1KG सुमोबोट बिल्ड: 6 चरण

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

यह निर्देश आपको 1 किलोग्राम के सूमोबोट के डिजाइन और निर्माण की प्रक्रिया के माध्यम से मार्गदर्शन करेगा।

लेकिन पहले, मैंने इसे लिखने का फैसला क्यों किया, इस पर थोड़ी पृष्ठभूमि। मैं एक प्रतियोगिता के लिए अपने पुराने सुमोबोट की मरम्मत करने वाला था जब मुझे एहसास हुआ कि मैंने कभी भी सूमोबोट बनाने का निर्देश नहीं दिया है। मैं पिछले एक साल से इंस्ट्रक्शंस में शांत हूं, इसलिए मैंने फैसला किया कि मैं इस इंस्ट्रक्शनल के साथ वापस आऊंगा कि कैसे 1KG सुमोबोट बनाया जाए।

सबसे पहले, आप में से बहुत से लोग सोच रहे होंगे: एक सुमोबोट क्या है?

मूल रूप से, एक सूमोबोट एक प्रकार का रोबोट है जिसका उपयोग सूमोबोट या रोबोट-सूमो प्रतियोगिताओं में किया जाता है। जैसा कि नाम से पता चलता है, लक्ष्य सूमो कुश्ती के समान एक दूसरे को रिंग से बाहर धकेलना है। सुमोबोट को ही रिंग से बाहर एक और सुमोबोट को धकेलने के एकमात्र उद्देश्य से बनाया गया है। इस निर्देशयोग्य में सूमोबोट 1 किलोग्राम है। हालांकि, अन्य वजन वर्ग हैं जैसे कि 500 ग्राम और 3 किलोग्राम।

आवश्यक कौशल:

• सीएडी (कंप्यूटर एडेड डिजाइन) से परिचित
• टांकने की क्रिया
• Arduino में प्रोग्रामिंग

इस परियोजना के लिए बहुत अधिक कौशल की आवश्यकता नहीं है। बस सीएडी, सोल्डरिंग और प्रोग्रामिंग के साथ सहज होना एक लंबा रास्ता तय करता है। जटिल कंप्यूटर एडेड डिज़ाइन कैसा लगता है, इससे डरो मत। ऑटोडेस्क अपने स्वयं के सॉफ्टवेयर पर मुफ्त व्यापक ट्यूटोरियल प्रदान करता है (मैं खुद फ्यूजन 360 का उपयोग करता हूं) और यह रस्सियों को सीखने वाले शुरुआती के लिए बेहद मददगार है। मेरे लिए, जो अधिक महत्वपूर्ण है वह है सीखने की इच्छा और तत्परता, और निश्चित रूप से रास्ते में मज़े करना।

इसके साथ, चलिए शुरू करते हैं।

पी.एस. मैं इस निर्देशयोग्य को मेक इट मूव प्रतियोगिता में भी प्रवेश कर रहा हूं। अगर आपको यह इंस्ट्रक्शनल कमाल का लगता है, तो कृपया मुझे भी वोट करें। (मुझे टी-शर्ट चाहिए; यह वास्तव में अच्छा लग रहा है:))

चरण 1: भागों की सूची

हिस्सों की सूची:

०.०९०" ६०६१ एल्युमिनियम शीट - १२" x १२" (या कोई भी ०.०९०"/२.२ मिमी एल्युमिनियम शीट जिसे सीएनसी किया जा सकता है। मैंने ६०६१ को चुना क्योंकि इसका उपयोग मुख्य निकाय के लिए किया जाएगा, और ६०६१ में उचित मात्रा में ताकत है)

0.5 मिमी एल्युमिनियम शीट - 12”x 12” (कोई भी मिश्र धातु काम करेगी; यह सिर्फ शीर्ष कवर और ब्लेड के लिए है। मैंने अतिरिक्त एल्यूमीनियम स्क्रैप का उपयोग किया है)

5 मिमी एल्यूमीनियम शीट (फिर से, कोई भी मिश्र धातु काम करेगी। मेरा 7075 एल्यूमीनियम स्क्रैप था।)

2 x 12V DC हाई टॉर्क मोटर (कोई भी हाई टॉर्क मोटर काम करेगी, जैसे कि यह Amazon से।)

2 एक्स व्हील रिम (फिर से, आपकी मोटर के आधार पर कोई भी व्हील रिम काम करेगा। यदि आपके पास 5 मिमी मोटर शाफ्ट है, तो ये पहिये अच्छी तरह से काम करेंगे। वास्तव में मेरे पास कुछ पुराने सिलिकॉन व्हील हैं)

4 आईआर दूरी सेंसर (मैं तीव्र आईआर दूरी सेंसर का उपयोग करता हूं, जिसे कई दुकानों से खरीदा जा सकता है, जैसे पोलोलू से और यह स्पार्कफुन से।)

2 IR सेंसर (मुझे यहां फिर से स्पार्कफुन से कुछ मिला है।)

1 माइक्रोकंट्रोलर बोर्ड (मैं एक ATX2 का उपयोग सिर्फ इसलिए करता हूं क्योंकि इसकी आवश्यकता है। एक नियमित Arduino Uno वास्तव में इसके उपयोग में आसानी के लिए बेहतर होगा)।

1 3S लिथियम पॉलीमर बैटरी (LiPo. 3S LiPos 12 वोल्ट हैं। 800 से 1400 mah की क्षमता कहीं भी काम करेगी।)

1 मोटर चालक (फिर से, यह इस बात पर निर्भर करता है कि आपकी मोटर कितनी शक्ति खींच सकती है। यह सीधे एक Arduino Uno के ऊपर जाती है और 5A तक का करंट प्रदान कर सकती है।)

तार, केबल और कनेक्टर (सेंसर को बोर्ड से जोड़ने के लिए, और लैपटॉप के साथ इंटरफेस करने के लिए।)

M3 स्क्रू और नट

epoxy

गत्ता

लैपटॉप (बोर्ड को प्रोग्राम करने के लिए)

कैंची, वायर स्ट्रिपर्स और सोल्डरिंग आयरन जैसे उपकरण।

चरण 2: चेसिस को असेंबल करना

मैंने चेसिस को डिजाइन करने के लिए फ्यूजन 360, ऑल इन वन क्लाउड संचालित 3डी सीएडी/सीएएम सॉफ्टवेयर का इस्तेमाल किया। Autodesk यहाँ सुंदर ट्यूटोरियल प्रदान करता है। मैंने ज्यादातर वीडियो देखने और फिर उन्हें खुद करने की कोशिश करने से सीखा। मैं आपको फ़्यूज़न 360 का उपयोग करने का तरीका सिखाने की कोशिश नहीं करूँगा; मैं पेशेवरों को उनकी बात करने दूँगा।

डिज़ाइन स्वयं एक मुख्य आधार, एक ब्लेड, एक शीर्ष कवर, दो मोटर ब्रैकेट और दो (या चार) 3D मुद्रित ब्रेसिज़ से बना है। मुख्य आधार 2.2 मिमी एल्यूमीनियम है, मोटर ब्रैकेट 5 मिमी एल्यूमीनियम हैं, ब्लेड 0.5 मिमी एल्यूमीनियम है, जबकि शीर्ष कवर या तो 0.5 मिमी एल्यूमीनियम या नियमित कार्डबोर्ड हो सकता है। मैंने कार्डबोर्ड का उपयोग किया क्योंकि एल्युमीनियम का वजन कुछ ग्राम अधिक होता है, और मैं 1 किलोग्राम की सीमा से 10 ग्राम अधिक था। दूसरी ओर 3डी प्रिंटेड ब्रेसेस 50% इंफिल पर एबीएस के साथ प्रिंट होते हैं।

एल्युमीनियम की मांग करने वाले डिजाइनों को.dxf फाइलों में निर्यात किया गया और यहां फिलीपींस में एक स्थानीय लेजर कटिंग कंपनी को भेजा गया। इस बीच 3डी मुद्रित भागों को एसटीएल में निर्यात किया गया और फिर से एक स्थानीय 3डी प्रिंटिंग कंपनी को भेज दिया गया।

अस्वीकरण: मैंने अपने एक पुराने सुमोबोट का पुन: उपयोग किया जो अब काम नहीं करता है लेकिन इस डिज़ाइन का उपयोग करता है, इसलिए कुछ हिस्सों को पहले से ही तस्वीरों में इकट्ठा किया गया है। हालाँकि, मैं आपको सभी टुकड़ों को एक साथ जोड़ने की प्रक्रिया के बारे में बताऊँगा।

एक बार पुर्जे कट जाने के बाद, आप या तो शीर्ष कवर, ब्रेस और ब्लेड, या मोटर ब्रैकेट से शुरू कर सकते हैं।

डिजाइन में शीर्ष कवर एल्यूमीनियम से बना है, लेकिन वजन प्रतिबंधों के कारण मैंने कार्डबोर्ड का इस्तेमाल किया। मैंने कार्डबोर्ड को डिज़ाइन के समान विनिर्देशों में काटा।

3D प्रिंटेड ब्रेस को स्क्रू का उपयोग करके सामने सुरक्षित किया जाता है, और इसका उपयोग सचमुच ब्लेड को ब्रेस करने के लिए किया जाता है। एपॉक्सी का उपयोग करके ब्लेड को आधार से चिपका दिया जाता है। ब्लेड में पेंच छेद और मुख्य आधार का उपयोग स्थिति को निर्देशित करने और यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि यह एक साथ सटीक रूप से जुड़ा हुआ है। मुख्य आधार पर गोलाकार छेद होते हैं जिन्हें आप ब्लेड को मुख्य आधार से चिपकाने के लिए एपॉक्सी से भर सकते हैं। छिद्रों का बड़ा सतह क्षेत्र एपॉक्सी को ब्लेड को बेहतर ढंग से पकड़ने और आधार से दूर होने से रोकने की अनुमति देता है। तस्वीरों की तरह ही IR सेंसर को एपॉक्सी का उपयोग करके ब्लेड के नीचे से चिपकाया जा सकता है। सुनिश्चित करें कि सेंसर का निचला भाग फर्श के लंबवत है।

मोटर को आधार पर माउंट करने के लिए, पहले मोटर को मोटर ब्रैकेट में स्क्रू करें। हालाँकि, आपको पहले मोटर में तारों को मिलाना होगा, क्योंकि लीड मोटर के पीछे होती हैं और आधार से जुड़ने के बाद उन तक पहुंचना कठिन होगा। मोटर ब्रैकेट के साथ मोटर लाइन और शिकंजा द्वारा आयोजित किया जाता है। यही है, अगर आपको मोटर मिली तो मैंने भागों की सूची में शामिल किया। यदि नहीं, तो आप अपनी मोटर को फिट करने के लिए डिज़ाइन को संशोधित कर सकते हैं। इस बिंदु पर, आप व्हील रिम को मोटर से भी जोड़ सकते हैं। मोटर ब्रैकेट तब मुख्य आधार के पीछे के छेदों पर शिकंजा कसता है।

यदि आप एक मोटर चालक का उपयोग कर रहे हैं जो Arduino के शीर्ष पर नहीं जा सकता है, या किसी भी कारण से मोटर चालक का अपना क्षेत्र होना चाहिए, तो इसके लिए मोटर्स और ब्लेड के बीच जगह है। यदि आपको अतिरिक्त स्थान की आवश्यकता है, तो यह स्थान लाइपो बैटरी और एक मोटर चालक के लिए आवंटित किया जाता है। चूंकि हम पहले से ही रोबोट के निचले हिस्से पर काम कर रहे हैं, और बाद में शीर्ष कवर संलग्न होने पर इसे एक्सेस करना मुश्किल होगा, आप मोटर ड्राइवर को ब्लेड और मोटर्स के बीच में रख सकते हैं, जैसे तस्वीरों में। दो तरफा टेप इसे आधार से जोड़ने में मदद कर सकता है।

चरण 3: इलेक्ट्रॉनिक्स

इसके बाद इलेक्ट्रॉनिक्स, जैसे सेंसर, मोटर ड्राइवर और बोर्ड हैं।

यदि, फिर से, आप एक मोटर चालक का उपयोग कर रहे हैं जो एक Arduino के शीर्ष पर नहीं जाता है, तो माइक्रोकंट्रोलर के साथ इसे इंटरफ़ेस करने के लिए आवश्यक तारों को संलग्न करना शुरू करें। मेरे मोटर चालक के लिए, मुझे केवल एक सिग्नल (नीला) और जमीन (काला) तार चाहिए। यह ड्राइवर पर ही निर्भर करता है। सभी ड्राइवरों को बैटरी या पावर स्रोत से कनेक्ट करने के लिए तारों की आवश्यकता होती है। मेरे XT-60 (अधिकांश लाइपो बैटरियों पर एक ही प्लग) से जुड़ी लीड बहुत मोटी थीं, इसलिए मुझे संकीर्ण कनेक्टर ब्लॉकों को फिट करने के लिए इसे नीचे ट्रिम करना पड़ा।

मेरा माइक्रोकंट्रोलर भी मोटर चालकों के समान शक्ति स्रोत साझा करता है, इसलिए मुझे मोटर चालकों पर सीधे XT-60 कनेक्टर के तारों को मिलाप करना पड़ा।

आपको जो सेंसर मिलता है, उसके आधार पर IR दूरी सेंसर को स्वयं उन पर हेडर पिन लगाने की आवश्यकता हो सकती है। यदि आप उन्हें खरीदते हैं तो वे आमतौर पर पैकेज में कुछ शामिल करते हैं, इसलिए आवश्यकतानुसार उन्हें मिलाप करें।

आपको मेरी तरह ही माइक्रोकंट्रोलर को सेंसर से जोड़ने के लिए तारों को एक साथ मिलाप करने की भी आवश्यकता हो सकती है। सेंसर का अपना कनेक्टर होता है; कुछ JST का उपयोग करते हैं, जबकि कुछ सर्वो हेडर का उपयोग करते हैं। एक नियमित Arduino के साथ, आप जम्पर केबल को Arduino से चिपका सकते हैं और फिर केबल के दूसरे छोर को सेंसर से निकलने वाली केबल से मिला सकते हैं। प्रक्रिया अन्य माइक्रोकंट्रोलर के साथ उसी तरह काम करती है। माइक्रोकंट्रोलर से आने वाले तारों को सेंसर से आने वाले तारों में मिलाया जाता है।

चरण 4: सभी भागों को एक साथ रखना

सेंसर और माइक्रोकंट्रोलर टॉप प्लेट पर चलते हैं। मैंने माइक्रोकंट्रोलर से ऊपर उठाने के लिए कार्डबोर्ड के एक गुच्छा पर IR दूरी सेंसर लगाए, क्योंकि सेंसर के पीछे के तार माइक्रोकंट्रोलर से टकराते हैं। ध्यान दें कि कैसे फोटो में केवल तीन सेंसर हैं। आखिरी मिनट में ही मैंने रोबोट के पीछे चौथा दूरी सेंसर जोड़ने का फैसला किया। दुर्भाग्य से, कोई और जगह नहीं थी इसलिए मुझे इसे मोटरों के ठीक पीछे मुख्य आधार पर ही माउंट करना पड़ा।

माइक्रोकंट्रोलर को फिर शीर्ष प्लेट से जोड़ा जाता है। कुछ भी कठिन नहीं; मैंने बस कार्डबोर्ड में कुछ छेद किए और पूरे बोर्ड को ऊपर की प्लेट पर बिखेर दिया। यदि आप एल्युमिनियम का उपयोग कर रहे हैं, तो एक हैंड ड्रिल अवश्य होना चाहिए।

सब कुछ शीर्ष प्लेट पर सुरक्षित होने के बाद, इसे मोटरों के शीर्ष भाग पर चिपकाने के लिए दो तरफा टेप का उपयोग करें।

इस बिंदु पर, आप सभी इलेक्ट्रॉनिक्स को एक साथ जोड़ना शुरू कर सकते हैं, जैसे सेंसर और मोटर ड्राइवर को माइक्रोकंट्रोलर से जोड़ना। यदि आप मोटर चालक का उपयोग कर रहे हैं जो सिर्फ Arduino के शीर्ष पर चिपक जाता है, तो आपके लिए कोई समस्या नहीं है। यदि नहीं, तो आपको इसे ड्राइवर के विनिर्देशों के अनुसार बोर्ड को तार करना होगा, ठीक वैसे ही जैसे मैंने किया था।

एक बार सब कुछ तार-तार हो जाने के बाद, लाइपो को मोटरों और ब्लेड के बीच के निचले स्थान पर रखें, फिर अपने माइक्रोकंट्रोलर और ड्राइवरों को पहली बार इसे प्रकाश में देखने के लिए शक्ति दें।

चरण 5: प्रोग्रामिंग

एक बार सब कुछ इकट्ठा हो जाने के बाद, एक आखिरी काम करना है: अपने रोबोट को प्रोग्राम करें।

अपने रोबोट की प्रोग्रामिंग इस बात पर निर्भर करती है कि आप कौन सी रणनीति चाहते हैं। मैं यहां मान रहा हूं कि आप प्रोग्रामिंग में सक्षम हैं, क्योंकि मेरा मोटर चालक सीरियल (यूएआरटी) संचार का उपयोग करता है, और इस प्रकार मेरा प्रोग्राम अन्य मोटर चालकों के लिए काम नहीं करेगा। आखिरकार, प्रोग्रामिंग में कोई एक आकार फिट नहीं होता है।

आपकी सहायता के लिए, यहाँ मेरे कार्यक्रम का एक बुनियादी फ़्लोचार्ट है।

अगर सामने कोई बहुत पास है, तो पूरी शक्ति से जाएं यदि बाएं या दाएं रंग सेंसर एक सफेद रेखा का पता लगाता है, तो वापस जाएं फिर घूमें यदि बाएं या दाएं दूरी सेंसर कुछ पता लगाता है, तो उस दिशा में मुड़ें यदि पिछला सेंसर कुछ पता लगाता है, तो उस दिशा में मुड़ें यदि कोई है बहुत आगे, आगे बढ़ो, आगे बढ़ते रहो

यदि आप उत्सुक हैं तो यहां पूरा कार्यक्रम है:

#शामिल

// A5 - लेफ्ट कलर सेंसर // A4 - राइट कलर सेंसर // A6 - रियर डिस्टेंस सेंसर // A2 - लेफ्ट डिस्टेंस सेंसर // A3 - राइट डिस्टेंस सेंसर // A1 - फ्रंट डिस्टेंस सेंसर // मोटर 1 - राइट // मोटर २ - वाम शून्य सेटअप () {uart1_set_baud (९६००); Serial1.write(64);Serial1.write(192); ठीक है(); बीप(2); setTextColor (GLCD_BLUE); glcd(1, 0, "आरंभीकृत"); देरी (4900); }

शून्य लूप () {

int frontDistanceValue = AnalogRead (A1); int leftDistanceValue = AnalogRead (A2); int rightDistanceValue = AnalogRead (A3); इंट रियरडिस्टेंसवैल्यू = एनालॉग रीड (ए 6); int leftColorValue = digitalRead (A5); int rightColorValue = digitalRead (A4); अगर (फ्रंटडिस्टेंसवैल्यू> २५०) {// कोई सही सामने, अधिकतम शक्ति Serial1.write(१२७); सीरियल1.लिखें(१२८); } और अगर (बाएं कलरवैल्यू == 0) {// छुआ हुआ किनारा // रिवर्स सीरियल 1.राइट (1); सीरियल 1.राइट (255); देरी (400); सीरियल1.लिखें(1); सीरियल1.लिखें(१२८); देरी (300); } और अगर (rightColorValue == 0) {// छुआ हुआ किनारा // रिवर्स Serial1.write(1); सीरियल 1.राइट (255); देरी (400); सीरियल1.लिखें(127); सीरियल 1.राइट (255); देरी (300); } और अगर (फ्रंटडिस्टेंसवैल्यू> २३०) {// थोड़े दूर सीरियल १.राइट (१२७); सीरियल1.लिखें(१२८); } और अगर (बाएंडिस्टेंसवैल्यू> २५०) {// बाएं मुड़ें सीरियल १.राइट (१२७); सीरियल 1.राइट (255); देरी (450); } और अगर (rightDistanceValue> 250) {// दाएँ मुड़ें Serial1.write(1); सीरियल1.लिखें(१२८); देरी (450); } और अगर (रियरडिस्टेंसवैल्यू> 150) {// पास बैक सीरियल1.राइट (1); सीरियल1.लिखें(१२८); देरी (1050); } और अगर (फ्रंटडिस्टेंसवैल्यू> 180) {// दूर सामने सीरियल1.राइट(127); सीरियल1.लिखें(१२८); } और {Serial1.write(100); सीरियल1.लिखें(155); } }

चरण 6: तस्वीरें

तैयार सुमोबोट की कुछ तस्वीरें दिखाई गई हैं।

उम्मीद है कि आपने इस निर्देश से कुछ सीखा होगा। यदि आपको यह मार्गदर्शिका पसंद आती है, तो कृपया मुझे मेक इट मूव प्रतियोगिता में वोट करें। यदि नहीं, तो मुझे इस मार्गदर्शिका को बेहतर बनाने वाली किसी भी चीज़ को ठीक करने में खुशी होगी।

हैप्पी लर्निंग!