Gotchau

Gotchau

На Пикабу
поставил 136 плюсов и 25 минусов
отредактировал 0 постов
проголосовал за 0 редактирований
Награды:
5 лет на Пикабу
7234 рейтинг 446 подписчиков 7 подписок 24 поста 12 в горячем

Снежкомёт 3000 //SbL3000

Давным-давно, лет 10-13 назад, была детская мечта — снежкомёт. На тот момент то, что я сделал, травило воздух со всех сторон, а диаметр ствола был миллиметров 5-6, так что это были даже не снежки. Тогда не было ни знаний, ни навыков, ни ресурсов. Сейчас есть)))

Снежкомёт 3000 //SbL3000 Самоделки, Пневматическое оружие, Гифка, Видео, Длиннопост

В основе этой штуке лежит клапан сброса воздуха QE-04 (QEV = quick exhaust valve) и продувочный пистолет, конкретно у меня DG-10. Схематично это выглядит так.

Снежкомёт 3000 //SbL3000 Самоделки, Пневматическое оружие, Гифка, Видео, Длиннопост

Упрощённо. Когда система под давлением, мембрана (отмечена чёрным) блокирует собой выходной канал. Пистолет в данном случае выступает в роли крана, триггера всего процесса. Если надавить на крючок пистолета, то за счёт разряжения мембрана сдвинется и закроет собой это канал, при этом откроет выходной, мгновенно стравив через него весь накаченный воздух.


Многие спросят, а почему бы сразу не использовать продувочный пистолет напрямую? Всё просто. Пропускная способность клапана намного выше чем у пистолета.

Снежкомёт 3000 //SbL3000 Самоделки, Пневматическое оружие, Гифка, Видео, Длиннопост

Стволы хотелось сменные, разных диаметров, под разные задачи. Выбор пал на канализационные трубы. Сейчас используются два диаметра 32мм и 50мм.

Осуществлено это следующим образом. На трубах есть бортик, внутри которого расположено уплотнительное кольцо. За данный бортик трубу можно притянуть к корпусу. Для этого были спроектированы своеобразные гайки, которые вкручиваются в группу деталей на корпусе.

Снежкомёт 3000 //SbL3000 Самоделки, Пневматическое оружие, Гифка, Видео, Длиннопост

Получается, крепление вышло универсальным и стволы можно просто накручивать.


Герметичность трубы и корпуса осуществляется двумя деталями: универсальным конусовидным адаптером и вставкой в трубку. Вставки не универсальные, поэтому под каждую трубу своя вставка.

Снежкомёт 3000 //SbL3000 Самоделки, Пневматическое оружие, Гифка, Видео, Длиннопост

Универсальный адаптер подсвечен синим, левее находится вставка. Каждая вставка имеет встроенный рассекатель, который нужен для того, чтобы снежок в стволе не разбивало мощной струёй сжатого воздуха.


Трубе 32мм рассекатель не особо нужен, так как она запланирована не совсем под снежки. Я сделал небольшой контейнер на резьбе похожий на что-то среднее между пулей Фостера и пулей Бреннеке.

Снежкомёт 3000 //SbL3000 Самоделки, Пневматическое оружие, Гифка, Видео, Длиннопост
Снежкомёт 3000 //SbL3000 Самоделки, Пневматическое оружие, Гифка, Видео, Длиннопост

Ну и парочка тестов со снежками.

По сути в ствол можно запихнуть что угодно, поэтому можно считать что это "пневмопочта открытого типа". Кстати, открытая и в прямом и переносном смысле, всё для повторения доступно тут.


Спасибо, что дочитали до конца. Надеюсь было интересно)

Как всегда оставляю расширенную видео-версию для желающих ознакомится в таком формате.

Показать полностью 6 4

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 2) GGR Mark I

Корпус данной гауссовки был собран в прошлом посте. В этой части я смонтировал всю силовую электронику, установил датчики положения снаряда и протестировал первую ступень.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 2) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Так как ускоритель представлен не одной ступенью, а сразу тремя, то есть необходимость в их правильной коммутации. Они должны включаться в нужный момент. Для определения этого момента на стволе установлены датчики.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 2) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Такой датчик по сути является обычным окном в стволе. Когда снаряд пролетает мимо, он прерывает световой поток. Соответственно, нужен приемник и передатчик.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 2) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Слева инфракрасные светодиоды, а справа фототранзисторы. Эта связка на выходе будет иметь аналоговый сигнал, который оцифровывать на стороне МК слишком долго. Снаряд мог пролететь и не быть замеченным.

На али есть вот такие дешевые датчики приближения. На них установлен компаратор. Он сильно упрощает работу и превращает аналоговое значение яркости, которое выдает фототранзистор, всего в два состояния: темно/светло. То что и нужно — снаряд долетел/не долетел. Идеальный вариант для этих целей.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 2) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Штатные светодиод и фототранзистор снимаются, так как будут использовать те, что выше, и они будут подключены проводами. Всё крепится суперклеем)

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 2) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Платки с компаратором вешаются с обратной стороны.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 2) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Ну а теперь проверка первой ступени. Для теста все было подключено слегка кустарным образом. Но это всего лишь тест)

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 2) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост, Рукоделие с процессом

В результате испытаний было выяснено, что от второй версии вмятины в картоне раза в два глубже. То есть путем оптимизаций при прочих равных (тиристор, конденсатор) реально получилось серьезно поднять КПД, теперь это почти 4% на одноступе (было 1.73%). По расчетам при подключении остальных ступеней получится поднять КПД еще на 1%, что в принципе неплохо.

P.S. картон не прошит так как использовались цилиндрические снаряды без заострения. Первая версия гауссовки (верхняя вмятина) пробивает алюминиевые банки насквозь.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 2) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост, Рукоделие с процессом

После протестированной первой ступени, я подключил остальные. Теперь всё соединено проводами в силиконовой изоляции. Конденсаторы заряжаются параллельно через диоды, земля общая. Время зарядки ~9 секунд, можно и быстрее, но для меня совсем не критично, так как запускать снаряды очередями я не собираюсь.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 2) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост, Рукоделие с процессом

От автоматической подачи снарядов пока пришлось отказаться, поэтому пока будет ручная в виде скользящего затвора.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 2) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост, Рукоделие с процессом

А на передней части я смонтировал планку Пикатинни. Эта штука скорее по фану, так как особой точности она не придаст, а при небольшой скорости снаряда в принципе вообще любые прицельные приспособления — декорация.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 2) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост, Рукоделие с процессом

Итак, силовая часть сделана, датчики положения снаряда установлены. Первая ступень протестирована, и она реально в два раза мощнее первой гауссовки.

В следующей части установлю микроконтроллер и подключу остальные ступени, проверим что эта штука может.


Спасибо, что дочитали до конца. Надеюсь было интересно)

Как всегда оставляю видео-версию для желающих ознакомится в таком формате.

Тесты на картоне на 8:06

Показать полностью 10 2

Самодельный 3D принтер GBot Tiny //Финал.. почти

Проект маленького компактного 3д принтера завершен. В планах еще два принтера: Tiny 2.0 (вторая версия этого) и другая линейка с чуть большей областью печати.

Самодельный 3D принтер GBot Tiny //Финал.. почти 3D принтер, 3D печать, Reprap, Видео, Длиннопост

Кратко история и зачем я вообще делал этот принтер. Ну во-первых, естественно из-за собственного любопытства, тем более с 3д принтерами я знаком уже более 5 лет и у меня накопился свой список требований к удобному домашнему принтеру: простота конструкции, небольшой размер.


Стандартным печатным полем является 220х220мм или 200х200мм, + промежуточные. Я не печатаю большие детали. Если спроектированная деталь печатается более 6 часов и её  не удается оптимизировать, чтобы "сбить" время, я ищу другие способы изготовления. К примеру, лазерная резка или комбинация печати и лазерной резки. Все нацелено на максимальную скорость изготовления прототипа, чтобы в случае чего, можно было быстро поправить и переделать, а не ждать окончания многочасовой печати, посреди которой может что-то случится и печатать придется заново.


Исходя из выше описаного, нет такой детали, которая могла бы эффективно использовать рабочую площадь стандартного столика 3д принтера и печататься при этом менее 6 часов. Поэтому выбор пал на столик 120х120. По моему опыту он подходит для 90% деталей. Естественно, потребности у всех разные, я говорю только за себя.


Сам принтер построен по той же парадигме. Он имеет минимальное количество деталей, все они максимально простые по геометрии и адаптированы под 3д печать. Принтер может полностью распечатать сам себя, так как все детали помещаются на его собственном столике. Более того, все структурные элементы помещаются на столике и печатаются за раз за 6 часов. И хоть такое возможно, я все равно предпочитаю печатать по одной модели, так как это надежней.

Самодельный 3D принтер GBot Tiny //Финал.. почти 3D принтер, 3D печать, Reprap, Видео, Длиннопост

За следующую загрузку могут быть допечатаны остальные элементы: флажки концевиков, крутилки столика, крепление обдува модели и так далее. А пока они печатаются можно уже собрать раму.

Так как принтер маленький, а комплектующие используются как для полноразмерных, он получился довольно жесткий, что хорошо сказывается на качестве печати. Рама принтера состоит из 11 деталей: 6х конструкционных профилей 2020 v-slot, верхней и нижней акриловых плит 6мм и боковых стенок 3мм.

Самодельный 3D принтер GBot Tiny //Финал.. почти 3D принтер, 3D печать, Reprap, Видео, Длиннопост

К верхней и нижней плитам профили крепятся на болты М6х40. Боковые и задняя стенки крепятся с помощью винтов М3х8 и т-гаек. Боковые стенки являются своеобразными диагоналями и придают жесткости.


Фишки этого принтера:

• Детали для него быстро изготавливаются (суммарно печать ~7-9 часов, резка 30 минут)

• Легко собирается (за 3 ленивых вечера)

• Малые габариты (240х270х290мм)

• Малое потребление (разогрев 90Вт, дальше меньше)

• Быстрый прогрев малого стола (20°C->60°C за 2-3 минуты)

• Высокопроизводительный обдув (нависания 75° без проблем)

+ удобная держалка катушек и подсветка


К особым фишкам можно отнести горячие клавиши, которые позволяют выполнить любой пользовательский gcode. У меня на них висит преднагрев PLA и ABS. Этой функции посвящен отдельный пост.


Ну и какой смысл был бы рассказывать про принтер и не показывать, как он печатает.

Покажу на примере калибровочного кубика.

Самодельный 3D принтер GBot Tiny //Финал.. почти 3D принтер, 3D печать, Reprap, Видео, Длиннопост
Самодельный 3D принтер GBot Tiny //Финал.. почти 3D принтер, 3D печать, Reprap, Видео, Длиннопост
Самодельный 3D принтер GBot Tiny //Финал.. почти 3D принтер, 3D печать, Reprap, Видео, Длиннопост
Самодельный 3D принтер GBot Tiny //Финал.. почти 3D принтер, 3D печать, Reprap, Видео, Длиннопост
Самодельный 3D принтер GBot Tiny //Финал.. почти 3D принтер, 3D печать, Reprap, Видео, Длиннопост
Самодельный 3D принтер GBot Tiny //Финал.. почти 3D принтер, 3D печать, Reprap, Видео, Длиннопост

Ну и еще пару фото более контрастным пластиком.

Самодельный 3D принтер GBot Tiny //Финал.. почти 3D принтер, 3D печать, Reprap, Видео, Длиннопост
Самодельный 3D принтер GBot Tiny //Финал.. почти 3D принтер, 3D печать, Reprap, Видео, Длиннопост

Подробнее про этот принтер можно почитать в соседних постах: пост раз, пост два.

Принтер доступен для повторения, так что если вы вдруг соберете, было бы приятно увидеть ваши фото в разделе "Makes". Если вдруг возникнут вопросы, с радостью отвечу.


Последняя видео-часть, в которой доделывались обдув модели и подсветка.

Почти финал, так как остались некоторые чисто косметические моменты, а так принтер уже готов и работает на полную. Планировался принтер как эксперимент, а вышел как полноценная рабочая лошадка. Сейчас думаю над новыми принтерами, пока делал этот, появилось много пищи для размышлений. Один раз мне не хватило рабочего поля, поэтому хочу сделать принтер с чуть бо́льшим рабочем полем 180х180мм. Попытаюсь так же сделать его максимально компактным.


Спасибо, что дочитали до конца, надеюсь было интересно, до скорого)

Показать полностью 11 1

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 1. корпус) GGR Mark I

Данный пост является продолжением этого, где я рассказал про свою самую первую пушку Гаусса. Так как с одноступенчатой я наигрался, захотел попробовать свои силы в постройке многоступенчатой версии. На текущий момент ресурсов хватает на 3 ступени. Вот с такого количества и начну.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 1. корпус) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост

В этой части я расскажу про постройку корпуса – тушки устройства. В следующей части речь пойдет про электронику, настройку и испытания. Расчеты это конечно хорошо, но куда интересней проверить их в реальных условиях.

Сборка, как и проектирование в данном случае начинается с ускорителя. Он состоит из алюминиевой трубки и распечатанных бортов. Трубка имеет отверстия под оптодатчики и прорези под каждой катушкой. Данные прорези необходимы для повышения КПД. Если рассмотреть ступень как трансформатор, то трубка в данном случае будет являться вторичной катушкой, состоящей всего из одного замкнутого витка. В итоге магнитное поле, которое должно было втянуть снаряд, частично трансформируется в электричество в трубке и уходит в тепло (грубо). Наличие прорези слегка устраняет этот факт, но не совсем.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 1. корпус) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост

Изначально я планировал 8 прорезей под каждой катушкой, но в итоге сделал всего 4 и хорошо, так как с этим возникли потом проблемы, которые я почему-то не предугадал.

Борта катушек выполнены в виде хомута. Такая конструкция позволяет их легко и надежно закрепить в любом месте трубки и удобно мотать катушку. Прорезь позволяет плотнее стянуть борт и вывести провод с первого слоя катушки. По краям есть пазы для гаек с нейлоновой вставкой. Через них к ускоритель крепится к боковинам корпуса из оргстекла.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 1. корпус) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост

При затягивании бортов выяснилось, что они деформируют трубку в месте прорезей, и снаряд начинает цепляться о внутреннюю поверхность. Поэтому хорошо, что прорезей 4, а не 8, как изначально планировалось.

Трубка металлическая, а это значит, что ее необходимо заизолировать, прежде мотать катушку. В лучшем случае первый слой или пару витков будут не работоспособны, в худшем – голый контакт конденсатора в открытом доступе. Поэтому изолировать нужно обязательно, хотя бы скотчем.

Скотч стянул трубку так, что снаряд с трудом вставляется. Продольные разрезы скотча ровно по прорезям, конечно, решили проблему, но ненадолго. После намотки первого слова, снаряд не вставлялся вовсе.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 1. корпус) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост

И вот тут я уже думал полностью переделывать ствол с меньшим количеством прорезей, но решаю кое-что попробовать. Хуже уже не будет.

В общем, я решил заменить скотч печатным в один слой кожухом. Сам по себе он не обладает достаточной жесткостью, но когда намотан провод, нагрузка распределяется и компенсируется. Результат намнооого лучше, чем было.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 1. корпус) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост

Естественно, когда я намотал катушку, снаряд перемещался с трудом. Поэтому трубку внутри пришлось шлифовать. Сначала я пробовал самим снарядом. Для этого он был заточен, чтобы у него была острая кромка под 90 градусов. Просто запихивая его в ствол раз за разом, можно было снимать стружку изнутри, но это было не эффективно. Поэтому я быстро перешел на шуруповерт со шкуркой на палке. Стало лучше. Но вот царапины были перпендикулярны движению снаряда и он за них цеплялся, поэтому дальше пришлось шлифовать снарядами. Наиувлекательнейший процесс занял у меня часа три, но оно того стоило. Как ни странно, таких же проблем с 2 и 3 ступенями не было. Ну вот совсем не было.

После того как ускоритель был готов, можно было дособирать корпус.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 1. корпус) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост

Итого, 3 катушки. Первая и вторая проводом 0.8 мм, третья 1 мм. Конденсаторы и тиристоры будут точно такие же как и в первой версии. Путем расчетов с оптимизацией при прочих равных КПД первой ступени удалось поднять с 1,7% до 3,96%, то есть более чем в два раза. Общий расчетный КПД системы 5,33%. Последующие ступени зачастую мотаются большим диаметром провода. Это единственная закономерность с которой столкнулся лично я, все остальное разнится от конфигурации к конфигурации, нужно подбирать.

Магазин, к сожалению, вышел не работоспособным, толкатель клинит, потом может быть разработается, но это не точно. Главный плюс, перезарядка по одному снаряду будет работать исправно. Больше всего горжусь гнездом для зарядки. По задумке оно должно само откидываться вверх с помощью пружины в виде магнитов при открывании замков. Но магниты вышли слабоваты, сила трения сильнее.

3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 1. корпус) GGR Mark I Пушка Гаусса, 3D печать, 3D моделирование, Видео, Длиннопост

Забегая вперед, скажу что, с точки зрения электроники я доведу эту версию до конца, но вот магазином и подачей снарядов я не доволен. А так как все нужно довести до ума и успокоиться, будет полностью переосмысленная третья версия. Она изначально будет доступна для печати и повторения.

Спасибо, что дочитали до конца. Надеюсь было интересно.

Как всегда оставляю видео-версию для желающих ознакомится в таком формате.

Показать полностью 6 1

"Горячие клавиши" для 3D принтера

Экран с энкодером — это стандартный элемент управления 3D принтером. Чтобы просто включить преднагрев, требуется сделать 9 шагов. Горячие клавиши позволяют получить доступ к основным функциям принтера без меню и всего за одно действие.

Данный пост можно считать продолжением этого, где я начал рассказывать про этот 3D принтер.

"Горячие клавиши" для 3D принтера 3D принтер, Самосбор, Видео, Длиннопост

Кнопки взял в виде мембранной клавиатуры (светофор). Такие бывают на 1-5 клавиш. Есть просто с цифрами. Модуль имеет самоклейку, на которую полагаться не стал и сделал печатное крепление на профиль. Крепление выступает вперед на 15 мм, так как пришлось сделать карман, в который убирается шлейф кнопок. 4 контакта: один общий и еще 3, каждый под свою кнопку. На плате управления подсоединяется в любые свободные цифровые контакты. На своей MKS Gen V1.4 воткнул в разъем AUX-2 на контакты 40, 42, 44 и GND (общий).

Что же требуется для получения данного функционала? Первым делом идем в Conditionals_post.h и рядом с User Interface пишем своё. Под каждую кнопку своя строка, которая имеет формат #define HAS_CUSTOM_<названиекнопки> (PIN_EXISTS(CUSTOM_<названиекнопки>)). Ссылка на копипаст лист в конце поста.

"Горячие клавиши" для 3D принтера 3D принтер, Самосбор, Видео, Длиннопост

Далее объявляем на каких контактах будут располагаться кнопки. Сделать это можно в том же файле, где хранится распиновка платы. Альтернативное место где это можно сделать — файл Configuration.h. Строка имеет формат #define CUSTOM_<названиекнопки>_PIN <номерконтакта>

"Горячие клавиши" для 3D принтера 3D принтер, Самосбор, Видео, Длиннопост

При нажатии на кнопку, контакт, на котором она находится, стягивается на землю. Поэтому его требуется подтянуть к питанию. Программным образом это можно сделать так: идем в Marlin_main.cpp, спускаемся к void loop() и перед ним вставляем следующее.

"Горячие клавиши" для 3D принтера 3D принтер, Самосбор, Видео, Длиннопост

HAS_CUSTOM_<названиекнопки> это то, что мы объявляли в самом первом файле. SET_INPUT_PULLUP(CUSTOM_<названиекнопки>_PIN); — включение встроенных подтягивающих резисторов.

В этом же файл будет прописана и логика данных кнопок. Её расположим рядом с аналогичной аппаратной кнопкой KILL, ищем по HAS_KILL. Зеленая кнопка имеет самый простой функционал: парковка с мгновенным отключением двигателей. Если сделать через меню двигатели отключатся только при бездействии N секунд. Стандартный функционал не нарушен. "customGreenBtnCounter и CUSTOM_GREENBTN_DELAY" отвечают за обработку дребезга. Внутри "if (customGreenBtnCounter == CUSTOM_GREENBTN_DELAY)", тот код, который будет выполняться по нажатию. В данном случае в общую очередь подмешиваются наши G-code команды.

"Горячие клавиши" для 3D принтера 3D принтер, Самосбор, Видео, Длиннопост

Схожие действия можно вешать на одну кнопку, это удобно. Реализуется программная карусель, при нажатии на кнопку команды сменяют друг друга, сделано это все через оператор switch, в который передается переменная флаг/счетчик (customYellowBtnFlag). На желтой кнопке реализовано 2 пресета температуры (ПЛА, АБС) и отключение.

"Горячие клавиши" для 3D принтера 3D принтер, Самосбор, Видео, Длиннопост

На красной кнопке тот же функционал, но для столика.

"Горячие клавиши" для 3D принтера 3D принтер, Самосбор, Видео, Длиннопост

А что будет если нажать на кнопку во время печати? Вполне резонный вопрос. При нажатии на кнопку, в основную очередь принтера подмешиваются наши команды, поэтому принтер просто их выполнит. Парковка во время печати не сработает. А вот температуру можно менять без проблем.

На эти кнопки можно поставить кучу всего. Ну вот, к примеру, вывести кнопку печать/пауза; отключение/включение охлаждения детали, можно даже с градацией; управление подсветкой; быстрое перемещение по 4 точкам стола, для калибровки, и еще много чего еще. А также действия можно совмещать. Все ограничивается только фантазией.


Остальные улучшения:

• Экран перенесён вниз

• Появилось крепление под катушку пластика

• Снята нагрузка с фитинга подающего механизма (стоит поддержка, которая крепится к раме)

Видео-версия со всем подробностями.

Прошивка и копипаст-лист залил на гитхаб. В этом же репозитории потом будут выложены все материалы по данному принтеру (STL, DXF, список комплектующих и так далее), как только я приведу их в порядок. Бо́льшая часть деталей (все необходимые для сборки) уже доступны на thingiverse.

Спасибо, что дочитали до конца, надеюсь было интересно, до скорого).

Показать полностью 7 1

Робот балансир на колесах Илона (Mecanum)

Два года назад мне пришла идея построить балансирующего робота, но не простого, а на колесах Илона. Такая конфигурация открывает море возможностей. Главной фишкой такого робота является супер мобильность и маневренность, он может развернуться в очень ограниченном пространстве. Робот был собран и впервые запущен в апреле 2018 года.

Робот балансир на колесах Илона (Mecanum) Робот, Arduino, Видео, Длиннопост, Колесо Илона

Робот построен по стандартной «двухколесной» схеме для данного типа балансиров. Хотя на самом деле колеса 4, но мы будем их считать парами, и каждая пара образует комбинированное колесо. Оставить только два колеса нельзя, так как утратиться стабильность.

Ранее я уже собирал обычного балансира. Он был построен на шаговиках с прямым приводом на колеса. Этот я решил строить на них же. Но ставить кучу двигателей в ряд не хотелось – теряется внешний вид, а главное компактность. Поэтому движки перенёс наверх, а привод колес сделал через ременную передачу. Это даже стало скорее плюсом, так как чем выше центр тяжести, тем менее динамичной становится система и от электроники не требуется супербыстродействия.

Робот балансир на колесах Илона (Mecanum) Робот, Arduino, Видео, Длиннопост, Колесо Илона

Управляет всем ардуино мега. Не то чтобы мне нужно было огромное количество контактов, но под нее есть место и CNC шилд закрывает только половину, оставляя кучу контактов в легком доступе. Управление происходит через UART, так что, когда их на плате 4 штуки тоже плюс, чтобы прошить не нужно ничего отключать. Для связи используется радиомодуль HC11 – простой прозрачный беспроводной UART, такой же модуль стоит на пульте. За углом наклона следят гироскоп с акселерометром в виде MPU6050. На самом верху расположены 6 аккумуляторов 18650, соединенных в батарею 3s2p.

Робот балансир на колесах Илона (Mecanum) Робот, Arduino, Видео, Длиннопост, Колесо Илона

Такой робот по сути является обратным маятником, то есть его центр масс находится выше точки опоры, и он всегда стремится упасть. В каждый момент времени электроника на борту робота следит за углом наклона и стремиться его компенсировать, в следствии чего робот почти все время находится в движении.

Робот балансир на колесах Илона (Mecanum) Робот, Arduino, Видео, Длиннопост, Колесо Илона

Четыре колеса и каждым нужно управлять, но математически все довольно просто. На плоскости робот описывается всего тремя параметрами, которые необходимо преобразовать в 4 скорости для каждого колеса. Vстаб - это скорость, которая одинакова для всех колес и рассчитана ПИД-регулятором, основная задача которого поддерживать угол. Комбинация всех перемещений, как угловых так и линейных, происходит простым суммированием (и суммированием отрицательных значений).

Робот балансир на колесах Илона (Mecanum) Робот, Arduino, Видео, Длиннопост, Колесо Илона

Есть только один маленький ньюанс. Так как «полуколеса» находятся на некотором расстоянии друг от друга, то при вращении робота вокруг вертикальной оси, данные колеса проходят разное расстояние, поэтому и их скорости тоже должны быть разными. Решается это просто – в зависимости от расстояния от центра для дальнего колеса просто вычисляется коэффициент, на который домножается выходная скорость. Благодаря этому достигается большая плавность движений и колеса не пробуксовывают.

Робот балансир на колесах Илона (Mecanum) Робот, Arduino, Видео, Длиннопост, Колесо Илона

Пульт. На перфорированной плате установлена ардуино про мини и 6 кнопок: вперед-назад, повороты вправо-влево и линейное движение вправо-влево. Так же установлен статусный RGB светодиод ws2812, который пока скорее для красоты. Все это смонтировано на холдер для двух аккумуляторов 18650. В качестве питания два аккумулятора18650. Сигнал передается через ранее упомянутый модуль HC11.

Робот балансир на колесах Илона (Mecanum) Робот, Arduino, Видео, Длиннопост, Колесо Илона

Спасибо, что дочитали до конца, надеюсь было интересно. До скорого)

Видео версия, если вдруг кому-то будет интересно следить за моим творчеством в таком формате.

Демонстрация работы робота 0:00, 0:37, 3:23 и 4:35.

Показать полностью 7 1

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot)

Первый 3д принтер у меня появился еще летом 2015 года. С тех пор я обзавелся еще несколькими принтерами, но это были комплекты для сборки, так неинтересно. К тому же после длительного пользования, у меня появились свои критерии идеального для меня принтера.

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot) 3D принтер, 3D печать, Самосбор, Видео, Длиннопост

Я не печатал детали больше 100 на 100 мм, поэтому стандартный стол 220 на 220 мм излишне. Мелкий стол греется быстрее, потребляет меньше и тепло распределяет относительно лучше. Поэтому всё проектировался под стол 120 на 120 мм. Хорошо, что на али можно найти все что угодно)

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot) 3D принтер, 3D печать, Самосбор, Видео, Длиннопост

Принтер строился по принципу чем проще, тем лучше. От принтера требовались: компактность, малый шум и легкость в сборке. Корпус состоит из двух акриловых панелей, толщиной 6мм (верхней и нижней) и алюминиевых профилей v-слот 20х20мм. Боковины сделаны из акрила толщиной 3 мм.  На верхней пластине смонтирована кинематика осей X/Y. Выбора пал в сторону HBot'а в виду его простоты. Принтер вышел 240х270х290мм. С ним даже получилось без особых проблем покататься в метро в универ. Принес, показал, закрыл экзамен автоматом.

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot) 3D принтер, 3D печать, Самосбор, Видео, Длиннопост

Все двигатели вынесены назад и установлены почти в ряд. Рядом находится плата управления MKS Gen  V1.4. Такое расположение позволяет подключить двигатели проводами 5-10 см. Так как принтер ждет еще череда доработок, то рубить провода я не стал. Все потом будет аккуратно причесано. Ниже расположен блок питания Mean Well на 150 ватт, без кулера, абсолютно бесшумный.

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot) 3D принтер, 3D печать, Самосбор, Видео, Длиннопост

Сам принтер потребляет 90 ватт при разогреве с 0 (комнатной температуры), дальше еще меньше, так что блок питания вышел с большим запасом. Самым дорогим элементом данного принтера являются направляющие рельсы, потому что Hiwin, специально брал оригинал.

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot) 3D принтер, 3D печать, Самосбор, Видео, Длиннопост

По всем трём осям стоят оптические концевики, звук парковки принтера просто офигительный, никаких щелчков от кнопок. Так как пластик тонкий, то для инфракрасного излучения он почти прозрачный, поэтому все эти флажки без медного или алюминиевого скотча не работали бы.

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot) 3D принтер, 3D печать, Самосбор, Видео, Длиннопост

На принтере установлен экран от Fysetc модель Mini12864 Panel. Выбор пал на него, так как он довольно мелкий и имеет удобные крепления в отличие от обычных смарт контроллеров. Разрешение как у большого, размер меньше мелкого. Бонусом у него rgb подсветка. Есть возможность выбрать один из пресетов или задать свой собственный цвет.

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot) 3D принтер, 3D печать, Самосбор, Видео, Длиннопост

Это добавляет некоторой кастомизации, и возможность настроить режимы, в которых пребывает принтер: нагрев - красный, печать - белый, остывание – синий, ожидание - зеленый. Параллельно с подсветкой экрана потом будет еще лента, которая расположится за верхним передним профилем и будет подсвечивать зону печати.

Радиатор печатной головки… Не нашел название, надеюсь в комментах подскажут. Но если кому надо, на али в таком форм факторе продается химера, рядом можно найти под один нагреватель. Этот радиатор было очень удобно крепить.

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot) 3D принтер, 3D печать, Самосбор, Видео, Длиннопост

Механизм подачи пластика, тот, что был в наличии, работает нормально. На следующие версии принтера я, конечно, буду ставить что-нибудь побогаче. Да, следующие версии будут).

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot) 3D принтер, 3D печать, Самосбор, Видео, Длиннопост

Так как принтер проектировал под себя, мне показалось удобным поставить гнездо питания сбоку, так принтер можно поставить вплотную к стене, в угол. Катушка будет располагаться на этой же стенке. Пруток будет подаваться по красивой дуге. Всё компактно.

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot) 3D принтер, 3D печать, Самосбор, Видео, Длиннопост

Новая версия будет уже на ШВП и на более толстых валах, а то 8мм ни о чём (перемещение стола, ось Z). По возможности верхнюю и нижнюю плиты постараюсь сделать из алюминия, так что, если вдруг кто знает где можно фрезернуть по-дешману, буду благодарен. Самым хлипким местом является столик, так он базируется на том же 6мм акриле, жесткость посредственная, поэтому его буду делать металлическим, в идеале опять алюминий, а если нет - буду точить из того, что найду.

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot) 3D принтер, 3D печать, Самосбор, Видео, Длиннопост

Экран я перенесу вниз, так, во-первых, и провода не будут в воздухе болтаться и во-вторых обзор станет лучше, можно будет всякие таймлапсики снимать.

Ну и быстренько по остальным косякам текущей ревизии принтера. Пока нет обдува модели, поэтому печатать PLA можно, но только "кирпичи", размером не меньше 6см по стороне, все что мельче – плавится. Планирую две турбинки по бокам, буду крепиться сразу на радиатор, на нем есть удобные отверстия сзади, минимум переделок.

Вот то, что боковые рельсы закреплены снизу пластины, это очень хорошо, они всегда чистенькие и не собирают пыль.

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot) 3D принтер, 3D печать, Самосбор, Видео, Длиннопост

Рельса оси Х смотрит вверх, такое расположение позволило закрепить печатную головку всего одной деталью, а главное удобной в печати деталью. Но пока принтер целый год стоял на первой полке стеллажа, рельса успела заржаветь. Скорее всего виноваты цветочки 4-мя полками выше. Там даже не совсем ржавчина, а скорее налет, который после некоторого времени использования стал почти незаметен.

3D принтер GBot Tiny (маленький HBot) 3D принтер, 3D печать, Самосбор, Видео, Длиннопост

Ну в общем, в любом случае ставить рельсу нужно снизу. Поэтому в версии 2.0 это будет исправлено). Скорее всего, новый принтер будет построен как CoreXY, так как попробовать нужно всё.

Видео версия, если вдруг кому-то будет интересно следить за моим творчеством в таком формате.

Текущая модель принтера доступна для скачивания и повторения. Некоторые модели представлены как в STL так и в DXF форматах, для удобства. Так же там лежит архив с актуальной прошивкой.

Спасибо, что дочитали до конца, надеюсь было интересно)

Показать полностью 13 1

Управление сервоприводом через ИК

Года три назад мне пришла интересная идея, которую в силу ее очевидности я не стал проверять. Суть проста: управлять сервоприводом с помощью инфракрасного сигнала. Скорее всего так уже кто-нибудь сделал, а если нет, то странно.

В общем для этого колхоза: помимо ардуины и сервопривода, нужен только инфракрасный датчик препятствий (цена 30 рублей с али). Принцип работы прост: мы просто размыкаем сигнальный провод и в промежуток «вставляем» инфракрасный канал. Сигнал передается, как и раньше в аналоговом виде. Короче говоря, получилась оптопара. Анод подключается к линии 5в, катод - к контакту, на котором должен был висеть сервопривод.

Управление сервоприводом через ИК Arduino, Сервопривод, Инфракрасный, Видео

У этого способа куча недостатков, начнем с того, что у него:

• Чудовищно низкая помехоустойчивость, а точнее ее полно отсутствие

• Невысокая дальность

Данную штуку я хотел использовать в своем дипломе. Требовалось передать сигнал на вращающийся объект. Поставить на данном объекте отдельное питание не было проблемой, да и сигнал передавался бы по закрытому каналу (оси) в виде алюминиевой трубки, а вот лишний микроконтроллер городить не хотелось. К слову, питание тоже можно было подавать через импровизированный воздушный трансформатор, как в беспроводных зарядках.

Ну вот, собственно, и всё, чем хотел поделится. Спасибо, что дочитали до конца, надеюсь было интересно)

Видео версия. Демонстрация работы скетчей Sweep и Knob на 0:47.

P.S. если кто, вдруг найдет адекватное применение, дайте знать)

Показать полностью 1 1
Отличная работа, все прочитано!