Raspberry Pi Nəzarətli Qayçı Lift: 17 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Niyə qayçı qaldırır? Niyə də yox! Yaratmaq gözəl və əyləncəli bir layihədir. Mənim üçün əsl səbəb Great Mojave Rover Layihəmdəki kameraları qaldırmağımdır. İstəyirəm ki, kameralar roverdən yuxarı qalxsın və ətrafdakıların şəkillərini çəksin. Rover sürərkən kameraların aşağı salınması lazım idi.

Əvvəlcə bir robot qolu sınadım, amma çox ağır olduğunu sübut etdi və servoları soydu. Sonra çöldə və təxminən bir gün əvvəl yüzlərlə dəfə gördüyüm bir şeyi gördüm, bir qayçı qaldırma. O gecə kameraları qaldırmaq və endirmək üçün 5/16 "x 5 1/2" boltlu bir vida sürücüsü istifadə edəcək bir qayçı qaldırıcı dizayn etməyə başladım. 4 düymdən bir az artıq məsafədə olan kameraların bir neçə ayağa (25 ") qalxdığını və nə qədər çəki qaldıracağını görmək nə qədər sərin olduğuna təəccübləndim. Yan bir fayda olaraq, yalnız birini istifadə edir. servo.

Bu möhtəşəm və gözəl qayçı qaldırıcısı işləyərkən, Raspberry Pi, Python 3 kodunu istifadə edərək lifti qaldıran və endirən LX-16A servosunu işə salacaq. Limit açarları, qayçı qaldırıcınızın yuxarı və aşağıya çatdıqda servonun fırlanmasını dayandırması barədə siqnal verdikdə Pi -yə xəbər verəcəkdir.

Asansör üçün növbəti macəram uzun bir günəş sınağı üçün çöldə yerləşdirməkdir. Günəş batareyaları və 18650 batareyalarla işləyən qayçı qaldırıcı, fotoşəkillər çəkəcək və sonra saatda bir dəfə endirəcək. Ancaq bu işə başladıqdan sonra başqa bir təlimatdır. Bundan sonra, onu Rover -ə quraşdırın.

Bina və tənzimləmə prosesinə kömək etmək üçün bu Təlimatı üç əsas hissəyə ayırdım:

1. Əsas (Adımlar 2-7)
2. Elektronika (Adımlar 8 - 12)
3. Qayçı son montajı (Adımlar 13-16)

Ümid edirəm ki, ilk çətin və qayçı qaldırmağımdan zövq alacaqsınız.

Addım 1: Lazım olanları alın

Bu layihə üçün bir çox şeyə ehtiyacınız olacaq. Əgər mənim kimi olsanız və 3D çapdan və tikinti işlərindən zövq alsanız, artıq bunun çox hissəsinə sahib ola bilərsiniz. Vidalar üçün McMaster-Carr-ı yoxladığınızdan əmin olun, yüzlərlə aldıqda orada daha ucuzdur. Amazondan dəstləri də sifariş edə bilərsiniz.

Lazımi alətlər:

• 5.5 mm qutu açarı dəsti
• 2.5, 2.0 mm altıbucaqlı sürücülər Yaxşı bir dəstə sahib olmağa dəyər.
• 1/8 "matkap ucu ilə qazın Bu matkap dəsti məndə var.
• Qrafit yağı
• Lehimleme dəmir
• Lehim Yaxşı lehim alana qədər lehimləmə işində pis olduğumu düşünürdüm.
• Sander (dünyanın ən yaxşı zımpara)
• 3D Yazıcı XYZ Da Vinci Pro 1.0 -ə sahibəm və onunla həyəcanlandım.

Mexanik hissələr:

• Alaşımlı Polad Soket və ya Düymə Başlı Vintlər: Ehtiyacınız olandan daha çox sifariş etdiyinizə əmin olun, çünki sayımlarım sönmüş ola bilər!

  (1) M3 x 10mm Düymə Başlığı (McMaster-Carrdan alın) (2) M3 x 12mm Düymə Başlığı (McMaster-Carrdan alın) (4) M3 x 10mm (McMaster-Carrdan alın) (6) M3 x 12mm (McMaster-Carr-dan alın) (4) M3 x 16mm (McMaster-Carr-dan alın) (34) M3 x 20mm (McMaster-Carr-dan alın) (2) M3 x 25mm Düymə Başlığı (McMaster-Carr-dan alın) (8) M3 x 30 mm (McMaster-Carr-dan alın) (4) M3 x 45 mm (McMaster-Carr-dan alın) (30) M3 neylon qıfıl somunları (McMaster-Carr-dan alın) (54) M3 yuyucular (McMaster-Carr-dan alın)

• (48) 3x6x2mm Rulmanlar Bu rulmanlar olmadan işləyəcək, amma əminliklə daha gözəl edir.
• (1) 8x22x7mm Rulmanlar Həm də bir fırıldaqçıdan birini oğurlaya bilərsiniz
• 3D Çaplı Parçalar Bunları Thingverse hissələrindən (2) Şüa 20mm x 20mm x 190mm (1) Məhdudlaşdırıcılar (1) Motor Vida Dağı (1) Platforma Rayları (1) Platforma (1) Arxa Vida Dağı (1) Sürgü (1) yükləyə bilərsiniz.) Daxili Alt Qayçı (4) Daxili Qayçı (1 dəst) Xarici Qayçı (1) Servo Montaj Ön (1) Servo Montaj Arxa (1 dəst) Aralıqlar
• (2) 5/16 "qoz (Ev Deposu)
• (1) 5/16 "x 5 - 1/2" bolt (Home Depot) İsterseniz 5/16 "Dişli Çubuqdan da istifadə edə bilərsiniz.

Elektrik:

• Raspberry Pi, 3 model B istifadə edirəm+ hər hansı bir Pi versiyası işləyəcək Bu gözəl bir dəstdir.
• (1) Lewansoul LX-16a Serial Bus Servo, 20,00 dollardan aşağı qiymətə mənimki var. (Bunun üçün Amazon və ya Banggood -da axtarış etməlisiniz, link dəyişməyə davam edir)
• (1) Lewansoul Serial Avtobus Debug Board.
• (1) Metal Servo Horn
• (2) Limit Açarları
• Silikon tellər bunlar əladır, dırnaqlarınızla soyun (dırnaqlarınızı dişləməsəniz)
• Batareyalar Servo -nu gücləndirmək üçün Ikea'dan 4 ədəd AA NiMh batareya istifadə edirəm.

Sarf materialları:

• Suallar
• Mikrofiber parça
• Band-Aids (inşallah yox)

Addım 2: Baza

Bunu mərhələlərlə qurmaq daha asandır, bazadan başlayaq. Sonra elektronikaya keçəcəyik və nəhayət qayçı yığacağıq. Sahib olduğum PLA və PETG -dən istifadə etdiyim üçün fərqli rənglərdə çap olunur.

Bunu etməmisinizsə, hissələrinizi çap edin. Bütün hissələri çap etməyi başa çatdırmaq üçün printerim bir neçə gün çəkdi.

Parçaları burada tapa bilərsiniz:

Mühüm təhlükəsizlik məsləhətləri (Orginal Ghostbusters istinad, Google it)

• Vaxtınızı ayırın və M3 vintlərini çox sıxaraq dəli olmayın, plastik zolaqlar asandır. Deliyi soyursanız, hissəni yenidən çap etməli və ya bir az goril yapışqan (qəhvəyi rəngli) istifadə etməli və çuxurun içini diş çubuğu ilə yüngülcə örtməli və istifadə etməzdən əvvəl bir gecədə tamamilə qurumasına icazə verməlisiniz.
• Yuyucuları "gözəl tərəfi" yuxarı qoyun, daha yaxşı görünür.
• Tələsməyin, yoxsa yenidən çap etməyiniz lazım ola bilər.
• Qayçı hissələrini son olaraq yazdırın, çünki tikintinin son hissəsi.

İşdə gedirik.

A. Bütün hissələri çap etməyə başlayın (parça siyahısına baxın).

B. Parçanı hamarlaşdırın, ləzzətli əşyaları kəsin.

Addım 3: Limit açarının quraşdırılması

A. Ümumi qurğunu (açarın tərəfində artıq əyilmiş olanı) bükün, belə ki, o, dayaz vəziyyətdə oturur və limit açarında bir teli lehimləyir. Bu addımı unutsanız, servonun quraşdırılması üçün kifayət qədər boşluq yoxdur.

Qeyd: Quruluşun bu hissəsində etməniz lazım olan yeganə lehimdir.

B. Servo Dağıdakı (4) 1/8 delikləri qazın, yuxarıdakı fotoşəkildə bənövşəyi oxlara baxın. Qazma, boltların sərbəst şəkildə keçməsinə və Servo Montajının daha sonra relslərə bərkidilməsinə imkan verir.

C. Nəhayət, limit açarını (2) M3 x 16mm vintlər ilə Servo Montajına bağlayın.

Addım 4: Aşağı Motor Vida Dəstəyi

A. Aşağı Motor Vida Dağıdakı (5) 1/8 delikləri qazaraq yuxarıdakı fotoşəkildə bənövşəyi oxları görürsünüz.

B. Sonra (4) M3 x 12mm düymə başlı vintlərdən istifadə edərək Aşağı Moto Vida Dəstəyini metal servo buynuzuna bağlayın.

C. Nəhayət, (1) M3 x 10 mm vida ilə Aşağı Motor Vida Dəstəyini servoya bağlayın.

Addım 5: Servo və Boltu bağlayın

A. Yuxarıdakı fotoşəkildə göstərildiyi kimi bənövşəyi oxların göstərdiyi Arxa Servo Dağıdakı (4) 1/8 delikləri qazın.

B. Yuxarıdakı fotoşəkildə bənövşəyi oxlarla göstərildiyi yerlərdə (2) 1/8 düymlük vintlərdəki delikləri qazın. Qeyd: Çap etdiyiniz versiyaya görə sizinki bir az daha qısa ola bilər.

C. Servo Servo Montajına uyğunlaşdırın. Yaxşı uyğunlaşmaq üçün bunu bir az kəsmək lazım ola bilər. Bir az boş olacaq. Sonra (4) M3 x 45mm vintlər və yuyuculardan istifadə edərək arxa servoyu Ön Servo Montajına bağlayın. Servo yan -yana çalınacaq, ancaq irəli və irəli deyil.

D. 5/16 "x 5 - 1/2" boltunu yuxarı vida yuvasına daxil edin; sıx uyğun olmalıdır. Açmaq üçün bir az kəsmək lazım ola bilər.

E. (2) M3 x 16mm boltlar və yuyuculardan istifadə edərək Vida Bərkidicilərinin iki yarısına qoşulun.

F. Məclisiniz son fotoşəkilə bənzəməlidir.

Addım 6: Sürgü və arxa montaj

İndi Sürgü və Arxa Vida Dəstəyi bağlamağın vaxtı gəldi.

A. Sürgülərə (2) 5/16 bolt daxil edin. Boltların arxa və irəli bir az oynadığı olmalıdır. Oyun olmadan, vida hərəkət edərkən bağlanacaq.

B. 5/16 boltundakı sürgünü bir neçə düym vidalayın.

C. Şəkildəki bənövşəyi oxlarla göstərildiyi kimi arxa vida montaj yatağı qapağında (4) 1/8 delik açın.

D. 8 mm x 22 mm x 7 mm ölçülü yatağı Arxa Vida Dəstəsinə daxil edin və Rulman Qapağını (4) M3 x 12 mm bolt və yuyucularla bağlayın.

E. (1) limit açarını (2) M3 x 16mm boltlarla bağlayın

F. 5/16 boltunu rulmana sürüşdürün. Qeyd: Burada bir dəstə oyun olacaq. Oyun miqdarını azaltmaq üçün bir parça elektrik lenti və ya büzücü borudan istifadə etmək istəyəcəksiniz. Lazım olan məbləği ölçün. növbəti addım.

Addım 7: Alt Məclisi bitirmək

İndi motorlu montajı bitirdiniz, onu relslərə bağlamağın vaxtı gəldi. Raylar Böyük Mojave Rover Layihəsinin bir hissəsidir və həddindən artıq iş kimi görünə bilər. Qayçı qaldırıcısını roverə inteqrasiya etməyi planlaşdırıram və dəmir yolu dizaynı bunu daha sonra etməyə imkan verir.

A. Hər rayın bir tərəfini hamarlayın. Bir dəstə zımpara etməyinizə ehtiyac yoxdur, yalnız şişləri düzəltmək üçün kifayətdir.

B. Əvvəlcə (4) M3 x 30 mm bolt və yuyuculardan istifadə edərək Arxa Vida Dağı üzərində vida edin. Bu, relslərin ucunda düz oturmalıdır.

C. 5/16 boltunu rulmana daxil edin, servo montajı 4 -cü delikdə (3 boş deşik buraxın) lentin və ya istilik büzülməsinin getməsini istədiyiniz yerdə ölçün. Bantı və ya istilik büzüşməsini bağlayın və montajı yenidən bağlayın.

D. (4) M3 x 30mm boltlar və yuyuculardan istifadə edərək Servo qurğusunu 4 -cü çuxurdakı relslərə (3 boş buraxın) vidalayın. Diqqət edin, Servo Montajınız bir az fərqli ola bilər, daha uzun 5/16 bolt üçün yenidən dizayn etdim. Zəhmət olmasa hələ 3 boşluğu boş buraxın.

İndi Motorlu Qurğunun limit keçid vintlərini bağlamağa və Raspberry Pi -ni sürüşdürücüyü irəli və irəli hərəkət etdirməyə hazır vəziyyətə gətirməlisiniz.

Addım 8: Açar tənzimləyicilərini məhdudlaşdırın

İki məhdud keçid tənzimləyicisi, slaydın dayanmasını istədiyiniz yerdəki açarları işə salacaq. Boşaltma üçün bağlama cıvatasının yuxarıdan keçdiyi iki nöqtədə düymə başlı vintlərdən istifadə etmək istəyəcəksiniz. Həm də hər iki limit açarı tənzimləyicisi 3D çaplı hissələr eynidır.

A. Matkap (2) 1/8 limit açarlarının hər birində deşik atdı.

B. Düymənin baş vintlərini bağlayıcılara daxil edin.

C. Limit vidasını hər bağlayıcıya daxil edin, (1) M3 x 20 mm, digəri (1) M3 x 40 mm.

D. Kaydırıcıya Limit Switch Engagers bağlayın. Servo tərəfində daha uzun vida (40 mm) istifadə edin.

Qeyd: Çuxuru çıxardığım üçün kilid qozlarını daha uzun məşğulçuma bağladım.

Addım 9: Pi -ni bağlayın

Bunun üçün proqram asandır, sadəcə lifti qaldırır və endirir. İstədiyiniz hər şeyi etmək, əylənmək üçün kodu düzəldə bilərsiniz.

Raspberry Pi -də OS -nin necə yüklənəcəyini və sadə bir Python 3 proqramının necə yazılacağını artıq bildiyinizi güman edirəm, Hello World nümunəsi yaxşı olardı.

Bura başlamaq üçün yaxşı bir yerdir, amma başlamaq üçün bir çox qaynaq var.

• Pi qurmaq.
• İlk Pyhon Proqramınızı işə salın.

Addım 10: Alt Məclisinizi Kabelləşdirin

Kiçik bir layihə üçün Pimoroni Pico HAT Hacker lövhəsini çörək taxtasının üstündə istifadə etməyi üstün tuturam. İstədiyiniz hər şeyi istifadə edə bilərsiniz, amma bu kiçik cihazı sevirəm. Şapkanın hər iki tərəfində 40 pinli dişi başlıqları lehimlədim ki, bu da hər iki tərəfdən istifadə etməyə imkan verir (ikinci fotoya baxın).

Xəbərdarlıq: Pi işləyərkən bunu edən bir neçə Raspberry Pis partladım. Qırmızının +, qaranın torpaq və ya -olduğundan əmin olun, Servo Debug Board -un heç bir qorunması yoxdur.

A. Qara teli hər bir keçiddəki ümumi bağlantılara və Pi üzərindəki yerə bağlayın. (Pin 6)

B. Yaşıl teli aşağı limit açarına bağlayın (1 -ci fotoya baxın) və sonra GPIO 23 -ə (Pin 16)

C. Sarı teli yuxarı limit keçidinə bağlayın (1 -ci fotoya baxın) və sonra GPIO 22 -yə (Pin 15)

D. Servo Debug lövhəsini Pi üzərindəki USB portuna qoşun.

E. LX-16A servo ilə təchiz edilmiş kabeldən istifadə edərək Servo Servo Debug lövhəsinə qoşun

F. Gücünü Servo Debug Board -a qoşun. Servo lövhəni gücləndirmək üçün Pi istifadə etməyin, xarici bir batareya mənbəyi istifadə edin. 4 ədəd AA batareyadan istifadə etdim.

Addım 11: Python Proqramını Yükləyin və Çalışdırın

Yenə də güman edirəm ki, terminala necə başlayacağınızı və Python3 proqramını necə başlatacağınızı bilirsiniz.

A. Terminalı işə salın

B. GitHub -dan bir neçə kitabxananı klonlamalıyıq. Birincisi, Ethan Lipson tərəfindən hazırlanan PyLX16A, digəri BIMThoughts 'GitHub -dan Qayçı qaldırma kodudur.

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

Yuxarıdakı əmr aşağıdakıları yerinə yetirir:

cd qovluğu ev qovluğuna dəyişir

git clone kod fayllarını GitHub -dan depo adının qovluğuna yükləyir.

cd ScissorLift qovluğu ScissorLift kodunun olduğu yerə dəyişir

cp../PyLX-16A/lx16a.py. servo əmrləri üçün lazım olan kitabxananı kopyalayır.

C. Pi -ni Motor Assambleyasına və Debug Board -a USB və Servo -ya qoşmalısınız.

D. keçid testini yerinə yetirmək üçün aşağıdakıları yazın.

cd

cd ScissorLift python3 SwitchTest.py

Proqram "aşağı enir" deməyə başlayacaq.

Keçidi servodan uzaqlaşdırın və proqram "yuxarı qalxmaq" ilə cavab verəcək. İndi servoya ən yaxın olan açarı işə salın və proqram dayanacaq.

Giderme:

Kabellərinizi iki dəfə yoxlaya bilməsəniz, sarı teli ilk dəfə səhv açar bağlantısına lehimləməkdə səhv etdim və ilk açarı işə saldıqdan sonra dayanacaq.

Addım 12: Motor Testi

İndi keçidlər işlədiyindən, motor qurğusunu sınamağın vaxtı gəldi.

Artıq yüklənmiş kodunuz var. Başlayaq.

A. Servounuzun Debug Board -a qoşulduğundan əmin olun, hər hansı bir fiş gözəl uyğun gəldiyi müddətcə bunu edəcək.

B. Terminaldan aşağıdakıları yazın:

cdcd ScissorLift python3 MotorTest.py

Sürgüsünüz hərəkət etməyə başlayacaq və əvvəlcə servoya doğru, sonra limit açarı işə salındıqda digər istiqamətə gedəcək və digər limit keçidinə çatanda dayanacaq.

Bağlanmağa başladığını eşidirsinizsə, servo Debug Board-dan ayırın və proqramı dayandırmaq və niyə bağlandığını müəyyən etmək üçün ctrl-c düyməsini basın.

Giderme:

Slaydın ortasında bağlama:

a. Fındıq sürgü içərisində sərbəst hərəkət etmir.

b. Vida montajı mərkəzdə deyil.

c. Rulman pulsuz deyil.

Slaydın sonunda bağlanma, açarların tel keçirməməsi və ya vintlərin düzəldilməsi lazımdır.

d. Servo ctrl-c düyməsini basdıqdan sonra hərəkət etməyə davam edir, servo telini ayıklama kartına ayırın. Bu servo sıfırlayacaq.

Addım 13: Qayçı yığılması

İndi nəhayət qayçı yığa biləcəyimiz yerə çatırıq. Qayçı üç əsas komponentdən ibarətdir.

1. Xarici Qayçı (ilk şəkil, mavi rəngli bir çubuq kimi görünür)
2. Daxili Qayçı (İkinci Foto Boz)
3. Daxili Alt Qayçı (İkinci Foto Mavi)

Qayçı Daxili ilə Qayçı Daxili Alt arasındakı fərq, fotoşəklin sağ tərəfində göstərildiyi kimi rulmanların yerləşdirilməsidir. Videoya baxın, orada izah etmək daha asandır.

A. Rulmanları hər bir Qayçı hissəsinə daxil edin. Yuyucuyu yuvaya basmaq üçün bolt, yuyucu və qozdan istifadə etməyiniz lazım ola bilər. Yuvanı qırarsanız, düzəltmək üçün yapışqan istifadə edə bilərsiniz.

B. Qrafit sürtkü və pambıq çubuqdan istifadə edərək qayçının dözməyən tərəflərini örtün.

C. M3 x 20 mm vida, yuyucusu və kilid qozu ilə. Daxili altdan başlayın ki, qayçı xarici tərəfdən orta bağlantılara bağlansın. (şəkilə bax)

D. Yatağın içəridə olduğu alt qayçının ucuna başqa bir xarici qayçı bağlayın. Sonra ortasına başqa bir daxili qayçı bağlayın.

E. Qayçı tükənənə qədər daxili və xarici qayçı bağlamağa davam edin.

Addım 14: Qayçı Baza Bağlamaq

(2) M3 x 20mm ölçüsündə (2) yuyucular və 3d çaplı boşluqlar istifadə edərək qayçı qurğusunu bazanın servo montajına bağlayır.

(2) M3 x 12mm istifadə edərək qayçı qurğusunu kaydırıcıya bağlayın.

Platformadan başqa işləyən bir qayçı qaldırıcınız var.

Addım 15: Qayçı Çalışma Testi

Əgər bunu etməmisinizsə, qayçınızı yenidən Raspberry Pi -yə bağlayın.

A. Raspberry Pi -dəki terminaldan MotorTest.py -ni yenidən işə salın və qayçınızın hərəkətdə olduğunu görün.

Diqqət edin və baxın:

• Hər hansı bir bağlama
• Limit bağlama vintlərinin təmizlənməsi
• Bağlayırsa və ya bir şey olarsa, əvvəlcə servo ayıklama kartından çıxarın.

Addım 16: Platformanın quraşdırılması

İnşallah indiyə qədər platformaya necə qoyulacağını anladınız.

A. Platformanı hansı məqsədlə istədiyinizi müəyyənləşdirin.

B. Platforma relslərini qayçının üst kənarına yapışdırın. Aralayıcıya ehtiyacınız olan tərəfdə, M3 x 25 mm vida və 2 yuyucuya ehtiyacınız olacaq. Digər tərəfdən, 1 yuyucusu və 1 kilidi olan M3 x 20 mm vida istifadə edin.

C. M3 x 12 mm vintlər və yuyuculardan istifadə edərək platformanın üst hissəsini relslərə yapışdırın.

Addım 17: Təşəkkür edirəm

Bu yerə qədər getdiyiniz üçün təşəkkür edirəm, inşallah nə edəcəyinizi bilmədiyiniz işləyən bir qayçı qaldırıcınız var və ya bəlkə də necə istifadə edəcəyiniz haqqında gözəl bir fikiriniz olan bir qayçı liftiniz var.

Hər halda ümid edirəm ki, çox yaxşı vaxt keçirdiniz və bir şey öyrəndiniz.

İlk dəfə Yazardır