Создайте напечатанную на 3D-принтере турель для минигана Nerf для вашего радиоуправляемого танка

В этом уроке я покажу вам, как построить двуствольную турель для минигана для напечатанного на 3D-принтере танка, который я построил в одном из своих предыдущих видео. Внимание, спойлер:миниган или гатлинг-пистолет на самом деле фальшивка, но благодаря этому танк выглядит очень круто и с ним интересно играть.

Вы можете посмотреть следующее видео или прочитать письменное руководство ниже.

Обзор

У турели есть магазин, вмещающий около 200 дротиков, и она может выстрелить ими всеми примерно за минуту. Это скорострельность около 200 стрел в минуту. Дротики могут летать со скоростью около 50 м/с. Это обеспечивает дальность действия около 12 метров.

Это максимальные характеристики, которые не являются чем-то сумасшедшим, но мы можем контролировать их независимо, как мощность стрельбы, так и скорострельность, через радиоуправляемый передатчик.

Для управления танком я использую дешевый коммерческий радиоуправляемый передатчик, который передает ему команды. На танке имеется подходящий радиоуправляемый приемник, который принимает команды и передает их на микроконтроллер.

Мозгом этой платформы является плата на базе микроконтроллера Atmega2560, и для простоты соединения всего этого я сделал специальную печатную плату, которую можно просто прикрепить поверх платы.

Итак, как я уже упоминал, у нас нет настоящего минигана или механизма потрошения, который стреляет дротиками-нерфами, а есть простой и распространенный метод стрельбы дротиками-нерфами с помощью маховиков. Маховики вращаются с очень высокой скоростью и в противоположном направлении, поэтому, когда мягкая часть дротика соприкасается с ними; они довольно энергично бросают дротик.

Чтобы привести дротики в такое положение для движения, у нас есть вращающаяся часть, которая просто толкает дротики на место во время вращения.

А что касается хранения нерф-дротиков, я использовал еще один простой метод. Я сделал большой магазин, в котором хранятся дротики-нерфы, и с помощью силы тяжести и двух роликов в нижней части магазина дротики-нерфы устанавливаются на место, чтобы толкатель подталкивал их к маховикам.

И все же, несколько слов о танке из предыдущего видео. Итак, я спроектировал полностью напечатанный на 3D-принтере танк с двухскоростной коробкой передач, с помощью которой мы можем выбирать более низкую или более высокую передачу и получать либо более высокий крутящий момент, либо более высокую скорость в зависимости от местности или применения, для которого он используется.

В танке также есть крутые светодиодные фонари, то есть адресуемые светодиодные ленты, с помощью которых мы можем создавать бесконечные потрясающие световые эффекты. Итак, все подробности по постройке танка вы можете посмотреть в предыдущей статье, а теперь в этой статье мы можем сосредоточиться на постройке башни для минигана для него.

Проектирование турели для минигана NERF

Давайте сначала посмотрим на процесс проектирования. Для проектирования башни я использовал Onshape, который также является спонсором этого проекта.

Onshape — это облачная 3D-система CAD и PDM профессионального уровня, которую я использую в своих проектах.

Я рекомендую инженерам-механикам и дизайнерам продуктов попробовать Onshape. Вы и ваша компания можете использовать Onshape Professional бесплатно в течение 6 месяцев на https://Onshape.pro/HowtoMechatronics

Моя главная цель в этом проекте заключалась в том, чтобы, честно говоря, выглядеть круто, поэтому я придумал эту конструкцию с двойным стволом, а также иметь большой магазин, в который можно было бы вместить как можно больше дротиков.

Для поворота и наклона башни я использовал два коротких шаговых двигателя NEMA17. Перемещение панорамирования происходит у основания с помощью одной шестерни.

Основание прикреплено к танку и имеет фиксированную шестерню в центре, а верхняя часть башни поворачивается или вращается, когда шаговый двигатель вращает другую пару шестерен вокруг неподвижной центральной шестерни.

С другой стороны, наклонное движение происходит с задней стороны с помощью винтового механизма.

Маховики приводятся в движение двигателями постоянного тока со скоростью 12000 об/мин. Нам нужно два маховика для каждого ствола, поэтому нам понадобится всего 4 двигателя постоянного тока на 12 В.

При выстреле дротики-нерфы пролетают через центральный ствол. Другие бочки вокруг него созданы просто для того, чтобы придать ему такой крутой вид.

Чтобы вставить дротики в маховики, я использую двигатель постоянного тока со скоростью 50 об/мин, который приводит в движение вал диаметром 6 мм через зубчатую передачу. На каждой стороне вала есть толкатели дротиков, которые толкают дротики в маховики при вращении вала.

Кроме того, у нас есть магазин, вмещающий около 200 дротиков, и в нижней части него ролики, которые помогают направлять дротики в нужное положение для их подачи на маховики.

Ролики приводятся в движение двигателем постоянного тока со скоростью 20 об/мин в паре с парой шестерен, которые заставляют их вращаться в правильном направлении.

На самом деле это была самая сложная часть всего проекта. Я имею в виду, что на первый взгляд все выглядит просто. Под действием силы тяжести дротики должны опускаться вниз, а ролики направляют их, но проблема в том, что дротики-нерфы очень легкие. Вдобавок к этому, они утяжелены носом из-за переднего резинового наконечника, и из-за этого им так сложно управлять таким образом.

3D-модель и файлы загрузки STL

Вы можете просмотреть 3D-модель этого радиоуправляемого танка NERF Minigun Turret прямо в веб-браузере с помощью Onshape.

Вы можете получить 3D-модель этого радиоуправляемого танка/платформы-робота, а также файлы STL для 3D-печати на сайте Cults3D.

3D-печать

Я всегда говорю это в своих видео:при 3D-печати важно использовать функцию горизонтального расширения, или теперь в слайсере Creality Print она называется компенсацией контура X-Y и компенсацией отверстия X-Y.

Если мы оставим эти настройки по умолчанию, размеры отпечатков, вероятно, не будут такими же, как в модели CAD, и это связано с расширением нити при 3D-печати. Дырочки обычно получаются меньше, а контуры больше.

Для этого проекта для некоторых деталей, таких как, например, ролики магазина и их валы, нам нужны свободные соединения или посадка с зазором, а с другой стороны, для некоторых деталей, таких как узел ствола, нам нужны плотные соединения или посадка с натягом. Итак, мы используем либо отрицательные, либо положительные значения для этих настроек в зависимости от детали. Я использовал значения в диапазоне +-0,1 мм. Однако получить правильные значения можно, только выполнив несколько тестовых отпечатков с разными значениями.

Для печати всех деталей я использовал 3D-принтер Creality K2 Plus. Благодарим Creality за предоставленный мне этот превосходный 3D-принтер. Creality K2 Plus — на самом деле один из лучших 3D-принтеров, которые я когда-либо использовал. Вы можете просто бросить в него что угодно, будь то небольшая деталь или размер 350x350 мм, и он отлично выполнит свою работу.

Ознакомьтесь с моим подробным обзором Creality K2 Plus. Также приобретите его в магазине Creality USA; магазин Creality EU; Амазонка.

Сборка турели для минигана NERF

Итак, вот все детали, напечатанные на 3D-принтере, и мы можем приступить к сборке турели.

Печать всего этого занимает довольно много времени, так как деталей много и некоторые из них довольно большие.
Вот полный список компонентов, необходимых для этого проекта, таких как двигатели постоянного тока, подшипники, болты и гайки.

Спецификация

M3x8мм – 14
М3х10мм – 10
М3х16мм – 12
М3х16/18мм – 4
М3х20мм – 10
М3х25мм – 4
М3х8мм с потайной головкой – 12
М3х10мм с потайной головкой – 4

M4x20мм – 6
М4х25мм – 2
М4х30мм – 1

Шпильки M3 – 10

Контргайка M3 – 50
Гайка М3 – 10
Контргайка M4 – 40
Гайка М4 – 1
Гайка М6 – 4

Раскрытие информации:это партнерские ссылки. Как сотрудник Amazon, я зарабатываю на соответствующих покупках.

Электронную спецификацию можно найти в разделе принципиальных схем.

Сборка турели

Собственно, перед сборкой башни я установил в амортизаторы новые пружины. Это обязательный шаг, потому что теперь с помощью башни мы добавим массу верхней части танка.

Оригинальные пружины амортизаторов слишком слабы и не смогут выдержать весь такой вес. Я купил пружины такого же размера, как и оригинал, длиной 30 мм и внешним диаметром 15 мм, только с тикерной проволокой. Оригинальный провод имел толщину 1 мм, здесь я легко мог нажать эту пружину двумя пальцами. Новые имели толщину 1,5 мм и были намного прочнее. Сзади я установил пружину толщиной 1,8 мм, потому что большая часть веса башни будет находиться там. Хотя я бы порекомендовал вам приобрести только пружины толщиной 1,5 мм, поскольку они будут достаточно прочными даже для спины.

В любом случае, сборку можно начать с установки основания турели на место. Эта базовая часть будет прикреплена к задней стороне крышки бака. Два отверстия на внутренней стороне основания совпадают с двумя отверстиями на крышке резервуара. Я использовал их, чтобы правильно выровнять основание, а с помощью сверла диаметром 3 мм проделал отверстия в задней крышке резервуара.

Я специально разместил эти отверстия на ребрах на внутренней стороне крышки, чтобы они были достаточно прочными, чтобы надежно удерживать основание башни. Я также разметил и сделал отверстие для прохождения проводов от турели. Я имею в виду, что эти новые отверстия будут обновлены до исходных файлов 3D-модели танка, поэтому, если вы строите резервуар сейчас, отверстия будут там. Крепим основание башни к крышке танка четырьмя болтами М3 и гайками.

Далее мы можем установить панорамную платформу поверх основания. Эта платформа сидит и вращается на шарикоподшипниках, прикрепленных к основанию. Я использую подшипники с внешним диаметром 13 мм и внутренним диаметром 6 мм.

Я намеревался использовать подшипники с внутренним диаметром 4 мм, но они у меня закончились, поэтому я напечатал несколько втулок на 3D-принтере, чтобы я мог по-прежнему использовать эти подшипники с внутренним диаметром 6 мм и болтами M4. Видите ли, я установил 4 таких подшипника, но я обновлю модель до 6 подшипников, чтобы обеспечить лучший контакт.

Чтобы обеспечить совмещение двух частей, мы используем подшипник с внешним диаметром 47 мм и внутренним диаметром 35 мм. Подшипник устанавливается между обеими частями, поэтому мы получаем хорошее и плавное движение. Для крепления верхней части мы будем использовать этот фланец сверху подшипника. Однако прежде чем мы это сделаем, сначала нам нужно вставить шаговый двигатель для панорамирования. Шаговый двигатель соответствует стандарту NEMA17, но его длина составляет всего 24 мм, поэтому он легко помещается на месте.

Возможно, мы могли бы также использовать 30-миллиметровый NEMA17, потому что позже я обнаружил, что этот более короткий вариант немного испытывает трудности с точки зрения мощности при движении панорамирования. На этом этапе нам также необходимо прикрепить шестерню к валу двигателя. Для ее фиксации имеется прорезь для вставки болта М3, после чего с помощью установочного винта мы можем надежно закрепить шестерню на валу.

Чтобы завершить сборку поддона, нам нужно установить в основание несколько резьбовых вставок, а затем с помощью фланца закрепить подшипник, и тем самым платформа поддона зафиксируется на месте.

Хорошо, теперь мы можем установить наклонную платформу. Это странная часть, похожая на швейцарский сыр. Да, в нем так много отверстий, потому что нам нужно прикрепить к нему много деталей.

Для наклонного шарнира нам необходимо установить два подшипника по бокам платформы. Это те же самые подшипники с внешним диаметром 13 мм. Однако здесь стоит отметить, что не следует с силой вставлять подшипники в отверстия, поскольку ширина детали составляет всего 5 мм, и она может легко задержаться или затормозить в этом месте.

Я использовал алмазный напильник, чтобы сгладить и расширить отверстие, чтобы подшипник мог легко вставиться. Двумя болтами М4 закрепляем наклонную платформу на месте и таким образом формируем наклонное соединение.

Далее мы можем установить кронштейн, который будет удерживать шаговый двигатель наклона. Затем мы можем установить цилиндроподобную деталь, которая будет образовывать приводной винтовой механизм наклона. Для этой цели нам также понадобится стержень с резьбой М4. Нам нужны две детали длиной 66 мм.

Итак, сначала закручиваем гайку М4 в верхней части цилиндра, а потом уже можно вкручивать стержень с резьбой. Для соединения вала шагового двигателя диаметром 5 мм с резьбовым стержнем диаметром 4 мм я буду использовать эту напечатанную на 3D-принтере муфту, которую можно затянуть с помощью болта М3 и гайки. Затем с помощью другого стержня диаметром 66 мм нам просто нужно соединить кронштейны шагового двигателя и сформировать механизм наклона.

Итак, когда мы вращаем стержень с резьбой, механизм наклона идет либо вверх, либо вниз. Здесь мы можем заметить, что механизм совсем не прочный. Колебания происходят из-за гайки М4, которая неплотно прилегает к цилиндру. Я заменил цилиндр, чтобы он прилегал более плотно, и теперь стало лучше. Конечно, весь механизм наклона немного шатается, потому что гайка М4 и стержень с резьбой имеют люфт между собой, как и остальные шарниры, но, думаю, этого вполне достаточно.

Далее можно переходить к установке на маховики двигателей постоянного тока. Это двигатели постоянного тока 12 В со скоростью 12000 об/мин. Чтобы закрепить их на месте, нам понадобятся болты с потайной головкой M2,5.

После закрепления мы можем вставить маховики в валы двигателя. Отверстие маховика рассчитано и напечатано на 3D-принтере с допусками, обеспечивающими посадку с натягом на вал двигателя, поэтому нам не нужно использовать какие-либо винты для их фиксации на месте.

Между маховиками и наклонной платформой должен быть зазор 2,5 мм, поэтому здесь я использую сверло диаметром 2,5 мм в качестве ограничителя при вставке маховиков. Однако позже я заметил, что вал двигателя при нажатии имеет осевой люфт около 0,5 мм, поэтому, используя сверло диаметром 2,5 мм в качестве ограничителя, мы получаем зазор в 3 мм. Итак, нам следует использовать дрель или что-нибудь еще с диаметром 2 мм в качестве ограничителя.

После установки маховиков следует проверить, хорошо ли они контактируют с нерф-дротиками.

Они должны иметь хорошее сцепление, но в то же время не должны быть очень тугими. Чтобы получить правильный захват, вы можете попробовать разные значения настроек горизонтального расширения при 3D-печати. Это также относится к получению правильных размеров отверстий для посадки с натягом на вал двигателя.

Далее мы можем установить деталь, которая удерживает дротики перед тем, как они будут прижаты к маховикам.

Закрепляем его двумя болтами М3 и гайками. Я думаю, что хорошо, чтобы подобные детали были модульными или не печатались как единое целое с платформой, поскольку таким образом мы можем изменить их в любое время, если это необходимо.

На этом этапе мы можем подключить двигатели постоянного тока маховиков к питанию, чтобы убедиться, что они работают правильно, прежде чем приступить к сборке.

Перейдем к установке выходного ствола. Эта деталь предназначена для установки между маховиками и для направления дротиков по центру, если они выходят из маховиков под углом.

Прежде чем закрепить его на наклонной платформе, нам необходимо вставить два подшипника с внешним диаметром 47 мм и внутренним диаметром 35 мм, а также с дистанционными кольцами между ними. Эти подшипники будут удерживать вращающиеся стволы башни.

Также нам нужно добавить это стопорное кольцо, которое позже будет удерживать механизм вращающихся стволов на месте. Этот выходной ствол крепим к механизму наклона двумя болтами М3 и гайками.

Далее можно установить основание ствола. Эта деталь будет вращаться через подшипники вокруг выходного вала, который мы только что установили. Чтобы закрепить его на месте, сначала нам нужно установить на него несколько резьбовых вставок. Тогда мы сможем поставить его на подшипники.

Закрепляем его стопорным кольцом сзади с помощью болтов М3 с потайной головкой.

Когда у нас есть два основания стволов, мы можем разместить ведущую шестерню посередине между ними. Редуктор будет приводиться в движение двигателем постоянного тока напряжением 12 В. В моем случае это двигатель со скоростью 1300 об/мин, но может быть и 300 об/мин.

Двигатель постоянного тока фиксируется с помощью кронштейна, прикрепленного к наклонной платформе. С помощью установочного винта мы можем закрепить шестерню на валу двигателя.

Теперь давайте сделаем так, чтобы эта турель выглядела очень круто. Соберем стволы и сделаем вид минигана. Я решил поставить одну бочку побольше посередине, через которую будет проходить дротик, и еще три бочки поменьше вокруг нее, чтобы придать такой крутой внешний вид. Для упрощения 3D-печати я разделил бочки пополам. Они не ровно пополам, а с небольшой разницей в длине, так что надо это иметь в виду. Для их сборки мы будем использовать эти кронштейны, которые одновременно функциональны и придают им крутой внешний вид.

Итак, просто вставляем стволы в кронштейны, но здесь важно, чтобы между ними было правильное прилегание, чтобы они прочно держались на месте. Чтобы добиться этого, мы можем поиграть с уже упомянутыми настройками горизонтального расширения вашего слайсера при 3D-печати. Я думаю, вам следует сначала сделать несколько тестовых распечаток, чтобы выяснить, какие значения дадут вам эту посадку с натягом.

В первой секции центральный ствол должен быть более длинным, а три других ствола — более короткими. Второй кронштейн следует вставить в противоположном направлении, посередине внешних стволов.

Затем мы можем добавить второй набор бочек и кронштейны в конце. Здесь я вставляю две скобки в конце, опять же для лучшего визуального вида. Внешние стволы должны совпадать с последним кронштейном, а центральный кронштейн должен быть немного отведен назад.

Наконец, мы можем просто прикрепить узел этого ствола к основанию ствола тремя болтами M3.

Нам нужно повторить тот же процесс для другой стороны, и с бочками мы покончим.

Они выглядят просто супер круто. Еще круче, когда я привел в действие их мотор.

Однако мы можем заметить, что вес двух бочек значительно прогибает наклонную платформу. При проведении этого теста платформа даже сломалась. На самом деле он был очень плохо спроектирован.

Единственная точка толщиной около 8 мм поддерживала весь вес относительно наклонных шарниров по бокам. Поэтому, конечно, мне пришлось перепроектировать его, чтобы сделать более прочным. К счастью, в этой точке детали можно было добавить больше материала и повысить прочность.

Я также соединил боковые стороны с центральной частью для дополнительной прочности. Это всего лишь небольшие соединения размером 6x7 мм, поскольку это было единственное доступное пространство для этой цели, но они все равно имеют большое значение для повышения прочности всей платформы.

Я также увеличил количество стенок и плотность заполнения при 3D-печати перепроектированной детали. Теперь он чувствует себя намного крепче. Я все собрал и проверил еще раз. Было намного лучше, правда теперь вышла из строя муфта между шаговым двигателем и стержнем с резьбой. Впрочем, это не имело большого значения, я просто удлинил муфту, чтобы затягивать ее двумя болтами вместо одного.

Механизм наклона все еще шатается после всего добавленного веса, но это происходит не только из-за механизма наклона, но и из-за поворотного шарнира, который, казалось, немного потерялся. Поэтому я сказал, что модернизирую основание сковороды, чтобы в ней было 6 опорных подшипников вместо 4.

В любом случае, мы можем продолжить сборку механизма толкателя дротиков. Во-первых, мы можем вставить двигатель постоянного тока на место. Вот вставляю 1300об/мин, но потом пойму, что поэтому слишком высокая скорость для этой цели. Здесь нам нужен двигатель с максимальной скоростью 100 об/мин. В любом случае, этот двигатель постоянного тока через зубчатую передачу будет приводить в движение вал диаметром 6 мм, к которому с обеих сторон мы прикрепим детали толкателя.

В качестве вала я использую стержень с резьбой М6, потому что его гораздо дешевле и проще достать. Резьбовые стержни не так точны по сравнению с обычным валом диаметром 6 мм, особенно при использовании в комбинированных подшипниках, но это нормально, поскольку для этого механизма такая точность не требуется.

Длина этого вала составляет 166 мм, он крепится с помощью гаек М6 во внутренней части наклонной платформы и прижимается к шарикоподшипникам.

Шестерня и толкатели крепятся к валу с помощью потайных винтов. Механизм толкателя, похоже, сейчас работает нормально.

Хорошо, теперь мы сможем установить магазин для нерф-дротиков. Но прежде чем это сделать, лучше добавить провода к двигателям постоянного тока, так как сейчас у нас больше доступа к ним. Нам нужны провода длиной около 30 см для каждого мотора.

Что касается двигателей маховика, я соединил их все вместе параллельно, поэтому к контроллеру подошел только один провод + и –, так как все они должны работать с одинаковой скоростью и управляться одновременно.

Однако нам следует проверить полярность и убедиться, что каждый маховик вращается в правильном направлении для стрельбы нервными дротиками. Мы также можем подключить шаговый двигатель, а затем пропустить все провода через центральное отверстие.

Теперь мы можем перейти к установке магазина для дартса. В него можно вместить около 200 дротиков, но мы можем легко увеличить его вместимость, просто разложив его вверх или в стороны. Для крепления к наклонной платформе нам понадобятся эти кронштейны и несколько болтов М3. Но прежде чем мы это сделаем, нам следует установить двигатель постоянного тока для роликов магазина.

Он крепится на кронштейн, который нам сначала нужно прикрепить к магазину с помощью болтов М3. Двигатель постоянного тока, который я здесь устанавливаю, имеет напряжение 12 В, 50 об/мин, но мы могли бы пойти еще ниже, например, 20 об/мин. Поскольку ролики будут работать на очень низких оборотах, валы для них просто напечатаны на 3D-принтере.

Этот двигатель будет приводить в движение ролики через набор шестерен. Здесь вы видите, что левый ролик приводится в движение непосредственно шестерней двигателя, а правый ролик приводится в движение другой шестерней, находящейся между роликом и шестерней двигателя, чтобы обеспечить противоположное направление.

Нам нужно установить в магазин несколько резьбовых вставок, а затем использовать их для крепления крышки к нему сзади.

Теперь мы можем вставить магазин на место и закрепить его на наклонной платформе с помощью кронштейнов и болтов М3 и гаек.

Вот и все, турель для минигана готова, за исключением некоторых крышек, которые я позже добавлю для закрытия и защиты движущихся частей.

Теперь мы можем подключить двигатели постоянного тока к питанию, чтобы посмотреть, как все работает в движении. Теперь самое время добавить в журнал такие же дротики для ботаников, чтобы проверить, действительно ли все это работает.

Мои первоначальные испытания системы ослабления минигана прошли не так уж и хорошо. Дротики часто застревали, поэтому мне пришлось внести несколько изменений в конструкцию, чтобы они заработали.

Пришлось добавить еще один ролик на противоположном сайте, чтобы лучше загружалась система. Это означало, что мне пришлось изменить дизайн магазина отверстий. Я так и сделал, вот как это выглядит после этих изменений.

Наконец, после стольких доработок и обновлений, загрузчик nerf darts стал приемлемым.

Я бы не сказал, что он на 100% идеален, потому что время от времени он все равно может застревать, но все же я думаю, что он достаточно хорош.

В любом случае, мы можем заняться электроникой или подключить башню к изготовленной на заказ плате, которая есть у меня на танке.

Принципиальная схема

Давайте взглянем на электронику турели NERF Minigun Turret и радиоуправляемого танка и объясним, как она работает. Мозг представляет собой плату на базе микроконтроллера ATmega2560 или плату Arduino MEGA.

Спецификация

Вы можете получить компоненты по ссылкам ниже:

Раскрытие информации:это партнерские ссылки. Как сотрудник Amazon, я зарабатываю на соответствующих покупках.

Что касается спецификации радиоуправляемого бака, пожалуйста, ознакомьтесь со статьей RC-танк.

Таким образом, четыре двигателя постоянного тока для маховиков будут управляться через один МОП-транзистор с ШИМ-сигналом. И еще один МОП-транзистор для мотора стволов. Нам не нужно менять направление вращения этих двух двигателей, поэтому мы можем просто контролировать их скорость с помощью сигналов ШИМ. С другой стороны, для роликов и двигателей толкателей мы будем использовать специальные приводы двигателей постоянного тока, которые также имеют H-мосты, чтобы мы могли изменять направление вращения. Я хочу иметь возможность изменять направление вращения, потому что в случае застревания дротиков мы можем активировать ролики и толкатель, чтобы они двигались в обратном направлении и таким образом отклеили дротики. Эта функция оказалась, что она работает.

Для управления двумя шаговыми двигателями NEMA17 и механизмом поворота и наклона мы используем два шаговых двигателя A4988.

Пользовательская плата

Я вытащил изготовленную по индивидуальному заказу печатную плату из мегаплаты Arduino и припаял на место эти несколько дополнительных деталей.

Видите ли, когда я проектировал эту печатную плату в своем предыдущем видео, я планировал заранее и включил специальные места для подключения МОП-транзисторов, а также драйверов шаговых двигателей A4988.

Вы можете найти и загрузить файл Gerber для этой печатной платы в сообществе обмена проектами PCBWay, через которое вы также можете напрямую заказать печатную плату.

Да, я заказал печатную плату в PCBWay. PCBWay предоставляет отличные услуги по производству и сборке печатных плат, которые я очень рекомендую.

В любом случае нам нужно подключить все, как описано на схеме, и вернуть плату на место в плату Arduino Mega.

Однако вместо того, чтобы использовать более эффективные драйверы двигателей постоянного тока DRV8871 для привода роликов и двигателей толкателей, я в конечном итоге использовал устаревший и неэффективный драйвер двигателя постоянного тока L298N. У меня просто не получалось заставить работать моторы с первыми драйверами; Я не мог должным образом контролировать их скорость с помощью сигнала ШИМ. Я думаю, тип двигателя просто не соответствовал драйверам DRV8871. С драйвером L298N ШИМ-управление у них работало корректно.

Раньше для питания танка я использовал аккумулятор 3S Lipo, и это было нормально, но теперь считаю, что аккумулятор 4S Lipo более уместен.

При использовании батареи 3S, когда напряжение элементов падает до номинального значения 3,7 В, общая мощность составляет 11,1 В, что уже ниже 12 В, и поэтому мы теряем мощность двигателей. При использовании батареи 4S номинальное общее выходное напряжение составляет 14,8, что на самом деле намного выше 12 В, но мы можем использовать понижающий преобразователь, чтобы зафиксировать выходное напряжение 12 В.

Таким образом, мы всегда будем получать фиксированные 12 В, независимо от того, полностью ли заряжена батарея до 16,8 В или разряжена до 14 В. Тем не менее, мы должны сначала убедиться, что мы установили желаемое напряжение, прежде чем подключать его к цепи.

Теперь осталось запрограммировать плату Arduino Mega и запустить турель. Я просто кратко пройдусь по коду Arduino, а в статье на сайте вы найдете более подробную информацию о том, как он работает.

Программирование турели-минигана NERF и радиоуправляемого танка

Вы можете найти и загрузить код вместе с 3D-файлами на Cults3D.

Итак, с помощью библиотеки IBusBM читаем входящие данные от RC Transmitter.

// Reading the data comming from the RC Transmitter
 IBus.loop();
 ch0 = IBus.readChannel(0); // ch0 - left and right;
 ch1 = IBus.readChannel(1); // ch1 - forward and backward;
 ch2 = IBus.readChannel(2); // ch2 - tilt;
 ch3 = IBus.readChannel(3); // ch3 - pan;
 ch4 = IBus.readChannel(4); // ch4 - firing power;
 ch5 = IBus.readChannel(5); // ch5 - firing rate;
 ch6 = IBus.readChannel(6); // ch6 - Gear shifter
 ch7 = IBus.readChannel(7); // ch7 - unstuck - reverse rotation
 ch8 = IBus.readChannel(8); // ch8 - lights
 ch9 = IBus.readChannel(9); // ch9 - fireCode language: JavaScript (javascript)

Мы используем все 10 каналов популярного RC-передатчика Flysky fs-i6. Официально это 6-канальный RC-передатчик, но мы можем включить для работы еще 4 канала.

Мы преобразуем входящие данные в подходящие значения в зависимости от того, для чего мы их используем.

// Stepper Pan
 if (ch3 >= 1000 && ch3 < 1485) {
 panVal = map(ch3, 1000, 1485, -400, 0);
 } else if (ch3 > 1515 && ch3 <= 2000) {
 panVal = map(ch3, 1515, 2000, 0, 400);
 } else {
 panVal = 0;
 }
 stepperPan.setSpeed(panVal); // Pan
 stepperPan.run();Code language: HTML, XML (xml)

Например, мы преобразуем входящие данные канала 3 левого джойстика в значения от 0 до 400, которые затем используются с функцией setSpeed в библиотеке AccellStepper для запуска шагового двигателя с соответствующей скоростью.

С другой стороны, для управления двигателями постоянного тока мы преобразуем входящие данные в значения от 0 до 255, для управления двигателями значениями ШИМ с помощью функции AnalogWrite().

 if (ch9 == 2000) {
 firingPower = map(ch4, 1000, 2000, 0, 255);
 analogWrite(M4_Flywheels, firingPower);
 firingRate = map(ch5, 1000, 2000, 0, 255);
 barrelsSpeed = firingRate;
 if (barrelsSpeed > 120) {
 barrelsSpeed = 120;
 };
 analogWrite(M3_Barrels, barrelsSpeed);
 digitalWrite(M6_MagRoller_IN1, LOW);
 digitalWrite(M6_MagRoller_IN2, HIGH);
 analogWrite(M6_MagRoller_enB, firingRate);
 digitalWrite(M5_Feeder_IN1, LOW);
 digitalWrite(M5_Feeder_IN2, HIGH);
 analogWrite(M5_Feeder_enA, firingRate);
 }

Для лучшего понимания кода проверьте сам код, так как он содержит комментарии и описания работы отдельных строк.

Тестирование турели для минигана NERF

Загрузив код, мы сможем включить платформу робота и RC-передатчик для его тестирования. На дисплее передатчика мы можем увидеть напряжение LiPo батареи, а также напряжение приемника и передатчика. Правым джойстиком управляем движением танка. Я установил управление освещением на левый трехпозиционный переключатель, чтобы мы могли выбирать из двух разных режимов освещения.

Левым джойстиком мы управляем системой поворота и наклона турели. С помощью самого правого джойстика мы активируем стрельбу нерф-дротиками. Правым потенциометром мы можем управлять темпом стрельбы, а левым потенциометром – мощностью стрельбы, т.е. частотой вращения маховиков. Самое приятное то, что все может работать одновременно. Танк может стрелять нервными дротиками во время движения, панорамирования и наклона, а также при включенном свете.

Тем не менее, если честно, это была адская поездка. При проектировании и создании этого проекта я столкнулся с таким количеством проблем, поэтому решил показать вам все это, чтобы вы увидели, что иногда нужно, чтобы создать такой проект.

Надеюсь, вам понравился этот урок и вы узнали что-то новое.

Создайте фрезерный станок с ЧПУ, напечатанный на 3D-принтере:точность 0,05 мм на металле и дереве — пошаговое рук… Создайте высокопроизводительный радиоуправляемый танк с двухскоростной коробкой передач, напечатанный на 3…

Производственный процесс

3D печать

Система управления автоматикой

Промышленные технологии