Kuinua Mkasi wa Raspberry Pi: Hatua 17 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Kwa nini kuinua mkasi? Kwa nini isiwe hivyo! Ni baridi na ni mradi wa kufurahisha kujenga. Sababu halisi kwangu ni kuinua kamera kwenye Mradi wangu Mkuu wa Mojave Rover. Nataka kamera ziinuke juu ya rover na kunasa picha za mazingira. Lakini nilihitaji kamera kushushwa wakati rover inaendesha.

Kwanza nilijaribu mkono wa roboti, lakini hiyo ilionekana kuwa nzito sana na kuvua servos. Kisha wakati nje na karibu siku moja niliona kitu ambacho nimeona mamia ya nyakati hapo awali, kuinua mkasi. Usiku huo nilianza kubuni lifti ya mkasi ambayo itatumia bisibisi, kitita cha 5/16 "x 5 1/2", kuinua na kupunguza kamera. Nilishangazwa na jinsi ilivyokuwa nzuri kuona kamera zikinyanyuka kwa miguu (25 ") na zaidi ya zaidi ya 4" ya kusafiri na kuona ni uzito gani utakaopanda. Kama faida ya kando, hutumia moja tu servo.

Wakati kuinua mkasi huu mzuri na mzuri kunafanya kazi Raspberry Pi itawasha LX-16A servo kuinua na kupunguza kuinua kwa kutumia nambari ya Python 3. Punguza swichi zitamwambia Pi wakati kuinua kwako mkasi kumefikia juu na chini kuashiria servo kuacha kuzunguka.

Ajabu yangu inayofuata ya kuinua ni kuiweka nje kwa mtihani wa jua uliopanuliwa. Inayoendeshwa na seli za jua na betri 18650 kuinua mkasi kutainua, kupiga picha na kisha kupungua mara moja kwa saa. Lakini hiyo ni nyingine inayoweza kufundishwa baadaye mara tu nitakapofanya kazi hiyo. Baada ya hapo, kuiweka kwenye Rover.

Niligawanya hii inayoweza kufundishwa katika sehemu kuu tatu kusaidia katika mchakato wa ujenzi na urekebishaji:

1. Msingi (Hatua 2 - 7)
2. Elektroniki (Hatua 8 - 12)
3. Mkutano wa mwisho wa mkasi (Hatua 13 - 16)

Natumahi unafurahiya yangu ya kwanza isiyoweza kusumbuliwa na kuinua mkasi wako.

Hatua ya 1: Pata vitu unavyohitaji

Unahitaji rundo la vitu kwa mradi huu. Ikiwa wewe ni kama mimi na unafurahiya uchapishaji wa 3D na vitu vya ujenzi unaweza kuwa tayari unayo hii. Hakikisha unaangalia McMaster-Carr kwa screws kuna bei rahisi sana hapo unaponunua kwa mia. Unaweza pia kuagiza seti kutoka Amazon.

Zana zinahitajika:

• Kifurushi cha sanduku la 5.5 mm
• 2.5, 2.0 mm madereva ya hex Inastahili kuwa na seti nzuri ya hizi.
• Piga na 1/8 "kuchimba kidogo Kuweka hii kidogo ya kuchimba nina.
• Lube ya grafiti
• Chuma cha kulehemu
• Solder nilifikiri nilikuwa mbaya kwa kuuza hadi nilipopata solder nzuri.
• Sander (mtembezaji bora ulimwenguni)
• Printa ya 3D nina XYZ Da Vinci Pro 1.0 na nimefurahi nayo.

Sehemu za Mitambo:

• Aloi ya chuma ya Aloi au screws za kichwa cha kifungo: Hakikisha kuagiza zaidi ya unahitaji, kwa sababu hesabu zangu zinaweza kuwa mbali!

  (1) M3 x 10mm Button Head (pata kutoka McMaster-Carr) (2) M3 x 12mm Head Button (pata kutoka McMaster-Carr) (4) M3 x 10mm (pata kutoka McMaster-Carr) (6) M3 x 12mm (pata kutoka McMaster-Carr) (4) M3 x 16mm (pata kutoka McMaster-Carr) (34) M3 x 20mm (pata kutoka McMaster-Carr) (2) M3 x 25mm Button Head (pata kutoka McMaster-Carr) (8) M3 x 30mm (pata kutoka McMaster-Carr) (4) M3 x 45mm (pata kutoka McMaster-Carr) (30) karanga za kufuli za nylon M3 (pata kutoka McMaster-Carr) (54) washers M3 (pata kutoka McMaster-Carr)

• (48) 3x6x2mm Fani Itafanya kazi bila haya, lakini hakika inafanya kuwa nzuri.
• (1) 8x22x7mm Fani Unaweza pia kuiba moja kutoka kwa fidget spinner
• Vipuri vilivyochapishwa vya 3D Unaweza kupakua hizi kutoka sehemu za Thingverse (2) Beam 20mm x 20mm x 190mm (1) Vizuizi (1) Mlima wa Screw Motor (1) Reli za Jukwaa (1) Jukwaa (1) Mlima wa Nyuma ya Nyuma (1) Slider (1) Scissor Ndani ya chini (4) Ndani ya mkasi (seti 1) Mkasi wa nje (1) Servo Mount Front (1) Servo Mount Nyuma (seti 1) Spacers
• (2) 5/16 "karanga (Depot ya Nyumbani)
• (1) 5/16 "x 5 - 1/2" bolt (Home Depot) Unaweza pia kutumia 5/16 "Threaded Rod ukipenda.

Umeme:

• Raspberry Pi, ninatumia mfano wa 3 B + toleo lolote la Pi litafanya kazi Hii ni kit nzuri.
• (1) Lewansoul LX-16a Serial Bus Servo, nilipata yangu chini ya $ 20.00 ea. (utahitaji kutafuta Amazon au Banggood kwa hili, kiunga kinaendelea kubadilika)
• (1) Bodi ya Utatuzi wa Mabasi ya Lewansoul Serial.
• (1) Pembe ya Servo ya Chuma
• (2) Kikomo cha Swichi
• Waya za Silicone Hizi ni nzuri, unaweza kuzivua kwa kucha (ikiwa hautauma kucha zako)
• Betri za kuwezesha Servo, ninatumia betri 4 AA NiMh kutoka Ikea.

Matumizi:

• Vidokezo vya Q
• Nguo ya Microfiber
• Ukimwi-Band (kwa matumaini sio)

Hatua ya 2: Msingi

Ni rahisi sana kujenga hii kwa hatua, wacha tuanze na msingi. Kisha tutahamia kwa umeme na mwishowe tukusanye mkasi. Imechapishwa kwa rangi tofauti kwa sababu nilitumia PLA na PETG niliyokuwa nayo.

Ikiwa haujafanya hivyo, chapisha sehemu zako. Ilichukua printa yangu siku chache kumaliza kuchapisha sehemu zote.

Unaweza kupata sehemu hapa: https://www.thingiverse.com/thing 3325636

Vidokezo muhimu vya usalama (Rejea ya Orginal Ghostbusters, Google it)

• Chukua muda wako na usiwe na wazimu na kukaza zaidi visu vya M3, vipande vya plastiki rahisi. Ukivua shimo, unaweza kuhitaji kuchapisha tena sehemu hiyo au utumie gundi ya gorilla (vitu vya hudhurungi) na upake kidogo ndani ya shimo na dawa ya meno na uiruhusu ikame kabisa usiku mmoja kabla ya matumizi.
• Weka washers "upande mzuri" juu, inaonekana bora.
• Chukua muda wako, au utahitaji kuichapisha tena.
• Chapisha sehemu za mkasi mwisho, kwani ndio sehemu ya mwisho kujenga.

Twende sasa.

A. Anza kuchapisha sehemu zote (angalia orodha ya sehemu).

B. Mchanga sehemu laini, ukipunguza vitu vya kupendeza.

Hatua ya 3: Kuweka Kikomo cha Kubadilisha

A. Pindisha risasi ya kawaida (ile ambayo tayari imeinama upande wa swichi), kwa hivyo inakaa laini na kuuzia waya kwenye swichi ya kikomo. Hakuna idhini ya kutosha kuweka servo ikiwa utasahau hatua hii.

Kumbuka: Hii ndio kuuza tu utahitaji kufanya katika sehemu hii ya jengo.

B. Toboa kupitia (4) 1/8 mashimo kwenye Mlima wa Servo, angalia mishale ya zambarau kwenye picha hapo juu. Kuchimba visima kunaruhusu bolts kupita kwa uhuru na kaza Mlima wa Servo kwa reli baadaye.

C. Mwishowe, ambatisha swichi ya kikomo kama inavyoonyeshwa kwenye Mlima wa Servo na visu (2) M3 x 16mm.

Hatua ya 4: Mlima wa chini wa Screw Motor

A. Toboa kupitia (5) 1/8 mashimo kwenye Mlima wa Chini wa Magari angalia mishale ya zambarau kwenye picha hapo juu.

B. Kisha ambatanisha Mlima wa Chini wa Moto Moto kwenye pembe ya servo ya chuma ukitumia (4) M3 x 12mm vichwa vya kichwa.

C. Mwishowe, ambatanisha Mlima wa Chini wa Magari kwa servo ukitumia (1) M3 x 10 mm screw.

Hatua ya 5: Panda Servo na Bolt

A. Toboa kupitia (4) 1/8 mashimo kwenye Mlima wa Nyuma ya Servo kama inavyoonekana kwenye picha hapo juu ambapo mishale ya zambarau inaonyesha.

B. Toboa kupitia (2) 1/8 mashimo kwenye mlima wa screw ambapo imeonyeshwa na mishale ya zambarau kwenye picha hapo juu. Kumbuka: Yako inaweza kuwa fupi kidogo kulingana na toleo ulilochapisha.

C. Weka Servo kwenye Mlima wa Servo. Huenda ukahitaji kupunguza hii kidogo kupata kifafa kizuri. Itakuwa huru kidogo. Halafu ukitumia screws (4) M3 x 45mm na washers panda servo ya nyuma kwenye Mlima wa Servo ya Mbele. Servo itatikisika upande kwa upande lakini sio nyuma na mbele.

D. Ingiza boliti ya 5/16 "x 5 - 1/2" ndani ya mlima wa juu; inapaswa kuwa sawa. Unaweza kuhitaji kupunguza ufunguzi kidogo ili uweze kutoshea.

E. Kutumia (2) M3 x 16mm bolts na washers huunganisha kwa nusu mbili za Milima ya Parafujo.

F. Mkutano wako unapaswa kuonekana kama picha ya mwisho.

Hatua ya 6: Mkusanyiko wa Slider na Nyuma

Sasa ni wakati wa kushikamana na Mlima wa Slider na Nyuma.

A. Ingiza (2) vifungo 5/16 ndani ya vitelezi. Bolts inapaswa kucheza kidogo nyuma na nje. Bila kucheza, screw inaweza kumfunga wakati inaendelea.

B. Piga kitelezi kwenye boliti ya 5/16 inchi chache.

C. Toboa kupitia (4) 1/8 mashimo kwenye kofia ya nyuma ya mlima wa kubeba kama inavyoonyeshwa na mishale ya zambarau kwenye picha.

D. Ingiza kuzaa kwa 8mm x 22mm x 7mm kwenye Mlima wa Nyuma ya Nyuma, na ambatanisha Kofia ya Kuzaa na (4) M3 x 12mm bolts na washers.

E. Ambatisha (1) kubadili kikomo na (2) M3 x 16mm bolts

F. Slide "bolt" ya 5/16 kwenye kubeba. Kumbuka: Kutakuwa na kikundi cha mchezo hapa. Utataka kutumia kipande cha mkanda wa umeme au neli ya kupunguza joto ili kupunguza kiwango cha mchezo. Pima kiwango kinachohitajika katika hatua inayofuata.

Hatua ya 7: Kumaliza Bunge la Chini

Sasa kwa kuwa mkutano wa wenye injini umemalizika, ni wakati wa kuiweka kwenye reli. Reli hizo ni sehemu ya Mradi wa The Great Mojave Rover na inaweza kuonekana kama kuzidi. Nina mpango wa kuunganisha kuinua mkasi kwenye rover na muundo wa reli unaniruhusu kufanya hivyo baadaye.

A. Mchanga upande mmoja wa kila reli laini. Huna haja ya mchanga wa rundo, tu ya kutosha kutuliza matuta.

B. Parafujo kwenye Mlima wa Nyuma ya Nyuma juu ya kwanza ukitumia (4) M3 x 30mm bolts na washers. Hii inapaswa kukaa chini mwisho wa reli.

C. Ingiza boliti ya 5/16 ndani ya kuzaa, na mlima wa servo kwenye shimo la 4 (ukiacha mashimo matupu 3) pima ambapo unataka mkanda au joto lipungue liende. Ambatanisha mkanda au punguza joto na usimamishe mkutano.

D. Parafujo mkutano wa Servo kwa reli kwenye shimo la 4 (Kuacha 3 tupu) kwa kutumia (4) M3 x 30mm bolts na washers. Kumbuka Mlima wako wa Servo unaweza kuwa tofauti kidogo, nilibadilisha kwa bolt ndefu zaidi ya 5/16. Tafadhali bado acha mashimo 3 tupu.

Lazima sasa uwe na Bunge la Magari tayari kwa kuambatanisha screws za kubadili kikomo na kuifanya Pi yako ya Raspberry kusogeza kitelezi nyuma na mbele.

Hatua ya 8: Punguza Warekebishaji wa Kubadilisha

Marekebisho mawili ya kubadili kikomo yatashirikisha swichi ambapo unataka slaidi isimame. Utataka kutumia screws za kichwa cha kitufe katika maeneo mawili ambapo bolt inayohusika inapita hapo juu kwa idhini. Pia, sehemu zote mbili za kubadili kikomo za sehemu zilizochapishwa za 3D zinafanana.

A. Drill (2) 1/8 ilitupa mashimo kwenye kila swichi ya kikomo inayoshirikisha.

B. Ingiza screws ya kichwa cha kifungo kwa washiriki.

C. Ingiza screw ya kikomo katika kila mshiriki, (1) M3 x 20mm, nyingine ni (1) M3 x 40mm.

D. Ambatisha Kikomo Badilisha Washiriki kwenye kitelezi. Tumia screw (40mm) ndefu zaidi kwa upande wa servo.

Kumbuka: Niliambatisha karanga za kufunga kwa mshiriki wangu mrefu kwa sababu nilivua shimo.

Hatua ya 9: Kuunganisha Pi

Programu ya hii ni rahisi inainua tu na hupunguza kuinua. Unaweza kuhariri nambari ili ufanye chochote ambacho ungependa, ufurahie.

Ninafikiria kuwa tayari unajua jinsi ya kupakia OS kwenye Raspberry Pi yako na jinsi ya kuandika programu rahisi ya Python 3, mfano wa Hello World utakuwa sawa.

Hapa kuna mahali pazuri pa kuanza, lakini kuna rundo la rasilimali huko nje ili kuanza.

• Kuanzisha Pi yako.
• Kuendesha Programu yako ya kwanza ya Pyhon.

Hatua ya 10: Wiring Bunge lako la Chini

Kwa mradi mdogo kama huu, napendelea kutumia bodi ya Hacker ya Pimoroni Pico HAT juu ya ubao wa mkate. Unaweza kutumia chochote lakini napenda kifaa hiki kidogo. Niliuza juu ya vichwa vya kike 40 vya pini pande zote mbili za HAT, ambayo inaniruhusu kutumia kila upande (angalia picha ya pili).

Onyo: Nimepiga Raspberry Pis kufanya hivi wakati Pi inawashwa. Hakikisha kuwa nyekundu ni + na nyeusi imepigwa au -, Bodi ya Utatuzi ya Servo haina kinga iliyojengwa ndani.

A. Unganisha waya mweusi kwa unganisho la kawaida kwenye kila swichi na ardhi kwenye Pi. (Pini 6)

B. Unganisha waya wa Kijani kwa kubadili kikomo cha chini (Tazama picha ya 1) na kisha kwa GPIO 23 (Pin 16)

C. Unganisha waya wa Njano na kubadili kikomo cha juu (Tazama picha ya 1) kisha GPIO 22 (Pin 15)

D. Unganisha bodi ya Utatuaji wa Servo kwenye bandari ya USB kwenye Pi.

E. Unganisha Servo na bodi ya Utatuaji wa Servo ukitumia kebo iliyotolewa na servo ya LX-16A

F. Unganisha nguvu kwa Bodi ya Utatuaji wa Servo. Usitumie Pi kuwezesha bodi ya servo, tumia chanzo cha nje cha betri. Nilitumia betri 4 za AA.

Hatua ya 11: Kupakia na Kuendesha Programu ya Python

Tena nadhani kuwa unajua jinsi ya kuanza kituo na unajua jinsi ya kuanza programu ya Python3.

A. Anza Kituo

B. Tunahitaji kulinganisha Maktaba kadhaa kutoka GitHub. Ya kwanza ni PyLX16A na Ethan Lipson, nyingine ni nambari ya Kuinua Scissor kutoka BIMThoughts 'GitHub

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

Amri hapo juu fanya yafuatayo:

cd hubadilisha saraka kwa saraka yako ya nyumbani

git clone hupakua faili za nambari kutoka GitHub kwenye folda ya jina la hazina.

cd ScissorLift inabadilisha folda hadi mahali ambapo nambari ya ScissorLift iko

cp../PyLX-16A/lx16a.py. nakala za maktaba muhimu kwa amri za servo.

C. Unapaswa kuwa na Pi yako iliyounganishwa na Bunge la Magari na Bodi ya Utatuzi imeunganishwa na USB na Servo.

D. andika yafuatayo ili kujaribu jaribio la kubadili.

cd

cd ScissorLift python3 SwitchTest.py

Programu itaanza kusema "kwenda chini".

Shirikisha swichi zaidi kutoka kwa servo na programu itajibu na "kwenda juu". Sasa shirikisha swichi iliyo karibu zaidi na servo na programu itasimama.

Utatuzi wa shida:

Ikiwa hiyo inashindwa angalia wiring yako mara mbili, nilifanya kosa la kuuzia waya wa manjano kwenye unganisho la kubadili vibaya mara ya kwanza na ingeacha baada ya kushikilia swichi ya kwanza.

Hatua ya 12: Mtihani wa Magari

Sasa kwa kuwa swichi zinafanya kazi, ni wakati wa kujaribu mkutano wa magari.

Tayari unayo nambari iliyopakuliwa. Wacha tuanze.

A. Hakikisha servo yako imeunganishwa na Bodi ya Utatuzi, kuziba yoyote itafanya muda mrefu kama inakaa vizuri.

B. Kutoka kwa aina ya Terminal yafuatayo:

cdcd ScissorLift python3 MotorTest.py

Kitelezi chako kitaanza kusogea na wakati wa kuelekea servo kwanza, kisha kitufe cha kikomo kitakapojishughulisha kitasafiri mwelekeo mwingine na kusimama inapofikia swichi nyingine ya kikomo.

Ikiwa unasikia ikianza kumfunga, ondoa servo kutoka kwa Bodi ya Kutatua na bonyeza ctrl-c kusitisha programu na kubaini ni kwanini inajifunga.

Utatuzi wa shida:

Kufunga katikati ya slaidi:

a. Karanga hazitembei kwa uhuru ndani ya kitelezi.

b. Mlima wa screw sio katikati.

c. Kuzaa sio bure.

Kufunga mwishoni mwa slaidi kunasababishwa na swichi kukosa wired au screws za ushiriki zinahitaji kurekebishwa.

d. Servo anaendelea kusonga baada ya kubonyeza ctrl-c, ondoa waya wa servo kwenye bodi ya utatuzi. Hiyo itaweka upya servo.

Hatua ya 13: Mkutano wa Mikasi

Sasa hatimaye tunafikia mahali ambapo tunaweza kukusanya mkasi. Kuna sehemu kuu tatu za mkasi.

1. Scissor Outer (picha ya kwanza, inaonekana kama fimbo ya bluu ya Popsicle)
2. Ndani ya mkasi (Picha ya Pili ya Kijivu)
3. Chini ya Mkasi (Picha ya Pili ya Bluu)

Tofauti kati ya Ndani ya Mkasi na chini ya Mkasi ni kuwekwa kwa fani, kama inavyoonyeshwa upande wa kulia wa picha. Tazama video ni rahisi kuelezea hapo.

A. Ingiza fani katika kila kipande cha mkasi. Unaweza kuhitaji kutumia bolt, washer, na nut kushinikiza washer kwenye slot. Ukivunja yanayopangwa, ni sawa unaweza kutumia gundi kurekebisha.

B. Kutumia grafiti lube na pamba ya pamba, vaa pande zisizo na kuzaa za mkasi.

C. Kutumia bisibisi ya M3 x 20mm, washer, na karanga ya kufunga. Anza na chini ya ndani unganisha mkasi nje na unganisho la kati. (tazama picha)

D. Unganisha mkasi mwingine wa nje hadi mwisho wa mkasi wa chini ambapo kuzaa iko ndani. Kisha Unganisha mkasi mwingine wa ndani katikati.

E. Endelea kuambatanisha mkasi wa ndani na nje hadi ukamilike mkasi.

Hatua ya 14: Kuunganisha Mkasi kwa Msingi

Kutumia (2) M3 x 20mm na washer (2) na nafasi 3d zilizochapishwa unganisha mkutano wa mkasi kwenye mlima wa servo wa msingi.

Kutumia (2) M3 x 12mm unganisha mkutano wa mkasi na kitelezi.

Isipokuwa kwa jukwaa una kazi ya kuinua mkasi.

Hatua ya 15: Mtihani wa Kukimbia Mkasi

Hook up mkasi wako kuinua hadi Raspberry Pi, ikiwa haujafanya hivyo.

A. Kutoka kwenye terminal kwenye Raspberry Pi yako endesha MotorTest.py tena na uone mkasi wako ukiinua kwa vitendo.

Weka na uangalie:

• Kumfunga yoyote
• Uondoaji wa screws za ushiriki wa kikomo
• Ikiwa inafunga au kitu kinachotokea ondoa servo kutoka kwa bodi ya utatuzi kwanza.

Hatua ya 16: Kuambatanisha Jukwaa

Tunatumahi, kwa sasa umeamua jinsi ya kuweka kwenye jukwaa.

A. Tambua ikiwa unataka mwisho gani.

B. Ambatanisha reli za jukwaa kwa nje ya juu ya mkasi. Kwa upande ambapo unahitaji spacer, utahitaji screw ya M3 x 25mm na washers 2. Kwa upande mwingine tumia bisibisi ya M3 x 20mm na washer 1 na 1 nati ya kufuli.

C. Kutumia screws M3 x 12mm na washers ambatisha jukwaa juu kwa reli.

Hatua ya 17: Asante

Asante kwa kufika mbali, tunatumahi una kifungu cha kufanya kazi cha mkasi haujui cha kufanya, au labda una kiinua mkasi ambacho una wazo nzuri la jinsi ya kutumia.

Kwa njia yoyote natumai ulikuwa na wakati mzuri na umejifunza kitu.

Mkimbiaji katika Mwandishi wa Mara ya Kwanza