Raspberry Pi башкарылган кайчы көтөрүү: 17 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:41

Эмне үчүн кайчы көтөрөт? Эмне үчүн жок! Бул сонун жана куруу үчүн кызыктуу долбоор. Менин чыныгы себебим - Улуу Mojave Rover долбоорумдагы камераларды көтөрүү. Мен камералардын ровердин үстүнө чыгып, айланадагы сүрөттөрдү тартып алышын каалайм. Бирок мага ровер айдап баратканда камераларды түшүрүү керек болчу.

Биринчиден, мен робот колун сынап көрдүм, бирок бул өтө оор болуп чыкты жана серволорду сыйрып салды. Анан сыртта жүргөндө жана болжол менен бир күнү мен мурда жүздөгөн жолу көргөн нерсени, кайчы көтөргүчтү көрдүм. Ошол түнү мен камераларды көтөрүү жана түшүрүү үчүн 5/16”x 5 1/2 дюймдук бураманы колдонуучу кайчы көтөргүчтү долбоорлоого кириштим. Камералардын бир аз эки (25 ) көтөрүлүшүн 4 дөн ашык гана басып өтүү менен анын салмагы канчалык көтөрүлөрүн көрүү кандай сонун болгонуна таң калдым. Каптал пайдасы катары ал бирөөсүн гана колдонот servo.

Бул улуу жана сонун кайчы көтөргүч иштеп жатканда, Raspberry Pi LX-16A сервосун күйгүзүп, Python 3 кодун колдонуп лифтти төмөндөтөт. Чекти которгучтар Piңизге кайчы көтөргүчүңүздүн айлануусун токтотуу үчүн сервого белги бергенин көрсөтөт.

Менин көтөргүчтөгү кийинки укмуштуу окуям - аны күндүн узак сыноосуна коюу. Күн батареялары жана 18650 батареялары менен иштейт, кайчы көтөргүч көтөрүп, сүрөткө тартып, анан саатына бир жолу түшүрөт. Бирок бул кийинчерээк мен иштей баштаганда дагы бир Нускамалык. Андан кийин, аны Roverге орнотуу.

Мен бул Нускаманы имаратка жана тюнинг процессине жардам берүү үчүн үч негизги бөлүккө бөлдүм:

1. Негизги (2-7 -кадамдар)
2. Электроника (8-12 -кадамдар)
3. Кайчы акыркы жыйын (Steps 13 - 16)

Менин биринчи чече албасым жана кайчы көтөрүүм сизге жагат деп ишенем.

1 -кадам: Керектүү нерселерди алыңыз

Бул долбоор үчүн сизге көп нерселер керек болот. Эгерде сиз мага окшош болсоңуз жана 3D басып чыгаруудан жана курулуштан ырахат алсаңыз, анда буга көбүнчө ээ болушуңуз мүмкүн. Макмастер-Каррдын винттери бар экенин текшериңиз, эгерде аларды жүзгө сатып алсаңыз, алда канча арзан болот. Сиз Amazonдон топтомдорго да заказ берсеңиз болот.

Керектүү куралдар:

• 5,5 мм кутуча ачкычтар топтому
• 2.5, 2.0 мм алты бурчтуу драйверлер Булардын жакшы топтомуна ээ болууга арзыйт.
• 1/8”бургулагыч менен бургулоо Бул бургулоо менде бар.
• Графит майы
• Кандооч
• Solder Мен жакшы ширеткенче, мен начар эритем деп ойлогом.
• Сандер (дүйнөдөгү эң мыкты Сандер)
• 3D принтери Менде XYZ Da Vinci Pro 1.0 бар жана аны менен абдан кубандым.

Механикалык бөлүктөрү:

• Болот эритмеси же баскычтын бурамалары: Сизге керектүү нерседен көп заказ кылууну унутпаңыз, анткени менин эсептерим өчүп калышы мүмкүн!

  (1) М3 х 10мм баскычтын башчысы (Макмастер-Каррдан алуу) (2) М3 х 12мм баскычтын башчысы (Макмастер-Каррдан алуу) (4) М3 х 10мм (Макмастер-Каррдан алуу) (6) М3 х 12мм (Макмастер-Каррдан алуу) (4) М3 х 16мм (Макмастер-Каррдан алуу) (34) М3 х 20мм (Макмастер-Каррдан алуу) (2) М3 х 25мм түймө башы (Макмастер-Каррдан алуу) (8) М3 х 30мм (Макмастер-Каррдан алуу) (4) М3 х 45мм (Макмастер-Каррдан алуу) (30) М3 нейлон бекитүүчү гайкалар (Макмастер-Каррдан алуу) (54) М3 шайбалар (Макмастер-Каррдан алуу)

• (48) 3x6x2mm подшипниктер Бул подшипниктерсиз иштейт, бирок бул аны жакшы кылат.
• (1) 8x22x7mm подшипниктер Сиз ошондой эле фидист спиннерден бирөөнү уурдай аласыз
• 3D Басылган Бөлүктөр Буларды Thingverse бөлүктөрүнөн (2) Beam 20mm x 20mm x 190mm (1) Limitors (1) Motor Screw Mount (1) Platform Rails (1) Platform (1) Rear Screw Mount (1) Slider (1)) Кайчы Ички Төмөн (4) Кайчы Ички (1 комплект) Кайчы Сырт (1) Серво Тоо Алды (1) Серво Тоо Арткы (1 комплект) Аралыктар
• (2) 5/16 "гайка (Home Depot)
• (1) 5/16 "x 5 - 1/2" болт (Home Depot) Сиз кааласаңыз 5/16 "Threaded Rod колдоно аласыз.

Электр:

• Raspberry Pi, мен 3 моделин B колдонуп жатам+, каалаган Pi версиясы иштейт Бул сонун комплект.
• (1) Lewansoul LX-16a Serial Bus Servo, меники 20.00 долларга чейин. (бул үчүн Amazon же Banggood издөө керек болот, шилтеме өзгөрө берет)
• (1) Lewansoul Serial Bus Debug Board.
• (1) Metal Servo Horn
• (2) Чектөө которгучтары
• Силикон зымдары Бул сонун, аларды тырмактарыңыз менен сыйрып алсаңыз болот (эгер тырмагыңызды тиштеп албасаңыз)
• Батареялар Сервону иштетүү үчүн Ikeaдан 4 AA NiMh батареясын колдонуп жатам.

Чыгымдалуучу материалдар:

• Q-Tips
• Microfiber кездеме
• Band-Aids (жок деп ойлойм)

2 -кадам: база

Муну этап менен куруу алда канча оңой, базадан баштайлы. Андан кийин биз электроникага өтүп, акыры кайчыны чогултабыз. Мен PLA жана PETG колдонгонум үчүн ал ар кандай түстө басылган.

Эгер андай кылбасаңыз, бөлүктөрүңүздү басып чыгарыңыз. Бардык бөлүктөрүн басып чыгарууну бүтүрүү үчүн принтериме бир нече күн өттү.

Бөлүктөрдү бул жерден таба аласыз:

Маанилүү коопсуздук кеңештери (Orginal Ghostbusters маалымдамасы, Google it)

• Убактыңызды бөлүңүз жана M3 бурамаларын ашыкча катуулатуу менен жинди болбоңуз, пластикалык тилкелер оңой. Эгерде сиз тешикти сыйрып алсаңыз, анда бөлүгүн кайра басып чыгарууга же горилла клейин (күрөң түстөгү нерселерди) колдонууга жана тешиктин ичин тиш чукугуч менен бир аз жабууга жана колдонуудан мурун бир түндө толугу менен кургатууга туура келиши мүмкүн.
• Кир жуугучтарды "жакшы жагын" өйдө караңыз, ал жакшы көрүнөт.
• Шашпаңыз, болбосо кайра басып чыгарышыңыз керек болот.
• Кайчы бөлүктөрүн акыркы жолу басып чыгарыңыз, анткени ал куруунун акыркы бөлүгү.

Мына.

A. Бардык бөлүктөрдү басып чыгара баштаңыз (бөлүктөр тизмесин караңыз).

B. Кумдуу бөлүгүн жылмакай кылып, жагымдуу нерселерди кыркып алыңыз.

3 -кадам: Limit которуштурууну орнотуу

A. Жалпы коргошунду бүктөңүз (которгучтун капталында бүктөлгөн), андыктан ал чөгүп кетет жана чекти которгучка зым кошулат. Эгер бул кадамды унутуп калсаңыз, сервону орнотууга жетиштүү уруксат жок.

Эскертүү: Бул курулуштун бул бөлүгүндө жасалышы керек болгон жалгыз ширетүү.

B. Серво тоосундагы (4) 1/8”тешиктерди бургулаңыз, жогорудагы сүрөттөгү кызгылт жебелерди караңыз. Бургулоо болттордун эркин өтүшүнө жана кийинчерээк рельстерге Серво тоосун бекемдөөгө мүмкүндүк берет.

C. Акырында, чектөө которгучун Servo тоосуна (2) M3 x 16mm бурамалары менен кошо тиркеңиз.

4 -кадам: Төмөнкү Motor Screw Mount

A. Төмөнкү мотор бурам тоосундагы (5) 1/8 дюйм аркылуу бургулоо, жогорудагы сүрөттө кызгылт жебелерди көрөт.

B. Андан кийин (4) M3 x 12mm баскычтын бурама бурамаларын колдонуп, Төмөнкү Мото Бурама Тоосун металл сервонун мүйүзүнө тиркеңиз.

C. Акырында, Төмөнкү Мотор Винт Тоосун (1) M3 x 10 мм бураманы колдонуп сервого тиркеңиз.

5 -кадам: Сервону жана Болтту орнотуңуз

A. Кызгылт жебелер көрсөткөн жогорудагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй Арткы Серво Тоосундагы (4) 1/8 тешиктерди бургулаңыз.

B. Жогорудагы сүрөттө кызгылт жебелер менен көрсөтүлгөн бурамалуу тешиктеги (2) 1/8 тешиктерди бургула. Эскертүү: Сиздики басып чыгарылган версияга жараша бир аз кыска болушу мүмкүн.

C. Сервону Серво тоосуна орнотуңуз. Жакшы жайгашуу үчүн муну бир аз кыркуу керек болушу мүмкүн. Бир аз бошоп калат. Андан кийин (4) M3 x 45mm бурамалар менен шайбаларды колдонуп, арткы сервону Front Servo тоосуна орнотот. Серво капталга, бирок ары -бери чайпалбайт.

D. 5/16 "x 5 - 1/2" болтту үстүнкү бурамалуу тешикке салыңыз; ал жарашыктуу болушу керек. Туурасын алуу үчүн тешикти бир аз кыркуу керек болушу мүмкүн.

E. колдонуу (2) M3 х 16мм болт жана шайбалар Screw Mounts эки жарымына туташуу.

F. Сиздин жыйын акыркы сүрөткө окшош болушу керек.

6 -кадам: Слайдер жана Арткы Ассамблея

Эми Слайдер менен Арткы Бурамалуу Тоону бекитүү убактысы келди.

A. (2) 5/16 болтторду слайдерге салыңыз. Болттор артка жана артка бир аз ойношу керек. Ойнобой туруп, винт кыймылда болгондо байланат.

B. 5/16 болтунда бир нече дюймдагы сыдырманы бурап коюңуз.

C. Сүрөттөгү кызгылт жебелер менен көрсөтүлгөндөй, арткы бурамалуу подшипниктин капкагындагы (4) 1/8 тешиктерин бургулаңыз.

D. 8мм х 22мм х 7мм подшипникти Арткы бурама тоосуна салыңыз жана подшипниктин капкагын (4) M3 x 12мм болт жана шайба менен бекитиңиз.

E. (2) M3 x 16mm болттор менен (1) чек которгучту тиркеңиз

F. 5/16 болтун подшипникке жылдырыңыз. Эскертүү: Бул жерде бир топ оюн болот. Сиз оюндун көлөмүн азайтуу үчүн электр тасмасы же жылытуучу түтүктү колдонгуңуз келет. кийинки кадам.

7 -кадам: Төмөнкү Ассамблеяны бүтүрүү

Эми моторлоштурулган монтаж бүткөндөн кийин, аны рельстерге орнотуу убактысы келди. Рельстер Улуу Mojave Rover долбоорунун бир бөлүгү жана ашыкча иштөө сыяктуу сезилиши мүмкүн. Мен кайчы көтөргүчтү роверге киргизүүнү пландап жатам жана темир жолдун дизайны мага кийинчерээк кылууга мүмкүнчүлүк берет.

A. Ар бир рельстин бир жагын кум. Сиз бир топту кумдаштыруунун кажети жок, тактарды тегиздөө үчүн жетиштүү.

B. Арткы бурамалуу тоону бурап, адегенде (4) M3 x 30mm болтторду жана шайбаларды колдонуңуз. Бул рельстердин аягында бирдей болушу керек.

C. 5/16 болтту подшипникке салыңыз, сервопривод 4 -тешикте (3 бош тешик калтырып), лента же жылуулуктун кичирейишин каалаган жерге өлчөгүлө. Тасманы же жылуулукту кыскарткыла жана куралды кайра орноткула.

D. (4) M3 x 30mm болтторду жана шайбаларды колдонуу менен 4 -тешиктеги рельске (3 боштукту калтыруу менен) Servo курамын сайыңыз. Белгилей кетчү нерсе, сиздин Servo Mount бир аз башкачараак болушу мүмкүн, мен 5/16 дюймга чейин узарттым. 3 тешикти бош калтырыңыз.

Сиз азыр моторлонгон Ассамблеяны чектөөчү бурамаларды бекитүүгө жана Raspberry Pi слайдерин алдыга жана артка жылдырууга даяр болушуңуз керек.

8 -кадам: Түзөткүчтөрдү чектөө

Эки чекти которгучтар слайддын токтошун каалаган жерде өчүргүчтөрдү иштетет. Тазалоо үчүн жогорудагы бурама өтүүчү эки жерде баскычтын бурамаларын колдонууну каалайсыз. Ошондой эле, эки чекти которгучтун 3D басылган бөлүктөрү бирдей.

A. Бургулоо (2) 1/8 чеги өчүргүчтөрдүн ар биринде тешик ыргытты.

B. Түймө баштын бурамаларын катышуучуларга салыңыз.

C. Ар бир тарткычка чек бурамасын салыңыз, (1) M3 x 20mm, экинчиси (1) M3 x 40mm.

D. Слайдга Limit Switch Engagers тиркеңиз. Серво тараптагы узунураак бураманы (40мм) колдонуңуз.

Эскертүү: Мен тешикти чечип койгондуктан, мен дагы узак иштеген адамыма бекитүүчү гайкаларды бекиттим.

9 -кадам: Пи туташуу

Бул үчүн программалык камсыздоо оңой, ал жөн гана көтөрөт жана түшүрөт. Сиз каалаган нерсени жасоо үчүн кодду түзөтө аласыз, көңүл ачыңыз.

Менин оюмча, сиз Raspberry Piге OSти кантип жүктөөнү жана жөнөкөй Python 3 программасын кантип жазууну билесиз деп ойлойм, Hello World мисалы жакшы болмок.

Бул жерде баштоо үчүн жакшы жер, бирок баштоо үчүн бул жерде бир топ ресурстар бар.

• Сиздин Pi орнотулууда.
• Биринчи Pyhon программаңызды иштетүү.

10 -кадам: Төмөнкү Ассамблеяңызды зымга өткөрүү

Ушуга окшогон кичинекей долбоор үчүн мен Pimoroni Pico HAT Hacker тактасын нан үстүндө колдонууну туура көрөм. Сиз каалаган нерсени колдонсоңуз болот, бирок мага бул кичинекей аппарат жагат. Мен шляпанын эки жагында 40 төөнөгүч аялдын башына ширеттим, бул эки жагында колдонууга мүмкүндүк берет (экинчи сүрөттү караңыз).

Эскертүү: Мен Пи күйүп турганда Raspberry Pis жубайларын жардырдым. Кызылдын +, кара түстүн же -, Серво мүчүлүштүктөр тактасында камтылган жок экенине ынангыла.

A. Кара зымды ар бир которгучтагы жалпы байланыштарга жана Пидеги жерге туташтырыңыз. (6 -пин)

B. Жашыл зымды астыңкы чекти которгучка туташтырыңыз (1 -сүрөттү караңыз), анан GPIO 23 (Pin 16)

C. Сары зымды жогорку чек которгучка туташтырыңыз (1 -сүрөттү караңыз), анан GPIO 22ге (Pin 15)

D. Servo мүчүлүштүктөр тактасын Пидеги USB портуна туташтырыңыз.

E. Servo LX-16A сервосу менен камсыздалган кабель аркылуу Servo Debug тактасына туташтырыңыз

F. Бийликти Servo Debug Boardко туташтырыңыз. Серво тактасын иштетүү үчүн Pi колдонбоңуз, батарейканын тышкы булагын колдонуңуз. Мен 4 АА батарейканы колдондум.

11 -кадам: Python программасын жүктөө жана иштетүү

Мен дагы терминалды кантип баштоону жана Python3 программасын кантип баштоону билем деп ойлойм.

A. Терминалды баштаңыз

B. Биз GitHubдан жуп китепканаларды клондошубуз керек. Биринчиси - Этан Липсондун PyLX16A, экинчиси - BIMThoughts GitHubдан келген кайчы көтөрүү коду.

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

Жогорудагы буйрук төмөнкүлөрдү аткарат:

cd каталогду үй каталогуна өзгөртөт

git clone код файлдарын GitHubдан репозиторийдин аталышындагы папкага жүктөйт.

CD ScissorLift папканы ScissorLift коду турган жерге өзгөртөт

cp../PyLX-16A/lx16a.py. servo командалары үчүн керектүү китепкананы көчүрөт.

C. Сиз Пиңизди Мотор Ассамблеясына жана Мүчүлүштүктөрдү Оңдоо тактасына USB менен Сервого туташтырышыңыз керек.

D. которуу тестин иштетүү үчүн төмөнкүлөрдү териңиз.

cd

cd ScissorLift python3 SwitchTest.py

Программа "түшүп жатат" деп айта баштайт.

Которууну серводон ары иштетиңиз жана программа "жогорулоо" менен жооп берет. Эми сервого эң жакын которгучту иштетиңиз жана программа токтойт.

Мүчүлүштүктөрдү оңдоо:

Эгерде бул сиздин зымдарды эки жолу текшере албаса, мен сары зымды биринчи жолу туура эмес которгучка туташтыруу катасын кетирдим жана ал биринчи которгучту иштеткенден кийин токтойт.

12 -кадам: Motor Test

Эми өчүргүчтөр иштейт, мотордун курамын текшерүү убактысы келди.

Сизде код мурунтан эле жүктөлүп алынган. Баштайлы.

A. Сервоңуз Мүчүлүштүктөрдү тактасына туташкандыгын текшериңиз, кандайдыр бир сайгыч жакшынакай эле жарашат.

B. Терминалдан төмөнкүлөрдү жазыңыз:

cdcd ScissorLift python3 MotorTest.py

Сиздин сыдыргыч кыймылдай баштайт жана качан сервого карай биринчи, андан кийин чектик которгуч ишке киргенде ал башка жакка кетет жана башка чектик которгучка жеткенде токтойт.

Эгер сиз аны байланып баштаганын угуп жатсаңыз, сервисти мүчүлүштүктөрдү оңдоо тактасынан ажыратыңыз жана ctrl-c баскычын басып, программаны токтотуңуз жана эмне үчүн милдеттүү экенин аныктаңыз.

Мүчүлүштүктөрдү оңдоо:

Слайддын ортосунда милдеттүү түрдө:

а. Жаңгактар слайдердин ичинде эркин кыймылдабайт.

б. Бурамалуу бекиткич борборлоштурулган эмес.

в. Подшипник бекер эмес.

Слайддын аягында туташуу өчүргүчтөр зымдын өткөрүлбөгөндүгүнөн же бурама бурамаларын тууралоодон келип чыгат.

г. Серво ctrl-c баскандан кийин кыймылын улантууда, мүчүлүштүктөр тактасына серво зымын ажыратыңыз. Бул сервону баштапкы абалга келтирет.

13 -кадам: Кайчыны чогултуу

Эми биз акыры кайчыны чогулта турган чекке келдик. Кайчынын үч негизги компоненти бар.

1. Сырткы кайчы (биринчи сүрөт, көк попсикула таякчасына окшош)
2. Кайчы Ички (Экинчи Сүрөт Боз)
3. Төмөндөгү кайчы (Экинчи Сүрөт Көк)

Кайчынын ички жана астынкы кайчынын айырмасы, сүрөттүн оң жагында көрсөтүлгөндөй, подшипниктердин жайгашуусу. Видеону көрүңүз, ал жерде түшүндүрүү оңой.

A. Подшипниктерди кайчынын ар бир бөлүгүнө салыңыз. Сиз оюкка кир жуугучту басуу үчүн болт, шайба жана гайканы колдонууңуз керек болот. Эгерде сиз тешикти сындырсаңыз, анда аны оңдоо үчүн клей колдонсоңуз болот.

B. Графит майын жана кебезди колдонуп, кайчынын көтөрүлбөгөн жактарын жабыңыз.

C. М3 х 20мм бурамасын, шайбаны жана бекитүүчү гайканы колдонуу. Кайчы менен тышкы байланышты ортоңку туташтыруудан баштаңыз. (сүрөттү караңыз)

D. Тышкы кайчынын аягына подшипниктин ичинде турган башка тышкы кайчыны туташтырыңыз. Андан кийин ортосуна дагы бир ички кайчыны туташтырыңыз.

E. Кайчы түгөнгүчө ички жана сырткы кайчыны бекитүүнү улантыңыз.

14 -кадам: Кайчыны базага бекитүү

Колдонуу (2) M3 x 20mm (2) жуугучтар жана 3d басылган мейкиндиктер кайчынын ассамблеясын базанын серво тоосуна туташтырат.

(2) M3 x 12mm колдонуп, кайчы түзүлүштү слайдер менен туташтырыңыз.

Платформадан башка сизде жумушчу кайчы көтөргүч бар.

15 -кадам: Scissor Run Test

Эгерде сиз андай кыла элек болсоңуз, кайчыңызды Raspberry Piге көтөрүңүз.

A. Raspberry Piдеги терминалдан MotorTest.pyди кайра иштетип, кайчыңыздын көтөрүлүп жатканын көрүңүз.

Байкап көрүңүз:

• Ар кандай милдеттүү
• Чектүү бурамаларды тазалоо
• Эгерде ал байланса же бир нерсе болуп калса, адегенде сервону мүчүлүштүктөрдү тактадан ажыратыңыз.

16 -кадам: Платформаны тиркөө

Балким, сиз азыр платформага кантип коюуну түшүндүңүз.

A. Платформаны кандай максатта каалаарыңызды аныктаңыз.

B. Платформа рельстерин кайчынын үстүнүн сыртына бекит. Сизге бөлгүч керек болгон тарапта сизге M3 x 25mm бурама жана 2 шайба керек болот. Экинчи тарапта M3 x 20mm бурамасын 1 шайба жана 1 гайка менен колдонуңуз.

C. М3 х 12мм бурамалар менен шайбаларды колдонуп, платформанын үстүн рельстерге бекиңиз.

17 -кадам: Рахмат

Ушул даражага жеткениңиз үчүн рахмат, үмүт кылам, сизде эмне кылууну билбей турган жумушчу кайчы көтөргүч бар, же сизде аны кантип колдонуу жөнүндө эң сонун түшүнүгүңүз бар.

Кандай болбосун, сиз сонун убакыт өткөрдүңүз жана бир нерсе үйрөндүңүз деп үмүттөнөм.

Автор биринчи жолу экинчи орунду ээледи