LaserFly - czyli kolejny raz zabawiamy koty

[ethanak]

Ech, prezenty, prezenty...

Taki byłem zadowolony, że prezent dla synka skończę przez święta i będę mógł zająć się swoimi robocikami. A tu guzik: okazało się, że siostra weszła w posiadanie kota (czy odwrotnie, z kotami to różnie bywa) i jakiś prezent trzeba zrobić. Wyszło mi na to, że najszybciej będzie zrobić taką laserową latawicę za którą lata kot - bo i na instructables są kompletne projekty, i na thingiverse gotowe STL-e, a i na naszym Forbocie ktoś coś ostatnio publikował... niewiele myśląc obiecałem, że taką zabawkę zrobię i kończąc świąteczną wizytę udałem się do domu (drugi koniec Polski).

Po przyjeździe okazało się, że:

• Forbotowy projekt (LaserCat) jest mi absolutnie do niczego nie przydatny - zero konkretów, nawet kawałka kodu nie ma żeby sobie zerżnąć
• Projekty z instructables są jakieś takie uproszczone i nie pasują mi do niczego (oprócz podpatrzenia na filmikach na YT jak lata mucha)
• Jedyne na czym mogę się wzorować (ale tylko wzorować) to zawieszenie lasera z thingiverse.

Postanowiłem więc opracować sobie jakieś wstępne założenia (jak zwykle w maksymalnym stopniu używając części z szuflady). Wyszło mi coś takiego:

• Mikrokontroler - moduł Arduino Pro Mini;
• Sterowanie - żadnych błękitnych ząbków, super wypasionych aplikacji na komórkę, serwerów http i wifi, ma być najprostszy pilot na podczerwień plus klawisz START na obudowie;
• Zasilanie z akumulatora;
• Dwa tanie serwa SG90 jako napęd;
• Możliwość łatwego zaprogramowania obszaru, po którym ma latać mucha.

Obudowę chciałem początkowo wydrukować w całości, ale okazało się, że leży mi i zawala miejsce nówka Kradex Z-5 - oczywiste było więc jej wykorzystanie.

Zacząłem od mechanizmu pan-tilt. Ten z thingiverse nie podobał mi się z dwóch powodów: po pierwsze oba serwa były w nim ruchome, podczas gdy wystarczałoby tylko jedno, po drugie wydruk wymagał za dużo wysokich podpór. Ponieważ i tak musiałem czekać na zamówione kilka części (nie miałem np. diody laserowej ani niepotrzebnego pilota), postanowiłem przeznaczyć ten czas na zaprojektowanie i sprawdzenie mechanizmu.

Przede wszystkim postanowiłem wydrukować oddzielnie obejmę diody i mocowanie do serwa. Pozwoliło mi to na pozbycie się niepotrzebnych podpór przy druku, a jednocześnie dało większą możliwość jakichś manipulacji przy ewentualnym błędzie (jak się okazało - sprawdziło się to, ale o tym później). Dodatkowo chciałem tam zrobić jakieś miejsce na przewody (do diody i serwa), a przy okazji zrobić ten element nieco bardziej uniwersalnym - czyli z możliwością poprowadzenia przewodów z jednej lub drugiej strony. Dodatkowo niepotrzebny okazał się główny element mocujący - ponieważ serwo poziomu jest nieruchome, przymocowane zostało bezpośrednio do obudowy. Tak więc mechanizm działa w ten sposób:

Oto zestaw elementów potrzebnych do złożenia całości (bez wkrętów i serw) oraz zmontowany mechanizm:

Jak widać, orczyk musiał być przycięty tak, aby zmieścił się w przygotowanym rowku w uchwycie. Jeden z wkrętów mocujących orczyk do uchwytu (użyłem oryginalnych wkrętów dołączonych do serwa) - ten na krótszym ramieniu - musiał być również lekko przycięty, inaczej zawadzałby o obudowę serwa. Najlepiej po prostu skrócić oba wkręty i wkręcić je od wewnątrz (od strony orczyka) tak, aby nie wystawały poza obejmę. Oczywiście otwory w orczyku należy rozwiercić tak, aby wkręt się zmieścił!

W załączniku STL-e i plik OpenSCAD-a: LaserFly.zip

UWAGA!

Co prawda oficjalna stabilna wersja OpenSCAD-a wystarcza do otwarcia pliku i wygenerowania STL-i, ale do działania customizera wymagana jest wersja co najmniej 2019.05!

Teraz przyszła kolej na stworzenie schematu zabawki (co w rzeczywistości sprowdzało się do rozstrzygnięcia, które biblioteki gryzą się ze sobą i co podłączyć do którego pinu). Jako że biblioteki Servo i IRremote używają timerów (uniemożliwiając działanie PWM na niektórych pinach) a chciałem jednak mieć możliwość regulacji świecenia diody - wyszło mi coś takiego:

I tu od razu uwaga: kondensator C1 został dodany w czasie eksperymentów z ustaleniem przyczyny niedziałania serwa. Najprawdopodobniej nie jest potrzebny - ale nie chciało mi się go już wyciągać

Jako że w międzyczasie doszły zamówione brakujące części, mogłem zabrać się za zmontowanie całego urządzenia i pisanie programu.

Przede wszystkim stwierdziłem, że obudowa Z-5 to jakiś wynalazek diabła; sterczący pośrodku jakiś szpindel ze śrubką wielce skutecznie blokuje możliwość zamontowania tam czegokolwiek, co jest większe od pudełka po zapałkach i nie ma dziury w środku. Na szczęście największy element (koszyk na akumulator) udało mi się tam upchnąć, reszta była już prosta. Dwa uchwyty mocowane do spodu obudowy śrubami od nóżek służą do utrzymania przetwornicy oraz modułu ładowarki (trzeci element niewidoczny na zdjęciu to podkładka pod ładowarkę, utrzymująca ją na właściwej wysokości koniecznej dla prawidłowego dostępu do gniazda USB):

I tu kolejna uwaga:

Moduły ładowarki różnych producentów mają różne wymiary (a nawet kształty płytki) - warto to sprawdzić i ew. poprawić moduł rholder w pliku OpenSCAD-a!

Arduino i gniazda połączeniowe umieściłem po prostu na kawałku płytki uniwersalnej przykręconej do jednego z uchwytów. Koszyk akumulatora jest przykręcony do podstawki tak, aby możliwe było przeprowadzenie przewodów między koszykiem a podstawką, a ta z kolei skręcona jest z uchwytami. Zmontowana całość wygląda tak:

Jak widać, mikroswitche są przylutowane znów do kawałka płytki uniwersalnej a ta przykręcona do ściany obudowy - to chyba najszybszy, a jednocześnie niezawodny sposób na w miarę estetyczne klawisze...

Po złożeniu wszystkiego całość przedstawia się następująco:

Jak widać, akumulator zamocowany jest dodatkowo opaską zaciskową. Nie jest to absolutnie niezbędne (koszyk tego typu z blaszkami zapewnia zarówno niezły styk, jak i pewne zamocowanie akumulatora) ale urządzenie miało przed sobą podróż w paczce - a wolałem nie sprawdzać, czy akumulator przypadkiem nie wypadnie w transporcie (czort jeden wie co oni tam z tymi paczkami robią, na pewno nic przyjemnego).

W międzyczasie oczywiście powstawał program (w załączniku). W tym przypadku jest on dość prosty - pozwala na zaprogramowanie za pomocą pilota obszaru ruchu "muchy", punktu zerowego oraz regulację sygnału PWM diody laserowej. Jedna tylko uwaga: kod funkcji getKey dostosowany jest do konkretnego pilota z kodowaniem NEC, w razie użycia innego fragment funkcji odpowiedzialny za odczyt pilota musi byc przerobiony!

Na tylnej ścianie urządzenia umieszczone są kolejno:

• dioda sygnalizująca i przycisk AUTO (włączający program ruchu)
• dioda sygnalizująca i przycisk PROG (włączający tryb programowania)
• dioda kontrolna, wyłącznik urządzenia oraz gniazdo USB ładowarki

Odbiornik IR umieściłem w czymś w rodzaju obrotowej wieżyczki - nie wiedziałem w jakiej pozycji będzie używana zabawka a znając prawa Murphy'ego gdzie bym go nie umieścił to by akurat patrzył w odwrotną stronę

Jako że nie mam możliwości umieszczenia filmiku z interakcją z kotem: krótka demonstracja działania urządzenia (ruch muchy po podłodze) oraz zapewnienie siostry, że kotu się spodobało - muszą wystarczyć

 

I to by było na tyle. Tym razem nie liczę na mnóstwo komentarzy, ale byłoby mi miło, gdyby ktoś wykorzystał mój projekt choćby częściowo.

[Gość]

Fajny Projekt, Ale ja niestety kotow nie posiadam... Albo stety. W sumie to nie wiem czy za nimi plakac...

Edytowano Luty 2, 2020 przez Gość

[MR1979]

Fajny projekt Jak już będziesz miał filmik z kotem to dodaj do wątku

 

[ethanak]

Jakoś mi się udało ściągnąć od siostrzyczki

 

[FilipK]

@ethanak Bardzo ciekawy pomysł! Filmik z kotem naprawdę mnie rozśmieszył. Teraz nie trzeba machać rękami żeby zabawić kota. Wystarczy po prostu zrobić LASERFLY.

YaY!

[MKJB]

Dnia 29.01.2020 o 15:39, ethanak napisał:

byłoby mi miło, gdyby ktoś wykorzystał mój projekt choćby częściowo.

@ethanak   Już niedługo się wszyscy bardzo zdziwimy jak każda wiedza i każda umiejętność będzie przydatna. Za pomocą małych rzeczy będą się działy rzeczy wielkie...

_____

Projekt bomba! Faktycznie, niby wszystko jest gdzieś w necie, ale jak przyjdzie co do czego, to trzeba wziąć i przysiąść...

A jakby dodać openCV?... No na przykład, promień lasera ląduje zawsze pół metra przed nosem kota...

 

Edytowano Luty 22, 2020 przez MKJB

[ethanak]

10 godzin temu, MKJB napisał:

A jakby dodać openCV?... No na przykład, promień lasera ląduje zawsze pół metra przed nosem kota...

Nawet o czymś podobnym myślałem - ale wiązałoby się to z koniecznością przeprowadzenia badań nad interakcją kota i muchy. Niestety - ponieważ (jak już pisałem wcześniej) do kota mam dostęp jedynie zdalny (a i to przez proxy) - pomysł uznałem w tych warunkach za nierealny.

10 godzin temu, MKJB napisał:

niby wszystko jest gdzieś w necie, ale jak przyjdzie co do czego, to trzeba wziąć i przysiąść...

Dlatego staram się jeśli już coś publikuję wrzucić tam wszystko co jest potrzebne może nie tyle do stuprocentowego odtworzenia mojego niewątpliwego arcydzieła - ale aby nikt nie musiał szukać po całym internecie czegoś, co ja kiedyś zrobiłem, wymyśliłem czy też po prostu znalazłem.Taka mentalność GPL-owca...