DIY Hexapod: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Selles juhendis annan teile samm -sammult juhise Bluetoothi kaugjuhtimisega Hexapodi loomiseks.

Esiteks on see suur kuuskant ja selle teisaldamiseks vajate 12 tugevat servomootorit (MG995) ja selle koguse PWM signaalide haldamiseks (iga mootori juhtimiseks) on lihtsaim viis seda teha Arduino Mega 2560 abil Tuleb märkida, et kasutati mõnda lisavarustust, nagu 3D -printerid ja WaterFlow lõikamismasin. Nüüd leiate kõik kasutatud materjalid ja sammud, mida vajate ühe sellise roboti ehitamiseks.

Samm: mida vajate

Varustus

Jootekolb, 3D -trükimasin, veejoaga lõikamismasin.

Materjal

• PLA 3D trükikiud
• räni,
• terasest pedagoog
• M3X20 kruvid
• M3X10 kruvid
• M3 pähklid
• M3 seibid
• 623zz kuullaagrid
• CAD tarkvara

Komponendid

• (12) Servomootorid MG995
• (2) 9V patareid
• (1) 6V, 7Amp aku
• GoPro kaamera
• Arduino MEGA
• Arduino NANO
• (2) Juhtkangid
• (2) HC-05 Bluetooth-moodul
• (1) 10K potentsiomeeter

Samm: mehaanika ja vajalike osade kujundamine

Mehaaniline disain

Mehaaniline disain algab iga jala jaoks kasutatavate servomootorite arvust. Selles projektis otsustati kasutada 2 servot jala kohta, andes sellele suurema arvu vabadusastmeid ja muutes selle loomulikkuse tähelepanuväärseks. On selge mainida, et mis tahes tüüpi mehhanismides, masinates või robotites on teil rohkem vabadust, seda suurem on teie liikumise ja tegevuse loomulikkus. Selle projekti kavas, nõuetes ja piirangutes on kasutusel 12 ajamit, 2 jala kohta. Nagu mainitud, on servomootorid jalgade põhikomponendid, oletame, et need on need punktid, mis esindavad roboti liigeseid. Millega käivitatakse masinale erinevaid liigutusi, mis koos simuleerivad liikumist, mis paneb selle kõndima. Tuginedes eelnevalt mainitud servomootorite mõõtmetele, on kavandatud korpus, millesse on paigaldatud seda tüüpi ajamid. Selle mõõtmed pakuvad võrdluspunkte kinnitussüsteemi kavandamiseks tugielementide ja pistikute jaoks, mis moodustavad jala tervikuna. Üks servomootoritest on paigutatud vertikaalselt ja teine horisontaalselt, see on peamiselt tingitud sellest, millises suunas selle võll pöörleb ja aktiveerib elemendi, mille külge see on keeratud, ja arendab seega liikumist x või y, mis on vajalik kuuskant. Figuure ja pilte vaadates näete kohti, kus need on roboti põhipõhjale kokku pandud, milleks on plaadid. Kui vaatate servomootorit püstiasendis, näete, et see asub mõlema plaadi vahel. Üks neist on kruvitud ülemisse ossa ja teine alumisse. Sealt hõlbustavad pistikud ja vardad teise servomootori toetamist horisontaalasendis, millest 4 erinevat tüüpi pistikut töötavad jala osana. Need võimaldavad mehaanilist liikumist, mis simuleerib ja aktiveerib selle elemendi tõstmist ja liigutamist; mis sisaldab neid kahte kangi, mis hoiavad jala suurimat komponenti, millele see toetub ja jätab peaaegu kogu roboti kaalu.

Nagu varem mainitud, on teie disaini piiravad piirangud. Neid võib olla erinevat tüüpi, olgu need siis mehaanilised, majanduslikud või mis tahes muud olulised ressursid teie masina tööks. Need mehaanilised elemendid; Sel juhul tegid servomootorid kindlaks roboti mõõtmed. Seetõttu on käesolevas kasutusjuhendis kavandatud konstruktsioon selliste mõõtmetega, kuna need algavad peamiselt valitud ajamitest ja kontrollerist, millele hiljem lisati suur aku.

Oluline on öelda, et mehaaniline disain ei ole määratletud nii, et seda kopeeritakse, nagu see on välja pakutud. Seda saab isegi optimeerida põhielementide, vardade ja / või pistikute pinge ja väsimuse simulatsiooni abil. Võttes arvesse valitud tootmismeetodit ja lisandite tootmist, saate oma koormustele ja rakendustele kõige paremini vastava tahke aine kujundamisel, simuleerimisel ja printimisel maksimaalselt ära kasutada. Arvestades alati vajalike tugielementide, kinnitusdetailide ja laagrite põhielemente. See sõltub nende rollist mehhanismis. Seega peaksite mõtlema nende elementide spetsifikatsioonidele, nii et neil oleks koos teiste sääreosadega sobiv koht.

3. samm: elektroonika kujundamine

2 trükkplaati, mis on mõeldud robotile.

1 on robotplaadile paigaldatav põhiplaat ja teine kaugjuhtimispuldi elektroonika jaoks. PCB kujundati Fritzing tarkvara abil ja seejärel töödeldi PCB graveerimiseks CNC ruuteriga.

Peamine trükkplaat sisaldab Arduino Megat ja bluetooth -moodulit, samuti on kõik servod ühendatud ja kasutatakse kahte toiteliini, mis tulevad otse akult 2 kruviklemmile.

Kaugjuhtimispuldi trükkplaadil on rohkem komponente, kuid see on kompaktsem, alustades Arduino Nano paigaldamisest, sellega on ühendatud kaks juhtkangi, et juhtida Hexapodi suunda ja liikumist, üks nupp koos sobiva 220 -ohmilise takistiga, potentsiomeeter reguleerida roboti ja selle Bluetooth -mooduli HC05 kõrgust. Kogu plaati toidab 9 V aku ja sellel olevad elemendid saavad toite Arduino plaadi 5 V väljundiga.

Pärast projekteerimist saab trükkplaadi valmistada spetsiaalse CNC trükkplaadi töötlemisriistaga ja seejärel saate jätkata kõigi komponentide paigaldamist tahvlitesse.

4. samm: 4. samm: kokkupanek

Pärast kõigi trükitud osade, kruvide ja laagrite ning roboti kokkupanemise tööriistade kättesaadavust võite alustada vastavate osade kokkupanekuga, arvestades, et vertikaalsete servode alused on kokku pandud nii, et neil on ülemine ja alumine plaat., 6 tükki, mille sees on servomootor. Nüüd kruvitakse sidur servomootori võlli külge ja sellega ühendatakse tükk: "JuntaServos", mille vastaspoolel oleks vastav laager, et hõlbustada pöörlemist mõlema osa vahel. Seejärel ühendatakse see teise servo, horisontaalse servo ja selle vastava varda komplektiga, mis ühendavad ülejäänud 2 segmenti, tehes otsese kinnituse terasest otsa külge. Mõlemad poldid näidatud kruvidega. Jalaga lõpetamiseks sisestatakse PLA -s trükitud ots surve all.

Seda protseduuri tuleb korrata 6 korda, et kokku panna 6 jalga, mis toetavad ja aktiveerivad robotit. Lõpuks; asetage kaamera ülemisele plaadile, reguleerides seda vastavalt kasutaja soovile.

5. samm: 5. samm: kodeerimine

Selles jaotises kirjeldatakse natuke koodi toimimist. ja see jagatakse kaheks osaks, kaugjuhtimispuldi koodiks ja kuusnurkse koodi koodiks.

Kõigepealt kontroller. Soovite lugeda juhtkangi potentsiomeetrite analoogväärtusi. Soovitatav on need väärtused filtreerida ja piisavad väärtuste saamiseks ainult siis, kui need muutuvad väljaspool koodis määratud vahemikku. Kui see juhtub, saadetakse Bluetoothi kaudu funktsiooni Arduino Serial.write abil tähemärkide massiivi väärtus, mis näitab, et üks väärtustest on seda muutnud, et oleks võimalik midagi teha, kui teine Bluetooth -moodul need vastu võtab.

Nüüd saab Hexapodi koodi jagada ka kaheks osaks.

Esimeses osas on määratud funktsioonid, mis tehakse Bluetoothi kaudu saadetud sõnumite järgi, ja teises osas tehakse vajalikku heksapoodi poolt täidetavate funktsioonide loomiseks, nagu edasi-, tagasikäik, pööramine jne. mida soovite koodis teha, on määrata vajalikud muutujad nii bluetooth -ühenduse toimimiseks kui ka servode funktsioonideks ja nende liikumiseks mõlemas jalas.

funktsiooni Serial.readBytesUntil kasutatakse kogu tähemärkide kogumi saamiseks, mis on 6, kõikidel käskudel on 6 tähemärki, see on midagi väga olulist arvesse võtta. Arduino foorumitest leiate viiteid optimaalsete parameetrite valimiseks, et sõnum õigesti vastu võtta. Pärast kogu sõnumi saamist võrreldakse seda funktsiooniga strcmp () ja seejärel kasutatakse muutujale väärtusi määravate funktsioonide komplekti, et määrata lülitusfunktsioonis kuusnurkne funktsioon.

On lisafunktsioone, millest üks käsu "POTVAL" vastuvõtmisel muudab roboti kõrgust, teine funktsioon muudab iga jala suhtelist kõrgust ja selle staatilist pöörlemist, see saavutatakse juhtkangi abil ja nupule vajutamisel juhtimisseadmes võetakse käsku "BOTTON" vastu kuusnurga kood ja see muudab heksapoodi liikumiskiirust.

6. etapp: testimine

Järgmises videos on näidatud, kuidas Hexapod aja jooksul arenes, ning näha testimist ja lõpptulemust.