ARDUINO Ämblikrobot (neljakordne): 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Hei poisid! Siin on uus õpetus, mis juhendab teid samm -sammult sedalaadi hämmastavate elektrooniliste projektide tegemisel, milleks on roomikrobot, mida tuntakse ka kui "ämblikrobotit" või "neljajalgset robotit".

Kuna iga keha märkas robootikatehnoloogia kiiret arengut, otsustasime teid robootika ja robotite valmistamise alal kõrgemale tasemele viia. alustasime juba mõnda aega tagasi, tehes rea jälgimisrobotiks mõned põhilised elektroonilised projektid ja põhirobot, nagu PICTO92, et tutvustada teile elektroonilisi asju ja leida end suuteline oma projekte välja mõtlema.

Liikudes teisele tasemele, alustasime selle robotiga, mis on kontseptsioonis põhiline, kuid selle programmis süvenedes muutub see natuke keeruliseks. Ja kuna need vidinad on veebipoes nii kallid, pakume neid samm -sammult juhiseid, et juhendada teid Spiderboti tegemisel.

Seda projekti on nii mugav teha spetsiaalselt pärast kohandatud trükkplaadi saamist, mille oleme JLCPCB -lt tellinud, et parandada meie roboti välimust, samuti on selles juhendis piisavalt dokumente ja koode, et saaksite oma roomikut hõlpsalt luua.

Oleme selle projekti teinud vaid 7 päevaga, vaid kaks päeva riistvara valmistamise ja kokkupaneku lõpetamiseks, seejärel viis päeva koodi ja Androidi rakenduse ettevalmistamiseks. et robotit selle kaudu juhtida. Enne alustamist vaatame kõigepealt

Mida saate sellest õpetusest õppida:

1. Õigete komponentide valimine sõltuvalt teie projekti funktsioonidest
2. Ahela loomine kõigi valitud komponentide ühendamiseks
3. Pange kõik projekti osad kokku
4. Roboti tasakaalu skaleerimine
5. Androidi rakenduse kasutamine. Bluetoothiga ühenduse loomiseks ja süsteemiga manipuleerimiseks

Samm: mis on "ämblikrobot"

Nagu nimigi seda määratleb, on meie robot rüüstajate liigutuste põhiesitus, kuid see ei soorita täpselt samu kehaliigutusi, kuna kasutame kaheksa jala asemel ainult nelja jalga.

Teda nimetatakse ka neljajalgseks robotiks, kuna tal on neli jalga ja ta teeb liigutusi nende jalgade abil. Iga jala liigutus on seotud teiste jalgadega, et tuvastada robotkeha asend ja kontrollida ka roboti keha tasakaalu.

Jalaga robotid saavad maastikuga paremini hakkama kui ratastega kolleegid ning liiguvad mitmekesiselt ja loomalikult. See muudab aga jalgadega robotid keerukamaks ja paljudele tegijatele vähem ligipääsetavaks. ja ka valmistamiskulud ja suured kulud, mida tootja peaks kulutama, et luua kogu keha neljajalgne, kuna see põhineb servomootoritel või samm -mootoritel ja mõlemad on kallimad kui alalisvoolumootorid, mida saaks kasutada ratastega robotites.

Eelised

Leiate, et neljajalgsed on looduses rikkalikud, sest neli jalga võimaldavad passiivset stabiilsust või võimalust jääda seisma ilma aktiivselt asendit reguleerimata. Sama kehtib ka robotite kohta. Neljajalgne robot on odavam ja lihtsam kui rohkemate jalgadega robot, kuid suudab siiski saavutada stabiilsuse.

Samm: servomootorid on peamised ajamid

Servomootor, nagu on määratletud Vikipeedias, on pöörlev ajam või lineaarne ajam, mis võimaldab täpselt juhtida nurga- või lineaarset asendit, kiirust ja kiirendust. [1] See koosneb sobivast mootorist, mis on ühendatud anduriga positsiooni tagasiside saamiseks. See nõuab ka suhteliselt keerukat kontrollerit, sageli spetsiaalset moodulit, mis on loodud spetsiaalselt servomootoritega kasutamiseks.

Servomootorid ei ole konkreetne mootoriklass, kuigi terminit servomootor kasutatakse sageli suletud ahelaga juhtimissüsteemis kasutamiseks sobiva mootori kohta.

Üldiselt on juhtsignaal ruudulaine impulssrong. Juhtsignaalide tavalised sagedused on 44Hz, 50Hz ja 400Hz. Positiivne impulsi laius määrab servoasendi. Positiivne impulsi laius umbes 0,5 ms põhjustab servosignaali nihkumist nii palju kui võimalik vasakule (tavaliselt umbes 45–90 kraadi, sõltuvalt kõnealusest servost). Positiivne impulsi laius umbes 2,5–3,0 ms põhjustab servo nihkumist paremale nii kaugele kui võimalik. Kui impulsi laius on umbes 1,5 ms, hoiab servo 0 kraadi juures neutraalasendi. Väljundpinge on tavaliselt 2,5–10 volti (tüüpiline 3 V). Väljundpinge on vahemikus -40 mV kuni 0 V.

Samm: trükkplaatide valmistamine (tootnud JLCPCB)

JLCPCB kohta

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) on Hiina suurim PCB prototüüpide ettevõte ja kõrgtehnoloogiline tootja, mis on spetsialiseerunud kiirele PCB prototüübile ja väikese partii PCB tootmisele.

JLCPCB -l on rohkem kui 10 -aastane PCB tootmise kogemus ja rohkem kui 200 000 klienti kodu- ja välismaal ning üle 8 000 veebipõhise PCB -prototüüpide tellimuse ja väikese koguse PCB tootmist päevas. Aastane tootmisvõimsus on 200 000 ruutmeetrit. mitmesuguste ühe-, kahe- või mitmekihiliste trükkplaatide jaoks. JLC on professionaalne trükkplaatide tootja, millel on laiaulatuslikud kaevude seadmed, range juhtimine ja kõrge kvaliteet.

Tagasi meie projekti juurde

PCB tootmiseks olen võrrelnud paljude PCB tootjate hindu ja valisin selle vooluahela tellimiseks JLCPCB parimateks PCB tarnijateks ja odavaimateks PCB pakkujateks. Kõik, mida ma pean tegema, on mõned lihtsad klõpsud Gerberi faili üleslaadimiseks ja teatud parameetrite, näiteks PCB paksuse värvi ja koguse määramiseks, siis olen maksnud vaid 2 dollarit, et saada oma PCB ainult viie päeva pärast.

Kuna see näitab seotud skeemi pilti, olen kogu süsteemi juhtimiseks kasutanud Arduino Nano -d. Samuti olen kujundanud robot -ämbliku kuju, et muuta see projekt palju paremaks.

Circuit (PDF) faili saate siit. Nagu ülaltoodud piltidel näha, on trükkplaat väga hästi toodetud ja mul on sama PCB ämbliku kuju, mille oleme kujundanud, ja kõik sildid ja logod on seal, et mind jootmise ajal juhendada.

Siit saate alla laadida ka selle vooluahela Gerberi faili juhul, kui soovite tellida sama vooluahela disaini.

4. samm: koostisosad

Vaatame nüüd läbi vajalikud komponendid, mida me selle projekti jaoks vajame, nii et nagu ma ütlesin, kasutan Arduino Nano, et käivitada kõik roboti nelja jala 12 servomootorit. Projekt sisaldab ka OLED -ekraani Cozmo nägude kuvamiseks ja Bluetooth -moodulit roboti juhtimiseks Android -rakenduse kaudu.

Selliste projektide loomiseks vajame:

• - PCB, mille oleme selle JLCPCB -lt tellinud
• - 12 servomootorit, nagu mäletate, 3 servot iga jala jaoks:
• - Üks Arduino Nano:
• - HC-06 Bluetooth-moodul:
• - Üks OLED -ekraan:
• - 5 mm RGB LED -id:
• - Mõned päise ühendajad:
• - Ja roboti keha rahustab, et peate need 3D -printeriga printima

Samm: robotite kokkupanek

Nüüd on meil trükkplaat valmis ja kõik komponendid on väga hästi joodetud, pärast seda peame roboti korpuse kokku panema, protseduur on nii lihtne, nii et järgige lihtsalt minu poolt näidatud samme, kõigepealt peame iga jala ette valmistama ja tegema üks led vajame kahte servomootorit liigeste jaoks ning selle väikese kinnitusosaga Coxa, Femur ja Tibia trükitud osi.

Roboti kehaosade kohta saate selle STL -failid siit alla laadida.

Alustades esimesest servost, asetage see pistikupessa ja hoidke seda kruvidega kinni, seejärel keerake servokirves 180 ° -le ilma kinnituste kruvi asetamata ja liikuge järgmisele osale, mis on reieluu, et see sääreluuga ühendada kasutades esimest servoühenduse kirvest ja kinnitusdetaili. Viimane samm jala lõpuleviimiseks on teise liigendi asetamine Ma pean silmas teist servot, mis hoiab jala kolmandat osa, mis on Coxa tükk.

Nüüd korrake kõigi jalgade jaoks sama asja, et neli jalga valmis saada. Seejärel võtke ülemine šassii ja asetage ülejäänud servod nendesse pistikupesadesse ja ühendage seejärel iga jalg sobiva servoga. On ainult üks viimane trükitud osa, milleks on alumine roboti šassii, kuhu paigutame oma trükkplaadi

6. samm: Androidi rakendus

Androidist rääkimine võimaldab teil seda teha

ühendage oma robotiga Bluetoothi kaudu ja tehke edasi -tagasi liigutusi ja vasakule paremale pööramisi, see võimaldab teil ka roboti heledat värvi reaalajas juhtida, valides selle värviratta soovitud värvi.

Androidi rakenduse saate tasuta alla laadida sellelt lingilt: siit

Samm: Arduino kood ja testi valideerimine

Nüüd on robot peaaegu käivitamiseks valmis, kuid peame kõigepealt seadistama liigeste nurgad, nii et laadige üles seadistuskood, mis võimaldab teil iga servo 90 -kraadise kinnitusega õigesse asendisse asetada, ärge unustage 7V ühendamist Alalisvoolu aku, et robot käivitada.

Järgmisena peame üles laadima põhiprogrammi, et robotit Androidi rakenduse abil juhtida. Mõlemad programmid saate alla laadida järgmistelt linkidelt:

- Servokoodi skaleerimine: allalaadimislink- Ämblikroboti põhiprogramm: allalaadimislink

Pärast koodi üleslaadimist ühendasin OLED -ekraani, et kuvada põhikoodis tehtud Cozmo robotnaeratused.

Nagu ülaltoodud piltidel poisse näete, järgib robot kõiki minu nutitelefonist saadetud juhiseid ja veel mõningaid täiustusi, et teha sellest palju rohkem võid.