Tự làm khung xe mica - dễ hay khó?

I. Giới thiệu

Một khi đã bắt tay vào nghiên cứu Arduino, chúng ta đề chắc đều muốn làm một dự án nào đó thật "cool", phải không nào? Nhưng để làm một cái gì đó thật "cool" ngay từ lúc mới bắt đầu thì không hề dễ dàng. Nếu bạn đang muốn làm một chiếc xe điều khiển từ xa, một chiếc xe dò line (MCR),... bất kỳ dự án gì liên quan tới xe thì việc ngán nhất mà các bạn phải làm đó là chế tạo khung xe.

II. Vì sao mình viết bài viết này?

Là một người từng trải qua nhiều dự án về robot và máy móc, trong đó có những dự án về xe cộ. mình đã rất nhiều lần phải giải quyết vấn đề "khung xe". Mỗi lần gặp phải vấn đề này, mình phải ngồi thiết kế lại từng chi tiết nhỏ, bố trí từng bố cục phần cứng,... sau đó ngồi độ lại bằng cưa, kiềm và búa cùng với ba, anh hai và bạn bè. Tuy vậy, thành quả lại không được đẹp cho lắm. Qua vài lần như vậy, mình tự hỏi bản thân: "Liệu có cách nào mà ta chỉ cần điều chỉnh bố cục đặt các phần cứng rồi in nó ra không?". Và với câu hỏi ấy, tác giả quyết tâm đặt mục tiêu: mọi dự án trở về sau, mình thiết kế được nhưng gì thì sản phẩm của mình phải ra y hệt như vậy (chí ít cũng giống được 90% chứ). Với sự quyết tâm ấy, tác giả đã cho ra đời máy cắt laser phần cứng mở đầu tiên của Việt Nam.

Khi hoàn thiện chiếc máy cắt laser và trả lời được câu hỏi đề ra ở trên thì tác giả được trao cho một cơ hội (tài trợ từ CLB của trường) làm ra một chiếc xe điều khiển bằng giọng nói với Raspberry PI 2 và Windows 10 IOT. Lúc này, tác giả lại gặp lại vấn đề muôn thuở, đó là: "Làm thế nào để làm khung xe cho đẹp và nhanh?". Vốn dĩ, mình là một người không thích sự lặp đi lặp lại, thích khám phá những điều mới mẻ, nên quyết định, không đi theo con đường "độ" mà trước đây cấp 3 mình đã từng làm. Vì nó rất tốn thời gian và việc học của mình không cho phép mình lãng phí thời gian cho việc đó. Nói một cách khác, mình quyết tâm "mài rìu" thật kĩ trước khi "chặt cây". Và với cách tiếp cận mới mà mình học được qua quá trình làm máy cắt laser, mình quyết định sẽ xây dựng một chiếc khung xe "mở" để mọi người có thể tùy biến theo ý của mình mà không bị phụ thuộc vào bất cứ điều gì. Chỉ việc thiết kế 3D, chuyển sang mặt cắt và "cắt laser" ở tiệm quảng cáo!

Và hơn thế nữa, mình muốn chia sẻ đến các bạn trẻ, những bạn mới bắt đầu nghiên cứu một món quà nho nhỏ để thúc đẩy lòng nhiệt huyết của các bạn.

III. Thiết kế

Để bắt đầu với dự án của mình, yêu cầu máy tính của các bạn đã được cài Google Sketchup. Các bạn nên download bản pro trial, vì google cho chúng ta dùng thử đến 30 ngày, sau đó thì các bạn phải tìm cách khác thôi .

Với triết lý thiết kế "bê tông cốt thép", mình xây dựng chiếc xe là một khối hộp hình chữ nhật có kích thước không gian bên trong là 193x146x50 (mm x mm x mm, tên file thiết kế là full car.skp). Sau đó, mình đặt thêm một số mấu thiết kế của các module mình tìm trên Skectup Warehouse để đặt trên chiếc xe của mình. Chỉ đơn giản vậy thôi, để xem chi tiết bên trong hộp có gì thì bạn nhớ mở hộp thoại Layer và Style như hình dưới nhé.

IV. Chuyển sang 2D (layout)

Quá trình chuyển file cắt 2D tương tự như video này của mình nhé.

Các bạn có thể dùng các file trong thư mục layout để xem/chỉnh sửa (các file có đuôi .layout) hoặc để cắt laser (file có đuôi .dxf). Các bạn cắt mica màu nào cũng đươc miễn nó dày từ 2.7li đến 3li là được. Ở đây, mình dùng trong suốt cho nó đẹp. Do đây là version 2 nên tổng thiệt hại là 250k (cho cả 2 version), vì vậy các bạn cắt tầm 120 - 130k (đổ lại thôi à). Nếu cao hơn thì nhớ mặc cả nha 

V. In 3D

Chi tiết in 3D duy nhất trong dự án này đó là độ đế gắn hộp số màu vàng 1:48 (rất dễ tìm ở cả Hà Nội, Đà Nẵng và Hồ Chí Minh, các bạn tỉnh khác thì đặt mua ở các thành phố lớn nhé).

Các bạn chỉ cần gửi file gaChan.stl (hoặc .x3g) trong thư mục stl cho chỗ in 3d là người ta in 1 phát ra ngay thôi. Nhà mình có máy in 3D và mình đã in và chạy đâm các kiểu òi, rất bền và đẹp nha. Chất liệu in là PLA cho nó cứng cáp nha, ABS sẽ rất dễ gãy!

VI. Quá trình lắp ráp

Bạn dùng ốc 3li có chiều dài từ 18 - 21mm để gắn vào nhé

Bạn dùng ốc 3 li có chiều dài từ ít nhất 33mm để kết nối gá chân với hộp số nhé

Dùng ốc 3 li 10mm để gắn gá chân với mặt dưới của xe

Nếu thích thì gắn một cái cảm biến siêu âm vào xem như thế này

Ta đa, chiếc xe phần cứng mở của chúng ta đã hoàn thành

Xe đang trong "xưởng"

Kết luận

Đây là một dự án phần cứng mở đơn giản, các bạn đừng ngại góp ý và đóng góp cho dự án của mình tại địa chỉ https://github.com/ngohuynhngockhanh/RPi-Win10-Demo-Car nhé. Mọi đóng góp đều quý giá và đó là cách để các bạn xây dựng và phát triển Cộng đồng Arudino Việt Nam đấy.

Mình dám nghĩ, mình dám làm, mình dám chia sẻ và mình quan tâm đến các bạn.

Hãy cùng mình lan tỏa suy nghĩ ấy đến với những người bạn, người em của các bạn để chắp cánh cho họ đến với con đường nghiên cứu khoa học và kỹ thuật các bạn nhé. 

Tương lai

Có nên, nếu Cộng đồng chúng ta sẽ tổ chức một cuộc thi "đua xe" điều khiển từ xa từ những thiết kế mẫu xe độc đáo của các thành viên trong Cộng đồng?

Một ý tưởng khác trong cộng đồng

Ý tưởng đến từ bạn Quang Đức, bạn ấy sử dụng PHÍP (sợi thủy tinh hoặc loại thường). Nó bền, rẻ hơn mica, để cắt được phíp chúng ta không dùng máy cắt laser là dùng máy CNC :D. Đây là video demo của bạn ý.

Những dòng chia sẻ về chiếc xe của bạn ấy 

Hi, mình thiết kế xe này đơn giản hơn ad ở khoản in 3D, 
Mình lên mạng xem mấy mẫu xe của những người làm trước
3D nó ra(bằng ý nghĩ trong đầu), lược giản mấy chi tiết thừa. Lấy tờ A4 vẽ ý tưởng phác thảo sơ bộ.Sau khi thấy ổn mình vẽ 2D bằng autocad2007.
Rất tiếc là máy mình bị lỗi win phải cài lại nên mất hết dữ liệu (Tức điên). Chỉ còn được 1 file cad mình tìm thấy trong USB (1 bản nháp 96% hoàn chỉnh) 
https://drive.google.com/folde...