Başa dön
Arduino Mecanum Tekerlek ile Telefon Kontrollü 4WD Robot Yapımı

Arduino Mecanum Tekerlek ile Telefon Kontrollü 4WD Robot Yapımı

Merhaba arkadaşlar bu makalemizde, herhangi bir yönde hareket edebilen bir Arduino ve Mecanum Tekerlek ile 4WD Telefon Kontrollü Robot Yapımı nasıl hazırlanır birlikte öğreneceğiz.

 

Not: Projeyi yaparken mutlaka video’dan yararlanın.

Konu ile ilgili hiç bilgi sahibi olmayanlar için videolar fotoğraflardan çok daha fazla yardımcı olur, çok fazla detayı gösterebilir.

Videoyu mutlaka izlemeyi unutmayın.

Telefon kontrollü robot projesi için gerekli bileşenleri aşağıdaki bağlantılardan satın alabilirsiniz:

Telefon Kontrollü Robot – Genel Bakış

Telefon kontrollü robot projemizin en eşsiz özelliği hiç şüphesiz ki mecanum tekelerler ile kazandığı hareketliliğidir; Mecanum Wheels adı verilen özel tip jantlar kullanılarak elde edilir. Aslında bu jantları tasarladım ve 3D yazdırdım çünkü satın almak biraz pahalı olabilir. Oldukça iyi çalışıyorlar ve bu robotu sürmenin çok eğlenceli olduğunu söylemeliyim. NRF24L01 radyo alıcı-verici modüllerini kullanarak robotu kablosuz olarak kontrol edebiliriz.

 

Bluetooth iletişimi yoluyla bir akıllı telefon kullanılarak kontrol edilmesini de mümkün kıldım. Mecanum tekerlek robotunu herhangi bir yönde hareket ettirmek için kontrol edebileceğimiz özel bir Android uygulaması yaptım. Ayrıca, uygulamadaki kaydırıcıyı kullanarak hareket hızını kontrol edebiliriz.

Bu robot platformunun beyni, her tekerleği ayrı ayrı kontrol eden bir Arduino Mega kartıdır. Her tekerlek bir NEMA 17 step motoruna takılmıştır ve step motorların tam olarak kontrol edilebildiğini bilerek, uygulamaya robotu otomatik olarak hareket edecek şekilde programlayabileceğimiz bir harika özellik daha ekledim. Kaydet düğmesini kullanarak her konumu veya adımı kaydedebiliriz ve ardından robot bu adımları otomatik olarak çalıştırabilir ve tekrarlayabilir. Aynı düğme ile otomatik işlemi duraklatabilir, yenilerini depolayabilmemiz için tüm adımları sıfırlayabilir veya silebiliriz.

Mecanum Tekerlek 3D Modeli

Başlangıç olarak robotu 3D modelleme yazılımı kullanarak tasarladım. Bu robotun taban platformunu, 8mm MDF ile basit bir kutu şeklinde yapacağım.

Dört kademeli motor bu platforma ve Mecanum jantları motorun şaftlarına takılmıştır.

3D baskı için gereken 3D modeli ve STL dosyalarını aşağıdan indirebilirsiniz.

STEP Dosyası

Mecanum Tekerlek 3D Model STEP Dosyası  STEP Dosyası İNDİR

STL Dosyası

Mecanum Tekerlek STL Dosyası  STL Dosyası İNDİR

 

Ayrıca Bakınız

3D Yazıcı Nedir? 3D Printer Ne İşe Yarar? Neler Yapılır?

 

Creality Ender 3 Pro 3D Yazıcı Satın Al

 

Mecanum Tekerlekleri Nasıl Çalışır?

Bir Mecanum tekerleği, çevresine bağlı silindirlerden oluşan tekerlek sistemidir. Bu silindirler, tekerleğin dönüş eksenine çapraz veya 45 derecelik bir açıyla yerleştirilir. Bu eğim, geriye doğru giderken tekerleğe çapraz yönde kuvvet uygular.

Böylece, tekerlekleri belirli bir desende döndürerek, bu çapraz kuvvetleri kullanırız ve robot herhangi bir yönde hareket edebilir.

Burada ayrıca, sol ve sağ elle kullanılan Mecanum jantlar olarak adlandırılan iki tip Mecanum tekerleğine ihtiyacımız olduğunu da belirtmeliyiz. Aralarındaki fark, silindirlerin yönlendirilmesidir ve robot üzerinde doğru konumlara takılması gerekir. Her tekerleğin üst silindirinin dönme ekseni robotun merkezini göstermelidir.

 

Dört tekerleğin tamamı ileri doğru hareket ederse, robotun ortaya çıkan hareketi ileri doğru olur ve tam tersi tüm tekerlekler geriye doğru hareket ederse robot geriye doğru hareket eder. Sağa hareket etmek için, sağ tekerleklerin robotun içine doğru dönmesi gerekirken, sol tekerleklerin robotun dışına doğru dönmesi gerekir. Çapraz olarak yerleştirilmiş silindirler nedeniyle ortaya çıkan kuvvet, robotun sağa hareket etmesini sağlayacaktır. Sola gitmek için tersi kuvvet uygulanmalıdır. Bu tekerlekler ile sadece iki tekerleği döndürerek çapraz yönde de hareket edebiliriz.

Telefon Kontrollü Mecanum Tekerlekli Robot Yapımı

Şimdi size bu robot platformunu nasıl oluşturduğumu göstereyim. Bahsettiğim gibi, platformun tabanını yapmak için 8mm MDF tahtaları kullanıyorum. Bir ahşap testeresi kullanarak, önce tüm parçaları 3D model boyutlarına göre kestim.

Sonra, 3 mm’lik bir matkap ve 25 mm’lik bir Forstner ucu kullanarak, step motorları takmak için yan panellerde açıklıklar yaptım. Parçaları hazır hale getirdikten sonra onları birleştirmeye devam ettim. Onları sabitlemek için tahta tutkalı ve bazı vidalar kullandım.

Buradaki en önemli şey; tüm tekerleklerin yüzeye tam temas etmesi için motorların açıklıklarının hassas bir şekilde yapılmasıdır.

Tabii ki, MDF ile yapmak yerine bu temel platformu 3D olarak da yazdırabilirsiniz, bu yüzden web sitesi makalesine bunun bir 3D dosyasını ekleyeceğim.

Sonunda, tabanı spreyle boyadım ve beyaz renkle kaplandı.

Sırada Mecanum jantları var. Daha önce de söylediğim gibi, bu tekerlekleri satın almak biraz pahalı olabilir, bu yüzden kendi jantlarımı tasarlamaya ve 3D yazdırmaya karar verdim. Tekerlekler, dış ve iç tarafı bazı M4 cıvataları ve somunları ile sabitlenmiş iki parçadan oluşur. Her biri 10 silindir ve bir NEMA 17 step motora uyacak şekilde özel olarak tasarlanmış bir mil kuplörüne sahiptir.

Mecanum jantlarının tüm parçalarını Creality CR-10 3D yazıcımı kullanarak 3D yazdırdım.

Satın almak isterseniz Creality 3D Printer yazıcı çeşitlerine göz atabilirsiniz.

3D baskılı parçaları hazırladıktan sonra, silindirler için şaftlar yapmaya devam ettim. Bu amaçla 3 mm kalınlığında çelik tel kullandım. Şaftların uzunluğu 40 mm civarında olmalıdır, bu yüzden spiral kullanarak teli bu uzunlukta kesiyorum. Pense gibi bir şeyle de kesebilirsiniz.

İki tarafı ve mil kuplörünü dört M4 cıvata ve somun kullanarak sabitleyerek Mecanum tekerleğini monte etmeye başladım. Cıvataların uzunluğu 45 mm olmalıdır.

Silindirleri takmak için, önce mili iç tarafın çevresinde bulunan deliklerden hafifçe sokmamız gerekir.

Sonra küçük bir M3 rondelası yerleştirebilir, silindiri ve mili tekerleğin dış tarafındaki yuvaya sonuna kadar itebiliriz. Tek bir rondela kullandım çünkü diğer tarafa ikinci bir rondela yerleştirmek için yeterli alanım yoktu.

Bu işlemi 10 silindir için de tekrarladım. Burada önemli olan, silindirlerin serbestçe hareket edebilmeleri gerektiğidir.

Sonunda, şaftların gevşememesini sağlamak için iç deliklerin her birine birkaç damla japon yapıştırıcısı kullandım.

Tekerlekler hazır olduğunda tüm robotu monte etmeye devam edebiliriz. İlk olarak, step motorları taban platformuna takmamız gerekiyor. Bunları yerine sabitlemek için 12 mm uzunluğunda M3 cıvataları kullandım.

Ardından, tekerlekleri motor şaftlarına takmamız gerekiyor. Yaptığım mil kuplörünün içinde bir M3 somunu ve bir M3 cıvatanın geçebileceği bir yuva var ve böylece tekerleği mile sabitleyebiliyoruz.

 

Sonra, üst kapağı tabana sabitlemek için, tabanın iki köşesine dişli çubuklar taktım. Kapakta aynı konumda delikler açtım ve böylece kapağı tabana kolayca yerleştirip sabitleyebildim.