Crea una torreta de minigun Nerf impresa en 3D para tu tanque RC
En este tutorial, te mostraré cómo construyo esta torreta de minigun Nerf de doble cañón para el tanque impreso en 3D que construí en uno de mis videos anteriores. Alerta de spoiler:la minigun o la ametralladora Gatling son en realidad falsas, pero hacen que este tanque luzca genial y sea divertido jugar con él.
Puedes ver el siguiente vídeo o leer el tutorial escrito a continuación.
Descripción general
La torreta tiene un cargador que puede contener alrededor de 200 dardos Nerf y puede dispararlos todos en aproximadamente un minuto. Esa es una velocidad de disparo de alrededor de 200 dardos por minuto. Los dardos pueden volar a una velocidad de alrededor de 50 m/s. Esto proporciona un alcance de distancia de alrededor de 12 metros.
Estas son las estadísticas máximas, que no son una locura, pero podemos controlarlas de forma independiente, tanto la potencia de disparo como la cadencia de disparo, a través del transmisor RC.
Para controlar el tanque, uso un transmisor RC comercial económico que le envía comandos. En el tanque hay un receptor RC adecuado que recibe los comandos y los envía a un microcontrolador.
El cerebro de esta plataforma es una placa basada en un microcontrolador Atmega2560 y para conectar todo fácilmente hice una PCB personalizada que se puede conectar simplemente en la parte superior de la placa.
Entonces, como ya mencioné, no tenemos un mecanismo real de minigun o pistola destripadora que dispara los dardos Nerf, sino un método simple y común para disparar dardos Nerf con la ayuda de volantes. Los volantes giran a muy altas RPM y en dirección opuesta, por lo que cuando la parte blanda del dardo nerf entra en contacto con ellos; impulsan el dardo con bastante fuerza.
Para llevar los dardos Nerf a esa posición de propulsión, tenemos una parte giratoria que simplemente empuja los dardos en su lugar mientras gira.
Y en cuanto a guardar los dardos nerf, utilicé otro método sencillo. Hice un cargador grande que contiene los dardos Nerf y, con la ayuda de la gravedad y los dos rodillos en la parte inferior del cargador, los dardos Nerf se colocan en su lugar para que el empujador los empuje hacia los volantes.
De todos modos, unas palabras sobre el tanque del vídeo anterior. Entonces, es un tanque completamente impreso en 3D que diseñé, con una caja de cambios de doble velocidad a través de la cual podemos seleccionar una marcha más baja o más alta y obtener un par más alto o una velocidad más alta para adaptarse al terreno o la aplicación para la que se utiliza.
El tanque también cuenta con unas chulas luces LED, es decir, tiras de LED direccionables a través de las cuales podemos crear infinitos efectos de luz impresionantes. Entonces, para conocer todos los detalles sobre la construcción del tanque, puedes ver el artículo anterior y ahora, en este artículo, podemos centrarnos en construir la torreta minigun.
Diseñando la torreta NERF Minigun
Primero echemos un vistazo al proceso de diseño. Utilicé Onshape para diseñar la torreta, que también es el patrocinador de este proyecto.
Onshape es el sistema CAD y PDM 3D nativo en la nube de calidad profesional que utilizo para mis proyectos.
Recomiendo que los ingenieros mecánicos y diseñadores de productos consulten Onshape. Usted y su empresa pueden utilizar Onshape Professional de forma gratuita hasta 6 meses en https://Onshape.pro/HowtoMechatronics
Honestamente, mi objetivo principal para este proyecto era tener un aspecto atractivo, por eso se me ocurrió este diseño de doble cañón, además de tener un cargador grande para acomodar la mayor cantidad posible de dardos Nerf.
Para el movimiento de giro e inclinación de la torreta, utilicé dos motores paso a paso cortos NEMA17. El movimiento panorámico se produce en la base con la ayuda de un engranaje.
La base está fijada al tanque y tiene un engranaje fijo en el centro, y la parte superior de la torreta gira o gira mientras el paso a paso gira el otro par del conjunto de engranajes alrededor del engranaje central fijo.
Por otro lado, el movimiento de inclinación se produce en la parte posterior con la ayuda de un mecanismo de tornillo.
Los volantes son accionados por motores CC de 12.000 rpm. Necesitamos dos volantes para cada barril, por lo que necesitamos un total de 4 de estos motores de 12 V CC.
Cuando se disparan, los dardos nerf vuelan a través del cañón central. Los otros barriles a su alrededor están ahí solo para darle esa apariencia atractiva.
Para empujar los dardos hacia los volantes, uso un motor de CC de 50 rpm que impulsa un eje de 6 mm a través de un juego de engranajes. A cada lado del eje, tenemos esta parte empujadora de dardos, que empuja los dardos hacia los volantes a medida que gira el eje.
Luego tenemos este cargador que puede contener alrededor de 200 dardos y, en la parte inferior, estos rodillos que ayudan a guiar los dardos a su posición para empujarlos hacia los volantes.
Los rodillos son impulsados por un motor de CC de 20 rpm combinado con un par de engranajes para que giren en la dirección correcta.
En realidad, esta fue la parte más desafiante de todo el proyecto. Quiero decir, a primera vista, parece simple. Bajo la gravedad, los dardos deberían bajar y los rodillos los guían, pero el problema es que los dardos Nerf pesan muy poco. Además de eso, pesan mucho en la nariz debido a la punta de goma delantera y eso hace que sea muy difícil guiarlos de esta manera.
Descarga de archivos STL y modelos 3D
Puedes ver el modelo 3D de este tanque NERF Minigun Turret RC directamente en tu navegador web con Onshape.
Puede obtener el modelo 3D de esta plataforma de tanque/robot RC, así como los archivos STL para impresión 3D de Cults3D.
Impresión 3D
Siempre digo esto en mis videos:cuando imprimo en 3D, es esencial usar la función de expansión horizontal, o ahora en la cortadora Creality Print, se llama compensación de contorno X-Y y compensación de orificios X-Y.
Si dejamos estos ajustes por defecto, probablemente las dimensiones de la impresión no saldrán exactamente iguales que en el modelo CAD y eso se debe a la expansión del filamento al imprimir en 3D. Los agujeros suelen salir más pequeños y los contornos más grandes.
Para este proyecto, para algunas de las piezas, como por ejemplo los rodillos del cargador y sus ejes, necesitamos uniones flojas o un ajuste con holgura, y por otro lado, para algunas piezas, como el conjunto del cañón, necesitamos uniones apretadas o un ajuste de interferencia. Entonces, usamos valores negativos o positivos para estas configuraciones dependiendo de la pieza. Utilicé valores dentro de un rango de +-0,1 mm. Sin embargo, solo puedes obtener estos valores correctamente haciendo algunas impresiones de prueba con valores diferentes.
Utilicé la impresora 3D Creality K2 Plus para imprimir todas las piezas. Un saludo a Creality por proporcionarme esta excelente impresora 3D. La Creality K2 Plus es en realidad una de las mejores impresoras 3D que he usado. Simplemente puede arrojarle cualquier cosa, ya sea una pieza pequeña o tan grande como 350x350 mm, y hará el trabajo a la perfección.
Consulta mi reseña detallada de Creality K2 Plus. Además, compruébalo en: Tienda Creality USA ; Tienda Creality UE; Amazon.
Montaje de la torreta NERF Minigun
Muy bien, aquí están todas las piezas impresas en 3D para que podamos empezar a montar la torreta.
Se necesita bastante tiempo para imprimirlo todo, ya que hay muchas piezas y algunas de ellas son bastante grandes.
Aquí hay una lista completa de los componentes necesarios para este proyecto, como los motores de CC, los cojinetes y los pernos y tuercas.
Lista de materiales
M3x8mm – 14
M3x10mm – 10
M3x16mm – 12
M3x16/18mm – 4
M3x20mm – 10
M3x25mm – 4
M3x8mm avellanado – 12
M3x10mm avellanado – 4
M4x20mm – 6
M4x25mm – 2
M4x30mm – 1
Tornillos prisioneros M3 – 10
Tuerca de seguridad M3 – 50Tuerca M3 – 10
Contratuerca M4 – 40
Tuerca M4 – 1
Tuerca M6 – 4
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Para obtener la lista de materiales electrónica, consulte la sección del diagrama del circuito.
Montaje de la torreta
De hecho, antes de montar la torreta, instalé nuevos resortes en los amortiguadores. Este es un paso que debes hacer porque ahora con la torreta agregaremos bastante masa a la parte superior del tanque.
Los resortes originales de los amortiguadores son demasiado débiles y no podrán soportar todo ese peso. Compré resortes de la misma dimensión que el original, 30 mm de largo y 15 mm de diámetro exterior, solo que con alambre ticker. El cable original tenía un grosor de 1 mm, aquí podía presionar fácilmente ese resorte con dos dedos. Los nuevos tenían un calibre de 1,5 mm y eran mucho más resistentes. En la parte trasera instalé un resorte de 1,8 mm porque la mayor parte del peso de la torreta estará allí. Sin embargo, te recomendaría que consigas solo los resortes de 1,5 mm, ya que serían lo suficientemente fuertes incluso para la espalda.
De todos modos, podemos comenzar el montaje instalando la base de la torreta en su lugar. Esta pieza de base irá fijada a la parte trasera de la tapa del depósito. Hay dos orificios en el interior de la base que coinciden con dos orificios en la cubierta del tanque, y los usé para alinear la base correctamente, y cuando usé un taladro de 3 mm hice agujeros en la cubierta posterior del tanque.
Coloqué específicamente estos agujeros en las nervaduras del interior de la cubierta, para que sean lo suficientemente fuertes como para sujetar la base de la torreta de forma segura. También marqué e hice un agujero para que pasaran los cables de la torreta. Quiero decir, estos nuevos agujeros se actualizarán a los archivos originales del modelo 3D del tanque, por lo que si estás construyendo el tanque ahora, los agujeros estarán allí. Fijamos la base de la torreta a la tapa del depósito mediante cuatro tornillos y tuercas M3.
A continuación, podemos instalar la plataforma panorámica encima de la base. Esta plataforma se asienta y gira sobre unos rodamientos de bolas unidos a la base. Estoy usando rodamientos de 13 mm de diámetro exterior con 6 mm de diámetro interior.
Mi intención era usar los rodamientos con un diámetro interior de 4 mm, pero se me acabaron, así que imprimí en 3D algunas fundas para poder seguir usando estos rodamientos con un diámetro interior de 6 mm y pernos M4. Verá, instalé 4 de estos rodamientos, pero actualizaré el modelo para que tenga 6 rodamientos para tener un mejor contacto.
Para mantener las dos partes alineadas, utilizamos un rodamiento con un diámetro exterior de 47 mm y un diámetro interior de 35 mm. El rodamiento encaja entre ambas partes y así conseguimos un movimiento agradable y suave. Para asegurar la parte superior usaremos esta brida encima del rodamiento. Sin embargo, antes de hacer eso, primero debemos insertar el motor paso a paso para la panorámica. El paso a paso es NEMA17 pero tiene solo 24 mm de longitud para que pueda encajar en su lugar.
Tal vez también podríamos optar por NEMA17 de 30 mm porque luego descubrí que este más corto tenía problemas en términos de potencia con el movimiento panorámico. En este punto también necesitamos fijar el engranaje al eje del motor. Para fijarlo en su lugar, hay una ranura para insertar un perno M3, y luego usando un tornillo prisionero podemos asegurar firmemente el engranaje al eje.
Para terminar el ensamblaje del plato, necesitamos instalar algunos insertos roscados en la base y luego, usando la brida, asegurar el cojinete y con eso la plataforma del plato queda asegurada en su lugar.
Muy bien, a continuación podemos instalar la plataforma inclinable. Esa es esta parte de aspecto extraño que es como el queso suizo. Sí, tiene tantos agujeros porque necesitamos colocarle muchas piezas.
Para la junta basculante necesitamos instalar dos cojinetes a los lados de la plataforma. Estos son los mismos rodamientos de 13 mm de diámetro exterior. Sin embargo, vale la pena señalar aquí que no debemos forzar la inserción de los rodamientos en los orificios, porque la pieza aquí tiene solo 5 mm de ancho y podría retrasarse o romperse fácilmente en este lugar.
Utilicé una lima de diamante para alisar y ampliar el orificio para que el rodamiento pudiera encajar fácilmente. Utilizando dos tornillos M4 fijamos la plataforma basculante en su lugar y así formamos la junta basculante.
A continuación, podemos instalar el soporte que sujetará el motor paso a paso de inclinación. Luego podemos instalar la pieza en forma de cilindro que formará el mecanismo de tornillo impulsor para el movimiento de inclinación. Para ello también necesitamos una varilla roscada M4. Necesitamos dos piezas de 66 mm de largo.
Entonces, primero va una tuerca M4 en la parte superior de la parte del cilindro, y luego podemos atornillar la varilla roscada. Para conectar el eje del motor paso a paso de 5 mm a la varilla roscada de 4 mm, usaré este acoplador impreso en 3D que se puede apretar con un perno y una tuerca M3. Luego usando la otra varilla de 66mm solo tenemos que conectar los soportes del paso a paso y así formar el mecanismo de inclinación.
Entonces, a medida que giramos la varilla roscada, el mecanismo de inclinación sube o baja. Podemos notar aquí que el mecanismo no es nada robusto. La oscilación proviene de la tuerca M4 que no está bien ajustada en la parte del cilindro. Reemplacé el cilindro para que encajara mejor y ahora estaba mejor. Por supuesto, todo el mecanismo de inclinación se tambalea un poco, porque la tuerca M4 y la varilla roscada tienen juego entre ellas, al igual que las otras articulaciones, pero creo que es suficiente.
A continuación, podemos continuar con la instalación de los motores de CC de los volantes. Estos son motores de 12 V CC de 12000 rpm. Necesitamos pernos avellanados M2.5 para asegurarlos en su lugar.
Una vez asegurados, podemos insertar los volantes en los ejes del motor. El orificio del volante está dimensionado e impreso en 3D con tolerancias para hacer un ajuste de interferencia con el eje del motor, por lo que no tenemos que usar ningún tornillo para asegurarlos en su lugar.
Debe haber un espacio de 2,5 mm entre los volantes y la plataforma de inclinación, así que aquí estoy usando un taladro de 2,5 mm como limitador al insertar los volantes. Sin embargo, más tarde me di cuenta de que el eje del motor tiene un juego axial de alrededor de 0,5 mm cuando se presiona, por lo que con el taladro de 2,5 mm como limitador, obtenemos un espacio de 3 mm. Entonces, deberíamos usar un taladro o cualquier otra cosa con 2mm como limitador.
Después de instalar los volantes, debemos comprobar si tienen buen contacto con los dardos nerf.
Deben tener buen agarre, pero al mismo tiempo no deben quedar muy apretados. Para conseguir el agarre correcto, puedes probar diferentes valores de configuración de expansión horizontal al imprimir en 3D. Ese también es el caso para obtener las dimensiones correctas de los orificios y el ajuste de interferencia con el eje del motor.
A continuación, podemos instalar la pieza que sujeta los dardos nerf antes de que sean empujados hacia los volantes.
Lo fijamos en su sitio con dos tornillos y tuercas M3. Creo que es bueno que piezas como esta sean modulares o no se impriman juntas como una sola pieza con la plataforma, ya que de esta manera podemos modificarlas en cualquier momento si es necesario.
En este punto podemos conectar los motores de CC de los volantes a la corriente para asegurarnos de que funcionen correctamente antes de comenzar con el ensamblaje.
Continuaremos con la instalación del cañón de salida. Esta pieza está diseñada para encajar entre los volantes y guiar los dardos nerf en el centro en caso de que salgan de los volantes en ángulo.
Antes de fijarlo a la plataforma basculante, debemos insertar dos rodamientos de 47 mm de diámetro exterior y 35 mm interior, y con anillos distanciadores entre ellos. Estos cojinetes sujetarán los cilindros giratorios de la torreta.
Además, necesitamos agregar este anillo de retención que luego sujetará el mecanismo del barril giratorio en su lugar. Aseguramos este cañón de salida al mecanismo de inclinación con dos pernos y tuercas M3.
A continuación, podemos instalar la base del cañón. Esta pieza girará a través de los rodamientos alrededor del eje de salida que acabamos de poner. Para asegurarlo en su lugar, primero debemos instalarle algunos insertos roscados. Luego podemos colocarlo sobre los rodamientos.
Lo fijamos en su sitio con el anillo de retención de la parte trasera con ayuda de unos tornillos avellanados M3.
Una vez que tengamos las dos bases de los cañones en su lugar, podemos colocar el engranaje impulsor en el medio entre ellas. El engranaje será accionado por un motor de 12 V CC. En mi caso, es un motor de 1300 rpm, pero puede llegar a 300 rpm.
El motor de CC se fija en su lugar con la ayuda de un soporte que se fija a la plataforma inclinable. Mediante un prisionero podemos fijar el engranaje al eje del motor.
Ahora hagamos que esta torreta se vea genial. Montaremos los cañones y haremos que parezca una minigun. Elegí tener un barril más grande en el medio, a través del cual pasará el dardo Nerf, y tres barriles más pequeños alrededor de ese para lograr esa apariencia visual genial. Para facilitar la impresión 3D, dividí los barriles por la mitad. No están exactamente a la mitad, pero sí con una ligera diferencia de longitud, así que debemos tenerlo en cuenta. Para ensamblarlos, usaremos estos soportes que son funcionales y aportan ese factor de apariencia atractivo.
Entonces, simplemente insertamos los barriles en los soportes, pero aquí es importante que encajen correctamente entre ellos, para que permanezcan firmemente en su lugar. Para lograrlo, podemos jugar con las configuraciones de expansión horizontal ya mencionadas en su cortadora al imprimir en 3D. Supongo que primero deberías hacer algunas impresiones de prueba para descubrir qué valores te darán este ajuste de interferencia.
En la primera sección, el cañón central debe ser el más largo, mientras que los otros tres deben ser los más cortos. El segundo soporte debe insertarse en la dirección opuesta, a la mitad de los cilindros exteriores.
Luego podemos agregar el segundo conjunto de barriles y los soportes al final. Aquí estoy insertando dos corchetes al final, nuevamente solo para una mejor apariencia visual. Los cilindros exteriores deben quedar alineados con el último soporte y el soporte central retirado un poco hacia atrás.
Por último, podemos simplemente fijar el subconjunto de este cañón a la base del cañón con tres pernos M3.
Necesitamos repetir el mismo proceso para el otro lado y terminaremos con los barriles.
Simplemente se ven geniales. Aún más genial cuando encendí su motor.
Sin embargo, podemos notar que el peso de los dos barriles dobla significativamente la plataforma basculante. Al hacer esta prueba, la plataforma incluso se rompió. En realidad, estaba muy mal diseñado.
Un único punto de unos 8 mm soportaba todo el peso en relación con las juntas de inclinación de los laterales. Entonces, por supuesto, tuve que rediseñarlo para hacerlo más resistente. Por suerte, había espacio para añadir más material y aumentar la resistencia en ese punto de la pieza.
También conecté los lados con la parte central para darle fuerza adicional. Estas son solo pequeñas conexiones con una dimensión de 6x7 mm, porque ese era el único espacio disponible para ese propósito, pero aún así significan mucho para mejorar la robustez de toda la plataforma.
También aumenté el número de paredes y la densidad del relleno al imprimir en 3D la pieza rediseñada. Se siente mucho más resistente ahora. Volví a montar todo y lo probé de nuevo. Fue mucho mejor, aunque ahora falló el acoplador entre el motor paso a paso y la varilla roscada. Sin embargo, eso no fue gran cosa, ya que simplemente alargué el acoplador para apretarlo con dos pernos en lugar de uno.
El mecanismo de inclinación todavía se tambalea después de todo el peso añadido, pero no se debe sólo al mecanismo de inclinación, sino también a la articulación de giro, que parecía un poco suelta. Por eso dije que mejoraría la parte de la base del plato para que tenga 6 cojinetes de soporte en lugar de 4.
De todos modos, podemos continuar con el montaje del mecanismo empujador de dardos Nerf. Primero, podemos insertar el motor DC en su lugar. Aquí estoy insertando uno de 1300 rpm, pero luego me daré cuenta de que es por eso que la velocidad es demasiado alta para ese propósito. Necesitamos un motor máximo de 100 rpm aquí. De todos modos, este motor DC, a través de un conjunto de engranajes, accionará un eje de 6mm al que fijaremos las piezas del empujador por ambos lados.
Como eje estoy usando una varilla roscada M6, porque es mucho más barata y fácil de conseguir. Las varillas roscadas no son tan precisas en comparación con un eje de 6 mm adecuado, especialmente cuando se usan en rodamientos combinados, pero eso está bien ya que no necesitamos tanta precisión para este mecanismo.
La longitud de este eje es de 166 mm y se fija en su lugar con la ayuda de unas tuercas M6 en la sección interior de la plataforma basculante y presiona contra los rodamientos de bolas.
El engranaje y los empujadores se fijan al eje con unos tornillos prisioneros. El mecanismo de empuje parece funcionar correctamente por ahora.
Muy bien, a continuación podemos instalar el cargador para los dardos nerf. Pero antes de hacerlo, es mejor agregar los cables a los motores de CC, ya que actualmente tenemos más acceso a ellos. Necesitamos cables de unos 30 cm para cada motor.
En cuanto a los motores del volante, los conecté todos juntos en paralelo, por lo que solo un cable + y – llegaría al controlador, ya que todos deberían funcionar a la misma velocidad y controlarse al mismo tiempo.
Sin embargo, debemos probar la polaridad y asegurarnos de que cada volante gire en la dirección correcta para disparar los dardos nerf. También podemos conectar el motor paso a paso y luego pasar todos los cables por la abertura central.
Ahora podemos continuar con la instalación del cargador de dardos. Éste tiene capacidad para unos 200 dardos, pero podemos aumentar fácilmente la capacidad simplemente expandiéndolo hacia arriba o hacia los lados. Para conectar a la plataforma inclinable, usaremos estos soportes y algunos pernos M3. Pero antes de hacer eso, debemos instalar el motor de CC para los rodillos del cargador.
Éste va en un soporte y primero debemos asegurarlo al cargador con unos pernos M3. El motor de CC que estoy instalando aquí es de 12 V y 50 rpm, pero podríamos bajarlo aún más, como 20 rpm. Como los rodillos funcionan a muy bajas revoluciones, sus ejes están simplemente impresos en 3D.
Este motor impulsará los rodillos a través de un conjunto de engranajes. Verá aquí, el rodillo izquierdo es impulsado directamente por el engranaje del motor, y el rodillo derecho es impulsado por otro engranaje entre el rodillo y el engranaje del motor para producir la dirección opuesta.
Necesitamos instalar algunos insertos roscados en el cargador y luego podemos usarlos para fijar la cubierta en la parte posterior.
Ahora ya podemos insertar el cargador en su lugar y fijarlo a la plataforma basculante con los soportes y unos tornillos y tuercas M3.
Y listo, nuestra torreta de minigun Nerf está completa, salvo algunas cubiertas que añadiré más adelante para encerrar y proteger las partes móviles.
Ahora podemos conectar los motores DC a la corriente, para ver cómo funciona todo en movimiento. Ahora también es un buen momento para agregar los mismos dardos nerds en la revista para comprobar si todo esto realmente funciona.
Mis pruebas iniciales del sistema Nerf Minigun no fueron tan buenas. Los dardos se atascaban con frecuencia, por lo que tuve que realizar varios ajustes en el diseño para que funcionaran.
Tuve que agregar otro rodillo en el sitio opuesto para tener mejor carga al sistema. Eso significó que tuve que rediseñar el cargador de agujeros. Lo hice y así es como se ve después de esos cambios.
Finalmente, después de tantos ajustes y actualizaciones, el trabajo del cargador de dardos Nerf es aceptable.
No diría que es 100% perfecto porque todavía puede atascarse de vez en cuando, pero aun así creo que es lo suficientemente bueno.
De todos modos, ahora podemos seguir con la electrónica o conectar la torreta al PCB hecho a medida que tengo en el tanque.
Diagrama del circuito
Echemos un vistazo a la electrónica de la torreta NERF Minigun y el tanque RC y expliquemos cómo funciona. El cerebro es una placa basada en un microcontrolador ATmega2560 o una placa Arduino MEGA.
Lista de materiales
Puede obtener los componentes en los enlaces siguientes:
– 1k x2Amazon | AliExpress | Temu Condensadores
– ~63uF x2
Amazon | AliExpress | Temu
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En cuanto a la lista de materiales del tanque RC, consulte el artículo RC Tank.
Así, los cuatro motores DC de los volantes se controlarán a través de un único MOSFET con una señal PWM. Y otro MOSFET para el motor de barriles. No necesitamos cambiar la dirección de la relación de estos dos motores, por eso estamos bien con simplemente controlar su velocidad con señales PWM. Por otro lado, para los rodillos y los motores de empuje, usaremos motores de CC dedicados que también tienen puentes en H, de modo que podamos cambiar la dirección de rotación. Quiero poder cambiar el sentido de rotación porque en caso de que los dardos se atasquen, podemos activar los rodillos y el empujador para que vayan en sentido inverso y así despegar los dardos. Esta función resultó que funciona.
Para accionar los dos motores paso a paso NEMA17 y el mecanismo de giro e inclinación utilizamos dos controladores paso a paso A4988.
PCB personalizado
Saqué la PCB personalizada de la mega placa Arduino y soldé en su lugar estas pocas piezas adicionales.
Verá, cuando diseñé este PCB en mi video anterior, lo planifiqué con anticipación e incluí puntos dedicados para conectar los MOSFETS y los controladores del motor paso a paso A4988.
Puede buscar y descargar el archivo Gerber para esta PCB en la comunidad de intercambio de proyectos PCBWay a través de la cual también puede solicitar la PCB directamente.
Sí, pedí la PCB a PCBWay. PCBWay ofrece excelentes servicios de fabricación y ensamblaje de PCB que recomiendo ampliamente.
De todos modos, debemos conectar todo como se describe en el diagrama del circuito y volver a colocar el PCB en su lugar en la placa Arduino Mega.
Sin embargo, en lugar de usar los controladores de motor de CC DRV8871 más eficientes para accionar los rodillos y los motores de empuje, terminé usando el controlador de motor de CC L298N, obsoleto e ineficiente. Simplemente no pude hacer funcionar los motores con los primeros conductores; No pude controlar su velocidad correctamente con la señal PWM. Supongo que el tipo de motor simplemente no coincidía con los controladores DRV8871. Con el controlador L298N, el control PWM funcionó correctamente.
Para alimentar el tanque, anteriormente usaba una batería Lipo 3S, lo cual estaba bien, pero ahora creo que una batería Lipo 4S es más apropiada.
Con la batería 3S, cuando el voltaje de las celdas cae a su valor nominal, 3,7 V, la salida total es 11,1 V, que ya está por debajo de 12 V y por lo tanto perdemos energía a los motores. Con la batería 4S, la salida total nominal es 14,8, que en realidad está muy por encima de los 12 V, pero podemos usar un convertidor reductor para fijar la salida de 12 V.
De esa manera siempre tendremos esos 12V fijos en todo momento sin importar si la batería está completamente cargada a 16,8V o agotada a 14 voltios. Sin embargo, debemos asegurarnos primero de configurar el voltaje deseado antes de conectarlo al circuito.
Lo que queda por hacer ahora es programar la placa Arduino Mega y darle vida también a la torreta. Revisaré rápidamente el código Arduino y en el artículo del sitio web encontrarás más detalles sobre cómo funciona.
Programación de la torreta NERF Minigun y el tanque RC
Puedes encontrar y descargar el código junto con los archivos 3D en Cults3D.
Entonces, usando la biblioteca IBusBM leemos los datos entrantes del transmisor RC.
// 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)Estamos utilizando los 10 canales del popular transmisor Flysky fs-i6 RC. Este es oficialmente un transmisor RC de 6 canales, pero podemos activar 4 canales más para que funcione.
Convertimos los datos entrantes en valores adecuados dependiendo de para qué los estemos usando.
// 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)Por ejemplo, convertimos los datos entrantes del canal 3 del joystick izquierdo en valores de 0 a 400, que luego se usan con la función setSpeed dentro de la biblioteca AccellStepper, para hacer funcionar el motor paso a paso con una velocidad adecuada.
Por otro lado, para controlar los motores de CC, convertimos los datos entrantes en valores de 0 a 255, para accionar los motores con valores PWM usando la función analogWrite().
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);
}Para comprender mejor el código, consulte el código en sí, ya que contiene comentarios y descripciones de cómo funcionan determinadas líneas.
Probando la torreta NERF Minigun
Una vez que cargamos el código, podemos encender la plataforma del robot y el transmisor RC para probarlo. En la pantalla del transmisor podemos ver el voltaje de la batería LiPo, así como el voltaje del receptor y del transmisor. Con el joystick derecho controlamos el movimiento del tanque. Configuré el control de luces en el interruptor basculante de 3 vías izquierdo para que podamos elegir entre dos modos de luz diferentes.
Con el joystick izquierdo controlamos el sistema de giro e inclinación de la torreta. Con el joystick muy derecho activamos el disparo de dardos nerf. Con el potenciómetro derecho podemos controlar la velocidad de disparo, y con el potenciómetro izquierdo la potencia de disparo, es decir, las rpm del volante. Lo bueno es que todo puede funcionar simultáneamente. El tanque puede disparar dardos nerf mientras conduce, realiza movimientos panorámicos, inclinaciones y tiene las luces encendidas.
Sin embargo, para ser honesto, fue un viaje increíble. Enfrenté muchos problemas al diseñar y construir este proyecto, y es por eso que decidí mostrártelo todo, para que puedas ver lo que se necesita a veces para hacer un proyecto como este.
Espero que hayas disfrutado este tutorial y hayas aprendido algo nuevo.
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