (8) M3 x 30 мм (McMaster-Carr-дан алу) (4) M3 x 45mm (McMaster-Carr-дан алу) (30) M3 нейлоннан жасалған құлыпталатын гайкалар (McMaster-Carr-дан алу) (54) M3 шайбалар (McMaster-Carr-дан алу)

• (48) 3x6x2mm мойынтіректер Бұл мойынтіректерсіз жұмыс істейді, бірақ бұл оны жақсы етеді.
• (1) 8x22x7 мм мойынтіректер Сондай -ақ, айналдырғыштан бір ұрлауға болады
• 3D басып шығарылған бөлшектер Сіз оларды бұралмалы бөлшектерден (2) 20 мм x 20 мм x 190 мм (1) Шектегіштер (1) Мотор бұрандалы бекіткіші (1) Платформалық рельстер (1) Платформа (1) Артқы бұрандалы бекітпе (1) Слайдер (1)) Ішкі астыңғы қайшы (4) Ішкі қайшы (1 жиынтық) Сыртқы қайшы (1) Алдыңғы жаққа (1) Серво бекіткіші Артқы (1 жиынтық) Аралықтар
• (2) 5/16 дюймдік жаңғақ (үй қоймасы)
• (1) 5/16 «x 5 - 1/2» болт (Home Depot) Қаласаңыз, 5/16 дюймдік бұранданы да қолдануға болады.

Электр:

• Raspberry Pi, мен B+ 3 үлгісін қолданамын, кез келген Pi нұсқасы жұмыс істейді, бұл жақсы жинақ.
• (1) Lewansoul LX-16a Serial Bus Servo, менікі 20.00 доллардан төмен болды. (бұл үшін сізге Amazon немесе Banggood іздеу қажет болады, сілтеме өзгеріп отырады)
• (1) Lewansoul сериялық автобусты жөндеу тақтасы.
• (1) металл серво мүйізі
• (2) Шектік қосқыштар
• Силикон сымдары Бұл керемет, оларды тырнақтарыңызбен шешуге болады (егер сіз тырнақтарыңызды тістемесеңіз)
• Батареялар Servo -ны қуаттандыру үшін Ikea компаниясының 4 AA NiMh батареясын қолданамын.

Шығын материалдары:

• Сұрақтар
• Микрофибра матасы
• Band-Aids (мүмкін емес)

2 -қадам: Негіз

Мұны кезең -кезеңмен салу әлдеқайда оңай, біз базадан бастайық. Содан кейін біз электроникаға көшіп, қайшыны жинаймыз. Ол әр түрлі түстермен басылған, себебі менде PLA мен PETG қолданылды.

Егер сіз мұны жасамаған болсаңыз, онда бөліктерді басып шығарыңыз. Барлық бөліктерді басып шығаруды аяқтау үшін принтеріме бірнеше күн қажет болды.

Бөлшектерді мына жерден таба аласыз:

Маңызды қауіпсіздік кеңестері (Orginal Ghostbusters сілтемесі, Google it)

• М3 бұрандаларын қатайту арқылы асықпаңыз, пластикалық жолақтар оңай. Егер сіз тесікті алып тастасаңыз, онда сіз бөлікті қайта басып шығаруға немесе горилла желімін (қоңыр зат) қолдануға және саңылаудың ішкі жағын тіс тазартқышпен сәл жабуға және оны қолданар алдында бір түн ішінде толық кептіруге мүмкіндік беруіңіз қажет болуы мүмкін.
• Жуғыштарды «жақсы жағын» жоғары қойыңыз, бұл жақсы көрінеді.
• Асығыңыз, әйтпесе оны қайтадан басып шығару қажет болуы мүмкін.
• Қайшының бөліктерін соңғы рет басып шығарыңыз, себебі ол құрастырудың соңғы бөлігі.

Мінеки Біз.

A. Барлық бөліктерді басып шығаруды бастаңыз (бөлшектер тізімін қараңыз).

B. Бөлшекті тегістеп, жағымды заттарды кесіңіз.

3 -қадам: Шекті қосқышты орнату

A. Жалпы сымды (коммутатордың бүйірінде бүгілген) бүгіңіз, сондықтан ол сымға қосылады және шекті қосқышқа дәнекерлейді. Егер сіз бұл қадамды ұмытып қалсаңыз, сервоприводты бекіту үшін жеткілікті рұқсат жоқ.

Ескерту: Бұл конструкцияның осы бөлігінде қажет болатын жалғыз дәнекерлеу.

B. Серво тауындағы (4) 1/8 дюйм тесіктерді бұрғылаңыз, жоғарыдағы суреттегі күлгін жебелерді қараңыз. Бұрғылау болттардың еркін өтуіне мүмкіндік береді және кейінірек рельстерге Серво бекіткішін қатайтады.

C. Соңында (2) M3 x 16мм бұрандалармен шектеу қосқышын Серво қондырғысына көрсетілгендей бекітіңіз.

4 -қадам: Төменгі моторлы бұрандалы бекітпе

A. Төменгі моторлы бұрандалы қондырғыдағы (5) 1/8 дюймдік тесіктер жоғарыдағы суреттегі күлгін жебелерді көреді.

B. Содан кейін (4) M3 x 12мм түйме басы бұрандаларын қолданып, төменгі мото бұрандалы бекіткішті металл серво мүйізіне бекітіңіз.

C. Соңында (1) M3 x 10 мм бұранда көмегімен төменгі мотор бұрандалы бекіткішті сервоға бекітіңіз.

5 -қадам: Серво мен болтты орнатыңыз

A. Жоғарыдағы суретте көрсетілгендей, күлгін жебелер көрсеткендей, Артқы Серво Тауында (4) 1/8 дюйм тесіктерді бұрғылаңыз.

B. Жоғарыдағы суреттегі күлгін көрсеткілермен көрсетілген бұрандалы бекіткіште (2) 1/8 дюйм тесіктерді бұрғылаңыз. Ескертпе: сіз шығарған нұсқаға байланысты сіздікі сәл қысқа болуы мүмкін.

C. Сервоны Серво тауына бекітіңіз. Жақсы орналасу үшін оны аздап кесу қажет болуы мүмкін. Бұл сәл бос болады. Содан кейін (4) M3 x 45 мм бұрандалар мен шайбалардың көмегімен артқы сервоприводты алдыңғы сервистік бекіткішке орнатыңыз. Серво бір -біріне жақындайды, бірақ артқа және артқа емес.

D. 5/16 «x 5 - 1/2» болтты жоғарғы бұрандалы бекітпеге енгізіңіз; тығыз орналасуы керек. Саңылауды бекіту үшін оны сәл кесу қажет болуы мүмкін.

E. (2) M3 x 16 мм болттар мен шайбалар көмегімен бұрандалы бекітпелердің екі жартысына қосылады.

F. Сіздің жиналысыңыз соңғы фотосуретке ұқсас болуы керек.

6 -қадам: сырғытпалар мен артқы құрастыру

Енді сырғанау мен артқы бұрандалы бекіткішті бекіту уақыты келді.

A. Сырғытпаларға (2) 5/16 болттарды салыңыз. Бұрандалардың артқы және артқы жағында кішкене ойнауы керек. Ойынсыз винт қозғалыс кезінде байланады.

B. 5/16 болтындағы сырғытпаны бірнеше дюймге бұраңыз.

C. Фотосуреттегі күлгін жебелермен көрсетілгендей, артқы бұрандалы тіреуіш қақпағындағы (4) 1/8 дюйм тесіктерді бұрғылаңыз.

D. 8мм х 22мм х 7мм мойынтіректі артқы бұрандалы бекіткішке салыңыз және мойынтіректің қақпағын (4) M3 x 12мм болттар мен шайбалармен бекітіңіз.

E. (1) шектегіш қосқышты (2) M3 x 16 мм болттармен бекітіңіз

F. 5/16 дюймдік болтты подшипникке сырғытыңыз. Ескертпе: Бұл жерде ойын көп болады. Ойын көлемін азайту үшін электрлік таспаның немесе жылытатын құбырдың бір бөлігін қолданғыңыз келеді. Қажетті мөлшерді өлшеңіз. келесі қадам.

7 -қадам: төменгі жинақты аяқтау

Енді моторлы құрастыру аяқталғаннан кейін оны рельстерге бекіту уақыты келді. Рельстер Great Mojave Rover жобасының бөлігі болып табылады және шамадан тыс болып көрінуі мүмкін. Мен қайшыны көтергішке қосуды жоспарлап отырмын және рельстің дизайны кейінірек жасауға мүмкіндік береді.

A. Әр рельстің бір жағын тегістеңіз. Шоқтарды тегістеу үшін жеткілікті мөлшерде құм себудің қажеті жоқ.

B. Алдымен (4) M3 x 30 мм болттар мен шайбаларды қолданып, артқы бұранда бекіткішін бұраңыз. Бұл рельстердің соңында біркелкі орналасуы керек.

C. 5/16 дюймдік болтты мойынтірекке салыңыз, 4 -ші тесікке серво қондырғысы (3 бос тесік қалдырып), таспаның немесе жылудың кішіреюін қажет ететін жерге өлшеңіз. Таспаны немесе жылу қысқышын бекітіп, жинақты орнына салыңыз.

D. (4) M3 x 30 мм болттар мен шайбаларды қолдана отырып, 4 -ші тесіктегі рельстерге (3 бос қалдырыңыз) Servo жинағын бұраңыз. Назар аударыңыз, сіздің сервистік қондырғыңыз сәл өзгеше болуы мүмкін, мен ұзындығы 5/16 дюймдік болтқа қайта дизайн жасадым. 3 тесікті бос қалдырыңыз.

Енді сіз моторлы жинақты шектегіш бұрандаларды бекітуге және Raspberry Pi -ге жүгірткіні алға -артқа жылжытуға дайын болуыңыз керек.

8 -қадам: қосқыштарды шектеу

Екі шектеу қосқыштары слайд тоқтағыңыз келетін қосқыштарды қосады. Бекіту үшін жоғарыдан өтетін болт өтетін екі жерде түйме басы бұрандаларын қолданғыңыз келеді. Сондай -ақ, шектеу қосқышының реттегішінің 3D басып шығарылған бөліктері бірдей.

A. Бұрғы (2) 1/8 дюймдік қосқыштардың әрқайсысына тесіктер тастады.

B. Түймешік басының бұрандаларын тартқышқа салыңыз.

C. Шекті бұранданы әр тартқышқа салыңыз, (1) M3 x 20mm, екіншісі (1) M3 x 40mm.

D. Жүгірткіге Limit Switch Enguggers бекітіңіз. Серво жағындағы ұзын бұранданы (40мм) қолданыңыз.

Ескертпе: Мен тесікті алып тастағандықтан, ұзартқышқа бекіткіш гайкаларды жаптым.

9 -қадам: Pi қосылу

Бағдарламалық қамтамасыз ету оңай, тек көтергішті көтереді және төмендетеді. Сіз қалаған нәрсені жасау үшін кодты өңдей аласыз, көңіл көтеріңіз.

Менің ойымша, сіз Raspberry Pi -ге ОЖ -ны қалай жүктеу керектігін және қарапайым Python 3 бағдарламасын қалай жазу керектігін білесіз деп ойлаймын, Hello World мысалы жақсы болар еді.

Міне, бастау үшін жақсы жер, бірақ бастау үшін көптеген ресурстар бар.

• Pi параметрін орнату.
• Бірінші Pyhon бағдарламасын іске қосыңыз.

10 -қадам: Төменгі жиналысты сыммен жалғаңыз

Осындай шағын жоба үшін мен Pimoroni Pico HAT Hacker тақтасын нан тақтасының үстіне қолданғанды жөн көремін. Сіз кез келген нәрсені пайдалана аласыз, бірақ маған бұл кішкентай құрылғы ұнайды. Мен шляпаның екі жағындағы 40 істікшелі аналық тақырыптарға дәнекерледім, бұл маған екі жағынан қолдануға мүмкіндік береді (екінші суретті қараңыз).

Ескерту: Мен Pi қосылған кезде Raspberry Pis жұпын жарып жібердім. Қызылдың +, қара түстің жерге немесе -екеніне көз жеткізіңіз, Servo отладка тақтасында қорғаныс жоқ.

A. Қара сымды әр қосқыштағы жалпы қосылуларға және Пидегі жерге қосыңыз. (6 -түйреуіш)

B. Жасыл сымды төменгі шектік қосқышқа қосыңыз (1 -суретті қараңыз), содан кейін GPIO 23 -ке (16 -түйреуіш)

C. Сары сымды жоғарғы шектік қосқышқа (1 -суретті қараңыз), содан кейін GPIO 22 -ге (түйреуіш 15) жалғаңыз.

D. Servo Debug тақтасын Pi -дегі USB портына қосыңыз.

E. LX-16A сервосымен қамтамасыз етілген кабельді пайдаланып, Servo Servo Debug тақтасына қосыңыз

F. Қуатты Servo Debug Board тақтасына қосыңыз. Серво тақтасын қуаттандыру үшін Pi пайдаланбаңыз, сыртқы батарея көзін пайдаланыңыз. Мен 4 АА батареясын қолдандым.

11 -қадам: Python бағдарламасын жүктеу және іске қосу

Сіз терминалды қалай бастау керектігін және Python3 бағдарламасын қалай бастау керектігін білесіз деп ойлаймын.

A. Терминалды іске қосыңыз

B. Біз GitHub кітапханаларын жұптастыруымыз керек. Біріншісі - Этан Липсонның PyLX16A, екіншісі - BIMThoughts GitHub -дан қайшыны көтеру коды.

cdgit клоны https://github.com/swimingduck/PyLX-16A.gitgit клоны https://github.com/BIMThoughts/ScissorLift.gitcd ScissorLiftcp../PyLX-16A/lx16a.py.

Жоғарыдағы пәрмен келесі әрекеттерді орындайды:

cd каталогты үй каталогына өзгертеді

git clone код файлдарын GitHub -дан репозиторий атауының қалтасына жүктейді.

cd ScissorLift қалтаны ScissorLift коды орналасқан жерге өзгертеді

cp../PyLX-16A/lx16a.py. servo командаларына қажетті кітапхананы көшіреді.

C. Сізде Pi құрылғысы қозғалтқыш жинағына және USB мен сервиске қосылған дебаг тақтасына қосылған болуы керек.

D. коммутатор тестін іске қосу үшін келесіні теріңіз.

cd

cd ScissorLift python3 SwitchTest.py

Бағдарлама «төмендейді» деп бастайды.

Коммутаторды серводан әрі қарай қосыңыз, сонда бағдарлама «жоғары» деп жауап береді. Енді сервоға ең жақын қосқышты қосыңыз, сонда бағдарлама тоқтайды.

Ақаулық себебін іздеу және түзету:

Егер бұл сіздің сымдарды екі рет тексермесе, мен сары сымды бірінші рет қате қосқышқа дәнекерлеу қатесін жібердім және ол бірінші қосқышты қосқаннан кейін тоқтайды.

12 -қадам: қозғалтқышты сынау

Енді коммутаторлар жұмыс істеп тұр, мотор жинағын тексеру уақыты келді.

Сізде жүктелген код бар. Бастайық.

A. Серваңызды жөндеу тақтасына қосылғанына көз жеткізіңіз, ол кез келген штепсельге жақсы сәйкес келеді.

B. Терминалдан мыналарды теріңіз:

cdcd ScissorLift python3 MotorTest.py

Сіздің жүгірткіңіз қозғала бастайды, ал бірінші кезекте сервоға қарай, содан кейін шектік қосқыш басқа бағытта қозғалады және басқа шектеу қосқышына жеткенде тоқтайды.

Егер сіз оны байланыстыра бастағанын естіген болсаңыз, онда сервисті отладка тақтасынан ажыратыңыз және ctrl-c түймесін басып, бағдарламаны тоқтатыңыз және оның неліктен байланыстырылғанын анықтаңыз.

Ақаулық себебін іздеу және түзету:

Слайдтың ортасында байланыстыру:

а. Жаңғақтар жүгірткі ішінде еркін қозғалмайды.

б. Бұрандалы бекітпе орталықтандырылмаған.

c) Подшипник тегін емес.

Слайдтың соңындағы байланыстыру сөндіргіштердің сөндірілуінен немесе бұрандаларды реттеу қажет болғандықтан туындайды.

d. Сервис ctrl-c пернесін басқаннан кейін қозғалуды жалғастырады, серво сымды отладтау тақтасынан ажыратыңыз. Бұл серводы қалпына келтіреді.

13 -қадам: Қайшыларды жинау

Енді біз қайшыны жинауға болатын жерге жеттік. Қайшының негізгі үш компоненті бар.

1. Сыртқы қайшы (бірінші фотосурет көгілдір көпіршікті таяқшаға ұқсайды)
2. Ішкі қайшы (екінші фото сұр)
3. Ішкі төменгі қайшы (екінші фото көк)

Қайшының ішкі және төменгі қайшысының айырмашылығы - фотосуреттің оң жағында көрсетілгендей мойынтіректердің орналасуы. Бейнені қараңыз, оны түсіндіру оңайырақ.

A. Мойынтіректерді қайшының әрбір бөлігіне салыңыз. Жуғышты ойыққа басу үшін болтты, шайбаны және гайканы қолдану қажет болуы мүмкін. Егер сіз тесікті сындырсаңыз, оны жөндеуге желімді қолдануға болады.

B. Графит майын және мақта тампонын қолданып, қайшының көтермейтін жақтарын жабыңыз.

C. М3 х 20 мм бұранда, шайба және бекіткіш гайканы қолданыңыз. Ішкі астыңғы жағынан қайшыны ортаңғы қосылыстарға қосыңыз. (суретті қараңыз)

D. Төменгі қайшының соңына подшипник ішкі жағында орналасқан басқа сыртқы қайшыны жалғаңыз. Содан кейін ортасына басқа ішкі қайшыны жалғаңыз.

E. Қайшы таусылғанша ішкі және сыртқы қайшыны бекітуді жалғастырыңыз.

14 -қадам: Қайшыны негізге бекіту

(2) шайбалары бар 3 өлшемді баспа кеңістігі бар (2) M3 x 20мм көмегімен қайшы торабын негіздің серво қондырғысына қосады.

(2) M3 x 12mm көмегімен қайшының торабын жүгірткіге қосыңыз.

Платформадан басқа сізде жұмысшы қайшы көтергіш бар.

15 -қадам: Қайшымен жұмыс сынағы

Егер сіз мұны жасамаған болсаңыз, қайшыны Raspberry Pi -ге көтеріңіз.

A. Raspberry Pi -дегі терминалдан MotorTest.py бағдарламасын қайта іске қосыңыз және қайшының көтерілгенін көріңіз.

Назар аударыңыз және қадағалаңыз:

• Кез келген байланыстыру
• Шекті бекіту бұрандаларын тазарту
• Егер ол байланса немесе бірдеңе болса, алдымен серводы отладка тақтасынан ажыратыңыз.

16 -қадам: Платформаны бекіту

Сіз платформаға қалай қою керектігін білдіңіз деп үміттенемін.

A. Платформаның сізге не қажет екенін анықтаңыз.

B. Платформа рельстерін қайшының үстіңгі жағына бекітіңіз. Аралық бөлік қажет болатын жерде сізге M3 x 25 мм бұранда мен 2 шайба қажет. Екінші жағында 1 шайба мен 1 бекіткіш гайкасы бар M3 x 20 мм бұрандасын қолданыңыз.

C. М3 х 12 мм бұрандалар мен шайбалар көмегімен платформаның жоғарғы жағын рельстерге бекітіңіз.

17 -қадам: рахмет

Осы дәрежеге жеткеніңіз үшін рахмет, сізде не істеу керектігін білмейтін жұмысшы қайшы бар деп үміттенемін, немесе сізде оны қалай пайдалану керектігін білетін қайшы көтергіш бар шығар.

Қалай болғанда да, сіз жақсы уақыт өткіздіңіз және бірдеңе білдіңіз деп үміттенемін.

Автор бірінші рет