ARDUINO SPIDER ROBOT (négyes): 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Hé srácok! Itt van egy új oktatóanyag, amely lépésről lépésre elvezeti Önt az ilyen szuper elképesztő elektronikus projektek elkészítéséhez, amely a „Lánctalpas robot”, más néven „Pókrobot” vagy „Négylábú robot”.

Mivel minden test észrevette a robotikai technológia gyors fejlődését, úgy döntöttünk, hogy magasabb szintre emeljük a robotikát és a robotgyártást. egy ideje elkezdtünk néhány alapvető elektronikus projektet és egy alapvető robotot, mint például a PICTO92, a sorkövető robotot, hogy kicsit megismertessük az elektronikus dolgokkal, és képesek legyünk saját projektjeinket kitalálni.

Egy másik szintre lépve ezzel a robottal kezdtük, amely alapkoncepció a koncepcióban, de kicsit bonyolultabb lesz, ha jobban belemerül a programjába. És mivel ezek a modulok nagyon drágák a webáruházban, ezt a lépésről lépésre szóló útmutatást nyújtjuk, hogy segítsen a Spiderbot elkészítésében.

Ezt a projektet olyan praktikus elkészíteni, miután elkészítettük a JLCPCB -től megrendelt egyedi PCB -t, hogy javítsuk robotunk megjelenését, és elegendő dokumentum és kód található ebben az útmutatóban, hogy könnyedén létrehozhassa robotját.

Ezt a projektet mindössze 7 nap alatt készítettük el, mindössze két nap alatt befejeztük a hardvergyártást és az összeszerelést, majd öt nap alatt elkészítettük a kódot és az androidos alkalmazást. annak érdekében, hogy rajta keresztül irányítsa a robotot. Mielőtt elkezdenénk, nézzük meg először

Mit fog tanulni ebből az oktatóanyagból:

1. A megfelelő alkatrészek kiválasztása a projekt funkcióitól függően
2. Az áramkör létrehozása az összes kiválasztott alkatrész csatlakoztatásához
3. Szerelje össze a projekt összes részét
4. A robot egyensúlyának skálázása
5. Az Android alkalmazás használatával. csatlakozni Bluetooth -on keresztül, és elkezdeni a rendszer manipulálását

Lépés: Mi az a "pókrobot"

Ahogy a neve is meghatározza, robotunk a pisztolymozgások alapvető ábrázolása, de nem ugyanazokat a testmozgásokat hajtja végre, mivel nyolc láb helyett csak négy lábat használunk.

Négylábú robotnak is nevezik, mivel négy lába van, és ezeknek a lábaknak a segítségével mozog. Minden láb mozgása a többi lábhoz kapcsolódik, hogy azonosítsa a robot testhelyzetét, és ellenőrizze a robot testének egyensúlyát.

A lábú robotok jobban bírják a terepet, mint kerekes társaik, és változatos és állatias módon mozognak. Ez azonban bonyolultabbá teszi a lábas robotokat, és sok gyártó számára kevésbé hozzáférhető. valamint a gyártási költségeket és a magas költségeket, amelyeket a gyártónak el kell költenie egy teljes testű négylábú létrehozásához, mivel szervomotorokon vagy léptetőmotorokon alapul, és mindkettő drágább, mint a kerekes robotokban használható egyenáramú motorok.

Előnyök

A négylábúakat bőségesen találja a természetben, mivel a négy láb lehetővé teszi a passzív stabilitást, vagy azt a képességet, hogy állva maradjon anélkül, hogy aktívan beállítaná a helyzetét. Ugyanez igaz a robotokra is. A négylábú robot olcsóbb és egyszerűbb, mint a több lábon járó robot, mégis stabilitást tud elérni.

2. lépés: A szervomotorok a fő hajtóművek

A wikipédiában meghatározott szervomotor egy forgó vagy lineáris működtető, amely lehetővé teszi a szögletes vagy lineáris helyzet, a sebesség és a gyorsulás pontos vezérlését. [1] Egy megfelelő motorból áll, amely egy helyzetérzékelőhöz van csatlakoztatva. Ehhez viszonylag kifinomult vezérlőre van szükség, gyakran egy dedikált modulra, amelyet kifejezetten szervomotorokkal való használatra terveztek.

A szervomotorok nem egy meghatározott motorosztály, bár a szervomotor kifejezést gyakran használják olyan motorra való utalásra, amely alkalmas zárt hurkú vezérlőrendszerben való használatra.

Általánosságban elmondható, hogy a vezérlőjel egy négyzethullámú impulzusvonat. A vezérlőjelek gyakori frekvenciái 44 Hz, 50 Hz és 400 Hz. A pozitív impulzusszélesség határozza meg a szervo helyzetét. A körülbelül 0,5 ms pozitív impulzusszélesség hatására a szervókürt a lehető legnagyobb mértékben balra hajlik (általában 45-90 fok körül, az adott szervótól függően). A pozitív impulzusszélesség körülbelül 2,5–3,0 ms esetén a szervó a lehető legjobban elhajlik. 1,5 ms körüli impulzusszélesség miatt a szervó 0 fokban tartja a semleges helyzetet. A kimeneti nagyfeszültség általában 2,5 és 10 volt között van (jellemzően 3 V). A kimeneti alacsony feszültség -40 mV és 0 V között van.

3. lépés: A NYÁK -gyártás (JLCPCB gyártása)

A JLCPCB -ről

A JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) a legnagyobb NYÁK-prototípus-vállalkozás Kínában, és egy high-tech gyártó, amely a gyors PCB-prototípusokra és a kis tételű PCB-gyártásra szakosodott.

Több mint 10 éves tapasztalattal rendelkezik a NYÁK -gyártásban, a JLCPCB -nek több mint 200 000 vásárlója van itthon és külföldön, több mint 8 000 online megrendelés PCB prototípus -készítéssel és kis mennyiségű PCB -gyártással naponta. Az éves termelési kapacitás 200 000 négyzetméter. különböző 1-rétegű, 2-rétegű vagy többrétegű PCB-khez. A JLC egy professzionális NYÁK -gyártó, nagyméretű, jól felszerelt berendezésekkel, szigorú kezeléssel és kiváló minőséggel.

Vissza a projektünkhöz

A NYÁK előállításához sok PCB -gyártó árát hasonlítottam össze, és a JLCPCB -t választottam a legjobb NYÁK -szállítónak és a legolcsóbb NYÁK -szolgáltatónak az áramkör megrendeléséhez. Csak néhány egyszerű kattintást kell tennem a gerber fájl feltöltéséhez és néhány paraméter beállításához, például a NYÁK vastagságának színéhez és mennyiségéhez, akkor mindössze 2 dollárt fizettem, hogy csak öt nap múlva kapjam meg a PCB -m.

Amint az a kapcsolódó séma képét mutatja, egy Arduino Nano -t használtam az egész rendszer vezérlésére, és úgy terveztem meg a robotpók alakját, hogy sokkal jobb legyen ez a projekt.

A Circuit (PDF) fájlt innen szerezheti be. Amint a fenti képeken látható, a NYÁK nagyon jól gyártott, és ugyanazt a PCB pók alakot kaptam, amit terveztünk, és minden címke és logó ott van, hogy segítsen a forrasztási lépések során.

Innen letöltheti az áramkörhöz tartozó Gerber -fájlt is abban az esetben, ha ugyanazt az áramköri konstrukciót szeretné megrendelni.

4. lépés: Hozzávalók

Most tekintsük át a szükséges alkatrészeket, amelyekre szükségünk van ehhez a projekthez, így ahogy már mondtam, egy Arduino Nano -t használok a robot négy lábának mind a 12 szervomotorjának futtatásához. A projekt tartalmaz egy OLED kijelzőt is a Cozmo arcok megjelenítésére, valamint egy Bluetooth modult, amely a robotot egy androidos alkalmazáson keresztül irányítja.

Az ilyen típusú projektek létrehozásához szükségünk lesz:

• - Az a NYÁK, amelyet a JLCPCB -től rendeltünk
• - 12 szervomotor, ahogy emlékszel, 3 szervó minden lábra:
• - Egy Arduino Nano:
• - HC-06 Bluetooth modul:
• - Egy OLED kijelző:
• - 5 mm -es RGB LED -ek:
• - Néhány fejléc -csatlakozó:
• - És a robot teste megnyugtatja, hogy ki kell nyomtatnia őket 3D nyomtatóval

5. lépés: A robot összeszerelése

Most készen állunk a NYÁK -ra, és minden alkatrész nagyon jól forrasztva van, majd össze kell szerelnünk a robot testét, az eljárás annyira egyszerű, hogy kövesse az általam bemutatott lépéseket, először elő kell készítenünk minden lábat egy oldalra, és az egyik ledhez két szervomotorra van szükségünk az ízületekhez, valamint a Coxa, combcsont és sípcsont nyomtatott részekhez ezzel a kis rögzítőelemmel.

A robot testrészeiről letöltheti STL fájljait innen.

Az első szervótól kezdve helyezze be a foglalatába, és fogja meg a csavarjaival, majd forgassa el a szervo -fejszét 180 ° -ra anélkül, hogy a csavarokat rögzítené, és lépjen a következő részre, amely a combcsont, hogy csatlakoztassa a sípcsonthoz az első szervocsukló balta és a rögzítőelem használatával. A láb befejezésének utolsó lépése a második csukló felhelyezése, vagyis a második szervó, amely a láb harmadik részét, a Coxa darabot tartja.

Most ismételje meg ugyanezt minden lábnál, hogy négy lába kész legyen. Ezt követően vegye fel a felső alvázat, és helyezze a többi szervót a foglalatokba, majd csatlakoztassa mindegyik lábát a megfelelő szervóhoz. Csak egy utolsó nyomtatott rész van, amely az alsó robotváz, ahová az áramköri lapunkat elhelyezzük

6. lépés: Az Android -alkalmazás

Ha beszélünk az androidról, akkor lehetővé teszi

Csatlakozzon robotjához Bluetooth -on keresztül, és végezzen előre -hátra mozdulatokat és jobbra -balra fordulásokat, ez lehetővé teszi a robot világos színének valós idejű vezérlését azáltal, hogy kiválasztja a kívánt színt ebből a színkörből.

Ingyenesen letöltheti az Android alkalmazást erről a linkről: itt

7. lépés: Az Arduino kód és a teszt érvényesítése

Most már majdnem készen állunk a robotra a futtatásra, de először be kell állítanunk az ízületek szögeit, ezért töltse fel a beállítási kódot, amely lehetővé teszi, hogy minden szervót a megfelelő helyzetbe állítson a szervók 90 fokos rögzítésével, és ne felejtse el csatlakoztatni a 7V -ot DC akkumulátor a robot működtetéséhez.

Ezután fel kell töltenünk a fő programot a robot vezérléséhez az Android alkalmazás segítségével. Mindkét program letölthető az alábbi linkekről:

- Szervokód méretezése: letöltési link- Pókrobot főprogram: letöltési link

A kód feltöltése után csatlakoztattam az OLED kijelzőt, hogy megjelenítsem a Cozmo robot mosolyát, amelyet a fő kódban tettem.

Amint a srácokat láthatja a fenti képeken, a robot követi az okostelefonomról küldött összes utasítást, és még néhány további fejlesztést kell végrehajtani annak érdekében, hogy sokkal vajasabb legyen.