PiCar: Kuunda Jukwaa la Gari la Kujitegemea: Hatua 21 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Maelezo haya ya kufundisha hatua zinazohitajika kujenga PiCar

PiCar ni nini?

PiCar ni jukwaa la wazi la gari linalotumia uhuru. Haina uhuru na yenyewe, lakini unaweza kuongeza sensorer kwa urahisi kudhibiti gari na Arduino au Raspberry Pi.

Kwa nini utumie PiCar badala ya gari la RC?

Kutumia PiCar ni sawa na kutumia gari la RC kama jukwaa. Walakini, PiCar inakupa udhibiti zaidi na ni rahisi kurekebisha kuliko gari la RC. Chasisi ya PiCar imechapishwa kwa 3D, na unaweza kuhariri kielelezo cha 3D kwa urahisi ili kuongeza nafasi zaidi kwenye gari ikiwa inahitajika. Kwa kuongezea, sehemu zote zinapatikana kwa urahisi mkondoni au zinaweza kuchapishwa kwa 3D.

Nani alifanya PiCar?

PiCar iliundwa katika Chuo Kikuu cha Washington huko St. Louis katika maabara ya Humberto Gonzalez na Silvia Zhang. Gari iliundwa mnamo Mei ya 2017 na iliingia kwenye mashindano ya roboti mnamo Juni. PiCar ilikuja katika timu 10 za juu kati ya 30+ za kimataifa katika Mashindano ya Ubunifu wa Roboti ya Hariri katika Chuo Kikuu cha Xi'an Jiaotong huko Xi'an, China. Hapa kuna kiunga cha Video ya YouTube ya FlowBot.

Maelezo haya yanafundishwa tu jinsi ya kujenga PiCar. Ikiwa ungependa nambari ya mfano utumie na PiCar yako, tafadhali rejelea ghala yetu ya GitHub kupata nambari ya mfano na nyaraka za ziada.

Hatua ya 1: Orodha ya Sehemu

Orodha ya Sehemu:

• Gari isiyo na mswaki na ESC ($ 32.77)
• Betri ($ 10.23)
• Servo Motor ($ 6.15)
• Magurudumu ($ 28; na kuingiza na kushikamana na gurudumu)
• Mhimili, 6mm ($ 19.38)
• Adapta za Hex Wheel ($ 3.95)
• Gia Kubwa ($ 8.51)
• Gia ya Pinion ($ 5.49)
• 3 mm Kuzaa kuzaa, 8 mm Nje ya Kipenyo ($ 8.39)
• 2 mm kuzaa kuzaa, 5 mm nje ya kipenyo ($ 9.98)
• Vipuli vya axle ($ 30.68)
• Screws M3 na M2 ($ 9.99)
• Ufikiaji wa printa ya 3D

Jumla: $ 176.00

Hiari:

• Kadi ya Programu ya ESC ($ 8.40)

  Kadi ya Programu ya Turnigy TrackStar ESC

• Chaja ya Battery ($ 24.50)

  Chaja ya Turnigy P403 LiPoly / LiFe AC / DC (DC plug)

• Kuweka Wrench ya Alan ($ 9.12)

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

• Mdhibiti wa RC na Mpokeaji ($ 22.58)

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

• Arduino ($ 10.9)

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

• Bodi ya Mkate ($ 6.99)

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

• Waya anuwai ($ 6.99)

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

Jumla: $ 89.48

Sehemu hizo zilichaguliwa kwa kutumia vigezo vitatu:

• Utendaji kazi
• Upatikanaji
• Upataji wa Karatasi ya Takwimu

Sehemu zinahitajika kufanya kazi vizuri ili ziweze kufanya kama inavyotakiwa na kudumu kwa muda mrefu. Wanahitaji kununuliwa kwa urahisi mkondoni ili watu wengine waweze kuiga PiCar. Hii ni muhimu kwa sababu maabara yetu yatatengeneza magari zaidi katika siku zijazo, na kwa sababu tunataka gari ipatikane kwa watu kote nchini. Sehemu zinahitaji kuwa na karatasi za data kwa sababu tutafanya majaribio na PiCar. Wakati wa kufanya majaribio ya kitaaluma, ni muhimu kujua ni nini haswa kinachoingia kwenye vifaa unavyotumia. Kuwa na karatasi za data hufanya majaribio yaweze kuiga.

Hatua ya 2: Kupata Mifano ya 3D

Jinsi ya kufikia faili za CAD zilizowekwa kwenye Onshape:

1. Nenda kwa

2. Ikiwa umepewa maelezo ya akaunti, tumia hati hizo kuingia.

3. Vinginevyo, fungua akaunti mpya. Mara tu akaunti yako inapowekwa na umeingia, nenda kwa: https://cad.onshape.com/documents/79e37a701364950… kufikia Bunge la Pi Car.

4. Kufungua kiunga kitakupeleka kwenye faili ya Mkutano wa Gari ya Pi kama inavyoonekana kwenye picha zilizo hapo juu. Ikiwa unatumia vitambulisho vilivyotolewa, utakuwa na idhini ya 'kuhariri' mkutano huu na faili zote za sehemu. Ikiwa unatumia akaunti mpya ya mtumiaji, unaweza kuunda nakala ya mkutano na kuihariri kwa njia hiyo.

5. Ili kujifunza Onshape, nenda kwa

6. Picha hapo juu inaonyesha jinsi ya kupata kila sehemu, mkutano, mkutano mdogo au kuchora.

7. Njia bora ya kuangalia vipimo (umbali au pembe kati ya sehemu) ni kwenda kwa sehemu husika au mchoro wa mkutano. Kabla ya kuangalia vipimo, hakikisha unasawazisha mchoro na mkutano au sehemu inayolingana kwa kubofya kitufe cha sasisho kama inavyoonekana kwenye picha hapo juu.

8. Kuangalia mwelekeo fulani, tumia point-to-point, point-to-line, line-to-line, angle, n.k chombo cha mwelekeo, na ubofye jozi ya alama / mistari, kama ilivyoonyeshwa hapo juu picha.

Hatua ya 3: Kupakua Mifano ya 3D

Sasa kwa kuwa una ufikiaji wa modeli za 3D, unahitaji kuzipakua kwa kuchapisha kwa 3D

Sehemu 9 unahitaji kupakua:

• Mwisho wa Chasisi
• Kiunga cha msingi cha Ackermann
• Ackermann servo pembe

• Hex ya gurudumu 12mm

  (x2) Pande zote mbili ni sehemu zinazofanana

• Mkono wa Ackermann

  (x2) Pande zote mbili za kushoto na kulia; faili hizi ni picha za kioo za kila mmoja

• Kiungo cha siri cha Ackermann

  (x2) Pande zote mbili ni sehemu zinazofanana

1. Ili kupakua sehemu zilizo hapo juu, nenda kwenye Bunge kuu la PiCar kwenye OnShape
2. Bonyeza kulia sehemu unayotaka kupakua
3. Bonyeza kuuza nje
4. Hifadhi faili kama faili ya.stl
5. Rudia hatua hizi kuhifadhi faili zote 9 kama faili za.stl

Ikiwa unakutana na shida ambapo faili haziwezi kupakua, unaweza kupata faili za hatua au faili za stl kwenye GitHub yetu. Kutoka kwa ukurasa kuu bonyeza hw, chassis, na mwishowe stl_files au step_files.

Hatua ya 4: 3D Chapisha Faili za. STL

Tumia printa yako ya 3D ya chaguo kuchapisha faili zote za.stl

Machapisho mengi yanahitaji kuchapishwa na vifaa vya kuunga mkono, lakini nimeona kuwa wachache wao huchapisha vyema bila wao. Ninapendekeza uchapishe Ackermann servo pembe, Wheel hex 12mm, na vipande vya mkono vya Ackermann kwa kuchapisha tofauti, na bila msaada. Hii itapunguza wakati wote wa kuchapisha, na kuongeza ubora wa machapisho.

Nilichapisha sehemu zote na ujazo wa 100%, lakini hii ilikuwa chaguo la kibinafsi. Unaweza kwenda chini kama ujazo wa 20% ikiwa ungetaka. Niliamua kuchapisha na ujazaji mwingi katika jaribio la kuongeza nguvu za sehemu.

Machapisho yangu yalikuwa yamewekwa kwa urefu wa safu ya 0.1 mm. Nilifanya uamuzi huu kwa sababu 0.1 mm ni mipangilio chaguomsingi ya printa yangu ya 3D. Napenda kupendekeza kuchapisha sehemu kati ya urefu wa safu ya 0.1 mm na 0.2 mm.

Hatua ya 5: Piga fani kwenye Mfumo wa Uendeshaji wa Mbele uliochapishwa wa 3D

Uzani wa 3 mm huenda katika sehemu zote mbili zilizochapishwa za Ackermann Arm 3D

Unapaswa kuwa na uwezo wa kushinikiza fani kwa kutumia vidole vyako. Walakini, ikiwa nguvu zaidi inahitajika napendekeza kubonyeza kitu gorofa ndani ya kuzaa ili uweze kushinikiza kwa nguvu zaidi. Jaribu kutumia kitu chenye ncha kali au kuathiri kuzaa ghafla.

Bonyeza fani mbili za 2 mm katika sehemu zote za Ackermann Arm

Bonyeza 2 mm yenye sehemu zote mbili za Kiunga cha Ackermann Pin

Tafadhali rejelea picha ili kuelewa ni wapi fani zote zinaenda. Inapaswa kuwa rahisi kusema kwani fani zitaingia tu kwenye shimo lenye ukubwa mzuri.

Hatua ya 6: Parafujo Ackermann Servo Pembe Onto Servo

Bonyeza sehemu iliyochapishwa ya Ackermann Servo Pembe 3D kwenye sehemu ya juu ya servo.

Pembe ya Ackermann Servo inapaswa kuingia ndani. Ikiwa haifanyi hivyo, unaweza kukata ncha ya servo. Kama unavyoona kwenye picha ya kwanza, nilikata ncha ya servo yangu kukuonyesha jinsi hiyo ingeonekana.

Tumia moja ya screws ambazo zilikuja na servo yako kukanyaga Ackermann Servo Pembe kwenye servo

Hatua hii ni sawa mbele. Screw itahakikisha kuwa sehemu hizo zimeunganishwa kwa uaminifu.

Hatua ya 7: Kuunganisha Mkutano wa Gurudumu la Mbele la 3D

Unganisha sehemu mbili za Ackermann Arm kwenye Kiunga cha Msingi cha Ackermann na visu mbili za M2 na karanga

Tumia kituo cha kuzaa kwa hatua hii. Tafadhali rejelea picha ili uone mahali pa kushikamana na sehemu za Ackermann Arm. Pande mbili zinapaswa kuwa picha ya kioo ya kila mmoja.

Unganisha sehemu mbili za Kiunga cha Ackermann kwenye sehemu za Ackermann Arm ukitumia screws mbili za M2 na karanga.

Mwisho wa Kiungo cha Pini cha Ackermann ambacho HAINA kuzaa ni mwisho unaotumia kushikamana na Ackermann Arm. Tafadhali rejelea picha kupata mwelekeo wa sehemu sahihi.

MUHIMU: Sehemu za Kiungo cha kushoto na kulia cha Ackermann Pin zimegeuzwa kulingana na kila mmoja

Hii inamaanisha kuwa ncha moja ya kuzaa inapaswa kuelea juu ya nyingine, kama inavyoonekana kwenye picha.

Hatua ya 8: Ambatisha Servo kwa Mkutano wa Gurudumu la Mbele

Kutumia screw ya M2 na karanga, ambatisha servo kwenye mkutano wa gurudumu la mbele

Pembe ya servo ya Ackermann huenda kati ya sehemu mbili za Kiunga cha Ackermann Pink. Rejea picha ili uweze kupata mwelekeo wa sehemu sahihi.

Hatua ya 9: Unganisha Magurudumu kwa Mkutano wa Gurudumu la Mbele

Ingiza sehemu mbili zilizochapishwa za Wheel Hex 12mm 3D ndani ya magurudumu hayo mawili

Sehemu hii iliyochapishwa ya 3D hufanya kama spacer kati ya gurudumu na gari. Hii inaruhusu matairi kuwa karibu na chasisi iwezekanavyo wakati bado haigusi.

Tumia screws mbili za M3 na karanga kushikamana na magurudumu mawili kwenye mkutano wa gurudumu la mbele

Kichwa cha screw huenda nje ya gurudumu, na nati huenda ndani. Hii inakamilisha mkutano wa gurudumu la mbele.

Hatua ya 10: Mlima wa Pinion Gear Onto Motor Shaft

Gia ya pinion inahitaji kupigwa kwenye shimoni la gari

Ninapendekeza kutumia nyundo ya plastiki ili usiharibu sehemu. Weka gia ya pinion karibu na makali ya shimoni kama inavyoonekana kwenye picha.

Hatua ya 11: Kata axle kwa Urefu

Kata axle hadi 69 mm

Mhimili wa kipenyo cha 6 mm una urefu wa 200 mm wakati unawasili kutoka McMaster Carr. Mhimili lazima ukatwe hadi 69 mm kwa ujenzi huu.

Ninapendekeza kutumia Dremel na kiambatisho cha grinder ya diski ya rotary. Kwa kuwa axle imetengenezwa kwa chuma cha pua, itachukua dakika kadhaa za kusaga ili kuikata kwa urefu. Ilinichukua zaidi ya dakika 5 kukata mhimili wangu kwa ujenzi huu. Ninapendekeza kutumia Dremel kukata chamfer hadi mwisho wa axle. Hii itaruhusu fani zilizopandwa na gia za kuchochea kuwa na wakati rahisi kuteleza.

Hatua ya 12: Slide Bei zilizopanda kwenye Axe

Fani zilizopandwa zinahitaji kuingizwa kwenye mhimili

Hii ni kuanza kujenga mkutano wa gurudumu la nyuma

Hatua ya 13: Mlima Spur Gear Onto axle

Telezesha gia ya kuchochea upande wa kulia wa ekseli

Hakikisha screw ya kufuli iko upande wa ndani wa gia.

Kutumia ufunguo wa allen uliyopewa, parafua screw screw hadi iwe ngumu dhidi ya axle

Inaweza kuwa bora kuweka visu ya kufungia kwa sasa na kuibana kabisa baadaye. Hii itahakikisha kwamba meno ya gia ya kuchochea yanatetemeka vizuri na gia ya pinion.

Hatua ya 14: Ambatisha Hex Adapta Kwenye Magurudumu 2

Piga adapta mbili za gurudumu la hex kwenye magurudumu ukitumia screws zilizotolewa.

Hakikisha screws zimekazwa kikamilifu.

Hatua ya 15: Ambatanisha fani za Magurudumu na Mto kwa Mhimili

Slide magurudumu yote mawili kwenye upande wowote wa ekseli

Kaza screws za kufuli ili magurudumu yamekwama mahali pake

Hatua ya 16: Mlima wa Brushless Motor Onto Chassis

Weka motor kwenye chasisi kwa kutumia screws tatu za M2.

Inasaidia baadaye ikiwa unaelekeza waya ili ziweze kuelekea ndani ya chasisi.

Hatua ya 17: Mount Back Wheel Assembly to Chassis

Panda mkutano wa gurudumu la nyuma kwa chasisi kwa kutumia screws nne za M3 na karanga.

Hakikisha kwamba gia za spur na gia ya pinion zimepangiliwa na kwamba meno yao ni sawa.

Ikiwa meno hayatoshi vizuri, fungua screw ya kufuli kwenye gia ya spur. Sogeza gia ya kuchochea kando ya mhimili hadi itengeneze na gia ya pinion.

Hatua ya 18: Ambatisha Mkutano wa Gurudumu la Mbele kwa Chassis

Weka mkutano wa gurudumu la mbele kwenye chasisi kwa kutumia screws nne za M3 na karanga.

Weka servo ndani ya sanduku la servo la mstatili kwenye chasisi.

Hatua ya 19: Unganisha ESC na Brushless Motor

Unganisha waya zile zenye rangi kwenye gari na waya kwenye ESC

Waya hizi hutoa nguvu kwa motor. Pikipiki ni motor isiyo na brashi, ambayo inamaanisha kuwa inaendeshwa kwa kubadilisha sasa katika seti tatu za coils. ESC huamua wakati wa kubadilisha sasa kulingana na ishara ya pwm inapata kutoka kwa kebo yake ya habari.

Hatua ya 20: Unganisha ESC na nyaya za Habari za Magari kwa Mpokeaji

Hakikisha kuwa chanya na ardhi ziko katika eneo sahihi kwa mpokeaji wako. Ni muhimu sana kwamba waya chanya (nyekundu) zote ziko katika safu moja.

Rejea mwongozo wa mtumiaji wa mtawala wa RC kuamua ni eneo gani kila nyaya zinahitaji kwenda. Kwa mtawala wangu, kebo ya servo iko kwenye kituo cha kwanza wakati kebo ya ESC iko kwenye kituo cha pili.

Hatua ya 21: Power kila kitu na LiPo Battery, na Jaribu na Mdhibiti wa RC

Chomeka betri ya LiPo ndani ya ESC ili kuwezesha mfumo mzima Sasa unaweza kudhibiti gari na mdhibiti wako wa RC. Jaribu kuwa mfumo mzima unafanya kazi kama ilivyokusudiwa.

Unaweza kuhitaji kurekebisha servo ili gari iende sawa. Watawala wengi wa RC wanakuruhusu kurekebisha pembe hii. Unaweza pia kurekebisha umbali gani unageuza gurudumu hadi gari lianze. Ninapendekeza kusoma mwongozo wa wamiliki wako kwa mdhibiti wako wa RC ili uelewe kazi zake anuwai.