总结
这些3D打印部件是用于平衡机器人的框架和车轮。该框架专为Arduino Uno和NEMA 17步进电机设计。我附上了一份清单,列出了我项目中使用的所有组件。
我为两个 DRV8825 步进电机驱动器制作了一个电机控制板。该设计可以在这里找到:https://www.thingiverse.com/thing:2830191
以下内容并非平衡机器人的教学教程,而是为那些希望将其作为平衡机器人测试平台的人提供的原始资料。网上有许多优质教程,详细介绍了某些经过验证的平衡机器人的构造和设计图纸。如果你和我一样,想自己动手研究,欢迎随意使用或修改这些文件。如果你想对设计进行改进,我会附上Fusion 360设计文件,供你参考使用。
这是我制作的第二个平衡车车身框架的3D打印版本,因此我在这次设计中加入了一些改进功能。Arduino堆栈上还预留了一个扩展板插槽,以便日后实现无线电遥控功能。车架上的搁板可拆卸,方便检修所有组件及轻松拆卸电机。车轮中心距约为车轮直径的两倍。温馨提示:在发布本设计时,该模型已成功实现平衡效果。
打印设置
打印机:
MP3DP
木筏:
不要
支持者:
不要
分辨率:
0.2毫米
填充部分:
30%
注意事项:
将零件旋转,使其最大平面朝下进行打印。无需添加支撑结构。
3D 打印零件清单:
2 - 框架侧面(1)_修订版
1 - 框架底部
1 - 书架
1 - 框架顶部
2轮车
印后加工
其他零件清单:
2 - NEMA 17 步进电机,型号 17HS16-2004S1https://www.omc-stepperonline.com/)
1- BNO055 IMU扩展板(https://www.adafruit.com/product/2472)
1 - 阿尔杜伊诺 UNO 开发板
1 - 电机控制 - 信息与操作指南(https://www.thingiverse.com/thing:2830191)
1- 迷你面包板 - (https://www.adafruit.com/product/65)
8号——平头带锥形沉头孔的机械螺丝及六角螺母 - #8-32 x 5/8英寸
4个M3 12毫米螺丝
4 - M3 8mm 螺丝
2 - M4 固定螺丝
1 - 废旧自行车内胎
杂项电线、电池组、Uno开发板的安装螺丝、用于固定电池的魔术贴绑带。
组装指导提示:
按照上文中的3D打印零件清单,进行3D打印零件的生产。
将所有部件进行试装,如有必要,进行调整。
将步进电机安装在侧面,每侧仅用2颗M3×8毫米的螺丝固定,且只安装在顶部的两个孔位上。
将底部搁板安装到框架侧边。底部搁板上的凹痕要穿过框架侧边底部的孔洞。使用2颗M3 12mm螺丝,将底部搁板固定在框架侧边上,螺丝安装在电机底部两个孔洞内。
将迷你面包板贴在中央搁板上,面包板底部带有粘性材料。将惯性测量单元
用4颗平头机器螺丝将中央搁板安装到位,并在下方用六角螺母进行固定。
用4颗小螺丝将Arduino固定在预留的孔位上。将电机控制扩展板安装到Arduino上。注意:安装Arduino的螺丝不宜过紧,因为安装孔下方没有直接支撑。可以使用双头螺母作为防松螺母。
将步进电机和惯性测量单元
用4颗平头机器螺丝将顶层搁板固定在框架侧边,并在下方用六角螺母加固。
将两条废旧自行车内胎裁剪成两条宽度为1/2英寸的橡胶带。如果内表面更光滑,可以将其翻面使用。也可以使用宽橡胶带。先将橡胶带预拉伸,然后将其套在车轮上,以此打造出橡胶轮面。
按压车轮,使其与电机轴相连。测试车轮,确保其在轴上不会转动。如果车轮未固定到位,需拆下车轮,并在电机内轴孔平面段上方的套筒处钻一个1/8英寸的孔。将M4型防松螺丝拧入孔中,直至车轮牢固固定在轴上。
把魔术贴电池放到最上层的架子上。

将框架底部与侧边组装在一起

电机/底部附件详情

货架组装

最终组装

车轮组螺丝详情
车轮印刷注意事项:
重要的是,轮子要紧密贴合电机轴。电机每转动一步,都需要带动轮子转动,因此任何松动都会影响平衡器的性能。由于打印机和设置的差异,你的结果可能与我的有所不同。我打印轮子时,第一个太紧,需要在打印后对电机轴孔内部进行修整和刮擦,这操作起来很费劲。第二个轮子又太大,需要用一层透明胶带和一个固定螺丝来调整。经过5次测试打印,我始终没能找到完美贴合的方案。因此,我在
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