Schrittweise bebilderte Bauanleitung

Aus HSHL Mechatronik
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Abb. 1: AlphaBot von Waveshare

Autoren: Marc Ebmeyer, Prof. Dr.-Ing. Schneider

Einleitung

Diese Bauanleitung bezieht sich auf den Bausatz AlphaBot-Ar-Bluetooth des Herstellers Waveshare.

Benötigte Bauteile

  • Bitte als Tabelle anlegen.

Benötigte Werkzeuge

  • Bitte als Tabelle anlegen.
  • optional: Bastelmesser


  • Überprüfen sie Ihr Set auf Vollständigkeit. Hier finden Sie die Teileliste.
  • Laden sie die Li- Ionnen Akkus, beachten sie die allgemeingültigen Vorsichtsmaßnahmen beim Laden von Akkus (nicht unbewacht laden, Temperatur überwachen, Akku nicht Tiefentladen, Akkus nicht entladen zur Seite packen sondern abkühlen lassen nach benutzung und dann wieder laden, bei längerer nicht benutzung Akkus mit 70% Ladung zur Seite legen, nicht in die Sonne legen, ...).
  • Bitte entladen sie sich in dem sie z.B. ein blankes Heitzungsrohr anfassen, sonst können sie die Ic's auf den Platinen beschädigen.
  • Folgen sie der Schrittweisen bebilderten Bauanleitung.

[ AlphaBot Zusammenbau]

  • Bitte überprüfen sie alle Steckverbinder auf sauberen Sitz

Schrittweise bebilderte Bauanleitung

Auf YouTube finden Sie ein Video als Bauanleitung. Bitte folgen sie nicht der Bauanleitung im Video, da diese fehlerhaft ist. Dieses Video kann Ihnen nur einen Überblick verschaffen und die Handhabung zeigen.

Schritt 1: Folierte Bauteile

Ziehen Sie zuerst alle Folien von den Bauteilen ab. Hierfür eignet sich ein Bastelmesser.

  • Abb. 2: Montageplatte Vorderseite

    Abb. 2: Montageplatte Vorderseite

  • Abb. 3: Montageplatte Rückseite

    Abb. 3: Montageplatte Rückseite

  • Abb. 4: 2x Lochscheibe am Motor entfernen.

    Abb. 4: 2x Lochscheibe am Motor entfernen.

  • Abb. 5: Inkrementalgeber Vorder- und Rückseite

    Abb. 5: Inkrementalgeber Vorder- und Rückseite

  • Abb. 6: 4x Motorhalter Vorderseite

    Abb. 6: 4x Motorhalter Vorderseite

  • Abb. 7: 4x Motorhalter Rückseite

    Abb. 7: 4x Motorhalter Rückseite

Schritt 2: Schrauben vorsortieren

Es gibt verschiedene Schrauben.

  • Die schwarzen Kunststoffschrauben dürfen nur mt Kunststoffmuttern verwendet werden. Sie sind sehr empfindlich und dürfen nur Handfest angeschraubt werden.
  • Die mittelangen 3mm Schrauben.
  • Die kleinen 3 mm Schrauben dienen der Montage der Messingbolzen.
  • Mit den langen Schrauben werden die Motoren befestigt.
  • Die 2mm Schrauben halten das Servo in Position.
  • Die kleinen selbstschneidenden Schrauben dienen der Montage des Servoruderhornes an dem Ultraschallträger.
  • Abb. 8: Schrauben

    Abb. 8: Schrauben

  • Abb. 9: Schrauben

    Abb. 9: Schrauben

Schritt 3: Sechskant-Säulen-Abstandsmuttern vorsortieren

Es gibt 10 Abstandsmuttern in drei Längen (vgl. Abb. 10).

# Länge Anwendung
2 16 mm Aufhängung des Liniensensors
2 22 mm Montage Ultraschallsensor
6 25 mm Montage Bodenplatte
  • Abb. 10: Abstandsmuttern

    Abb. 10: Abstandsmuttern


Schritt 4: Montage der Bodenplatte

Beginnen Sie mit der Montage der Bodenplatte.

  1. Dazu suchen wir 6 lange Bolzen und 6 kurze M3 Schrauben und verschrauben alles entsprechend der Abb. 11-14.
  2. Dannach legen wir die Bodenplatte erst mal zur Seite und wenden uns dem Mainboard und den Sensoren zu.
  • Abb. 11: Bodenplatte

    Abb. 11: Bodenplatte

  • Abb. 12: Bodenplatte

    Abb. 12: Bodenplatte

  • Abb. 13: Bodenplatte

    Abb. 13: Bodenplatte

  • Abb. 14: Bodenplatte

    Abb. 14: Bodenplatte

Schritt 5: Mainboard

  • Abb1: Mainboard von Unten

    Abb1: Mainboard von Unten

  • Abb2: Mainboard von Oben

    Abb2: Mainboard von Oben

  • Abb2: Mainboard von Unten Leistungsteil

    Abb2: Mainboard von Unten Leistungsteil

Schritt 6: Akkuhalter

Der Akuhalter ist ein Universalhalter, deswegen sollte man die doppeldeutigen Symbole aus dem Halter kratzen.

Dieses geht mit einem Schlitzschraubendreher mit einem Messer oder mit einem Bohrer.

Dabei nur Oberflächlich die + und - Symbole entfernen.

Die richtigen Symbole stehen zur Sicherheit auf der Platine.

Anschließend sollten im Akkuhalter ebenfalls nur diese Symbole sichtbar sein, damit es nicht zu Verwechslungen kommt.

  • Abb1: AlphaBot_Akkuhalter

    Abb1: AlphaBot_Akkuhalter

  • Abb2: AlphaBot_Akkuhalter

    Abb2: AlphaBot_Akkuhalter

  • Abb3: AlphaBot_Akkuhalter

    Abb3: AlphaBot_Akkuhalter

  • Abb4: AlphaBot_Akkuhalter nach der Behandlung

    Abb4: AlphaBot_Akkuhalter nach der Behandlung

Schritt 7: Gabellichtschranke montieren

Beim Drehzahlsensor hat sich ein kleiner Produktionsfehler eingeschlichen.

Dieser passt leider nicht immer in den dafür vorgesehenen Schlitz.

Dafür müssen die Ecken die noch rund sind mit einem Messer oder einer Feile Eckig gefeilt werden, bis der Sensor sauber in das Loch passt.

Dannach kann mann den Sensor mit einer M3 Schraube 10mm lang befestigen.

Hier hat sich ein weiterer Fehler eingeschlichen.

Leider kann der Sensor nur mit der inneren Schraube befestigt werden, da bei der äußeren die Muttter gegen den Motor stoßen würde. Deswegen stecken wir außen die Schraube nur in den Sensor, ohne das wir sie mit einer Mutter befestigen, so bekommt der Sensor noch zusätzlichen halt.

  • Abb1: Gabellichtschranke

    Abb1: Gabellichtschranke

  • Abb2: Gabellichtschranke

    Abb2: Gabellichtschranke

  • Abb3: Gabellichtschranke passt nicht in den gefrästen Schlitz

    Abb3: Gabellichtschranke passt nicht in den gefrästen Schlitz

  • Abb4: Gabellichtschranke mit bereits installierten Ultraschallsensor und Infrarotsensor

    Abb4: Gabellichtschranke mit bereits installierten Ultraschallsensor und Infrarotsensor

Schritt 8: Motoren montieren

Nun wechseln wir zum Mainboard und Montieren wie in den Bildern und im Video gezeigt die Motoren.

ACHTUNG Die Motokabel sind sehr filigran.

Bitte sorgfältig behandeln und nicht an der Lötstelle biegen oder wackeln.


  • Abb1: Motor

    Abb1: Motor

  • Abb1: Motor

    Abb1: Motor

  • Abb1: Motor_Montage

    Abb1: Motor_Montage

  • Abb2: Motor_Montage

    Abb2: Motor_Montage

  • Abb3: Motor_Montage

    Abb3: Motor_Montage

  • Abb4: Motor_Montage

    Abb4: Motor_Montage

  • Abb5: Motor_Montage

    Abb5: Motor_Montage

  • Abb6: Motor_Montage

    Abb6: Motor_Montage

Infrarot-Abstandssensor

Für die Montage des Infrarot Sensores benötigen wir die schwarzen Kunststoffschrauben und Muttern auf den Fotos noch mit Metalschrauben abgebildet bitte verwenden sie die Kunststoffschrauben. Bitte beachten sie, das sie die Kunststoffschrauben behutsam HANDFEST anziehen, da sie sonst zerstört werden.

  • Abb1: Infrarotsensor

    Abb1: Infrarotsensor

  • Abb2: Infrarotsensor

    Abb2: Infrarotsensor

  • Abb3: Infrarotsensor

    Abb3: Infrarotsensor

  • Abb4: Infrarotsensor

    Abb4: Infrarotsensor

  • Abb5: Infrarotsensor

    Abb5: Infrarotsensor

Stecker

Die Sensoren können nun wie im Video verkabelt verkabelt werden.

Linensensor

Der Linsensor wird nun genauso wie im Video beschrieben montiert. Dazu werden die kleine Messing bolzen verwendet und die kleinen 3 mm Schrauben.

Abb1: Liniensensor
Ultraschallsensor

Ebenfalls kann hier der Zusammenbau wie im Video beschrieben durchgeführt werden.

Das Servo Kabel sollte zweimal um den Servo gewickelt werden, da es sonst zu lang ist.

Bei der Montage des Servoarms auf den Servo muss man aufpassen, das man den Servo richtig ausrichtet, bevor man den Servoarm festschraubt.

Servos reagieren sehr empfindlich, wenn man an ihrem Kopf dreht.

Dieses Servo hat zudem ein Kunststoff Getriebe.

Deswegen bitte beim einstellen der Richtigen Position den Servo Kopf langsam drehen.

Der Servo dreht sich um 180Grad + (10-20Grad). Daher setzt man einen der beiliegenden Servoarme auf den Kopf und dreht den Servo vorsichtig bis zum Anschlag in eine Richtung.

Dann nimmt man den Servoarm ab und befestigt den Servoarm mit dem Ultraschallsensor so,

dass der Ultraschallsensor in die Drehrichtung zur Seite schaut etwa 110Grad aus der Mitte.

Dann dreht man den Kopf langsamm zur anderen Seite um Sicher zu stellen, dass beide den gleichen Winkel einnehmen.

Darauf wird der Servoarm mit der bei den Servoarmen beiliegenden Schraube am Servo befestigt.

  • Abb1: Ultraschall Set

    Abb1: Ultraschall Set

  • Abb2: Ultraschall

    Abb2: Ultraschall

  • Abb3: Ultraschall Richtige Montage des Servos am Servo Träger

    Abb3: Ultraschall Richtige Montage des Servos am Servo Träger

  • Abb4: Ultraschall Befestigung des Servoarms an der Ultraschallplatte

    Abb4: Ultraschall Befestigung des Servoarms an der Ultraschallplatte

  • Abb5: Ultraschall Befestigung des Servoarms an der Ultraschallplatte

    Abb5: Ultraschall Befestigung des Servoarms an der Ultraschallplatte

  • Abb6: Ultraschall Befestigung des Servoarms an der Ultraschallplatte Zentrisch richtig
    Abb6: Ultraschall Befestigung des Servoarms an der Ultraschallplatte Zentrisch
    richtig
  • Abb7: Ultraschall Befestigung des Servoarms an der Ultraschallplatte nicht Zentrisch falsch
    Abb7: Ultraschall Befestigung des Servoarms an der Ultraschallplatte nicht Zentrisch
    falsch


  • Abb8: Ultraschall Montage des Ultraschallsensors am Träger

    Abb8: Ultraschall Montage des Ultraschallsensors am Träger

  • Abb9: Ultraschall

    Abb9: Ultraschall

  • Abb10: Ultraschall

    Abb10: Ultraschall

  • Abb11: Ultraschall Ausrichtung des Servos im rechten Anschlag

    Abb11: Ultraschall Ausrichtung des Servos im rechten Anschlag

  • Abb12: Ultraschall Verkabelung des Servos und des Ultraschall-Sensors

    Abb12: Ultraschall Verkabelung des Servos und des Ultraschall-Sensors

  • Abb13: Ultraschall Verkabelung des Servos und des Ultraschall-Sensors

    Abb13: Ultraschall Verkabelung des Servos und des Ultraschall-Sensors

  • Abb14: Ultraschall Servo zweimal umwickelt

    Abb14: Ultraschall Servo zweimal umwickelt

Montage Arduino

Die Hochzeit zwischen Arduino und Mainboard kann anhand des Videos vollzogen werden.

  • Abb1:Arduino Board Pinbelegung

    Abb1:Arduino Board Pinbelegung

  • Abb2: Arduino Board Pinbelegung

    Abb2: Arduino Board Pinbelegung

Montage des Sensorboards
  • Abb1: Sensorboard

    Abb1: Sensorboard

  • Abb2: Sensorboard

    Abb2: Sensorboard

  • Abb3: Sensorboard

    Abb3: Sensorboard

  • Abb4: Sensorboard

    Abb4: Sensorboard

Wennn sie die Realtime Clock des Sensorboards bernötigen, bauen sie bitte die Beiliegende Lithiumknopfzelle in den Batteriehalter ein, ansonsten nicht einbauen.

Montage des Bluetooth Boards

Das Bluetooth Modul bitte vorsichtig auf das Sensorboard aufstecken. Dabei bitte auf die Ausrichtung achten.

  • Abb1: Bluetooth Modul

    Abb1: Bluetooth Modul

  • Abb2: Bluetooth Modul im eingebauten Zustand

    Abb2: Bluetooth Modul im eingebauten Zustand

Montage der Bodenplatte am Mainboard

Montieren sie nun die Bodenplatte unter dem Mainboard mit 6 kleinen Schrauben.

  • Abb1: Mainboardmontage

    Abb1: Mainboardmontage

  • Abb2: Mainboardmontage

    Abb2: Mainboardmontage

Montage der Reifen

Die Reifen werden einfach auf die Getreibe Achse vorsichtig aufgeschoben. Dabei ist dadrauf zu achten, dass das Rad sich frei drehen kann und auf gar keinen fall an den blauen Motorträgern schleift. solte dieses der Fall sein und sich dieses nicht mechanisch koriegieren lassen, markieren sie mit einem spitzen Stift den Bbereich auf dem blauen Motorträger. Demontieren sie dann den Motor und schleifen sie vorsichtig eine Vertiefung in den Motorträger ein. Diese Vertiefung solte maximal 1-1,5mm betragen, siehe dazu Abbildung 4.

  • Abb1: Rad

    Abb1: Rad

  • Abb2: Rad

    Abb2: Rad

  • Abb3: Rad

    Abb3: Rad

  • Abb4: Modifizierter_Motorträger.jpg

    Abb4: Modifizierter_Motorträger.jpg

  • Abb5: Motor mit freigeschnittenen Motorträger

    Abb5: Motor mit freigeschnittenen Motorträger

  • Abb6: Rad mit freigeschnittenen Motorträger

    Abb6: Rad mit freigeschnittenen Motorträger

Restteile

Bitte packen Sie die verbleibenden Bauteile wieder in eine Tüte. Sie werden für ergänzende Module benötigt.


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