Бесполезная коробка

Многие из вас наверняка знают и видели гаджет под названием «Бесполезная коробка».

Но коробочка эта, вовсе не бесполезная, игра с ней дает немало положительных эмоций.

Решив позабавить своих детей, друзей и знакомых, я сделал URoboBox.

Это моя версия легендарной коробки.

Наткнулся в сети на такую штуку:

https://www.youtube.com/watch?v=mOPPas21Kbk

И еще вариант продвинутый вариант от LEGO:

В интернете также нашел инструкцию как собрать самостоятельно URoboBox — бесполезную роботизированную коробку.

URoboBox – Useless Robotic Box (Бесполезная Роботизированная Коробка).

Коробочка получилась простая, с минимальной начинкой доступной каждому. Для тех, кто хочет сделать такую коробку, прилагаю подробную инструкцию по сборке и все необходимые файлы. Для начала давайте посмотрим что получилось.

URoboBox в действии:

URoboBox может работать в двух режимах, случайный выбор движений и по порядку.

Коробочка имеет 7 движений для отключения тумблера, можно добавлять свои движения.

Если рычаг по каким-то причинам не может выключить тумблер, то после трех попыток коробочка переходит в режим ожидания.

Работа продолжится после отключение тумблера вручную.

Далее идет часть для тех кто желает собрать такую коробочку самостоятельно.

Работа URoboBox изнутри:

Корпус и рычаг вырезаны лазером из фанеры толщиной 4 мм.

Вы можете использовать любой другой материал, например, пластик, оргстекло.

Но толщина материала не должна превышать 4 мм, в противном случае, вам придется изменить чертежи.

Чертежи нарисованы в программе CorelDRAW X6.

Следуйте инструкции и у вас всё получится.

ВНИМАНИЕ: Вовремя сборки внимательно смотрите на фотографии и располагайте детали именно так, как они расположены на фото.

Необходимые компоненты:

1. Плата Arduino. Я использую Arduino Mega, вы можете использовать любую другую.
2. Тумблер с двумя положениями. Диаметр втулки с резьбой не должен превышать 6 мм.
3. Серво. Я использую TowerPro g9. Если вы будете использовать другие серво, вам придется изменить чертежи крепления серво.
4. Элементы питания.
5. Супер клей. Маленькие тюбики, желательно гель.
6. Шесть маленьких саморезов диаметром до 2.5 мм.
7. Сверло 2 мм, 1 мм. Дрель или шуруповерт.

Инструкция по сборке:

Крепление для Arduino.

1. Возьмите необходимые детали. Расположите их точно также как на фото (рис. 1).
2. Переверните боковую стенку, поставьте детали крепления (гантельки) в прямоугольные отверстия (рис. 2).
3. Сделайте отметки с двух сторон у каждой «гантельки», примерно посередине, между прямоугольными отверстиями (рис. 2 и рис. 3).
4. Поочередно, установите «гантельки» с обратной (внутренней стороны) и просверлите отверстия (сверло 2 мм) в местах указанных точками на рисунке (рис. 3). Сверлите таким образом, чтобы сверло вошло в стенку «гантельки» прямо по центру. Диаметр сверла зависит от диаметра самореза.
5. Закрепите «гантельки» саморезами (рис. 4, рис. 5).
6. Возьмите пластинку для крепления Arduino. Приложите к ней плату так, чтобы совпали отверстия для креплений. Отметьте где будет находиться гнездо USB и куда оно направлено (рис. 6).
7. Нанесите клей на паз «гантелек» (рис. 7), приложите пластину крепления Ардуино к «гантелькам» и дождитесь пока она приклеится.

Вот что у вас должно получиться: 

Корпус

1. Разложите детали так, как показано на фото (рис. 8). Синими стрелками указаны основные элементы деталей, убедитесь, что ваши детали лежат также.
2. Склейте скотчем: дно, левый торец, переднюю стенку и правый торец. Нанесите клей на торцы пазов дна и задней стенки (рис. 10).
3. Прижмите заднюю стенку соблюдая расположение деталей и дождитесь высыхания клея. Вот что у вас должно получиться (видео 4).
4. Со стороны правого торца, намажьте клеем торцы пазов задней стенки, дна и передней стенки. Аккуратно вставьте правый торец в пазы и дождитесь засыхания клея.
5. Левый торец приклеивать не нужно.

Вот что должно получится:

Левая верхняя крышка:

1. Возьмите корпус, левую крышку и 2 крючка (рис. 11).
2. Приклейте крючки. Крючок в корпусе должен быть направлен прорезью в сторону левого торца коробки. Крючок на крышке должен быть направлен прорезью в сторону правого торца (рис. 12), (рис. 13).
3. Возьмите канцелярскую скрепку, распрямите её и откусите кусачками два куска по 3 см. Загните оба отрезка как показано на рисунке (рис. 14).
4. Уберите стенку левого торца, приложите правую верхнюю крышка как показано на рисунке (рис. 13) и просверлите отверстие (сверло 1 мм) в указанных на картинке местах (рис. 15). Сверло должно пройти сквозь боковые стенки и в середину торца верхней крышки.
5. Вставьте в просверленные отверстия скобы из канцелярской скрепки (рис. 16).
6. Загните каждую скобу так, чтобы «свободный» конец был направлен внутрь корпуса (рис. 17).
7. Возьмите резинку для денег, сложите её в двое, закрутите на нужное число оборотов и наденьте на крючки (рис. 18).

Вот что у вас должно получиться:

Крепление серво, рычага, тумблер, завершение сборки:

1. Возьмите крепление для серво и сам сервопривод (рис. 19).
2. Вставьте серво в прямоугольное отверстие, при этом вал серво должен быть ближе к верхнему краю крепления. Нижняя часть крепления обозначена отверстием (рис. 20, рис. 21). Закрепите серво шурупами или винтиками M2 (пример на фото), предварительно просверлив отверстия (сверло 2 мм).
3. Возьмите две части рычага (рис. 22), склейте их или соедините винтиками (пример на фото). Прикрутите качалку от серво точно также, как на фото (рис. 23).
4. Поставьте серво в положение 0 градусов и закрепите рычаг на серво. Прямая часть рычага должна быть направлена вниз (рис. 24).
5. Возьмите тумблер, провода штекера и сопротивление 10 кОм. Припаяйте провода и сопротивление как на картинке (рис. 25).
6. Закрепите тумблер в правой верхней крышке как на картинке (рис. 26).
7. Если у вас не Arduino Mega, тогда изготовьте вот такой провод (рис. 27).
8. Подключите все компоненты к ардуино, смотрите схему (рис. 28, рис. 29, рис. 30).
9. Закрепите Ардуино. Установите крепление с серво таким образом, чтобы вал серво был направлен в сторону задней стенки. Блок с батареями можно разместить на стенке левого торца (рис. 31, рис. 32).
10. Закрепите верхнюю правую крышку и левый торец при помощи шурупов. Предварительно, под шурупы просверлите отверстия (сверло 2 мм) (рис. 33).

Вот что у вас должно получиться:

Настройка программы:

Откройте код для URoboBox. В самом начале кода, вы увидите раздел настроек.

1. Укажите пины на которых подключены серво (пин 3) и тумблер (пин 2).
2. Укажите минимальное положение рычага, по умолчанию 10. Максимальное положение рычага, в диапазоне от 90 до 110. Укажите такой градус, при котором в максимальном положении рычаг будет выключать тумблер.
3. Укажите пин для светодиода подсветки.
4. Выберите режим работы URoboBox, 1 — Выбор движений в случайном порядке, 2 — Движения идут по порядку.
5. Общее число движений. Измените это число, если вы добавляли свои движения, укажите общее число движений.
6. Настройте движение Shake, читайте описание в коде.

Файлы проекта:

Код URoboBox для Arduino (СКАЧАТЬ)

Архив с файлом чертежей URoboBox для лазерной резки. Файл создан в программе CorelDRAW X6. (СКАЧАТЬ)

А еще есть робот неваляшка

Робот-собака своими руками:

Радио-управляемая машина на ТВ пульте:

Источник

Оцените на сколько полезна публикация?

Нажмите на звездочку для оценки

We are sorry that this post was not useful for you!

Let us improve this post!

<label> Tell us how we can improve this post? </label>

Thanks for your feedback!

 Главная » Разделы » Лента » Строительство

Активные темы

• Нарушившего карантин ради речи Путина депутата захотели выгнать …(39)

  Инкубатор15:32

• иди в жопу(37)

  Инкубатор15:32

• 40 лет – это возраст Мужчины. Как их ощущаешь ты? Как «уже …(2872)

  Тексты15:32

• Лихач насмерть сбил школьника на переходе в Ставропольском крае(23)

  Инкубатор15:32

• Наглядно и доходчиво(0)

  Инкубатор15:32

• Кердык Америке. Непопулярная тема)(61)

  Инкубатор15:32

• Про обнаглевших работодателей(221)

  Тексты15:32

• Стоп паника!(121)

  Видео15:32

• Коронавирус COVID – 19. Россия и мир.Часть 8(2980)

  Беседы15:32

• РПЦ ужесточила санитарные правила при проведении богослужений(12)

  Инкубатор15:32

• В Мордовии второклассница спасла провалившегося под лед друга(4)

  Инкубатор15:32

• Мусульмане закрывают мечети по всему миру.(73)

  Инкубатор15:32

• Дорожные разборки, жесткие. Казань(63)

  Видео15:32

• Кажется, мы начали забывать классиков!(2)

  Инкубатор15:32

• Ничего не меняется — скупка и паника продолжается(61)

  Инкубатор15:32

Обзор активных тем »

Yaplakal

Наверх</td> Последнее время у меня в блоге одни микроконтроллеры, программаторы и загрузчики. Надо бы отвлечься и написать о чем-то, что можно собрать своими руками. Думаю, «бесполезная коробка» отлично подойдет для этого: эта забавная поделка обязательно понравится и ребенку, и взрослому, а сделать ее под силу каждому.

Необходимые компоненты

Для сборки бесполезной коробки потребуются:

• Собственно коробочка. Ее можно сделать из дерева или фанеры.
• Микроконтроллер ATmega328P. Можно использовать и Ардуино, но она будет значительно быстрее сажать батарею.
• Тумблер.
• Два сервопривода. Я использую самые дешевые SG90.
• Батарейки/аккумулятор. Нам нужно 5-6 вольт.
• Полевой транзистор (у меня под рукой только IRF540, он вполне подходит).
• Сопротивление в несколько сотен кОм (я выбрал 680кОм)

Прежде чем перейти к описанию изготовления бесполезной коробки я приведу несколько соображений, которых я придерживался. Во-первых, не хотелось бы устанавливать в такой игрушке дополнительный выключатель для управления ее питанием. То есть коробка должна быть всегда включена и готова к работе. Значит нужно позаботиться об энергосбережении в режиме ожидания. Поэтому желательно использовать именно отдельный микроконтроллер, а не Ардуино, так как он позволяет добиться значительного снижения энергопотребления. Я решил использовать ATmega328P с тактированием от внутреннего RC-генератора 8МГц. В режиме сна он потребляет менее 1мкА. Если вы планируете использовать Ардуино, то я бы порекомендовал Pro Mini 8MHz, из нее нужно выпаять светодиод-индикатор питания и запитать ее через пин 5V (в обход стабилизатора). Если Ардуино / микроконтроллер можно перевести в режим энергосбережения, то картину портят сервоприводы: даже в режиме простоя они потребляют несколько миллиампер. Здесь-то и пригодится транзистор, с его помощью можно отключать питание сервоприводов пока микроконтроллер спит. Полевой транзистор удобен тем, что он управляется не током, а напряжением, потому весьма экономичен. Но, думаю, для этой задачи можно подобрать и биполярный транзистор.

Изготовление коробки

Для изготовления коробки подойдет фанера 6мм. Мне приятнее работать с деревом, поэтому я выстрогал дощечку указанной толщины из осины. Размеры коробки прикиньте сами, чтобы внутри уместились все компоненты. Главное требование: ширина коробки должна быть достаточной для размещения в ней сервопривода, чтобы его рычаг находился на одном уровне с тумблером, то есть посередине ширины коробки. Остальные размеры на ваше усмотрение.

Детали для сборки бесполезной коробки

Рычаг, который выключает тумблер, я склеил из трех отдельных частей. Если делать его из фанеры, то он может быть и цельным. Чтобы определиться с размерами и формой рычага я установил тумблер в обрезке доски и приклеил к ней сервопривод на двусторонний скотч. Затем, соединив детали будущего рычага струбцинами, подобрал подходящую форму, чтобы он свободно поворачивался и доставал до тумблера:

Выбор подходящей формы для рычага

Готовый рычаг для выключения тумблера

Отдельно можно упомянуть о креплении рычагов к сервоприводам. К сервам хорошо подходят штатные пластиковые рычаги. Остается только соединить их с деревянными деталями. Я рассматривал разные варианты их соединения, в итоге остановился на следующем: в деревянной рейке просверлил отверстие для вала сервопривода и вырезал углубление по форме пластикового рычага. Вклеил в это углубление рычаг, сверху приклеил вторую рейку. Пластиковый рычаг оказался внутри деревянной «оправы». После высыхания клея я довел рычаг до ума на шлифовальном станке: Петли для крышки я купил на Aliexress, у нас таких маленьких я не нашел. Чтобы крышка всегда была прикрыта, ее нужно подтянуть пружиной или резинкой:

Резинка удерживает крышку в закрытом состоянии

Дно коробки прикручивается винтами

Внутри игрушки

Схема и питание коробки

Нам нужно управлять работой двух сервоприводов и отслеживать состояние тумблера. Для этого подключим их к микроконтроллеру по следующей схеме:

Схема бесполезной коробки на ATmega328P

Как уже отмечалось, в моей коробке работает микроконтроллер ATmega328P. Я развел и вытравил под него плату (мои схема и разводка доступны в EasyEDA по ссылке: https://easyeda.com/VladimirTsibrov/uselessbox-on-atmega328p), сделал разъемы для подключения сервоприводов, питания и тумблера, а также вывел пины RX, TX и Reset. Подключившись к ним, можно заливать скетчи в микроконтроллер, не извлекая его из платы. Эта же схема для тех, кто предпочитает Ардуино и схемы fritzing:

Схема для Ардуино

Отслеживать переключения тумблера удобно при помощи внешнего прерывания, поэтому он подключен к пину 2. Для управления сервоприводами нужны выводы, поддерживающие PWM, а для управления их питанием подойдет любой вывод. Я использовал пины 9, 10 и A5 для удобства разводки платы. Вы можете выбрать другие, внеся соответствующие изменения в скетч. Для питания подойдут 4 «пальчиковые» батарейки. Учтите, что 6 вольт — это максимально допустимое напряжение для AVR микроконтроллеров, превышать его нельзя. А даташит и вовсе не рекомендует допускать длительную работу микроконтроллера при напряжении питания 6В. В режиме сна моя коробка потребляет около 0,2мкА. Я установил в нее щелочные батарейки, думаю, их хватит надолго.

Алгоритм работы и скетч

Алгоритм работы коробки можно описать примерно так: 1. В течение нескольких секунд ожидаем переключения тумблера. Дождавшись, переходим к пункту 4. 2. По истечении времени ожидания отключаем питание сервоприводов и переводим микроконтроллер в спящий режим. 3. Выход из спящего режима возможен по внешнему прерыванию. Таким образом при переключении тумблера микроконтроллер проснется, включит питание сервоприводов и мы снова окажемся на пункте 1. 4. Необходимо переключить тумблер. 4.1 Если микроконтроллер только что вышел из сна, то переключаем тумблер без эффектов. Так незнакомый с коробкой человек сразу поймет ее смысл. Возвращаемся к пункту 1. 4.2 Если это уже не первое переключение тумблера игроком после пробуждения микроконтроллера, то: 4.2.1 разнообразим поведение коробки эффектами (приоткрыть, похлопать крышкой и т.п.), после чего возвращаемся к пункту 4; 4.2.2 или переключим тумблер и вернемся к пункту 1. 5. Опять же чтобы разнообразить поведение коробки, после каждого переключения тумблера засекается время реакции игрока. Если игрок несколько раз подряд переключает тумблер за короткий промежуток времени, то рычаг не убирается, крышка не закрывается, а коробка переключает тумблер без эффектов. Это происходит до тех пор, пока игрок не сбавит темп. Скетч, реализующий описанное поведение, можно скачать здесь. Разумеется, нужно будет самостоятельно подобрать позиции для сервоприводов и вписать их в скетч. А вот и видео с получившейся игрушкой:Используемые источники:

• https://legnum.info/bespoleznaya-robotizirovannaya-korobka/
• https://www.yaplakal.com/forum46/topic1925556.html
• /2019/05/useless-box.html

</table></table>