3DP : Arduino : 藍牙遙控履帶車

肖想一臺履帶車很久了，一月初去松山工農參加3D列印機組裝及調校研習，帶回了一臺 Prusa i3 3D列印機，一邊調校，一邊列印，就這麼印完一臺履帶車所需的履帶元件。原本想利用之前拆解2.5吋軟磁機，閒置一旁許久的金屬殼當車身，不過履帶一直「勞鏈」，試過很多方法都沒解決問題，最後還是決定用 PLA 材料印了原設計裡的車身來搭配。整臺車都印完了，這履帶車該順利上路了吧？！哈～哪有那麼輕鬆，還是「勞鏈」連連啦！沒關係，試了幾天，我研究出不「勞鏈」的組合方法了，順便加上藍牙遙控的功能，終於完成了第一臺 3DP 藍牙遙控履帶車。

來看一下它在「棉被山」上翻山越嶺的樣子：

• https://www.youtube.com/watch?v=tuidq1Yl698

材料清單

• 列印履帶車的零件：圖檔網址如下
  http://www.thingiverse.com/thing:228426
• 360度連續旋轉伺服馬達 x 2 (可自行用 SG90 改裝)
• Arduino x 1
• 藍牙模組 x 1 (文中使用的是 HC-05)。
• 細竹籤(2mm 的水果叉)多支。
• 橡皮圈數條
• 壓舌板或冰棒棍 x 2
• 50mm長的厚頭螺絲(外徑3mm以內) x 2
• 華司 x 2
• 彈簧 x 2

組裝履帶

這一臺車最關鍵的當然是履帶，作者的原始設計應該是要用 3mm 的「鉚釘」來串接履帶，由於不想再列印，試過 2mm 的銅線(我家後陽台找到的廢電線)，因為太鬆，組合完的履帶較容易左右偏擺。後來用 3DP 印列，印單支還好，直又強固，但是印多支就列印失敗或不堪使用(我跟 3DP 還是於陌生狀態啦！)。最後用了我家老婆拿出來的一包約 2mm 粗的「水果叉」，大小剛好 (哈～3DP 印出來的履帶元件，插鉚釘的孔不是應該有 3mm 嗎？2mm 粗怎麼剛好？！)。

老婆的愛心，2mm 粗的竹籤

履帶一節節串好，一條共有 24 節，當鉚釘的竹籤可以用熱熔膠在兩端固定。不過，如果全部都用竹籤來當鉚釘，履帶會變得「鋼性」十足，後來我將四支竹籤換成橡皮筋，讓履帶可以有彈性緩衝，較不易「勞鏈」。組好的履帶如下面這樣：

紅色箭頭處為橡皮筋，讓履帶有一點彈性

組裝輪子

輪子的部份，前輪固定在伺服馬達的搖臂上，後輪則必須要能自由轉動。試了很多組裝的方式，終於找到解決容易「勞鏈」關鍵：

• 避免輪子往外偏擺：在外側鎖一片壓舌板(冰棒棍)，讓前後輪一致。
• 避免輪子往內偏擺：後輪的螺絲套入華司及彈簧，既可讓它不會往內偏擺，也能保持有一點緊，又不會太緊的狀態。
• 讓輪子的齒更容易滑入履帶的「溝」：以打火機在輪子的「齒」上稍微加熱後，邊緣輕壓，讓它變得稍圓一點，更容易滑入履帶的洞洞中。

華司及彈簧既鋼又柔

稍微修飾過的「齒」，尖變圓

電子控制

MCU 的部份我先使用 Arduino UNO，以後再使用其它 MCU 來最小化。由於這臺車是使用可 360度連續旋轉的伺服馬達，因此，一顆馬達只需佔用 Arduino 一個腳位來控制，接線的方式如下圖：

搭配上述電路的 Arduino 程式(tank_bluetooth.ino)放在底下的網址中：

• tank_bluetooth.ino@GDrive

Arduino 程式中的變數裡，「rightStopAngle」及「leftStopAngle」是伺服馬達在哪一個角度下代表停止不動，這部份得自己去試後修改，像我改裝的兩顆 SG90，它們停止不動的值就不同，要是設錯了，馬達就不會依指令停下來或反轉。

遙控的部份我是使用 HC-05 的藍牙模組，遙控的 Android APP 則偷懶，使用我之前為 MeArm 寫的那支，可以參考「雄 : Arduino : MeArm 藍牙遙控自走車」一文。

App Inventor 2 的 source (MeArm_BlueTooth_Car.aia) 放在底下的網址中：

• MeArm_BlueTooth_Car.aia@GDrive

一支 App 可以多用途，哈～多環保啊！

紅外線遙控

試著用 IRLib ，以紅外線遙控器來操控履帶車。不過，建議在正負極加上一顆 104電容，不然，紅外線解碼的成功率不高。加入紅外線遙控的  Arduino 程式碼 source (tank_ir_bluetooth.ino) :

• tank_ir_bluetooth.ino@GDrive

記得要先下載 IRLib 的 source (github頁面右側的「Download ZIP」):

• https://github.com/cyborg5/IRLib/

將它解壓縮後，加入 Arduino 的「libraries」目錄中，這樣子，在開啟 Arduino IDE 界面時才能找得到它。

相關文章

• 雄 : DIY : TowerPro SG90 Servo 改裝為360度旋轉
• 雄 : Arduino : MeArm 藍牙遙控自走車