제조공정
이 튜토리얼에서는 이전 비디오 중 하나에서 제작한 3D 프린팅 탱크용 이중 배럴 너프 미니건 포탑을 제작하는 방법을 보여 드리겠습니다. 스포일러 주의, 미니건이나 개틀링 건은 실제로 가짜이지만 이 탱크를 가지고 놀기에는 정말 멋지고 재미있어 보입니다.
다음 비디오를 보거나 아래에 작성된 튜토리얼을 읽어보실 수 있습니다.
포탑에는 약 200개의 너프 다트를 수용할 수 있는 탄창이 있으며 약 1분 안에 모든 다트를 발사할 수 있습니다. 이는 분당 약 200개의 다트의 발사 속도입니다. 다트는 약 50m/s의 속도로 날아갈 수 있습니다. 이는 약 12미터의 거리 범위를 제공합니다.
이것은 최대 능력치인데, 말도 안 되는 일이 아니지만, RC 송신기를 통해 발사력과 발사 속도 모두 독립적으로 제어할 수 있습니다.
탱크를 제어하기 위해 명령을 보내는 값싼 상용 RC 송신기를 사용하고 있습니다. 탱크에는 명령을 수신하여 마이크로컨트롤러로 보내는 적합한 RC 수신기가 있습니다.
이 플랫폼의 핵심은 Atmega2560 마이크로 컨트롤러 기반 보드이며 모든 것을 쉽게 연결하기 위해 보드 상단에 간단히 부착할 수 있는 맞춤형 PCB를 만들었습니다.
따라서 이미 언급했듯이 너프 다트를 발사하는 실제 미니건이나 거틀링 건 메커니즘은 없지만 플라이휠의 도움으로 너프 다트를 발사하는 간단하고 일반적인 방법이 있습니다. 플라이휠은 매우 높은 RPM으로 반대 방향으로 회전하므로 너프 다트의 부드러운 부분이 플라이휠과 접촉할 때; 그들은 다트를 매우 힘차게 추진합니다.
너프 다트를 추진 위치로 이동시키기 위해 다트가 회전할 때 다트를 제자리로 밀어주는 회전 부품이 있습니다.
그리고 너프 다트 보관은 또 다른 간단한 방법을 사용했습니다. 나는 너프 다트를 담는 큰 매거진을 만들었고, 중력과 매거진 하단에 있는 두 개의 롤러의 도움으로 푸셔가 플라이휠로 밀어 넣을 수 있도록 너프 다트를 제자리에 가져왔습니다.
어쨌든 이전 비디오에서 탱크에 대한 몇 마디가 나왔습니다. 그래서 제가 디자인한 것은 완전히 3D 프린팅된 탱크입니다. 이중 속도 기어박스를 통해 더 낮거나 높은 기어를 선택하고 지형이나 사용 용도에 맞게 더 높은 토크나 더 높은 속도를 얻을 수 있습니다.
탱크에는 멋진 LED 조명도 있습니다. 즉, 끝없이 놀라운 조명 효과를 만들 수 있는 주소 지정이 가능한 LED 스트립이 있습니다. 따라서 탱크 제작에 대한 자세한 내용은 이전 기사를 참조하세요. 이제 이 기사에서는 탱크용 미니건 포탑 제작에 집중할 수 있습니다.
먼저 디자인 과정을 살펴보겠습니다. 저는 이 프로젝트의 스폰서이기도 한 터렛 디자인을 위해 Onshape를 사용했습니다.
Onshape는 제가 프로젝트에 사용하는 전문가급 클라우드 네이티브 3D CAD 및 PDM 시스템입니다.
기계 엔지니어와 제품 디자이너는 Onshape를 확인해 보시기 바랍니다. 귀하와 귀하의 회사는 https://Onshape.pro/HowtoMechatronics
에서 최대 6개월 동안 무료로 Onshape Professional을 사용할 수 있습니다.이 프로젝트의 주요 목표는 솔직하게 멋있어 보이는 것이었습니다. 그래서 이 이중 배럴 디자인을 생각해 냈고, 가능한 한 많은 너프 다트를 수용할 수 있는 큰 매거진을 갖게 되었습니다.
터렛의 팬 및 틸트 이동을 위해 두 개의 짧은 NEMA17 스테퍼 모터를 사용했습니다. 팬 움직임은 하나의 기어 세트를 사용하여 베이스에서 발생합니다.
베이스는 탱크에 고정되어 있고 중앙에 고정기어가 있고 스테퍼가 고정된 중앙기어를 중심으로 다른 한 쌍을 기어세트로 회전시키면 터렛의 상부가 팬닝되거나 회전합니다.
반면에 틸트 동작은 나사 구동 메커니즘의 도움으로 뒷면에서 발생합니다.
플라이휠은 12000rpm DC 모터로 구동됩니다. 각 배럴당 2개의 플라이휠이 필요하므로 총 4개의 12V DC 모터가 필요합니다.
발사되면 너프 다트가 중앙 배럴을 통해 날아갑니다. 주변의 다른 통들은 단지 멋진 외관을 얻기 위해 존재하는 것입니다.
다트를 플라이휠에 밀어넣기 위해 기어 세트를 통해 6mm 샤프트를 구동하는 50rpm DC 모터를 사용하고 있습니다. 샤프트의 각 측면에는 샤프트가 회전할 때 다트를 플라이휠 안으로 밀어 넣는 다트 푸셔 부품이 있습니다.
그런 다음 약 200개의 다트를 담을 수 있는 매거진이 있고, 그 아래쪽에는 다트를 플라이휠로 밀어 넣을 위치로 안내하는 롤러가 있습니다.
롤러는 두 개의 기어와 쌍을 이루는 20rpm DC 모터로 구동되어 올바른 방향으로 회전합니다.
이것은 실제로 전체 프로젝트에서 가장 어려운 부분이었습니다. 즉, 얼핏 보면 단순해 보인다. 다트는 중력에 의해 아래로 내려가야 하고 롤러가 이를 안내하는데 문제는 너프 다트의 무게가 매우 가볍다는 것이다. 게다가 앞부분의 고무 팁 때문에 코가 무거워서 이런 식으로 가이드하기가 너무 어렵습니다.
Onshape를 사용하여 웹브라우저에서 직접 이 NERF 미니건 터렛 RC 탱크의 3D 모델을 볼 수 있습니다.
Cults3D에서 이 RC 탱크/로봇 플랫폼의 3D 모델과 3D 프린팅용 STL 파일을 얻을 수 있습니다.
저는 영상에서 항상 이렇게 말하는데, 3D 프린팅을 할 때는 수평 확장 기능을 사용하는 것이 필수인데, 이제 Creality Print 슬라이서에서는 이를 X-Y 윤곽 보정 및 X-Y 구멍 보정이라고 합니다.
이러한 설정을 기본적으로 그대로 두면 3D 프린팅 시 필라멘트의 팽창으로 인해 프린트 치수가 CAD 모델과 정확히 동일하게 나오지 않을 수 있습니다. 일반적으로 구멍은 더 작아지고 윤곽은 더 커집니다.
이 프로젝트의 경우 탄창 롤러 및 해당 샤프트와 같은 일부 부품에는 느슨한 접합 또는 틈새 맞춤이 필요하고, 반면에 배럴 조립과 같은 일부 부품에는 단단한 접합 또는 억지끼워맞춤이 필요합니다. 따라서 부품에 따라 이러한 설정에 음수 또는 양수 값을 사용합니다. +-0.1mm 범위 내의 값을 사용했습니다. 하지만 다른 값으로 몇 가지 테스트 인쇄를 수행해야만 이러한 값을 올바르게 얻을 수 있습니다.
모든 부품을 프린팅하기 위해 Creality K2 Plus 3D 프린터를 사용했습니다. 이 훌륭한 3D 프린터를 제공해준 Creality에 감사 인사를 전합니다. Creality K2 Plus는 실제로 제가 사용해 본 최고의 3D 프린터 중 하나입니다. 작은 부품이든 350x350mm만큼 큰 부품이든 무엇이든 간단히 던질 수 있으며 작업이 완벽하게 완료됩니다.
Creality K2 Plus에 대한 자세한 리뷰를 확인하세요. 또한 다음 매장에서도 확인해 보세요. Creality USA 매장 ; Creality EU 매장 ; 아마존.
좋습니다. 여기에 3D 프린팅된 모든 부품이 있으므로 포탑 조립을 시작할 수 있습니다.
부품이 많고 그 중 일부는 상당히 크기 때문에 모든 것을 인쇄하는 데 꽤 시간이 걸립니다.
DC 모터, 베어링, 볼트 및 너트 등 이 프로젝트에 필요한 전체 구성 요소 목록은 다음과 같습니다.
M3x8mm – 14
M3x10mm – 10
M3x16mm – 12
M3x16/18mm – 4
M3x20mm – 10
M3x25mm – 4
M3x8mm 접시머리 – 12
M3x10mm 접시머리 – 4
M4x20mm – 6
M4x25mm – 2
M4x30mm – 1
M3 그러브 나사 – 10
M3 잠금 너트 – 50공개:제휴 링크입니다. Amazon Associate로서 저는 적격 구매를 통해 수입을 얻습니다.
전자재료명세서는 회로도 부분을 확인해주세요.
사실 포탑을 조립하기 전에 완충 장치에 새 스프링을 설치했습니다. 이제 포탑을 사용하여 탱크 상단에 상당한 질량을 추가하게 되므로 이는 필수 단계입니다.
충격 흡수 장치의 원래 스프링은 너무 약해서 그 무게를 모두 지탱할 수 없습니다. 티커 와이어만 포함하여 원본과 동일한 치수, 길이 30mm, 외경 15mm의 스프링을 구입했습니다. 원래 와이어는 1mm 틱이었고 여기서는 두 손가락으로 스프링을 쉽게 누를 수 있었습니다. 새로운 것은 1.5mm 틱이었고 훨씬 더 강했습니다. 뒤쪽에는 포탑 무게의 대부분이 뒤쪽에 있기 때문에 1.8mm 스프링을 설치했습니다. 하지만 뒷면에도 충분히 강하므로 1.5mm 스프링만 구입하는 것이 좋습니다.
어쨌든 포탑 베이스를 제자리에 설치하는 것으로 조립을 시작할 수 있습니다. 이 베이스 부분은 탱크 커버 뒷면에 고정됩니다. 베이스 안쪽에 있는 두 개의 구멍은 탱크 커버에 있는 두 개의 구멍과 일치하며 이를 사용하여 베이스를 올바르게 정렬하고 3mm 드릴을 사용하여 탱크 뒷면 커버에 구멍을 만들었습니다.
특별히 이 구멍을 커버 내부의 갈비뼈에 배치하여 터렛 베이스를 단단히 고정할 수 있을 만큼 튼튼합니다. 또한 포탑의 전선이 통과할 구멍을 표시하고 만들었습니다. 즉, 이 새로운 구멍은 원본 탱크 3D 모델 파일로 업데이트되므로 지금 탱크를 제작하는 경우 구멍이 그대로 있을 것입니다. 4개의 M3 볼트와 너트를 사용하여 포탑 베이스를 탱크 커버에 고정합니다.
다음으로 베이스 상단에 패닝 플랫폼을 설치할 수 있습니다. 이 플랫폼은 베이스에 부착된 일부 볼 베어링 위에 위치하여 회전합니다. 저는 내부 직경이 6mm이고 외부 직경이 13mm인 베어링을 사용하고 있습니다.
내 의도는 내경이 4mm인 베어링을 사용하는 것이었지만 부족했기 때문에 일부 슬리브를 3D 인쇄하여 내경이 6mm이고 M4 볼트가 있는 베어링을 계속 사용할 수 있었습니다. 보시다시피 저는 이 베어링 중 4개를 설치했지만 더 나은 접촉을 위해 모델을 6개 베어링으로 업그레이드할 것입니다.
두 부품의 정렬을 유지하기 위해 외부 직경이 47mm, 내부 직경이 35mm인 베어링을 사용하고 있습니다. 베어링은 두 부품 사이에 끼워져 있어 멋지고 부드러운 움직임을 얻을 수 있습니다. 상부를 고정하기 위해 베어링 상단에 이 플랜지를 사용합니다. 하지만 그 전에 먼저 패닝을 위한 스테퍼 모터를 삽입해야 합니다. 스테퍼는 NEMA17이지만 길이가 24mm에 불과해 제자리에 딱 맞습니다.
어쩌면 우리는 30mm NEMA17을 사용할 수도 있습니다. 나중에 이 짧은 것이 팬 움직임에 따른 전력 측면에서 약간 어려움을 겪고 있다는 것을 알았기 때문입니다. 이 시점에서 기어를 모터 샤프트에 부착해야 합니다. 제자리에 고정하기 위해 M3 볼트를 삽입할 수 있는 슬롯이 있으며 그러브 나사를 사용하여 기어를 샤프트에 단단히 고정할 수 있습니다.
팬 조립을 마무리하려면 베이스에 나사형 인서트 몇 개를 설치한 다음 플랜지를 사용하여 베어링을 고정하고 패닝 플랫폼을 제자리에 고정해야 합니다.
좋습니다. 다음으로 틸트 플랫폼을 설치해 보겠습니다. 스위스 치즈처럼 이상하게 생긴 부분이군요. 네, 구멍이 너무 많아서 부품을 많이 붙여야 합니다.
틸트 조인트의 경우 플랫폼 측면에 두 개의 베어링을 설치해야 합니다. 이들은 동일한 13mm 외경 베어링입니다. 하지만 여기서는 구멍에 베어링을 강제로 삽입해서는 안 된다는 점에 주목할 가치가 있습니다. 왜냐하면 여기 부품의 너비가 5mm에 불과하고 이 위치에서 쉽게 지연되거나 제동될 수 있기 때문입니다.
베어링이 쉽게 들어갈 수 있도록 다이아몬드 줄을 사용하여 구멍을 매끄럽게 확장했습니다. 두 개의 M4 볼트를 사용하여 틸트 플랫폼을 제자리에 고정하고 틸트 조인트를 형성합니다.
다음으로 틸트 스테퍼 모터를 고정할 브래킷을 설치할 수 있습니다. 그런 다음 틸트 이동을 위한 구동 나사 메커니즘을 형성하는 부품과 같은 실린더를 설치할 수 있습니다. 이를 위해서는 M4 나사산 로드도 필요합니다. 길이가 66mm인 두 조각이 필요합니다.
따라서 먼저 실린더 부분 상단에 M4 너트를 넣은 다음 나사산 막대를 조일 수 있습니다. 5mm 스테퍼 모터 샤프트를 4mm 나사 막대에 연결하기 위해 M3 볼트와 너트로 조일 수 있는 이 3D 프린팅 커플러를 사용하겠습니다. 그런 다음 다른 66mm 막대를 사용하여 스테퍼 브래킷을 연결하고 기울기 메커니즘을 형성하기만 하면 됩니다.
따라서 나사봉을 회전시키면 틸트 메커니즘이 위나 아래로 이동합니다. 여기서 우리는 메커니즘이 전혀 견고하지 않다는 것을 알 수 있습니다. 흔들림은 실린더 부분에 꼭 맞지 않는 M4 너트에서 발생합니다. 더 딱 맞도록 실린더를 교체했는데 이제는 더 좋아졌습니다. 물론 M4 너트와 나사봉 및 다른 조인트 사이에 유격이 있기 때문에 전체 틸트 메커니즘이 약간 흔들리기는 하지만 이 정도면 충분하다고 생각합니다.
다음으로 플라이휠 DC 모터 설치를 진행할 수 있습니다. 12000rpm 12V DC 모터입니다. 제자리에 고정하려면 M2.5 접시머리 볼트가 필요합니다.
고정되면 플라이휠을 모터 샤프트에 삽입할 수 있습니다. 플라이휠 구멍의 치수가 지정되고 공차가 포함된 3D 프린팅되어 모터 샤프트에 억지 끼워맞춰지므로 구멍을 제자리에 고정하기 위해 나사를 사용할 필요가 없습니다.
플라이휠과 틸트 플랫폼 사이에는 2.5mm의 간격이 있어야 하므로 여기서는 플라이휠을 삽입할 때 2.5mm 드릴을 리미터로 사용합니다. 하지만 나중에 보니 모터 샤프트를 눌렀을 때 약 0.5mm의 축 유격이 있으므로 2.5mm 드릴을 리미터로 사용하면 3mm의 간격이 발생합니다. 따라서 드릴이나 2mm 크기의 다른 것을 리미터로 사용해야 합니다.
플라이휠을 설치한 후에는 너프 다트와 잘 접촉되는지 확인해야 합니다.
그립력이 좋아야 하지만 동시에 너무 빡빡해서는 안 됩니다. 올바른 그립을 얻으려면 3D 프린팅 시 수평 확장 설정의 다양한 값을 시도해 볼 수 있습니다. 모터 샤프트에 간섭하는 올바른 구멍 치수를 얻는 경우도 마찬가지입니다.
다음으로 너프 다트가 플라이휠에 밀리기 전에 이를 고정하는 부품을 설치할 수 있습니다.
두 개의 M3 볼트와 너트를 사용하여 제자리에 고정합니다. 이런 부품을 모듈화하거나 플랫폼과 하나의 부품으로 함께 인쇄하지 않는 것이 좋다고 생각합니다. 이렇게 하면 필요할 때 언제든지 수정할 수 있습니다.
이 시점에서 플라이휠 DC 모터를 전원에 연결하여 어셈블리를 작업하기 전에 제대로 작동하는지 확인할 수 있습니다.
출력 배럴 설치를 계속 진행하겠습니다. 이 부분은 플라이휠 사이에 끼우고 너프 다트가 플라이휠에서 비스듬히 빠질 경우 중앙으로 가이드하도록 설계되었습니다.
틸트 플랫폼에 고정하기 전에 외부 직경이 47mm, 내부 직경이 35mm이고 그 사이에 거리 링이 있는 두 개의 베어링을 삽입해야 합니다. 이 베어링은 포탑의 회전 배럴을 고정합니다.
또한 나중에 회전하는 배럴 메커니즘을 제자리에 고정할 이 고정 링을 추가해야 합니다. 두 개의 M3 볼트와 너트를 사용하여 이 출력 배럴을 틸트 메커니즘에 고정합니다.
다음으로 배럴 베이스를 설치할 수 있습니다. 이 부분은 방금 놓은 출력 샤프트 주위의 베어링을 통해 회전합니다. 제자리에 고정하려면 먼저 나사산 인서트를 설치해야 합니다. 그런 다음 베어링에 장착할 수 있습니다.
M3 접시머리 볼트를 사용하여 뒤쪽의 고정 링으로 제자리에 고정합니다.
두 개의 배럴 베이스가 제 위치에 있으면 드라이브 기어를 그 사이 중앙에 놓을 수 있습니다. 기어는 12V DC 모터로 구동됩니다. 내 경우에는 모터가 1300rpm이지만 300rpm까지 낮을 수도 있습니다.
DC 모터는 틸트 플랫폼에 부착된 브래킷을 사용하여 제자리에 고정됩니다. 그러브 나사를 사용하면 기어를 모터 샤프트에 고정할 수 있습니다.
이제 이 포탑을 정말 멋지게 보이게 만들어 보겠습니다. 총열을 조립해서 미니건처럼 보이게 만들어 보겠습니다. 나는 너프 다트가 통과할 중앙에 하나의 큰 배럴을 선택하고 멋진 시각적 외관을 얻기 위해 그 주위에 세 개의 작은 배럴을 더 선택했습니다. 3D 프린팅을 더 쉽게 하기 위해 통을 반으로 나누었습니다. 정확히 반으로 갈라진 것은 아니고 약간의 길이 차이가 있으므로 이 점을 염두에 두어야 합니다. 그것들을 조립하기 위해 우리는 기능성과 멋진 외관을 더해주는 브래킷을 사용할 것입니다.
따라서 배럴을 브래킷에 삽입하기만 하면 됩니다. 여기서는 배럴이 제자리에 단단히 고정되도록 배럴 사이를 적절하게 끼워 맞추는 것이 중요합니다. 이를 달성하기 위해 3D 프린팅 시 슬라이서에서 이미 언급한 수평 확장 설정을 사용할 수 있습니다. 어떤 값이 이러한 간섭 맞춤을 제공하는지 알아보려면 먼저 몇 가지 테스트 인쇄를 수행해야 할 것 같습니다.
첫 번째 섹션에서는 중앙 배럴이 더 길어야 하고, 다른 세 개의 배럴은 더 짧아야 합니다. 두 번째 브래킷은 반대 방향, 즉 외부 배럴의 중간 지점에 삽입되어야 합니다.
그런 다음 두 번째 배럴 세트를 추가하고 끝에 브래킷을 추가할 수 있습니다. 여기에서는 더 나은 시각적 모양을 위해 끝에 두 개의 괄호를 삽입합니다. 외부 배럴은 마지막 브래킷과 함께 플래시되어야 하며 중앙 브래킷은 약간 뒤로 당겨집니다.
마지막으로 M3 볼트 3개를 사용하여 이 배럴의 하위 어셈블리를 배럴 베이스에 간단히 부착할 수 있습니다.
반대쪽에서도 동일한 과정을 반복해야 하며 통이 완성됩니다.
그들은 정말 멋져 보입니다. 모터에 전원을 공급하면 더욱 멋집니다.
그러나 두 배럴의 무게로 인해 틸트 플랫폼이 크게 구부러지는 것을 알 수 있습니다. 이 테스트를 수행할 때 플랫폼이 파손되기도 했습니다. 실제로는 정말 형편없는 디자인이었습니다.
약 8mm의 단일 지점이 측면의 틸트 조인트와 관련하여 전체 무게를 지탱하고 있었습니다. 그래서 당연히 더 튼튼하게 만들기 위해 다시 디자인해야 했습니다. 다행히 부품의 해당 지점에 재료를 더 추가하고 강도를 높일 수 있는 여지가 있었습니다.
또한 추가적인 강도를 위해 측면을 중앙 부분과 연결했습니다. 이는 6x7mm 크기의 작은 연결에 불과합니다. 해당 목적에 사용할 수 있는 유일한 공간이었기 때문입니다. 그러나 여전히 전체 플랫폼의 견고성을 향상시키는 데는 많은 의미가 있습니다.
또한 재설계된 부품을 3D 프린팅할 때 벽 수와 채우기 밀도를 늘렸습니다. 지금은 훨씬 더 단단해진 것 같아요. 모두 다시 조립하고 테스트해봤습니다. 훨씬 나아졌지만 이제는 스테퍼 모터와 나사봉 사이의 커플러가 고장났습니다. 하지만 볼트를 한 개가 아닌 두 개로 조이려고 커플러를 길게 만들었기 때문에 별 문제는 아니었습니다.
무게가 추가된 후에도 틸트 장치가 여전히 흔들리는데, 이는 틸트 장치뿐만 아니라 팬 조인트에서도 발생하는 현상으로 약간 허술해 보입니다. 그래서 팬베이스 부분을 지지베어링 4개가 아닌 6개로 업그레이드하겠다고 했습니다.
어쨌든 우리는 너프 다트 푸셔 메커니즘을 조립하는 작업을 진행할 수 있습니다. 먼저 DC 모터를 제자리에 삽입할 수 있습니다. 여기에는 1300rpm을 삽입했지만 그 목적에 비해 속도가 너무 빠르다는 것을 깨닫게 될 것입니다. 여기에는 최대 100rpm 모터가 필요합니다. 어쨌든, 이 DC 모터는 기어 세트를 통해 양쪽에 푸셔 부품을 부착할 6mm 샤프트를 구동합니다.
샤프트로는 M6 나사봉을 사용하고 있습니다. M6 나사봉이 훨씬 저렴하고 구하기 쉽기 때문입니다. 스레드 로드는 특히 조합 베어링에 사용될 때 적절한 6mm 샤프트에 비해 그다지 정확하지 않지만 이 메커니즘에는 그렇게 많은 정확도가 필요하지 않으므로 괜찮습니다.
이 샤프트의 길이는 166mm이며 틸트 플랫폼 내부 섹션에 있는 M6 너트 몇 개를 사용하여 제자리에 고정되고 볼 베어링을 눌러 고정됩니다.
기어와 푸셔는 그러브 나사로 샤프트에 고정됩니다. 현재로서는 푸셔 메커니즘이 제대로 작동하는 것 같습니다.
좋습니다. 다음으로 너프 다트용 매거진을 설치할 수 있습니다. 하지만 그 전에 DC 모터에 전선을 추가하는 것이 더 좋습니다. 현재 DC 모터에 더 많은 접근이 가능하기 때문입니다. 각 모터마다 30cm 정도의 전선이 필요합니다.
플라이휠의 모터는 모두 병렬로 연결했기 때문에 +와 - 선 하나만 컨트롤러에 연결했습니다. 모든 모터가 동일한 속도로 작동하고 동시에 제어되어야 하기 때문입니다.
하지만 극성을 테스트하고 각 플라이휠이 너프 다트를 발사하기 위해 올바른 방향으로 회전하는지 확인해야 합니다. 스테퍼 모터를 연결한 다음 모든 전선을 중앙 구멍을 통해 통과시킬 수도 있습니다.
이제 다트 매거진 설치를 진행할 수 있습니다. 이것은 약 200개의 다트를 담을 수 있지만, 간단히 위나 옆으로 확장하여 용량을 쉽게 늘릴 수 있습니다. 틸트 플랫폼에 연결하기 위해 이러한 브래킷과 일부 M3 볼트를 사용합니다. 하지만 그 전에 매거진 롤러용 DC 모터를 설치해야 합니다.
그것은 먼저 M3 볼트로 매거진에 고정하는 데 필요한 브래킷에 있습니다. 여기에 설치하는 DC 모터는 12V 50rpm이지만 20rpm 정도 더 낮출 수도 있습니다. 롤러는 매우 낮은 rpm으로 작동하므로 롤러의 샤프트는 3D 프린팅된 것입니다.
이 모터는 일련의 기어를 통해 롤러를 구동합니다. 여기에서 왼쪽 롤러는 모터 기어에 의해 직접 구동되고 오른쪽 롤러는 반대 방향을 생성하기 위해 롤러와 모터 기어 사이에 있는 다른 기어에 의해 구동됩니다.
매거진에 스레드 인서트 몇 개를 설치한 다음 뒷면에 커버를 부착하는 데 사용할 수 있습니다.
이제 매거진을 제자리에 삽입하고 브래킷과 일부 M3 볼트 및 너트를 사용하여 틸트 플랫폼에 고정할 수 있습니다.
이상으로, 움직이는 부분을 둘러싸서 보호하기 위해 나중에 추가할 일부 덮개를 제외하면 아웃너프 미니건 포탑이 완성되었습니다.
이제 DC 모터를 전원에 연결하여 모든 것이 어떻게 작동하는지 확인할 수 있습니다. 이제 이 모든 것이 실제로 작동하는지 확인하기 위해 잡지에 동일한 괴상한 다트를 추가하는 것도 좋은 시간입니다.
너프 미니건 시스템에 대한 나의 초기 테스트는 그다지 좋지 않았습니다. 다트가 자주 걸리기 때문에 제대로 작동하도록 디자인을 몇 가지 조정해야 했습니다.
시스템에 더 나은 로딩을 제공하기 위해 반대편 사이트에 또 다른 롤러를 추가해야 했습니다. 이는 홀 매거진을 다시 디자인해야 한다는 것을 의미했습니다. 변경 사항이 적용된 후의 모습은 다음과 같습니다.
마침내 수많은 조정과 업데이트 끝에 너프 다트 로더의 작업이 허용됩니다.
가끔씩 막힐 수 있기 때문에 100% 완벽하다고는 할 수 없지만 그래도 충분하다고 생각합니다.
어쨌든 이제 전자 장치로 넘어가거나 탱크에 있는 맞춤형 PCB에 포탑을 연결할 수 있습니다.
NERF 미니건 터렛과 RC 탱크의 전자 장치를 살펴보고 작동 방식을 설명하겠습니다. 두뇌는 ATmega2560 마이크로 컨트롤러 기반 보드 또는 Arduino MEGA 보드입니다.
아래 링크에서 구성 요소를 얻을 수 있습니다:
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RC 탱크의 BOM은 RC 탱크 기사를 확인하세요.
따라서 플라이휠용 DC 모터 4개는 PWM 신호가 있는 단일 MOSFET을 통해 제어됩니다. 그리고 배럴 모터를 위한 또 다른 MOSFET입니다. 이 두 모터의 배분 방향을 변경할 필요가 없으므로 PWM 신호로 속도를 제어하면 됩니다. 반면, 롤러와 푸셔 모터의 경우 H 브리지가 있는 전용 DC 모터 드라이브를 사용하여 회전 방향을 변경할 수 있습니다. 다트가 걸린 경우 롤러와 푸셔를 활성화하여 반대 방향으로 이동하여 다트를 풀 수 있기 때문에 회전 방향을 변경할 수 있기를 원합니다. 이 기능이 작동하는 것으로 나타났습니다.
두 개의 NEMA17 스테퍼 모터와 팬 및 틸트 메커니즘을 구동하기 위해 두 개의 A4988 스테퍼 드라이버를 사용하고 있습니다.
Arduino 메가 보드에서 맞춤형 PCB를 꺼내서 몇 가지 추가 부품을 제자리에 납땜했습니다.
이전 비디오에서 이 PCB를 설계할 때 미리 계획하고 MOSFET 및 A4988 스테퍼 모터 드라이버를 연결하기 위한 전용 지점을 포함시켰습니다.
PCB를 직접 주문할 수도 있는 PCBWay 프로젝트 공유 커뮤니티에서 이 PCB에 대한 Gerber 파일을 찾아 다운로드할 수 있습니다.
예, PCBWay에서 PCB를 주문했습니다. PCBWay는 제가 적극 추천하는 훌륭한 PCB 제조 및 조립 서비스를 제공합니다.
어쨌든 회로도에 설명된 대로 모든 것을 연결하고 PCB를 Arduino Mega 보드에 다시 제자리에 놓아야 합니다.
하지만 롤러와 푸셔 모터를 구동하기 위해 더 효율적인 DRV8871 DC 모터 드라이버를 사용하는 대신 결국 오래되고 비효율적인 L298N DC 모터 드라이버를 사용하게 되었습니다. 나는 첫 번째 드라이버로는 모터를 작동시킬 수 없었습니다. PWM 신호로는 속도를 제대로 제어할 수 없었습니다. 모터 유형이 DRV8871 드라이버와 일치하지 않는 것 같습니다. L298N 드라이버를 사용하면 PWM 제어가 제대로 작동했습니다.
이전에는 탱크에 전원을 공급할 때 3S Lipo 배터리를 사용했는데 괜찮았는데 지금은 4S Lipo 배터리가 더 적합하다고 생각합니다.
3S 배터리를 사용하면 셀 전압이 공칭 값인 3.7V로 떨어지면 총 출력은 11.1V가 되며 이는 이미 12V 미만이므로 모터에 전원이 공급되지 않습니다. 4S 배터리의 경우 공칭 총 출력은 14.8로 실제로 12V보다 훨씬 높지만 벅 컨버터를 사용하여 출력을 12V로 고정할 수 있습니다.
이렇게 하면 배터리가 16.8V로 완전히 충전되거나 14V로 방전되더라도 항상 고정된 12V를 얻을 수 있습니다. 하지만 회로에 연결하기 전에 먼저 원하는 전압을 설정했는지 확인해야 합니다.
이제 남은 일은 Arduino Mega 보드를 프로그래밍하고 터렛에도 라이브를 제공하는 것입니다. Arduino 코드를 빠르게 살펴보고 웹사이트 기사에서 작동 방식에 대한 자세한 내용을 확인하실 수 있습니다.
Cults3D에서 3D 파일과 함께 코드를 찾아 다운로드할 수 있습니다.
따라서 IBusBM 라이브러리를 사용하여 RC 송신기에서 들어오는 데이터를 읽습니다.
// 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) 우리는 인기 있는 Flysky fs-i6 RC 송신기의 10개 채널을 모두 사용하고 있습니다. 이것은 공식적으로 6채널 RC 송신기이지만 작동하도록 4채널을 더 돌릴 수 있습니다.
우리는 들어오는 데이터를 사용 목적에 따라 적절한 값으로 변환합니다.
// 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) 예를 들어, 왼쪽 조이스틱 채널 3 수신 데이터를 0에서 400 사이의 값으로 변환한 다음 AccellStepper 라이브러리 내의 setSpeed 함수와 함께 사용하여 적절한 속도로 스테퍼 모터를 실행합니다.
반면, DC 모터를 제어하기 위해서는 들어오는 데이터를 0에서 255까지의 값으로 변환하고, 모터를 PWM 값으로 구동하기 위해서는 AnalogWrite() 함수를 사용합니다.
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);
} 코드를 더 잘 이해하려면 코드 자체를 확인하세요. 특정 줄이 어떻게 작동하는지 주석과 설명이 포함되어 있습니다.
코드를 업로드하면 테스트를 위해 로봇 플랫폼과 RC 송신기의 전원을 켤 수 있습니다. 송신기 디스플레이에서 LiPo 배터리 전압과 수신기 및 송신기 전압을 확인할 수 있습니다. 오른쪽 조이스틱을 사용하여 탱크 이동을 제어합니다. 두 가지 다른 조명 모드 중에서 선택할 수 있도록 조명 제어 장치를 왼쪽 3방향 로커 스위치로 설정했습니다.
왼쪽 조이스틱을 사용하여 포탑의 팬 및 틸트 시스템을 제어합니다. 오른쪽 조이스틱을 사용하여 너프 다트 발사를 활성화합니다. 오른쪽 전위차계를 사용하면 발사 속도를 제어할 수 있고, 왼쪽 전위차계를 사용하면 발사력, 즉 플라이휠 rpm을 제어할 수 있습니다. 멋진 점은 모든 것이 동시에 작동할 수 있다는 것입니다. 탱크는 운전, 패닝, 틸팅 및 조명을 켜는 동안 너프 다트를 발사할 수 있습니다.
그럼에도 불구하고, 그것은 솔직히 말해서 지옥의 여행이었습니다. 저는 이 프로젝트를 디자인하고 구축하면서 많은 문제에 직면했습니다. 그래서 여러분에게 이러한 프로젝트를 만드는 데 때때로 무엇이 필요한지 볼 수 있도록 모든 것을 보여 주기로 결정했습니다.
이 튜토리얼을 즐기시고 새로운 것을 배우셨기를 바랍니다.
제조공정
배경 스티커 메모라고도 하는 자체 접착 메모는 메모 작성에 혁명을 일으킨 부분적으로 접착되고 분리 가능한 메모 용지입니다. 미국 전역에서 사무실의 거의 모든 표면이 작은 노란색 메모에 잘 어울리는 것 같습니다. 책상, 컴퓨터, 파일, 폴더 및 롤로덱스에 붙어 있습니다. 홈도 경계를 벗어나지 않습니다. 메모는 캐비닛 문, 전화기 및 냉장고에 자주 표시됩니다. 스티커 메모의 엄청난 매력은 부분적으로 사용하기 쉽고 편리하기 때문입니다. 압정, 종이 클립 또는 스테이플과 같은 패스너 없이 원하는 위치에 정확히 놓을 수 있습니다. 그들은
구성품 및 소모품 Arduino Nano R3 × 1 WS2812B 8X32 RGB LED 매트릭스 × 1 저항 4.75k 옴 × 3 저항 100k 옴 × 2 저항 10k 옴 × 2 스루 홀 저항기, 390옴 × 1 1N4007 – 고전압, 고전류 정격 다이오드 1N4004도 괜찮습니다. × 1 커패시터 100nF × 2 커패시터 1000μF × 1 Sp