あなたの RC タンク用に 3D プリントでナーフミニガンタレットを作成しましょう

このチュートリアルでは、以前のビデオで作成した 3D プリント戦車用の二連ナーフミニガンタレットの作成方法を説明します。ネタバレに注意してください。ミニガンやガトリングガンは実際には偽物ですが、そのおかげでこの戦車は非常にクールに見え、楽しく遊べます。

次のビデオを見るか、以下のチュートリアルを読むことができます。

概要

砲塔には約 200 本のナーフダーツを収納できるマガジンがあり、約 1 分ですべてのダーツを発射できます。これは毎分約200本のダーツの発射速度に相当します。ダーツは約50m/sの速度で飛ぶことができます。これにより、約 12 メートルの距離範囲が得られます。

これらは最大のステータスであり、おかしなことではありませんが、RC 送信機を介して発射パワーと発射速度の両方を個別に制御できます。

戦車の制御には、コマンドを送信する安価な市販の RC 送信機を使用しています。戦車には、コマンドを受信してマイクロコントローラーに送信する適切な RC 受信機があります。

このプラットフォームの頭脳は Atmega2560 マイクロコントローラーベースのボードであり、すべてを簡単に接続できるように、ボードの上に簡単に取り付けることができるカスタム PCB を作成しました。

したがって、すでに述べたように、ナーフダーツを発射する本物のミニガンやガトリングガンのメカニズムはありませんが、フライホイールの助けを借りてナーフダーツを発射するシンプルで一般的な方法があります。フライホイールは非常に高い RPM で逆方向に回転するため、ナーフダーツの柔らかい部分がフライホイールに接触すると、彼らはダーツを非常に勢いよく推進します。

ナーフダーツを推進位置に移動させるために、回転中にダーツを所定の位置に押し込むだけの回転部品を用意しています。

そしてナーフダーツの保管方法ですが、もう一つ簡単な方法を使いました。私はナーフダーツを保持する大きなマガジンを作りました。重力とマガジンの底にある 2 つのローラーの助けを借りて、プッシャーがナーフダーツをフライホイールに押し込むための所定の位置にナーフダーツを運びます。

とにかく、前のビデオの戦車について少しお話します。つまり、これは私が設計した完全に 3D プリントされた戦車で、デュアルスピードギアボックスを備えており、地形や用途に合わせて低速または高速のギアを選択し、より高いトルクまたはより高い速度を得ることができます。

タンクにはいくつかのクールな LED ライト、つまり無限の素晴らしい光の効果を作成できるアドレス指定可能な LED ストリップも付いています。したがって、戦車の構築に関する詳細については、前の記事のチェックをご覧ください。この記事では、戦車用のミニガン砲塔の構築に焦点を当てます。

NERF ミニガンタレットの設計

まずはデザインのプロセスを見てみましょう。砲塔の設計には、このプロジェクトのスポンサーでもある Onshape を使用しました。

Onshape は、私がプロジェクトに使用しているプロフェッショナルグレードのクラウドネイティブ 3D CAD および PDM システムです。

機械エンジニアと製品デザイナーは Onshape をチェックすることをお勧めします。あなたとあなたの会社は、https://Onshape.pro/HowtoMechatronics

で Onshape Professional を最大 6 か月間無料で使用できます。

このプロジェクトの主な目標は、正直に言って見た目がクールであることでした。そのため、このダブルバレルのデザインと、できるだけ多くのナーフダーツを収納できる大きなマガジンを用意することを思いつきました。

砲塔のパンとチルトの動きには、2 つの短い NEMA17 ステッピングモーターを使用しました。パンの動きは、1 つのギアセットを利用してベースで行われます。

ベースはタンクに固定されており、中央に固定ギアがあり、ステッパーが固定中央ギアの周りのギアセットに他のペアを回転させると、砲塔の上部がパンまたは回転します。

一方、傾斜動作はネジ駆動機構の助けを借りて背面で行われます。

フライホイールは 12000 rpm の DC モーターによって駆動されます。各バレルに 2 つのフライホイールが必要なので、合計 4 つの 12V DC モーターが必要になります。

発射されると、ナーフダーツは中央のバレルを通って飛びます。周囲の他のバレルは、見た目をクールにするためだけにあります。

ダーツをフライホイールに押し込むために、ギアセットを介して 6 mm シャフトを駆動する 50 rpm DC モーターを使用しています。シャフトの両側にはダーツプッシャー部分があり、シャフトが回転するとダーツをフライホイールに押し込みます。

次に、約 200 本のダーツを保持できるマガジンと、その底部にあるローラーがダーツをフライホイールに押し込まれる位置に導くのに役立ちます。

ローラーは、正しい方向に回転させるために、いくつかのギアと組み合わせた 20rpm DC モーターによって駆動されます。

実はこれがプロジェクト全体の中で最も困難な部分でした。つまり、一見するとシンプルに見えます。重力の下でダーツは下に下がり、ローラーがダーツをガイドしますが、問題はナーフダーツの重量が非常に軽いことです。それに加えて、前部のゴムチップのせいでノーズが重く、そのためこのようにガイドするのが非常に困難です。

3D モデルおよび STL ダウンロードファイル

Onshape を使用すると、この NERF ミニガンタレット RC 戦車の 3D モデルをウェブブラウザで直接表示できます。

この RC 戦車/ロボットプラットフォームの 3D モデルと、3D プリント用の STL ファイルを Cults3D から入手できます。

3D プリント

私は自分のビデオでいつもこれを言っていますが、3D プリントするときは、水平拡張機能を使用することが不可欠です。または、Creality Print スライサーでは、X-Y 輪郭補正と X-Y 穴補正と呼ばれています。

これらの設定をデフォルトのままにした場合、プリントの寸法はおそらく CAD モデルとまったく同じにはならないでしょう。これは 3D プリント時のフィラメントの膨張が原因です。通常、穴は小さくなり、輪郭は大きくなります。

このプロジェクトでは、マガジンローラーとそのシャフトなどの一部の部品については、緩い接合またはすきまばめが必要ですが、一方で、バレルのアセンブリなどの一部の部品については、きつい接合または締まりばめが必要です。したがって、部品に応じてこれらの設定には負の値または正の値を使用します。 ±0.1mmの範囲内の値を使用しました。ただし、これらの値を正しく取得するには、異なる値でテスト印刷を行う必要があります。

すべてのパーツの印刷には Creality K2 Plus 3D プリンターを使用しました。この優れた 3D プリンターを提供してくれた Creality に感謝します。 Creality K2 Plus は、実際、私がこれまで使用した中で最高の 3D プリンターの 1 つです。小さな部品でも、350x350mm ほどの大きな部品でも、何でも投げるだけで、完璧に仕事を終えることができます。

Creality K2 Plus の詳細なレビューをご覧ください。また、Creality USA ストアでもチェックしてください。 Creality EU ストア; アマゾン。

NERF ミニガンタレットの組み立て

わかりました。3D プリントされたパーツはすべてここにあるので、砲塔の組み立てを開始できます。

パーツ数が多く、サイズが大きいものもあるため、すべてを印刷するにはかなり時間がかかります。
DC モーター、ベアリング、ボルトとナットなど、このプロジェクトに必要なコンポーネントの完全なリストは次のとおりです。

部品表

M3x8mm – 14
M3x10mm – 10
M3x16mm – 12
M3x16/18mm – 4
M3x20mm – 10
M3x25mm – 4
M3x8mm 皿穴 – 12
M3x10mm 皿穴 – 4

M4x20mm – 6
M4x25mm – 2
M4x30mm – 1

M3 イモネジ – 10 本

M3 ロックナット – 50
M3ナット – 10
M4 ロックナット – 40
M4ナット – 1
M6 ナット – 4 個

開示:これらはアフィリエイトリンクです。 Amazon アソシエイトとして、私は対象商品を購入することで収入を得ています。

電子部品表については、回路図セクションをご確認ください。

砲塔の組み立て

実は砲塔を組み立てる前に、ショックアブソーバーに新しいスプリングを取り付けました。砲塔を使用すると、タンクの上部にかなりの質量を追加することになるため、これは必ず行わなければならないステップです。

ショックアブソーバーの元のスプリングは弱すぎて、その重量をすべて支えることができません。純正と同じ寸法、長さ30mm、外径15mmのティッカーワイヤーのみのスプリングを購入しました。元のワイヤーは 1 mm ティックでしたが、ここでは 2 本の指で簡単にそのスプリングを押すことができました。新しいものは1.5mmの目盛りで、はるかに強力でした。砲塔の重量のほとんどが後ろ側にかかるため、後ろ側に 1.8 mm のスプリングを取り付けました。ただし、1.5 mm のスプリングだけを購入することをお勧めします。これは、背面にも十分な強度があるためです。

とにかく、砲塔の基部を所定の位置に取り付けることから組み立てを開始できます。このベース部分をタンクカバーの裏側に固定します。ベースの内側にタンクカバーの 2 つの穴と一致する 2 つの穴があり、それらを使用してベースを適切に位置合わせし、3 mm ドリルを使用してタンクのバックカバーに穴を開けました。

これらの穴は特にカバー内側のリブに位置するように配置したため、砲塔ベースをしっかりと保持するのに十分な強度が得られます。砲塔からの配線を通すための穴もマーキングして開けておきました。つまり、これらの新しい穴は元の戦車の 3D モデルファイルに更新されるため、今戦車を構築している場合は穴がそこにあることになります。 4 本の M3 ボルトとナットを使用して、砲塔ベースをタンクカバーに固定します。

次に、パンニングプラットフォームをベースの上に取り付けます。このプラットフォームは、ベースに取り付けられたいくつかのボールベアリングの上に置かれ、回転します。外径 13mm、内径 6mm のベアリングを使用しています。

内径4mmのベアリングを使用するつもりでしたが、なくなったので、内径6mmのベアリングとM4ボルトを使用できるようにスリーブを3Dプリントしました。これらのベアリングを 4 つ取り付けましたが、接触を良くするために 6 つのベアリングを使用するようにモデルをアップグレードします。

2 つの部品の位置を揃えるために、外径 47mm、内径 35mm のベアリングを使用しています。ベアリングが両方の部品の間に収まるので、素晴らしくスムーズな動きが得られます。上部を固定するために、ベアリングの上にあるこのフランジを使用します。ただし、その前に、まずパン用のステッピングモーターを挿入する必要があります。ステッパーは NEMA17 ですが、長さはわずか 24 mm なので、所定の位置に収まります。

もしかしたら、30mm NEMA17 を使うこともできるかもしれません。なぜなら、この短い方はパンの動きでパワーの点で少し苦労していることが後でわかったからです。この時点で、ギアをモーターシャフトに取り付ける必要もあります。固定にはM3ボルトを差し込む溝があり、イモネジを使用することでギアをシャフトにしっかりと固定できます。

パンの組み立てを完了するには、いくつかのネジ付きインサートをベースに取り付ける必要があります。次に、フランジを使用してベアリングを固定し、パンニングプラットフォームを所定の位置に固定します。

さて、次は傾斜台を取り付けます。それはスイスチーズのような奇妙な見た目の部分です。そうです、たくさんのパーツを取り付ける必要があるため、穴がたくさんあります。

チルトジョイントの場合、プラットフォームの側面に 2 つのベアリングを取り付ける必要があります。これらは同じ外径13mmのベアリングです。ただし、ここで注意していただきたいのは、ベアリングを穴に無理に挿入しないでください。この部分の幅はわずか 5 mm であり、この位置で簡単に遅延やブレーキがかかる可能性があるためです。

ベアリングが入りやすいようにダイヤモンドヤスリを使って穴を滑らかにして広げました。 2 本の M4 ボルトを使用してチルトプラットフォームを所定の位置に固定し、チルトジョイントを形成します。

次に、チルトステッピングモーターを保持するブラケットを取り付けます。次に、チルト動作用の駆動ネジ機構を形成するシリンダーのような部品を取り付けます。そのためには M4 ネジ付きロッドも必要です。長さ 66mm のものが 2 つ必要です。

まずシリンダー部分の上部に M4 ナットを取り付け、次にネジ付きロッドをねじ込みます。 5mm ステッピングモーターシャフトを 4mm ネジ付きロッドに接続するには、M3 ボルトとナットで締め付けることができるこの 3D プリントされたカプラーを使用します。次に、もう一方の 66 mm ロッドを使用してステッパーブラケットを接続し、チルト機構を形成するだけです。

したがって、ネジ付きロッドを回転させると、チルト機構が上下に動きます。ここで、機構がまったく頑丈ではないことがわかります。ガタつきはシリンダー部分のM4ナットがしっかり締まっていないために発生します。シリンダーを交換してよりしっかりとフィットするようにしたところ、改善されました。もちろん、M4 ナットとネジロッド、およびその他のジョイントの間に遊びがあるため、チルトメカニズム全体が少しぐらつきますが、十分だと思います。

次に、フライホイール DC モーターの取り付けに進みます。これらは 12000rpm 12V DC モーターです。所定の位置に固定するには、M2.5 皿ボルトが必要です。

固定したら、フライホイールをモーターのシャフトに挿入します。フライホイールの穴は、モーターシャフトと締まり嵌めを行うための公差で寸法が決定され、3D プリントされているため、所定の位置に固定するためにネジを使用する必要はありません。

フライホイールとチルトプラットフォームの間には 2.5 mm の隙間がある必要があるため、ここではフライホイールを挿入する際のリミッターとして 2.5 mm ドリルを使用しています。ただし、後で気づいたのですが、モーターのシャフトにはプレス時に軸方向に0.5mm程度の遊びがあるので、2.5mmのドリルをリミッターとして使用すると、3mmの隙間ができます。したがって、リミッターとして 2mm のドリルなどを使用する必要があります。

フライホイールを取り付けたら、ナーフダーツとの接触が良好かどうかを確認する必要があります。

グリップ力は良好である必要がありますが、同時にあまりきつくてもいけません。適切なグリップを得るには、3D プリント時に水平方向の拡張設定のさまざまな値を試してください。これは、モーターシャフトとの締まりばめの正しい穴の寸法を取得する場合にも当てはまります。

次に、フライホイールに押し付けられる前にナーフダーツを保持するパーツを取り付けます。

M3ボルトとナット2本で固定します。このようなパーツをモジュール式にするか、プラットフォームと 1 つのパーツとして一緒に印刷しないのは良いことだと思います。こうすることで、必要に応じていつでも変更できるからです。

この時点で、フライホイール DC モーターを電源に接続して、組み立てに入る前に正しく動作することを確認できます。

出力バレルの取り付けに進みます。このパーツはフライホイールの間にフィットし、ナーフダーツがフライホイールから斜めに出た場合にナーフダーツを中央に導くように設計されています。

チルトプラットフォームに固定する前に、外径 47mm、内径 35mm の 2 つのベアリングを挿入し、間に距離リングを挿入する必要があります。これらのベアリングは砲塔の回転バレルを保持します。

また、後で回転バレル機構を所定の位置に保持するこの保持リングを追加する必要があります。この出力バレルを 2 つの M3 ボルトとナットでチルト機構に固定します。

次にバレルベースを取り付けます。この部品は、先ほど配置した出力シャフトの周りのベアリングを介して回転します。所定の位置に固定するには、まずネジ付きインサートを取り付ける必要があります。次に、それをベアリングに取り付けます。

M3 皿ボルトを使用して、背面の止め輪で所定の位置に固定します。

2 つのバレルベースを所定の位置に配置したら、それらの間の中央にドライブギアを配置します。ギアは 12V DC モーターによって駆動されます。私の場合、それは 1300rpm のモーターですが、300rpm 程度の低速の場合もあります。

DC モーターは、チルトプラットフォームに取り付けられたブラケットを使用して所定の位置に固定されます。イモネジを使用して、ギアをモーターシャフトに固定できます。

この砲塔を非常にクールに見せてみましょう。砲身を組み立ててミニガンっぽくしていきます。ナーフダーツが通過する中央に大きなバレルを 1 つ配置し、クールな外観を実現するためにその周りにさらに 3 つの小さなバレルを配置することにしました。 3D プリントを容易にするために、バレルを半分に分割しました。ちょうど半分ではなく、微妙に長さが違うので注意が必要です。組み立てには、機能的でありながら見た目のカッコよさを高めるこれらのブラケットを使用します。

したがって、バレルをブラケットに挿入するだけですが、ここでは、バレルが所定の位置にしっかりと留まるように、バレル間に適切な嵌合を持たせることが重要です。これを実現するには、3D プリント時にスライサーですでに述べた水平方向の拡張設定を試します。どの値がこのしまりばめを与えるかを調べるために、最初にいくつかのテスト印刷を行う必要があると思います。

最初のセクションでは、中央のバレルが長いバレルである必要があり、他の 3 つのバレルは短いバレルである必要があります。 2 番目のブラケットは、外側のバレルの途中で反対方向に挿入する必要があります。

次に、2 番目のバレルのセットと最後にブラケットを追加します。ここでも、見た目を良くするために最後に 2 つの括弧を挿入しています。外側のバレルは最後のブラケットとフラッシュし、中央のブラケットは少し後ろに引く必要があります。

最後に、このバレルのサブアセンブリを 3 本の M3 ボルトでバレルベースに簡単に取り付けることができます。

反対側でも同じプロセスを繰り返す必要があります。これでバレルの作成は完了です。

とてもクールに見えます。モーターに電力を供給すると、さらに涼しくなりました。

ただし、2 つのバレルの重量によりチルトプラットフォームが大きく曲がっていることがわかります。このテストを行っているときに、プラットフォームが壊れることさえありました。実際のところ、本当にひどい設計でした。

側面のチルトジョイントとの関係で、約8mmの一点が全体重を支えていました。したがって、当然のことながら、より頑丈にするために再設計する必要がありました。幸いなことに、部品のその時点で材料を追加して強度を高める余地がありました。

また、強度を高めるために側面と中央部分を接続しました。これらは 6x7mm の寸法の小さな接続にすぎません。これは、その目的に使用できる唯一のスペースだったためですが、プラットフォーム全体の堅牢性を向上させるには依然として大きな意味があります。

再設計したパーツを 3D プリントするときに、壁の数と充填密度も増やしました。今ではとても頑丈になったように感じます。すべてを再組み立てし、再度テストしました。かなり良くなりましたが、ステッピングモーターとネジ付きロッドの間のカプラーが故障しました。とはいえ、ボルト 1 本ではなく 2 本で締めるためにカプラーを長くしただけなので、それは大したことではありませんでした。

重量が増えたにもかかわらず、チルト機構はまだぐらつきますが、それはチルト機構だけではなく、パンジョイントも少し緩んでいるようでした。だからこそ、パンのベース部分をアップグレードして、サポートベアリングを 4 つではなく 6 つにすると言ったのはそのためです。

とにかく、ナーフダーツプッシャーメカニズムの組み立てに進むことができます。まず、DC モーターを所定の位置に挿入します。ここでは 1300rpm のものを挿入していますが、その目的には高速すぎることがわかります。ここでは最大100rpmのモーターが必要です。とにかく、この DC モーターはギアセットを介して 6 mm シャフトを駆動し、このシャフトに両側のプッシャーパーツを取り付けます。

シャフトとして私は M6 ネジ付きロッドを使用しています。これは、はるかに安価で入手しやすいためです。ネジ付きロッドは、特にベアリングの組み合わせで使用する場合、適切な 6mm シャフトに比べてそれほど正確ではありませんが、このメカニズムにはそれほどの精度は必要ないので、問題ありません。

このシャフトの長さは 166 mm で、チルトプラットフォームの内側セクションにあるいくつかの M6 ナットを使用して所定の位置に固定され、ボールベアリングに押し付けられます。

ギアとプッシャーはいくつかのイモネジでシャフトに固定されています。今のところプッシャー機構は正常に動作しているようです。

さて、次はナーフダーツ用のマガジンを取り付けます。ただし、現在は DC モーターへのアクセスが容易になっているため、その前に DC モーターにワイヤーを追加することをお勧めします。各モーターには 30cm 程度のワイヤーが必要です。

フライホイールのモーターに関しては、すべてを並列に接続しました。そのため、すべてが同じ速度で動作し、同時に制御される必要があるため、単一の + と - のワイヤーのみがコントローラーに接続されます。

ただし、極性をテストし、ナーフダーツを発射するために各フライホイールが正しい方向に回転することを確認する必要があります。ステッピングモーターを接続し、すべてのワイヤを中央の開口部に通すこともできます。

ダーツマガジンの取り付けに進みます。こちらは約200本のダーツを収納できますが、上や横に拡張するだけで簡単に容量を増やすことができます。チルトプラットフォームに接続するには、これらのブラケットといくつかの M3 ボルトを使用します。ただし、その前に、マガジンローラー用の DC モーターを取り付ける必要があります。

これはブラケットに取り付けられており、最初に M3 ボルトでマガジンに固定する必要があります。ここに取り付けている DC モーターは 12V 50rpm ですが、20rpm などさらに低くすることもできます。ローラーは非常に低い回転数で動作するため、ローラーのシャフトは 3D プリントで作成されます。

このモーターは、一連のギアを介してローラーを駆動します。ここで、左側のローラーはモーターギアによって直接駆動され、右側のローラーはローラーとモーターギアの間の別のギアによって駆動され、逆方向に回転することがわかります。

いくつかのネジ付きインサートをマガジンに取り付ける必要があります。その後、それらを使用して背面にカバーを取り付けることができます。

これで、マガジンを所定の位置に挿入し、ブラケットと M3 ボルトとナットを使用してチルトプラットフォームに固定できます。

以上で、ナーフミニガンタレットは完成しました。ただし、可動部品を囲い保護するために後で追加するいくつかのカバーを除きます。

これで、DC モーターを電源に接続して、すべてが動作中にどのように動作するかを確認できます。同じオタクダーツを雑誌に追加して、これらすべてが実際に機能するかどうかを確認する良い機会でもあります。

私のナーフミニガンシステムの最初のテストはそれほど良好ではありませんでした。ダーツが頻繁に詰まるので、ダーツを機能させるためにデザインをいくつか調整する必要がありました。

システムへの負荷を改善するために、反対側のサイトに別のローラーを追加する必要がありました。つまり、ホールマガジンを再設計する必要がありました。私はそれを行いました。変更後の外観は次のとおりです。

非常に多くの調整と更新を経て、最終的に、nerf ダーツローダーの動作は許容できるものになりました。

まだ時々引っかかる可能性があるので、100% 完璧とは言えませんが、それでも十分だと思います。

とにかく、電子機器の作業に進むか、戦車にあるカスタムメイドの PCB に砲塔を接続することができます。

回路図

NERF ミニガンタレットと RC タンクの電子機器を見て、それがどのように機能するかを説明しましょう。頭脳は、ATmega2560 マイクロコントローラーベースのボードまたは Arduino MEGA ボードです。

部品表

コンポーネントは以下のリンクから入手できます。

開示:これらはアフィリエイトリンクです。 Amazon アソシエイトとして、私は対象商品を購入することで収入を得ています。

RCタンクのBOMについてはRCタンクの記事をご確認ください。

したがって、フライホイール用の 4 つの DC モーターは、PWM 信号を備えた 1 つの MOSFET を通じて制御されます。そしてバレルモーター用の別のMOSFET。これら 2 つのモーターの回転方向を変更する必要がないため、PWM 信号で速度を制御するだけで問題ありません。一方、ローラーとプッシャーモーターには、同じく H ブリッジを備えた専用の DC モータードライブを使用し、回転方向を変更できるようにします。ダーツが詰まった場合に、ローラーとプッシャーを逆方向に作動させてダーツの詰まりを解くことができるため、回転方向を変更できるようにしたいと考えています。この機能は機能することが判明しました。

2 つの NEMA17 ステッピングモーター、パンおよびチルト機構を駆動するために、2 つの A4988 ステッピングドライバーを使用しています。

カスタム PCB

Arduino メガボードからカスタムビルド PCB を取り出し、これらのいくつかの追加部品を所定の位置にはんだ付けしました。

前回のビデオでこの PCB を設計したとき、事前に計画を立て、MOSFET と A4988 ステッピングモータードライバーを接続するための専用スポットを組み込みました。

この PCB のガーバーファイルは、PCBWay プロジェクト共有コミュニティから検索してダウンロードでき、そこから PCB を直接注文することもできます。

はい、PCBWay に PCB を注文しました。 PCBWay は優れた PCB 製造および組み立てサービスを提供しており、強くお勧めします。

とにかく、回路図に記載されているようにすべてを接続し、PCB を Arduino Mega ボードの所定の位置に戻す必要があります。

ただし、ローラーとプッシャーモーターの駆動には、より効率的な DRV8871 DC モータードライバーを使用する代わりに、時代遅れで非効率な L298N DC モータードライバーを使用することになりました。最初のドライバーではモーターを動作させることができませんでした。 PWM信号で速度を適切に制御できませんでした。単純にモーターのタイプが DRV8871 ドライバーと一致しなかったのだと思います。 L298N ドライバーを使用すると、PWM 制御が適切に機能しました。

タンクの電源として、以前は 3S Lipo バッテリーを使用していましたが、それは問題ありませんでしたが、今では 4S Lipo バッテリーの方が適切だと思います。

3S バッテリーでは、セル電圧が公称値の 3.7V まで低下すると、合計出力は 11.1V になりますが、これはすでに 12V を下回っているため、モーターへの電力が失われます。 4S バッテリーの場合、公称合計出力は 14.8 で、実際には 12 V をはるかに超えていますが、降圧コンバータを使用して出力を 12 V に固定できます。

そうすれば、バッテリーが16.8Vまで完全に充電されているか、14Vまで放電されているかに関係なく、常に固定の12Vが得られます。ただし、回路に接続する前に、まず目的の電圧を設定する必要があります。

ここでやるべきことは、Arduino Mega ボードをプログラムして、タレットにもライブを提供することです。 Arduino コードを簡単に説明します。Web サイトの記事で、それがどのように機能するかについて詳しく説明します。

NERF ミニガンタレットと RC 戦車のプログラミング

Cults3D で 3D ファイルと一緒にコードを見つけてダウンロードできます。

そこで、IBusBM ライブラリを使用して、RC トランスミッターから受信データを読み取ります。

// Reading the data comming from the RC Transmitter
 IBus.loop();
 ch0 = IBus.readChannel(0); // ch0 - left and right;
 ch1 = IBus.readChannel(1); // ch1 - forward and backward;
 ch2 = IBus.readChannel(2); // ch2 - tilt;
 ch3 = IBus.readChannel(3); // ch3 - pan;
 ch4 = IBus.readChannel(4); // ch4 - firing power;
 ch5 = IBus.readChannel(5); // ch5 - firing rate;
 ch6 = IBus.readChannel(6); // ch6 - Gear shifter
 ch7 = IBus.readChannel(7); // ch7 - unstuck - reverse rotation
 ch8 = IBus.readChannel(8); // ch8 - lights
 ch9 = IBus.readChannel(9); // ch9 - fireCode language: JavaScript (javascript)

人気のFlysky fs-i6 RC送信機の10チャンネルすべてを使用しています。これは正式には 6 チャンネル RC 送信機ですが、さらに 4 つのチャンネルをオフにして機能させることもできます。

受信データは、その使用目的に応じて適切な値に変換されます。

// Stepper Pan
 if (ch3 >= 1000 && ch3 < 1485) {
 panVal = map(ch3, 1000, 1485, -400, 0);
 } else if (ch3 > 1515 && ch3 <= 2000) {
 panVal = map(ch3, 1515, 2000, 0, 400);
 } else {
 panVal = 0;
 }
 stepperPan.setSpeed(panVal); // Pan
 stepperPan.run();Code language: HTML, XML (xml)

たとえば、左ジョイスティックチャネル 3 の受信データを 0 ～ 400 の値に変換し、AccellStepper ライブラリ内の setSpeed 関数で使用して、ステッピングモーターを適切な速度で実行します。

一方、DC モーターを制御する場合は、analogWrite() 関数を使用して、受信データを 0 ～ 255 の値に変換し、PWM 値でモーターを駆動します。

 if (ch9 == 2000) {
 firingPower = map(ch4, 1000, 2000, 0, 255);
 analogWrite(M4_Flywheels, firingPower);
 firingRate = map(ch5, 1000, 2000, 0, 255);
 barrelsSpeed = firingRate;
 if (barrelsSpeed > 120) {
 barrelsSpeed = 120;
 };
 analogWrite(M3_Barrels, barrelsSpeed);
 digitalWrite(M6_MagRoller_IN1, LOW);
 digitalWrite(M6_MagRoller_IN2, HIGH);
 analogWrite(M6_MagRoller_enB, firingRate);
 digitalWrite(M5_Feeder_IN1, LOW);
 digitalWrite(M5_Feeder_IN2, HIGH);
 analogWrite(M5_Feeder_enA, firingRate);
 }

コードをより深く理解するには、コード自体を確認してください。コードには、特定の行がどのように機能するかについてのコメントと説明が含まれています。

NERF ミニガンタレットのテスト

コードをアップロードしたら、ロボットプラットフォームと RC 送信機の電源を入れてテストすることができます。送信機のディスプレイでは、受信機と送信機の電圧だけでなく、LiPo バッテリーの電圧も確認できます。右のジョイスティックを使用してタンクの動きを制御します。 2 つの異なる照明モードから選択できるように、照明制御を左側の 3 方向ロッカースイッチに設定しました。

左側のジョイスティックを使用して、砲塔のパンとチルトシステムを制御します。右側のジョイスティックを使用して、ナーフダーツの発射をアクティブにします。右のポテンショメータで点火速度を制御し、左のポテンショメータで点火出力、つまりフライホイールの回転数を制御できます。素晴らしい点は、すべてが同時に動作できることです。戦車は、運転中、パン、チルト中、ライトがオンになっているときにナーフダーツを発射できます。

それにもかかわらず、正直に言うと、それはとんでもない乗り物でした。このプロジェクトを設計および構築するときに、非常に多くの問題に直面しました。そのため、このようなプロジェクトを作成するために何が必要になるかを理解していただくために、そのすべてをお見せすることにしました。

このチュートリアルを楽しんでいただき、何か新しいことを学んでいただければ幸いです。

3D プリント CNC ルーターの構築:金属および木材で 0.05 mm の精度 – ステップバイステップガイドデュアルスピードギアボックスを備えた高性能 3D プリント RC 戦車を構築する

製造プロセス

3Dプリント

自動制御システム

産業技術