Servopõhine neljajalgne jalutaja: 12 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Ehitage oma (tarbetult tehniline) servomootoriga juhitav neljajalgne jalutusrobot! Esiteks hoiatus: see robot on põhimõtteliselt klassikalise BEAM-i neljajalgse jalutaja mikrokontrolleri-aju versioon. BEAM-i neljajalgset võib teil olla lihtsam teha, kui te pole veel mikrokontrolleri programmeerimiseks seadistatud ja soovite lihtsalt jalutajat ehitada. Teisest küljest, kui alustate mikroprotsessorite programmeerimist ja teil on paar servot see on teie ideaalne projekt! Saate mängida kõndija mehaanikaga, ilma et peaksite muretsema BEAM -i analoogse mikrotsüdamiku muutmise pärast. Nii et kuigi see pole tegelikult BEAM-robot, on järgmised kaks veebilehte suurepärased vahendid iga neljajalgse jalutaja jaoks: Bram van Zoeleni neljajalgse kõndija õpetuses on hea ülevaade mehaanikast ja teooriast. veebisait. Chiu-Yuan Fangi jalutajasait on ka BEAM-i kraami ja mõne edasijõudnuma kõndija kujunduse jaoks päris hea. Kas olete lugenud? Kas olete valmis ehitama?

Samm: koguge osi, mõõtke, planeerige natuke

4-jalaga servowalkeri tegemine on osade kaupa päris lihtne. Põhimõtteliselt on teil vaja kahte mootorit, jalgu, akut, midagi, mis paneks mootorid edasi-tagasi liikuma, ja raami, mis neid kõiki hoiab. Osade loend: 2x torniharrastused TS-53 Servos20in raske vasktraat: 12 tolli esijalgadele, 8 tolli tagaosa jaoks. Mul oli 10-mõõtur. 12-mõõtur peaks töötama, aga ma arvan. Aku on 3.6v NiMH, mida müüdi veebis odavalt. Mikrokontrolleri aju on AVR ATMega 8. Raam on Sintra, mis on lahe. See on plastikust vahtplaat, mis paindub keevas vees kuumutamisel. Saate selle lõigata, puurida, matt-noaga lõigata ja seejärel vormida. Minu saidi saidil Solarbotics. Muud osad: puuritud ahela projektiplaat Servo ja akuühenduste eemaldatavad päised (isas- ja naissoost) 28-kontaktiline pesa ATMega jaoks Super-duper liim Jootekolb ja jootetraat, traat Mõned väikesed poldid mootorite hoidmiseks onDrillMatte nuga Siin näete, kuidas ma mõõtsin osi, tegin raami jaoks visandi ja haarasin seejärel joonlaua, et teha paberimall. Kasutasin malli juhendina, et märkida pliiatsiga kohta, kus puurisin Sintrasse auke.

Samm: ehitage raam, paigaldage mootorid

Esmalt puurisin kahe mootorilõike nurkadesse augud, seejärel skoorisin mati noaga mööda joonlaua serva august auku. Sintrast läbimiseks kulub noaga umbes 20 möödumist. Ma läksin laisaks ja napsasin selle pärast umbes 1/2 tee lõikamist.

Pärast aukude väljalõikamist panin mootorid proovile, et näha, kuidas see töötab. (Natuke liiga lai, aga sain pikkuse parajaks.)

Samm: painutage raami, kinnitage mootorid

Kahjuks ei olnud mul piisavalt käsi, et end Sintrat painutades pildistada, kuid see läks alla:

1) Väike keedetud pott pliidil 2) Hoidis Sintrat minut või kaks puulusikaga vee all (Sintra hõljub) jahutatud. Klassikalise "Miller" kõndija disaini jaoks soovite esijalgadele umbes 30-kraadise nurga. Puuris kruviaugud ja keeras mootorid sisse.

Samm: kinnitage jalad tähekujuliste servomootorite sarvede külge

Lõikasin 12 "ja 8" lõigu paksest vasktraadist plekikaeltega, et teha vastavalt esi- ja tagajalad. Seejärel painutasin neid nurga all servosarvede külge kinnitamiseks.

Klassikaline BEAM -trikk, kui peate asju kinnitama, on siduda need haaketraadiga. Sel juhul võtsin lahti mõne haakimistraadi, jooksin selle läbi sarvede ja ümber jalgade ning keerutasin seda palju üles. Mõned inimesed jootavad traadi selles kohas tahkeks. Minu oma hoiab endiselt ilma. Lõigake julgelt üleliigne ja painutage väänatud osad alla.

Samm 5: kinnitage jalad keha külge, painutage neid täpselt

Keerake servotähed (jalad peal) mootorite külge tagasi ja seejärel painutage.

Siin on sümmeetria võtmetähtsusega. Näpunäide külgede ühtlaseks hoidmiseks on painutada korraga ainult ühes suunas, nii et seda on lihtsam silmamunata, kui teete ühel või teisel küljel liiga. See tähendab, et olen oma omad juba mitu korda painutanud ja uuesti painutanud ning võite uuesti sirgelt uuesti alustada, kui pärast korduvalt liiga palju kordi muutmist rajalt liiga kaugele jõuate. Vask on nii suurepärane. Vaadake minu loetletud veebisaite, et saada siit täiendavaid näpunäiteid, või lihtsalt avage see. Ma ei usu, et see kõik on tõesti nii kriitiline, vähemalt selle käekäigu osas. Häälestate seda hiljem. Ainus kriitiline asi on see, et raskuskese oleks piisavalt keskel, nii et see kõnniks õigesti. Ideaalis, kui üks eesmine jalg on õhus, pööravad tagumised jalad boti ette kõrgele/ettepoole suunatud esijalale, mis teeb seejärel kõndimise. Näete, mida ma mõtlen, tulevasest videost.

6. samm: Ajud

Ajulaud on üsna lihtne, nii et peate andestama minu visandatud skeemi. Kuna see kasutab servosid, pole vaja keerulisi mootorsõidukijuhte ega seda, mis teil on. Mootorite käivitamiseks ühendage lihtsalt +3,6 volti ja maandus (otse akust) ning vajutage neile mikrokontrolleri impulsi laiusega moduleeritud signaaliga, et öelda, kuhu minna. (Vaadake wikipedia servolehte, kui te pole servomootorite kasutamine uus.) Lõikasin tükikese puuritud tühja trükkplaadi kraami ja sellele liimitud päised. Kaks 3-kontaktiga päist servo jaoks, üks 2-kontaktiline päis aku jaoks, üks 5-kontaktiline päis minu AVR-programmeerija jaoks (mille peaksin kunagi õpetatavaks tegema) ja 28-kontaktiline pesa ATMega 8 kiibile. Kui kõik pistikupesad ja päised olid liimitud, jootsin need kokku. Enamik juhtmestikke asub plaadi alumisel küljel. See on tõesti vaid mõned juhtmed.

Samm: programmeerige kiip

Programmeerimist saab teha nii keeruka seadistusega kui teil on. Ise olen see (pildil) geto-programmeerija-vaid mõned juhtmed, mis on joodetud paralleelpordi pistikusse. See juhendab üksikasjalikult programmeerijat ja tarkvara, mida vajate, et see kõik toimiks. Ära! Ära! Ärge kasutage seda programmeerimiskaablit seadmetega, mille pinge on isegi üle 5 V. Pinge võib juhtida kaablit ja praadida arvuti paralleelporti, rikkudes arvuti. Elegantsematel disainidel on piiravad takistid ja/või dioodid. Selle projekti puhul sobib geto hästi. Pardal on ainult 3,6 V aku. Kuid olge ettevaatlik. Minu kasutatav kood on lisatud siia. Enamasti on see üleliigne lihtsalt kahe mootori edasi -tagasi liikumiseks, kuid mul oli lõbus. Selle põhiolemus on see, et servod vajavad impulsse iga 20 ms tagant. Impulsi pikkus ütleb servole, kuhu jalad pöörata. Keskpunkti ümber on 1,5 ms ja vahemik on umbes 1 kuni 2 ms. Kood kasutab sisseehitatud 16-bitist impulssgeneraatorit nii signaalimpulsi kui ka 20 ms viivituse jaoks ning annab mikrosekundilise eraldusvõime põhikiirusel. Servo eraldusvõime on kuskil 5-10 mikrosekundi lähedal, seega 16-bitine on piisav. Kas peab olema juhendatav mikrokontrolleri programmeerimine? Ma pean sellega tegelema. Andke mulle kommentaarides teada.

8. samm: beebi esimesed sammud

Mina sain esijalgadel kõikumisi umbes 40 kraadi ja tagumistel umbes 20 kraadi. Vaadake esimest videot, et näha kõnnakut altpoolt.

(Pange tähele meeldivat paarisekundilist viivitust, kui vajutan lähtestusnuppu. See on väga mugav selle ümberprogrammeerimisel, et see toite sisselülitamisel paar sekundit paigal püsiks. Samuti on mugav jalad tsentreerida, kui olete lõpetanud mängid ja sa lihtsalt tahad, et see püsti tõuseks.) See kõndis esimesel katsel! Vaata 2. videot. Videol vaadake, kuidas eesmine jalg tõuseb üles, seejärel tagumised jalad pöörlevad, et see kukuks ettepoole. See on kõndimine! Mängige oma raskuskeskme ja jalgade painutustega, kuni saate selle liikumise. Märkasin, et see pöördus palju ühele poole, kuigi olin üsna kindel, et olen mootorid tsentreerinud mehaaniliselt ja koodis. See osutus ühe jala terava serva tõttu. Niisiis tegin robo-papud. Kas pole midagi, mis termokahaneva toruga hakkama saaks ?!

9. samm: näpistamine

Nii et see kõnnib hästi. Mängin endiselt kõnnaku, jalgade kuju ja ajastusega, et näha, kui kiiresti suudan sirgjooneliselt liikuda ja kui kõrgele ronida.

Ronimiseks on esijala painutamine vahetult enne jalgu ülioluline - see aitab vältida servadesse kinni jäämist. Selle asemel sõidab jalg üle takistuse, kui see lööb allapoole põlve. Proovisin panna jalad lööma umbes sama 30-kraadise nurga all kui raam. Niisiis, kui kõrgele see võib ronida?

10. samm: kui kõrgele see võib ronida?

Praegu umbes 1 tolli, mis võidab enamikku lihtsaid ratastega roboteid, mida ma teinud olen, nii et ma ei kurda. Vaadake videot, et näha seda tegevuses. See ei hüppa kunagi lihtsalt üle. See võtab paar katset, et mõlemad esijalad üles ja üles saada. Ausalt öeldes tundub see veojõuküsimus rohkem kui miski muu. Või võib raskuskese olla pika eesmise jala kõikumise korral pisut kõrge. Näete, et see peaaegu kaotab selle, kuna esijalg surus keha õhku. Vihje tulevastele asjadele…

Samm 11: Mida siis ronida ei saa?

Siiani pole mul õnnestunud seda usaldusväärselt omandada prantsuse toiduvalmistamise kunstis (2. köide). Tundub, et 1 1/2 tolli on praegune piir, kui kõrgele see võib tõusta. Ehk aitab eesmise jala pöörlemise vähendamine? Võib -olla langetada keha veidi maapinnale? Vaata videot. Tunnista lüüasaamise piina. Kurat, Julia Child!