Erstellen Sie einen 3D-gedruckten Nerf-Minigun-Turm für Ihren RC-Panzer

In diesem Tutorial zeige ich Ihnen, wie ich diesen doppelläufigen Nerf-Minigun-Turm für den 3D-gedruckten Panzer baue, den ich in einem meiner vorherigen Videos gebaut habe. Spoiler-Alarm, die Minigun oder die Gatling-Kanone sind eigentlich eine Fälschung, aber dadurch sieht dieser Panzer super cool aus und es macht Spaß, damit zu spielen.

Sie können sich das folgende Video ansehen oder das untenstehende schriftliche Tutorial lesen.

Übersicht

Der Turm verfügt über ein Magazin, das etwa 200 Nerf-Darts fasst und alle davon in etwa einer Minute abfeuern kann. Das entspricht einer Schussrate von rund 200 Pfeilen pro Minute. Die Darts können mit einer Geschwindigkeit von etwa 50 m/s fliegen. Das ergibt eine Reichweite von rund 12 Metern.

Dies sind die maximalen Werte, die nichts Verrücktes sind, aber wir können sie unabhängig voneinander steuern, sowohl die Feuerkraft als auch die Feuerrate, über den RC-Sender.

Zur Steuerung des Panzers verwende ich einen billigen kommerziellen RC-Sender, der ihm Befehle sendet. Am Panzer befindet sich ein passender RC-Empfänger, der die Befehle empfängt und an einen Mikrocontroller sendet.

Das Gehirn dieser Plattform ist eine auf einem Atmega2560-Mikrocontroller basierende Platine. Um alles einfach miteinander zu verbinden, habe ich eine benutzerdefinierte Leiterplatte erstellt, die einfach oben auf der Platine angebracht werden kann.

Wie ich bereits erwähnt habe, haben wir also keinen echten Minigun- oder Darmpistolen-Mechanismus, der die Nerf-Darts abfeuert, sondern eine einfache und gängige Methode, Nerf-Darts mit Hilfe von Schwungrädern abzufeuern. Die Schwungräder drehen sich mit sehr hoher Drehzahl und in entgegengesetzter Richtung, sodass der weiche Teil des Nerf-Darts mit ihnen in Kontakt kommt; Sie treiben den Pfeil ziemlich kräftig an.

Um die Nerf-Darts in diese Antriebsposition zu bringen, haben wir ein rotierendes Teil, das die Darts beim Drehen einfach in Position drückt.

Und was die Aufbewahrung der Nerf-Darts angeht, habe ich noch eine andere einfache Methode verwendet. Ich habe ein großes Magazin gebaut, das die Nerf-Darts enthält, und mit Hilfe der Schwerkraft und der beiden Rollen an der Unterseite des Magazins werden die Nerf-Darts an ihren Platz gebracht, damit der Drücker sie zu den Schwungrädern schieben kann.

Wie auch immer, ein paar Worte zum Panzer aus dem vorherigen Video. Es handelt sich also um einen vollständig 3D-gedruckten Panzer, den ich entworfen habe und der über ein Dual-Speed-Getriebe verfügt, über das wir einen niedrigeren oder höheren Gang wählen und entweder ein höheres Drehmoment oder eine höhere Geschwindigkeit erhalten können, je nach Gelände oder Einsatzzweck.

Der Tank verfügt außerdem über einige coole LED-Leuchten, d. h. adressierbare LED-Streifen, mit denen wir unzählige atemberaubende Lichteffekte erzeugen können. Alle Einzelheiten zum Bau des Panzers finden Sie im vorherigen Artikel. In diesem Artikel können wir uns nun auf den Bau des Minigun-Turms dafür konzentrieren.

Entwurf des NERF-Minigun-Turms

Werfen wir zunächst einen Blick auf den Designprozess. Für die Gestaltung des Turms habe ich Onshape verwendet, das auch der Sponsor dieses Projekts ist.

Onshape ist das professionelle Cloud-native 3D-CAD- und PDM-System, das ich für meine Projekte verwende.

Ich empfehle Maschinenbauern und Produktdesignern, sich Onshape anzusehen. Sie und Ihr Unternehmen können Onshape Professional bis zu 6 Monate lang kostenlos nutzen unter https://Onshape.pro/HowtoMechatronics

Mein Hauptziel bei diesem Projekt war es, ehrlich gesagt cool auszusehen, deshalb habe ich mir dieses Doppel-Barrel-Design ausgedacht und außerdem ein großes Magazin, um so viele Nerf-Darts wie möglich unterzubringen.

Für die Schwenk- und Neigebewegung des Turms habe ich zwei kurze NEMA17-Schrittmotoren verwendet. Die Schwenkbewegung erfolgt an der Basis mit Hilfe eines Zahnradsatzes.

Die Basis ist am Tank befestigt und verfügt über ein festes Zahnrad in der Mitte. Der obere Teil des Turms schwenkt oder dreht sich, während der Stepper das andere Paar des Zahnradsatzes um das feste zentrale Zahnrad dreht.

Die Kippbewegung hingegen erfolgt auf der Rückseite mithilfe eines Schraubenantriebs.

Die Schwungräder werden von Gleichstrommotoren mit 12000 U/min angetrieben. Wir benötigen zwei Schwungräder für jedes Fass, also insgesamt 4 dieser 12-V-Gleichstrommotoren.

Beim Abfeuern fliegen die Nerf-Darts durch den zentralen Lauf. Die anderen Fässer drumherum dienen nur dazu, diesem coolen Aussehen zu verleihen.

Um die Pfeile in die Schwungräder zu schieben, verwende ich einen Gleichstrommotor mit 50 U/min, der über ein Getriebe eine 6-mm-Welle antreibt. Auf jeder Seite der Welle befindet sich dieser Dartschieberteil, der die Darts in die Schwungräder drückt, wenn sich die Welle dreht.

Dann haben wir dieses Magazin, das etwa 200 Darts fassen kann, und an der Unterseite diese Rollen, die dabei helfen, die Darts in die richtige Position zu bringen, damit sie zu den Schwungrädern geschoben werden können.

Die Rollen werden von einem Gleichstrommotor mit 20 U/min angetrieben, der mit mehreren Zahnrädern gekoppelt ist, um sie in die richtige Richtung zu drehen.

Dies war tatsächlich der anspruchsvollste Teil des gesamten Projekts. Ich meine, auf den ersten Blick sieht es einfach aus. Durch die Schwerkraft sollten die Darts nach unten gehen und von den Rollen geführt werden, aber das Problem ist, dass die Nerf-Darts sehr leicht sind. Darüber hinaus sind sie aufgrund der vorderen Gummispitze nasenlastig und deshalb auf diese Weise nur schwer zu führen.

3D-Modell und STL-Download-Dateien

Sie können das 3D-Modell dieses NERF Minigun Turret RC-Panzers direkt in Ihrem Webbrowser mit Onshape ansehen.

Sie können das 3D-Modell dieser RC-Panzer-/Roboterplattform sowie die STL-Dateien für den 3D-Druck von Cults3D erhalten.

3D-Druck

Ich sage das immer in meinen Videos:Beim 3D-Druck ist es wichtig, die Funktion „Horizontale Erweiterung“ zu verwenden, oder jetzt heißt es im Creality Print Slicer X-Y-Konturkompensation und X-Y-Lochkompensation.

Wenn wir diese Einstellungen auf der Standardeinstellung belassen, werden die Druckabmessungen wahrscheinlich nicht genau die gleichen sein wie im CAD-Modell, und das liegt an der Ausdehnung des Filaments beim 3D-Druck. Die Löcher fallen meist kleiner und die Konturen größer aus.

Für dieses Projekt benötigen wir für einige Teile, wie zum Beispiel die Magazinrollen und ihre Wellen, lose Verbindungen oder eine Spielpassung, und für einige Teile, wie zum Beispiel die Laufmontage, benötigen wir feste Verbindungen oder eine Presspassung. Daher verwenden wir je nach Teil entweder negative oder positive Werte für diese Einstellungen. Ich habe Werte im Bereich von +-0,1 mm verwendet. Allerdings können Sie diese Werte nur dann richtig ermitteln, wenn Sie einige Testdrucke mit unterschiedlichen Werten durchführen.

Zum Drucken aller Teile habe ich den Creality K2 Plus 3D-Drucker verwendet. Vielen Dank an Creality für die Bereitstellung dieses hervorragenden 3D-Druckers. Der Creality K2 Plus ist tatsächlich einer der besten 3D-Drucker, die ich je verwendet habe. Sie können einfach alles darauf werfen, sei es ein kleines Teil oder ein Teil mit einer Größe von bis zu 350 x 350 mm, und es erledigt die Arbeit perfekt.

Schauen Sie sich meinen ausführlichen Testbericht zum Creality K2 Plus an. Schauen Sie es sich auch an: Creality USA Store ; Creality EU-Store ; Amazon.

Zusammenbau des NERF-Minigun-Turms

Also gut, hier sind alle 3D-gedruckten Teile, damit wir mit dem Zusammenbau des Turms beginnen können.

Es dauert ziemlich lange, alles zu drucken, da es viele Teile gibt und einige davon ziemlich groß sind.
Hier ist eine vollständige Liste der für dieses Projekt benötigten Komponenten, wie die Gleichstrommotoren, die Lager sowie die Schrauben und Muttern.

Stückliste

M3x8mm – 14
M3x10mm – 10
M3x16mm – 12
M3x16/18mm – 4
M3x20mm – 10
M3x25mm – 4
M3x8mm Senkkopf – 12
M3x10mm Senkkopf – 4

M4x20mm – 6
M4x25mm – 2
M4x30mm – 1

M3 Madenschrauben – 10

M3 Sicherungsmutter – 50
M3-Mutter – 10
M4 Kontermutter – 40
M4-Mutter – 1
M6-Mutter – 4

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Die elektronische Stückliste finden Sie im Abschnitt Schaltplan.

Zusammenbau des Turms

Tatsächlich habe ich vor dem Zusammenbau des Turms neue Federn in die Stoßdämpfer eingebaut. Dies ist ein notwendiger Schritt, da wir jetzt mit dem Turm eine beträchtliche Masse an der Oberseite des Panzers hinzufügen werden.

Die Originalfedern der Stoßdämpfer sind einfach zu schwach und können das ganze Gewicht nicht tragen. Ich habe Federn mit den gleichen Abmessungen wie das Original gekauft, 30 mm lang und 15 mm Außendurchmesser, nur mit Draht. Der ursprüngliche Draht hatte eine Stärke von 1 mm, hier konnte ich die Feder leicht mit zwei Fingern drücken. Die neuen hatten eine Dicke von 1,5 mm und waren viel stärker. Auf der Rückseite habe ich eine 1,8 mm Feder eingebaut, da dort das meiste Gewicht des Turms lastet. Allerdings würde ich Ihnen empfehlen, nur die 1,5-mm-Federn zu kaufen, da diese selbst für die Rückseite stark genug wären.

Wie auch immer, wir können mit dem Zusammenbau beginnen, indem wir die Basis des Turms an Ort und Stelle installieren. Dieses Basisteil wird an der Rückseite der Tankabdeckung befestigt. Auf der Innenseite der Basis befinden sich zwei Löcher, die mit zwei Löchern in der Tankabdeckung übereinstimmen. Ich habe sie verwendet, um die Basis richtig auszurichten, und habe mit einem 3-mm-Bohrer Löcher in die hintere Tankabdeckung gebohrt.

Ich habe diese Löcher speziell an den Rippen an der Innenseite der Abdeckung angebracht, damit sie stark genug sind, um die Turmbasis sicher zu halten. Ich habe auch ein Loch markiert und gemacht, durch das die Drähte vom Turm verlaufen können. Ich meine, diese neuen Löcher werden auf die ursprünglichen 3D-Modelldateien des Panzers aktualisiert. Wenn Sie also den Panzer jetzt bauen, werden die Löcher vorhanden sein. Wir befestigen die Turmbasis mit vier M3-Schrauben und Muttern an der Tankabdeckung.

Als nächstes können wir die Schwenkplattform oben auf der Basis installieren. Diese Plattform sitzt und dreht sich auf einigen an der Basis befestigten Kugellagern. Ich verwende Lager mit 13 mm Außendurchmesser und 6 mm Innendurchmesser.

Meine Absicht war, die Lager mit 4 mm Innendurchmesser zu verwenden, aber sie waren mir ausgegangen, also habe ich einige Hülsen in 3D gedruckt, damit ich diese Lager mit 6 mm Innendurchmesser und M4-Schrauben weiterhin verwenden kann. Sie sehen, ich habe 4 dieser Lager eingebaut, aber ich werde das Modell auf 6 Lager aufrüsten, um einen besseren Kontakt zu haben.

Um die beiden Teile ausgerichtet zu halten, verwenden wir ein Lager mit 47 mm Außen- und 35 mm Innendurchmesser. Das Lager passt zwischen beide Teile und sorgt so für eine schöne und gleichmäßige Bewegung. Zur Befestigung des Oberteils verwenden wir diesen Flansch oben auf dem Lager. Bevor wir das tun, müssen wir jedoch zunächst den Schrittmotor für das Schwenken einsetzen. Der Stepper ist ein NEMA17, hat aber nur eine Länge von 24 mm, sodass er an Ort und Stelle passt.

Vielleicht könnten wir auch das 30-mm-NEMA17-Modell verwenden, da ich später herausfand, dass dieses kürzere Gerät hinsichtlich der Leistung bei der Schwenkbewegung etwas zu kämpfen hatte. An dieser Stelle müssen wir auch das Getriebe an der Motorwelle befestigen. Zur Befestigung gibt es einen Schlitz zum Einstecken einer M3-Schraube, mit einer Madenschraube können wir das Zahnrad dann fest auf der Welle befestigen.

Um die Pfannenmontage abzuschließen, müssen wir einige Gewindeeinsätze in die Basis einbauen und dann mit dem Flansch das Lager befestigen und damit die Schwenkplattform an Ort und Stelle befestigen.

Alles klar, als nächstes können wir die Kippplattform installieren. Das ist dieser seltsam aussehende Teil, der wie Schweizer Käse aussieht. Ja, es hat so viele Löcher, weil wir viele Teile daran befestigen müssen.

Für das Kippgelenk müssen wir zwei Lager an den Seiten der Plattform einbauen. Es handelt sich um die gleichen Lager mit einem Außendurchmesser von 13 mm. An dieser Stelle ist jedoch zu beachten, dass wir die Lager nicht mit Gewalt in die Löcher einsetzen sollten, da das Teil hier nur 5 mm breit ist und an dieser Stelle leicht verzögern oder bremsen könnte.

Ich habe das Loch mit einer Diamantfeile geglättet und erweitert, damit das Lager problemlos hineinpasst. Mit zwei M4-Schrauben befestigen wir die Kippplattform und bilden so das Kippgelenk.

Als nächstes können wir die Halterung installieren, die den Neigungsschrittmotor hält. Dann können wir das zylinderähnliche Teil installieren, das den Antriebsschraubenmechanismus für die Neigungsbewegung bildet. Dazu benötigen wir auch eine M4-Gewindestange. Wir benötigen zwei Stücke mit einer Länge von 66 mm.

Also, zuerst kommt eine M4-Mutter oben auf das Zylinderteil und dann können wir die Gewindestange einschrauben. Zum Verbinden der 5-mm-Schrittmotorwelle mit der 4-mm-Gewindestange verwende ich diese 3D-gedruckte Kupplung, die mit einer M3-Schraube und einer Mutter festgezogen werden kann. Mit der anderen 66-mm-Stange müssen wir dann nur noch die Stepperhalterungen verbinden und so den Kippmechanismus bilden.

Wenn wir also die Gewindestange drehen, bewegt sich der Kippmechanismus entweder nach oben oder nach unten. Hier fällt auf, dass die Mechanik überhaupt nicht stabil ist. Das Wackeln kommt von der M4-Mutter, die nicht fest im Zylinderteil sitzt. Ich habe den Zylinder ausgetauscht, damit er fester sitzt, und jetzt war es besser. Natürlich wackelt der gesamte Kippmechanismus ein wenig, da die M4-Mutter und die Gewindestange sowie die anderen Gelenke ein Spiel haben, aber ich denke, das reicht völlig aus.

Als nächstes können wir mit der Installation der Schwungrad-Gleichstrommotoren fortfahren. Dabei handelt es sich um 12-V-Gleichstrommotoren mit 12.000 U/min. Zur Befestigung benötigen wir M2,5-Senkschrauben.

Sobald wir sie befestigt haben, können wir die Schwungräder auf die Motorwellen aufsetzen. Das Loch des Schwungrads ist dimensioniert und mit Toleranzen 3D-gedruckt, um eine Presspassung mit der Motorwelle zu gewährleisten, sodass wir keine Schrauben verwenden müssen, um sie an Ort und Stelle zu befestigen.

Zwischen den Schwungrädern und der Neigungsplattform sollte ein Abstand von 2,5 mm bestehen. Deshalb verwende ich hier einen 2,5-mm-Bohrer als Begrenzung beim Einsetzen der Schwungräder. Später bemerkte ich jedoch, dass die Welle des Motors beim Drücken ein axiales Spiel von etwa 0,5 mm hat, sodass wir mit dem 2,5-mm-Bohrer als Begrenzer einen Spalt von 3 mm erhalten. Wir sollten also einen Bohrer oder etwas anderes mit 2 mm als Begrenzer verwenden.

Nach dem Einbau der Schwungräder sollten wir prüfen, ob sie einen guten Kontakt mit den Nerf-Darts haben.

Sie sollten einen guten Halt haben, gleichzeitig aber nicht zu fest sitzen. Um den richtigen Halt zu erhalten, können Sie beim 3D-Druck verschiedene Werte der horizontalen Ausdehnungseinstellungen ausprobieren. Dies gilt auch für die richtigen Lochabmessungen und den Presssitz mit der Motorwelle.

Als nächstes können wir das Teil installieren, das die Nerf-Darts hält, bevor sie auf die Schwungräder geschoben werden.

Wir befestigen es mit zwei M3-Schrauben und Muttern. Ich denke, es ist gut, solche Teile modular zu gestalten oder nicht als ein Teil mit der Plattform zu drucken, da wir sie auf diese Weise bei Bedarf jederzeit ändern können.

An diesem Punkt können wir die Gleichstrommotoren der Schwungräder an die Stromversorgung anschließen, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren, bevor wir mit der Montage beginnen.

Wir werden mit der Installation des Ausgaberohrs fortfahren. Dieses Teil ist so konzipiert, dass es zwischen die Schwungräder passt und die Nerf-Darts in der Mitte führt, falls sie schräg aus den Schwungrädern herauskommen.

Bevor wir es an der Kippplattform befestigen, müssen wir zwei Lager mit 47 mm Außen- und 35 mm Innendurchmesser sowie Distanzringen dazwischen einsetzen. Diese Lager halten die rotierenden Läufe des Turms.

Außerdem müssen wir diesen Sicherungsring hinzufügen, der später den Mechanismus der rotierenden Fässer an Ort und Stelle hält. Wir befestigen diesen Ausgangszylinder mit zwei M3-Schrauben und Muttern am Kippmechanismus.

Als nächstes können wir die Fassbasis installieren. Dieser Teil dreht sich durch die Lager um die Abtriebswelle, die wir gerade eingesetzt haben. Um es zu befestigen, müssen wir zunächst einige Gewindeeinsätze daran anbringen. Dann können wir es auf die Lager aufsetzen.

Wir befestigen es mit Hilfe einiger M3-Senkschrauben mit dem Sicherungsring auf der Rückseite.

Sobald wir die beiden Laufbasen an Ort und Stelle haben, können wir das Antriebsrad in der Mitte dazwischen platzieren. Das Getriebe wird von einem 12-V-Gleichstrommotor angetrieben. In meinem Fall ist das ein Motor mit 1300 U/min, aber es können auch nur 300 U/min sein.

Die Befestigung des Gleichstrommotors erfolgt mithilfe einer Halterung, die an der Kippplattform befestigt wird. Mit einer Madenschraube können wir das Getriebe an der Motorwelle befestigen.

Lassen Sie uns jetzt dafür sorgen, dass dieser Turm supercool aussieht. Wir werden die Läufe zusammenbauen und es wie eine Minigun aussehen lassen. Ich habe mich für einen größeren Lauf in der Mitte entschieden, durch den der Nerf-Dart hindurchgeht, und drei weitere kleinere Läufe um diesen herum, um das coole optische Erscheinungsbild zu erzielen. Für einen einfacheren 3D-Druck habe ich die Fässer in zwei Hälften geteilt. Sie sind nicht genau halbiert, weisen aber einen leichten Längenunterschied auf, das sollten wir im Hinterkopf behalten. Für den Zusammenbau verwenden wir diese Halterungen, die sowohl funktional sind als auch für einen coolen Look sorgen.

Also stecken wir die Fässer einfach in die Halterungen, aber hier ist es wichtig, dass sie richtig passen, damit sie fest an ihrem Platz bleiben. Um das zu erreichen, können wir beim 3D-Druck mit den bereits erwähnten horizontalen Ausdehnungseinstellungen in Ihrem Slicer spielen. Ich denke, Sie sollten zunächst einige Testdrucke durchführen, um herauszufinden, mit welchen Werten Sie diese Presspassung erhalten.

Im ersten Abschnitt sollte der mittlere Lauf der längere sein, während die drei anderen Läufe die kürzeren sein sollten. Die zweite Halterung sollte in die entgegengesetzte Richtung eingeführt werden, auf halbem Weg durch die Außenfässer.

Dann können wir den zweiten Satz Fässer und die Halterungen am Ende hinzufügen. Hier füge ich am Ende zwei Klammern ein, wiederum nur zur besseren Optik. Die äußeren Läufe sollten mit der letzten Halterung verbunden sein und die mittlere Halterung sollte etwas nach hinten gezogen sein.

Schließlich können wir die Unterbaugruppe dieses Laufs einfach mit drei M3-Schrauben an der Laufbasis befestigen.

Wir müssen den gleichen Vorgang für die andere Seite wiederholen, und schon sind wir mit den Fässern fertig.

Sie sehen einfach super cool aus. Noch cooler, als ich ihren Motor angetrieben habe.

Wir können jedoch feststellen, dass das Gewicht der beiden Fässer die Kippplattform erheblich durchbiegt. Bei diesem Test ging sogar die Plattform kaputt. Es war tatsächlich wirklich schlecht gestaltet.

Ein einziger Punkt von etwa 8 mm trug in Verbindung mit den Kippgelenken an den Seiten das gesamte Gewicht. Deshalb musste ich es natürlich neu gestalten, um es stabiler zu machen. Glücklicherweise gab es an dieser Stelle des Teils die Möglichkeit, mehr Material hinzuzufügen und die Festigkeit zu erhöhen.

Für zusätzliche Festigkeit habe ich auch die Seiten mit dem Mittelteil verbunden. Dabei handelt es sich lediglich um kleine Verbindungen mit einer Abmessung von 6 x 7 mm, da dies der einzige verfügbare Platz für diesen Zweck war, die aber dennoch eine große Bedeutung für die Verbesserung der Stabilität der gesamten Plattform haben.

Beim 3D-Druck des neu gestalteten Teils habe ich auch die Anzahl der Wände und die Fülldichte erhöht. Es fühlt sich jetzt viel stabiler an. Ich habe alles wieder zusammengebaut und noch einmal getestet. Es war viel besser, obwohl jetzt die Kupplung zwischen Schrittmotor und Gewindestange defekt war. Das war jedoch keine große Sache, da ich die Kupplung einfach länger gemacht habe, um sie mit zwei statt einer Schraube festzuziehen.

Der Kippmechanismus wackelt trotz des zusätzlichen Gewichts immer noch, aber das liegt nicht nur am Kippmechanismus, sondern auch am Schwenkgelenk, das etwas locker wirkte. Deshalb habe ich gesagt, dass ich den Pfannenboden auf 6 statt 4 Stützlager aufrüsten werde.

Wie auch immer, wir können mit dem Zusammenbau des Nerf-Darts-Schiebermechanismus fortfahren. Zuerst können wir den Gleichstrommotor einsetzen. Hier füge ich eine mit 1300 U/min ein, aber dann wird mir klar, dass die Drehzahl deshalb für diesen Zweck zu hoch ist. Wir benötigen hier einen Motor mit maximal 100 U/min. Wie auch immer, dieser Gleichstrommotor treibt über ein Getriebe eine 6-mm-Welle an, an der wir die Drückerteile auf beiden Seiten befestigen.

Als Schaft verwende ich eine M6-Gewindestange, da diese deutlich günstiger und einfacher zu bekommen ist. Gewindestangen sind im Vergleich zu einer richtigen 6-mm-Welle nicht so genau, insbesondere wenn sie in Kombinationslagern verwendet werden, aber das ist in Ordnung, da wir für diesen Mechanismus nicht so viel Genauigkeit benötigen.

Die Länge dieser Welle beträgt 166 mm und sie wird mit Hilfe einiger M6-Muttern im inneren Teil der Kippplattform befestigt und gegen die Kugellager gedrückt.

Das Getriebe und die Drücker sind mit einigen Madenschrauben an der Welle befestigt. Der Drückermechanismus scheint vorerst ordnungsgemäß zu funktionieren.

Also gut, als nächstes können wir das Magazin für die Nerf-Darts installieren. Aber bevor wir das tun, ist es besser, die Drähte an die Gleichstrommotoren anzuschließen, da wir derzeit mehr Zugang zu ihnen haben. Wir benötigen etwa 30 cm lange Kabel für jeden Motor.

Was die Motoren des Schwungrads angeht, habe ich sie alle parallel geschaltet, so dass nur ein einziges + und – Kabel mit der Steuerung verbunden wäre, da alle mit der gleichen Geschwindigkeit arbeiten und gleichzeitig gesteuert werden sollten.

Allerdings sollten wir die Polarität testen und sicherstellen, dass sich jedes Schwungrad in die richtige Richtung dreht, um die Nerf-Darts abzufeuern. Wir können auch den Schrittmotor anschließen und dann alle Drähte durch die zentrale Öffnung führen.

Jetzt können wir mit der Installation des Dartmagazins fortfahren. Dieser kann etwa 200 Darts aufnehmen, aber wir können die Kapazität leicht erhöhen, indem wir ihn einfach nach oben oder zu den Seiten erweitern. Zur Verbindung mit der Kippplattform verwenden wir diese Halterungen und einige M3-Schrauben. Aber bevor wir das tun, sollten wir den Gleichstrommotor für die Magazinrollen installieren.

Dieses hängt an einer Halterung, die wir zunächst mit einigen M3-Schrauben am Magazin befestigen müssen. Der Gleichstrommotor, den ich hier einbaue, hat eine Spannung von 12 V und 50 U/min, wir könnten aber sogar noch niedrigere Drehzahlen erreichen, etwa 20 U/min. Da die Walzen mit einer sehr niedrigen Drehzahl arbeiten, werden die Wellen für sie nur in 3D gedruckt.

Dieser Motor treibt die Rollen über einen Satz Zahnräder an. Hier sehen Sie, dass die linke Walze direkt vom Motorzahnrad angetrieben wird und die rechte Walze von einem weiteren Zahnrad zwischen der Walze und dem Motorzahnrad angetrieben wird, um eine entgegengesetzte Richtung zu erzeugen.

Wir müssen einige Gewindeeinsätze am Magazin anbringen, und dann können wir sie verwenden, um die Abdeckung dafür auf der Rückseite anzubringen.

Jetzt können wir das Magazin einsetzen und es mit den Halterungen und einigen M3-Schrauben und Muttern an der Kippplattform befestigen.

Und das ist alles, unser Nerf-Minigun-Turm ist fertig, bis auf einige Abdeckungen, die ich später hinzufügen werde, um die beweglichen Teile einzuschließen und zu schützen.

Jetzt können wir die Gleichstrommotoren an die Stromversorgung anschließen, um zu sehen, wie alles in Bewegung funktioniert. Jetzt ist es auch an der Zeit, Same-Nerd-Darts in das Magazin aufzunehmen, um zu prüfen, ob das alles tatsächlich funktioniert.

Meine ersten Tests des Nerf-Minigun-Systems waren nicht so gut. Die Darts klemmten oft, sodass ich mir mehrere Anpassungen am Design einfallen lassen musste, damit sie funktionierten.

Ich musste auf der gegenüberliegenden Seite eine weitere Walze hinzufügen, um eine bessere Belastung des Systems zu erreichen. Das bedeutete, dass ich das Lochmagazin neu gestalten musste. Ich habe das gemacht, hier ist, wie es nach diesen Änderungen aussieht.

Endlich, nach so vielen Optimierungen und Aktualisierungen, ist die Arbeit des Nerf Darts Loaders akzeptabel.

Ich würde nicht sagen, dass es 100 % perfekt ist, weil es immer noch ab und zu stecken bleiben kann, aber ich denke trotzdem, dass es gut genug ist.

Wie auch immer, wir können jetzt mit der Elektronik fortfahren oder den Turm mit der maßgeschneiderten Platine verbinden, die ich am Panzer habe.

Schaltplan

Werfen wir einen Blick auf die Elektronik des NERF Minigun Turret und des RC-Panzers und erklären, wie sie funktioniert. Das Gehirn ist ein ATmega2560-Mikrocontroller-basiertes Board oder ein Arduino MEGA-Board.

Stückliste

Sie können die Komponenten über die folgenden Links erhalten:

Offenlegung:Dies sind Affiliate-Links. Als Amazon-Partner verdiene ich an qualifizierten Käufen.

Die Stückliste für den RC-Panzer finden Sie im Artikel zum RC-Panzer.

Daher werden die vier Gleichstrommotoren für die Schwungräder über einen einzelnen MOSFET mit einem PWM-Signal gesteuert. Und ein weiterer MOSFET für den Trommelmotor. Wir müssen die Übersetzungsrichtung dieser beiden Motoren nicht ändern, daher können wir ihre Geschwindigkeit einfach mit PWM-Signalen steuern. Andererseits werden wir für die Rollen und die Schubmotoren spezielle Gleichstrommotorantriebe verwenden, die ebenfalls über H-Brücken verfügen, sodass wir die Drehrichtung ändern können. Ich möchte in der Lage sein, die Drehrichtung zu ändern, denn falls die Dartpfeile stecken bleiben, können wir die Rollen und den Schieber aktivieren, um in die umgekehrte Richtung zu gehen und so die Dartpfeile zu lösen. Es stellte sich heraus, dass diese Funktion funktioniert.

Für den Antrieb der beiden NEMA17-Schrittmotoren des Schwenk- und Neigemechanismus verwenden wir zwei A4988-Schrittmotoren.

Benutzerdefinierte Leiterplatte

Ich habe die speziell angefertigte Leiterplatte aus der Arduino-Megaplatine herausgezogen und diese wenigen zusätzlichen Teile festgelötet.

Sie sehen, als ich diese Platine in meinem vorherigen Video entworfen habe, habe ich im Voraus geplant und spezielle Stellen für den Anschluss der MOSFETs und der A4988-Schrittmotortreiber vorgesehen.

Sie können die Gerber-Datei für diese Leiterplatte in der PCBWay-Projekt-Sharing-Community finden und herunterladen, über die Sie die Leiterplatte auch direkt bestellen können.

Ja, ich habe die Platine bei PCBWay bestellt. PCBWay bietet großartige PCB-Herstellungs- und Montagedienstleistungen, die ich wärmstens empfehlen kann.

Wie auch immer, wir sollten alles wie im Schaltplan beschrieben anschließen und die Platine wieder an der Arduino Mega-Platine anbringen.

Anstatt jedoch die effizienteren DC-Motortreiber DRV8871 zum Antrieb der Rollen und der Schubmotoren zu verwenden, habe ich letztendlich den veralteten und ineffizienten DC-Motortreiber L298N verwendet. Mit den ersten Treibern gelang es mir einfach nicht, die Motoren zum Laufen zu bringen; Ich konnte ihre Geschwindigkeit mit dem PWM-Signal nicht richtig steuern. Ich vermute, dass der Motortyp einfach nicht mit den DRV8871-Treibern übereinstimmte. Mit dem L298N-Treiber funktionierte die PWM-Steuerung für sie ordnungsgemäß.

Um den Tank mit Strom zu versorgen, habe ich früher einen 3S-Lipo-Akku verwendet, was in Ordnung war, aber jetzt denke ich, dass ein 4S-Lipo-Akku besser geeignet ist.

Wenn bei der 3S-Batterie die Zellenspannung auf den Nennwert von 3,7 V absinkt, beträgt die Gesamtleistung 11,1 V, was bereits unter 12 V liegt, und so geht die Leistung der Motoren verloren. Mit dem 4S-Akku beträgt der nominale Gesamtausgang 14,8, was tatsächlich weit über 12 V liegt, aber wir können einen Abwärtswandler verwenden, um den Ausgang auf 12 V zu fixieren.

Auf diese Weise erhalten wir immer die feste Spannung von 12 V, unabhängig davon, ob die Batterie vollständig auf 16,8 V geladen oder auf 14 Volt entladen ist. Allerdings sollten wir sicherstellen, dass wir zuerst die gewünschte Spannung einstellen, bevor wir es an den Stromkreis anschließen.

Jetzt müssen Sie nur noch das Arduino Mega-Board programmieren und auch den Turm in Betrieb nehmen. Ich werde nur kurz den Arduino-Code durchgehen und im Website-Artikel finden Sie weitere Details zur Funktionsweise.

Programmierung des NERF-Minigun-Turms und des RC-Panzers

Sie können den Code zusammen mit den 3D-Dateien auf Cults3D finden und herunterladen.

Mithilfe der IBusBM-Bibliothek lesen wir also die eingehenden Daten vom RC-Sender.

// 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)

Wir nutzen alle 10 Kanäle des beliebten Flysky fs-i6 RC-Senders. Dies ist offiziell ein 6-Kanal-RC-Sender, aber wir können 4 weitere Kanäle ausschalten, um zu funktionieren.

Wir wandeln die eingehenden Daten in geeignete Werte um, je nachdem, wofür wir sie verwenden.

// 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)

Beispielsweise wandeln wir die eingehenden Daten des linken Joystick-Kanals 3 in Werte von 0 bis 400 um, die dann mit der setSpeed-Funktion innerhalb der AccellStepper-Bibliothek verwendet werden, um den Schrittmotor mit einer geeigneten Geschwindigkeit zu betreiben.

Zum Ansteuern der Gleichstrommotoren hingegen wandeln wir die eingehenden Daten in Werte von 0 bis 255 um, zum Ansteuern der Motoren mit PWM-Werten mit der Funktion 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);
 }

Um den Code besser zu verstehen, überprüfen Sie den Code selbst, da er Kommentare und Beschreibungen zur Funktionsweise bestimmter Zeilen enthält.

Testen des NERF-Minigun-Turms

Sobald wir den Code hochgeladen haben, können wir die Roboterplattform und den RC-Sender zum Testen einschalten. Auf dem Display des Senders können wir die Spannung des LiPo-Akkus sowie die Spannung des Empfängers und des Senders ablesen. Mit dem rechten Joystick steuern wir die Panzerbewegung. Ich habe die Lichtsteuerung auf den linken 3-Wege-Wippschalter eingestellt, sodass wir zwischen zwei verschiedenen Lichtmodi wählen können.

Mit dem linken Joystick steuern wir das Schwenk- und Neigesystem des Turms. Mit dem rechten Joystick aktivieren wir das Abfeuern der Nerf-Darts. Mit dem rechten Potentiometer können wir die Zündrate steuern, mit dem linken Potentiometer die Zündleistung, also die Schwungraddrehzahl. Das Coole daran ist, dass alles gleichzeitig funktionieren kann. Der Panzer kann während der Fahrt, beim Schwenken und Neigen sowie bei eingeschalteten Lichtern Nerf-Darts abfeuern.

Trotzdem war das ehrlich gesagt eine Höllenfahrt. Beim Entwerfen und Bauen dieses Projekts stand ich vor so vielen Problemen, und deshalb habe ich beschlossen, Ihnen all das zu zeigen, damit Sie sehen können, was manchmal nötig ist, um ein Projekt wie dieses zu realisieren.

Ich hoffe, Ihnen hat dieses Tutorial gefallen und Sie haben etwas Neues gelernt.

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