PiCar: एक स्वायत्त कार प्लेटफॉर्म का निर्माण: 21 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

यह निर्देशयोग्य एक PiCar बनाने के लिए आवश्यक चरणों का विवरण देता है

पिकार क्या है?

PiCar एक ओपन सोर्स ऑटोनॉमस कार प्लेटफॉर्म है। यह अपने आप में स्वायत्त नहीं है, लेकिन आप Arduino या रास्पबेरी पाई के साथ कार को नियंत्रित करने के लिए आसानी से सेंसर जोड़ सकते हैं।

RC कार के बजाय PiCar का उपयोग क्यों करें?

PiCar का उपयोग प्लेटफॉर्म के रूप में RC कार का उपयोग करने के समान ही है। हालाँकि, PiCar आपको अधिक नियंत्रण देता है और RC कार की तुलना में संशोधित करना आसान है। PiCar के लिए चेसिस 3D प्रिंटेड है, और यदि आवश्यक हो तो आप कार में अधिक स्थान जोड़ने के लिए 3D मॉडल को आसानी से संपादित कर सकते हैं। इसके अलावा, सभी पुर्जे या तो आसानी से ऑनलाइन उपलब्ध हैं या 3डी प्रिंटेड हो सकते हैं।

पिकार किसने बनाया?

PiCar को सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय में हम्बर्टो गोंजालेज और सिल्विया झांग की प्रयोगशाला में डिजाइन किया गया था। कार को 2017 के मई में डिजाइन किया गया था और जून में रोबोटिक्स प्रतियोगिता में प्रवेश किया गया था। PiCar चीन के शीआन में शीआन जियाओतोंग विश्वविद्यालय में सिल्क रोड रोबोटिक्स इनोवेशन प्रतियोगिता में 30+ अंतरराष्ट्रीय टीमों में से शीर्ष 10 में आया था। यहां FlowBot के YouTube वीडियो का लिंक दिया गया है।

यह निर्देशयोग्य केवल एक PiCar बनाने का विवरण देता है। यदि आप अपने PiCar के साथ उदाहरण कोड का उपयोग करना चाहते हैं, तो कृपया उदाहरण कोड और अतिरिक्त दस्तावेज़ों तक पहुँचने के लिए हमारे GitHub रिपॉजिटरी को देखें।

चरण 1: भागों की सूची

हिस्सों की सूची:

• ब्रशलेस मोटर और ईएससी ($32.77)
• बैटरी ($10.23)
• सर्वो मोटर ($6.15)
• पहिए ($28; डालने के साथ और पहिया से चिपके हुए)
• धुरा, 6 मिमी ($ 19.38)
• हेक्स व्हील एडेप्टर ($ 3.95)
• बड़ा गियर ($8.51)
• पिनियन गियर ($5.49)
• 3 मिमी बोर बियरिंग्स, व्यास के बाहर 8 मिमी ($8.39)
• 2 मिमी बोर बियरिंग्स, व्यास के बाहर 5 मिमी ($9.98)
• एक्सल बियरिंग्स ($ 30.68)
• M3 और M2 स्क्रू ($9.99)
• 3D प्रिंटर तक पहुंच

कुल: $176.00

वैकल्पिक:

• ईएससी प्रोग्रामिंग कार्ड ($8.40)

  टर्नजी ट्रैकस्टार ईएससी प्रोग्रामिंग कार्ड

• बैटरी चार्जर ($24.50)

  टर्नजी P403 LiPoly / LiFe AC/DC बैटरी चार्जर (US प्लग)

• एलन रिंच सेट ($9.12)

  https://www.amazon.com/TEKTON-Wrench-Metric-13-Pie…

• रिसीवर के साथ आरसी नियंत्रक ($22.58)

  https://hobbyking.com/hi_us/hobbyking-gt2e-afhds-2…

• अरुडिनो ($ 10.9)

  https://www.amazon.com/Elegoo-Board-ATmega328P-ATM…

• ब्रेड बोर्ड ($6.99)

  https://www.amazon.com/eBoot-Experiment-Solderless…

• विभिन्न तार ($6.99)

  https://www.amazon.com/GenBasic-Female-Solderless-…

कुल: $89.48

भागों को तीन मानदंडों का उपयोग करके चुना गया था:

• कार्यक्षमता
• सरल उपयोग
• डेटा शीट उपलब्धता

भागों को अच्छी तरह से काम करने की आवश्यकता होती है ताकि वे वांछित प्रदर्शन कर सकें और लंबे समय तक चल सकें। उन्हें आसानी से ऑनलाइन खरीदा जाना चाहिए ताकि अन्य लोग PiCar को दोहरा सकें। यह महत्वपूर्ण है क्योंकि हमारी प्रयोगशाला भविष्य में और कारों का निर्माण करेगी, और क्योंकि हम चाहते हैं कि कार पूरे देश में लोगों के लिए आसानी से उपलब्ध हो। भागों में डेटा शीट की आवश्यकता होती है क्योंकि हम PiCar के साथ प्रयोग करेंगे। अकादमिक प्रयोग करते समय, यह जानना महत्वपूर्ण है कि आपके द्वारा उपयोग किए जा रहे उपकरण में क्या जाता है। डेटा शीट होने से प्रयोग को दोहराया जा सकता है।

चरण 2: 3D मॉडल तक पहुंचना

ऑनशैप पर होस्ट की गई सीएडी फाइलों तक कैसे पहुंचें:

1. https://cad.onshape.com/signin पर जाएं।

2. यदि आपको खाता विवरण दिया गया है, तो साइन इन करने के लिए उन क्रेडेंशियल्स का उपयोग करें।

3. अन्यथा, एक नया खाता बनाएँ। एक बार जब आपका खाता सेट हो जाता है और आप लॉग इन हो जाते हैं, तो यहां जाएं: https://cad.onshape.com/documents/79e37a701364950… पाई कार असेंबली तक पहुंचने के लिए।

4. लिंक को खोलने पर आप पाई कार असेंबली फाइल पर पहुंच जाएंगे, जैसा कि ऊपर की इमेज में देखा जा सकता है। यदि आप प्रदान किए गए प्रमाण-पत्रों का उपयोग कर रहे हैं, तो आपके पास इस असेंबली और सभी भाग फ़ाइलों तक 'संपादन' पहुंच होगी। यदि आप एक नए उपयोगकर्ता खाते का उपयोग कर रहे हैं, तो आप असेंबली की एक प्रति बना सकते हैं और इसे इस तरह संपादित कर सकते हैं।

5. ऑनशैप सीखने के लिए https://www.onshape.com/learn/learn-cad पर जाएं।

6. उपरोक्त छवि दिखाती है कि प्रत्येक भाग, असेंबली, सब-असेंबली या ड्राइंग को कैसे एक्सेस किया जाए।

7. आयामों (भागों के बीच की दूरी या कोण) की जांच करने का सबसे अच्छा तरीका संबंधित भाग या असेंबली की ड्राइंग पर जाना है। आयामों की जांच करने से पहले, सुनिश्चित करें कि आप ऊपर की छवि में देखे गए अपडेट बटन पर क्लिक करके ड्राइंग को उसके संबंधित असेंबली या भाग के साथ सिंक करें।

8. किसी विशेष आयाम की जांच करने के लिए, बिंदु-से-बिंदु, बिंदु-से-रेखा, रेखा-से-रेखा, कोण, आदि आयाम उपकरण का उपयोग करें, और ऊपर में दिखाए गए बिंदुओं / रेखाओं की एक जोड़ी पर क्लिक करें। छवि।

चरण 3: 3D मॉडल डाउनलोड करना

अब जब आपके पास 3D मॉडल तक पहुंच है, तो आपको उन्हें 3D प्रिंट पर डाउनलोड करना होगा

9 भाग जिन्हें आपको डाउनलोड करने की आवश्यकता है:

• चेसिस फाइनल
• एकरमैन बेस लिंक
• एकरमैन सर्वो हॉर्न

• व्हील हेक्स 12 मिमी

  (x2) दोनों पक्ष समान भाग हैं

• एकरमैन आर्म

  (x2) दोनों बाएँ और दाएँ पक्ष; ये फ़ाइलें एक दूसरे की दर्पण छवियां हैं

• एकरमैन पिन लिंक

  (x2) दोनों पक्ष समान भाग हैं

1. उपरोक्त भागों को डाउनलोड करने के लिए, OnShape में मुख्य PiCar असेंबली में जाएँ
2. उस भाग पर राइट क्लिक करें जिसे आप डाउनलोड करना चाहते हैं
3. निर्यात पर क्लिक करें
4. फ़ाइल को.stl फ़ाइल के रूप में सहेजें
5. सभी 9 फ़ाइलों को.stl फ़ाइलों के रूप में सहेजने के लिए इन चरणों को दोहराएँ

यदि आपको कोई समस्या आती है जहाँ फ़ाइलें डाउनलोड करने में असमर्थ हैं, तो आप हमारे GitHub पर चरण फ़ाइलें या stl फ़ाइलें पा सकते हैं। मुख्य पृष्ठ से hw, चेसिस, और अंत में stl_files या step_files पर क्लिक करें।

चरण 4: 3D. STL फ़ाइलें प्रिंट करें

सभी.stl फ़ाइलों को प्रिंट करने के लिए अपनी पसंद के 3D प्रिंटर का उपयोग करें।

अधिकांश प्रिंटों को समर्थन के साथ मुद्रित करने की आवश्यकता होती है, लेकिन मैंने पाया कि उनमें से कुछ उनके बिना बेहतर प्रिंट करते हैं। मेरा सुझाव है कि आप एकरमैन सर्वो हॉर्न, व्हील हेक्स 12 मिमी, और एकरमैन आर्म पीस को एक अलग प्रिंट में और बिना सपोर्ट के प्रिंट करें। यह कुल प्रिंट समय को कम करेगा, और प्रिंट की गुणवत्ता में वृद्धि करेगा।

मैंने सभी भागों को 100% इन्फिल के साथ मुद्रित किया, लेकिन यह एक व्यक्तिगत पसंद था। आप चाहें तो 20% तक कम कर सकते हैं। मैंने पुर्जों की ताकत बढ़ाने के प्रयास में इस तरह के एक उच्च infill के साथ प्रिंट करने का फैसला किया।

मेरे प्रिंट 0.1 मिमी परत की ऊंचाई पर सेट किए गए थे। मैंने यह निर्णय इसलिए लिया क्योंकि मेरे 3D प्रिंटर के लिए 0.1 मिमी डिफ़ॉल्ट सेटिंग है। मैं 0.1 मिमी और 0.2 मिमी परत ऊंचाई के बीच के हिस्सों को प्रिंट करने की सलाह दूंगा।

चरण 5: बियरिंग्स को 3डी प्रिंटेड फ्रंट स्टियरिंग सिस्टम में धकेलें

एकरमैन आर्म 3डी प्रिंटेड दोनों भागों में 3 मिमी का असर होता है।

आपको अपनी उंगलियों का उपयोग करके बीयरिंगों को धक्का देने में सक्षम होना चाहिए। हालांकि, यदि अधिक बल की आवश्यकता है, तो मैं एक सपाट वस्तु को असर में दबाने की सलाह देता हूं ताकि आप अधिक बल के साथ धक्का दे सकें। कोशिश करें कि किसी नुकीली चीज का इस्तेमाल न करें या बेयरिंग को अचानक से प्रभावित न करें।

एकरमैन आर्म के दोनों हिस्सों में दो 2 मिमी बियरिंग दबाएं।

एकरमैन पिन लिंक के दोनों हिस्सों में 2 मिमी का असर दबाएं।

सभी बेयरिंग कहां जाते हैं, यह समझने के लिए कृपया तस्वीरों को देखें। यह बताना आसान होना चाहिए क्योंकि बेयरिंग केवल सही आकार के छेद में ही जाएगी।

चरण 6: एकरमैन सर्वो हॉर्न को सर्वो पर पेंच करें

सर्वो के शीर्ष पर एकरमैन सर्वो हॉर्न 3 डी मुद्रित भाग को दबाएं।

एकरमैन सर्वो हॉर्न को सही में स्नैप करना चाहिए। यदि ऐसा नहीं होता है, तो आप सर्वो की नोक को काट सकते हैं। जैसा कि आप पहली तस्वीर में देख सकते हैं, मैंने आपको यह दिखाने के लिए अपने सर्वो की नोक काट दी कि वह कैसा दिखेगा।

एकरमैन सर्वो हॉर्न को सर्वो पर पेंच करने के लिए अपने सर्वो के साथ आए एक स्क्रू का उपयोग करें।

यह कदम काफी सीधा है। पेंच यह सुनिश्चित करेगा कि पुर्जे मज़बूती से जुड़े हुए हैं।

चरण 7: 3D प्रिंटेड फ्रंट व्हील असेंबली को जोड़ना

दो एकरमैन आर्म भागों को एकरमैन बेस लिंक पर दो एम2 स्क्रू और नट्स के साथ कनेक्ट करें।

इस चरण के लिए केंद्र असर का प्रयोग करें। एकरमैन आर्म भागों को कहाँ संलग्न करना है, यह देखने के लिए कृपया फ़ोटो देखें। दोनों पक्ष एक दूसरे की दर्पण छवि होनी चाहिए।

दो एकरमैन पिन लिंक भागों को दो एम2 स्क्रू और नट्स का उपयोग करके एकरमैन आर्म भागों पर कनेक्ट करें।

एकरमैन पिन लिंक का अंत जिसमें कोई असर नहीं होता है वह वह अंत होता है जिसका उपयोग आप एकरमैन आर्म को जोड़ने के लिए करते हैं। भागों के उन्मुखीकरण को सही करने के लिए कृपया तस्वीरें देखें।

महत्वपूर्ण: बाएँ और दाएँ एकरमैन पिन लिंक भाग एक दूसरे के सापेक्ष फ़्लिप किए गए हैं।

इसका मतलब है कि एक असर वाला सिरा दूसरे के ऊपर तैरना चाहिए, जैसा कि तस्वीरों में देखा जा सकता है।

चरण 8: सर्वो को फ्रंट व्हील असेंबली में संलग्न करें

M2 स्क्रू और नट का उपयोग करके, सर्वो को फ्रंट व्हील असेंबली में संलग्न करें।

एकरमैन सर्वो हॉर्न दो एकरमैन पिंक लिंक भागों के बीच जाता है। तस्वीरों का संदर्भ लें ताकि आपको भागों का उन्मुखीकरण सही लगे।

चरण 9: पहियों को फ्रंट व्हील असेंबली से कनेक्ट करें

दो पहियों वाले हेक्स 12 मिमी 3डी मुद्रित भागों को दो पहियों में डालें।

यह 3डी प्रिंटेड हिस्सा पहिए और कार के बीच स्पेसर का काम करता है। यह टायरों को चेसिस के जितना संभव हो उतना करीब रखने की अनुमति देता है जबकि अभी भी स्पर्श नहीं कर रहा है।

दो पहियों को फ्रंट व्हील असेंबली से जोड़ने के लिए दो M3 स्क्रू और नट्स का उपयोग करें।

पेंच का सिरा पहिए के बाहर की तरफ जाता है, और नट अंदर की तरफ जाता है। यह फ्रंट व्हील असेंबली को पूरा करता है।

चरण 10: मोटर शाफ्ट पर पिनियन गियर माउंट करें

पिनियन गियर को मोटर के शाफ्ट पर अंकित करने की आवश्यकता होती है

मैं प्लास्टिक के हथौड़े का उपयोग करने की सलाह देता हूं ताकि आप भागों को नुकसान न पहुंचाएं। पिनियन गियर को फोटो में दिख रहे शाफ्ट के किनारे के पास रखें।

चरण 11: एक्सल को लंबाई में काटें

एक्सल को ६९ मिमी. तक काटें

मैकमास्टर कैर से आने पर 6 मिमी व्यास का एक्सल 200 मिमी लंबा होता है। इस निर्माण के लिए धुरी को 69 मिमी तक काटा जाना चाहिए।

मैं रोटरी डिस्क ग्राइंडर अटैचमेंट के साथ Dremel का उपयोग करने की सलाह देता हूं। चूंकि एक्सल स्टेनलेस स्टील से बना है, इसलिए इसे लंबाई में काटने के लिए पीसने में कई मिनट लगेंगे। इस निर्माण के लिए अपने एक्सल को काटने में मुझे केवल 5 मिनट से अधिक का समय लगा। मैं एक्सल के अंत में एक कक्ष को काटने के लिए ड्रेमेल का उपयोग करने की सलाह देता हूं। यह माउंटेड बेयरिंग और स्पर गियर को फिसलने में आसान समय देगा।

चरण 12: धुरी पर घुड़सवार बियरिंग्स को स्लाइड करें

घुड़सवार बीयरिंगों को धुरी पर स्लाइड करने की आवश्यकता है।

यह बैक व्हील असेंबली का निर्माण शुरू कर देता है।

चरण 13: धुरा पर माउंट स्पर गियर

स्पर गियर को एक्सल के दाईं ओर स्लाइड करें।

सुनिश्चित करें कि लॉक स्क्रू गियर के अंदर की तरफ है।

दिए गए एलन रिंच का उपयोग करते हुए, लॉक स्क्रू को तब तक स्क्रू करें जब तक कि यह एक्सल के खिलाफ टाइट न हो जाए।

लॉक स्क्रू को अभी के लिए ढीला रखना और बाद में इसे पूरी तरह से कसना सबसे अच्छा हो सकता है। यह सुनिश्चित करेगा कि स्पर गियर के दांत पिनियन गियर के साथ अच्छी तरह से मेल खाते हैं।

चरण 14: हेक्स एडेप्टर को 2 पहियों पर संलग्न करें

दिए गए स्क्रू का उपयोग करके पहियों पर दो हेक्स व्हील एडेप्टर को स्क्रू करें।

सुनिश्चित करें कि शिकंजा पूरी तरह से कड़ा हो गया है।

चरण 15: एक्सल में व्हील्स और पिलो ब्लॉक बियरिंग्स संलग्न करें

दोनों पहियों को एक्सल के दोनों छोर पर स्लाइड करें।

लॉक के शिकंजे को कस लें ताकि पहिए अपनी जगह पर टिके रहें।

चरण 16: चेसिस पर ब्रशलेस मोटर माउंट करें

तीन M2 स्क्रू का उपयोग करके मोटर को चेसिस पर माउंट करें।

यह बाद के लिए मददगार है यदि आप तारों को उन्मुख करते हैं ताकि वे चेसिस के अंदर की ओर हों।

चरण 17: चेसिस को माउंट बैक व्हील असेंबली

चार M3 स्क्रू और नट्स का उपयोग करके बैक व्हील असेंबली को चेसिस पर माउंट करें।

सुनिश्चित करें कि स्पर गियर और पिनियन गियर संरेखित हैं और उनके दांत अच्छी तरह से जाली हैं।

यदि दांत अच्छी तरह से नहीं जुड़ते हैं, तो स्पर गियर पर लगे लॉक स्क्रू को ढीला कर दें। स्पर गियर को एक्सल के साथ तब तक मूव करें जब तक कि यह पिनियन गियर से मेश न हो जाए।

चरण 18: चेसिस में फ्रंट व्हील असेंबली संलग्न करें

चार M3 स्क्रू और नट्स का उपयोग करके फ्रंट व्हील असेंबली को चेसिस पर माउंट करें।

चेसिस में आयताकार सर्वो बॉक्स में सर्वो को फिट करें।

चरण 19: ESC को ब्रशलेस मोटर से कनेक्ट करें

मोटर पर समान रंगीन तारों को ESC के तारों से कनेक्ट करें।

ये तार मोटर को शक्ति प्रदान करते हैं। मोटर एक ब्रश रहित मोटर है, जिसका अर्थ है कि यह कॉइल के तीन सेटों में प्रत्यावर्ती धारा द्वारा संचालित होती है। ESC अपने सूचना केबल से प्राप्त होने वाले pwm सिग्नल के आधार पर यह तय करता है कि करंट को कब बदलना है।

चरण 20: ईएससी और मोटर सूचना केबल्स को रिसीवर से कनेक्ट करें

सुनिश्चित करें कि सकारात्मक और जमीन आपके रिसीवर के लिए सही स्थान पर हैं। यह बहुत महत्वपूर्ण है कि धनात्मक (लाल) तार सभी एक ही पंक्ति में हों।

प्रत्येक केबल को किस स्थान पर जाना है, यह निर्धारित करने के लिए अपने आरसी नियंत्रक के उपयोगकर्ता पुस्तिका का संदर्भ लें। मेरे नियंत्रक के लिए, सर्वो केबल चैनल एक में है जबकि ईएससी केबल चैनल दो में है।

चरण 21: लीपो बैटरी के साथ सब कुछ पावर करें, और आरसी नियंत्रक के साथ परीक्षण करें

पूरे सिस्टम को पावर देने के लिए LiPo बैटरी को ESC में प्लग करें। अब आप अपने RC कंट्रोलर से कार को नियंत्रित कर सकते हैं। परीक्षण करें कि पूरी प्रणाली इरादे के अनुसार काम करती है।

आपको सर्वो को समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है ताकि कार सीधे चले। अधिकांश RC नियंत्रक आपको इस कोण को ट्यून करने की अनुमति देते हैं। आप यह भी ट्यून कर सकते हैं कि कार शुरू होने तक आप पहिया को कितनी दूर घुमाते हैं। मैं आपके आरसी नियंत्रक के लिए आपके मालिक के मैनुअल को पढ़ने की सलाह देता हूं ताकि आप इसके विभिन्न कार्यों को समझ सकें।