Szervo alapú 4 lábú Walker: 12 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Építsd meg saját (szükségtelenül technikai) szervomotoros 4 lábú járórobotodat! Először is, figyelmeztetés: Ez a bot alapvetően a klasszikus BEAM 4 lábú járógép mikrokontroller-agy változata. A BEAM 4 lábú gép könnyebben elkészíthető, ha még nincs beállítva a mikrovezérlő programozására, és csak sétálógépet szeretne építeni. Másrészt, ha elkezdi a mikroprocesszoros programozást, és van pár szervója rúgás, ez az ideális projekt! Játszhatsz a járószerelőkkel anélkül, hogy aggódnod kellene a nyűgös analóg BEAM mikromágneses csípés miatt. Tehát bár ez valójában nem egy BEAM bot, a következő két weboldal nagyszerű forrást jelent minden 4 lábú gyalogos számára: Bram van Zoelen négylábú gyalogos bemutatója jó áttekintést nyújt a mechanikáról és az elméletről. Levettem a lábam tervezését Chiu-Yuan Fang sétáló oldala szintén nagyon jó a BEAM cuccokhoz és néhány fejlettebb sétálóhoz. Befejezte az olvasást? Készen áll az építkezésre?

1. lépés: Gyűjtse össze az alkatrészeket, mérje meg, tervezzen egy kicsit

A 4 lábú szervowalker elkészítése nagyon egyszerű, részenkénti szempontból. Alapvetően két motorra, lábakra, egy elemre, valamire, amellyel a motorok oda-vissza mozoghatnak, és egy keretre, amely mindet megtartja. Alkatrészek listája: 2x torony hobbi TS-53 Servos20in nehéz rézhuzal: 12 hüvelyk az első lábakhoz, 8 hüvelyk hátulra. Nálam 10-es volt. A 12-esnek működnie kell, de gondolom. Az akkumulátor egy 3,6 V -os NiMH, amelyet olcsón árusítottak az interneten. A mikrokontroller agya egy AVR ATMega 8. A keret Sintra, ami hihetetlenül menő. Ez egy műanyag hablap, amely meghajlik, amikor forrásban lévő vízben felmelegíti. Vághatja, fúrhatja, matt-késsel, majd formára hajlíthatja. Az enyémet a Solarbotics-ban szereztem be. Egyéb alkatrészek: Fúrt projekt tábla az áramkörhöz Lecsatlakoztatható fejlécek (férfi és női) a szervó- és akkumulátorcsatlakozásokhoz 28 tűs foglalat az ATMega számára Szuper-duper ragasztó Forrasztópáka és forrasztópáka, huzal Néhány apró csavar a motorok tartásához onDrillMatte kés Itt látod, hogy kimérem az alkatrészeket, vázlatot készítek a kerethez, majd vonalzót ragadok, hogy papír sablont készítsek. A sablont útmutatóként használtam, hogy tollal megjelöljem a lyukakat a Sintrában.

2. lépés: Váz építése, motorok felszerelése

Először lyukakat fúrtam a két motor kivágás sarkába, majd egy matt késsel egy vonalzó széle mentén lyukat lyukba vágtam. 20 kés szükséges a késsel a Sintrán való átjutáshoz. Lusta lettem, és felpattintottam, miután kb. 1/2 utat vágtam.

A lyukak kivágása után tesztbe illesztem a motorokat, csak hogy lássam, hogyan működik. (Kicsit túl széles, de a hossza pont megfelelő.)

3. lépés: Hajlítsa meg a keretet, rögzítse a motorokat

Sajnos nem volt elég kezem ahhoz, hogy lefényképezzem magam a Sintra hajlításánál, de a következőképpen sikerült:

1) Főtt, kis edény víz a tűzhelyen kihűlt. A klasszikus "Miller" járószerkezethez körülbelül 30 fokos szöget szeretne az elülső lábakon. Fúrólyukakat fúrt, és behúzta a motorokat.

4. lépés: Rögzítse a lábakat a csillag alakú szervomotor szarvokhoz

Vágtam egy 12 "és 8" -os vastag rézdrótot bádogcsípőkkel, hogy elkészítsem az első és a hátsó lábat. Aztán ferdén hajlítottam őket, hogy a szervoszarvakhoz rögzítsem.

A klasszikus BEAM -trükk, amikor rögzíteni kell a dolgokat, az, hogy összeköti őket összekötő dróthálóval. Ebben az esetben lecsupaszítottam néhány összekötő drótot, átfuttattam a szarvakon és a lábak körül, és nagyon felcsavartam. Vannak, akik ezen a ponton forrasztják a drótot. Az enyém nélküle még mindig kitart. Nyugodtan vágja le a felesleget, és hajlítsa le a csavart részeket.

5. lépés: Rögzítse a lábakat a testhez, hajlítsa őket pontosan

Csavarja vissza a szervocsillagokat (lábakkal együtt) a motorokra, majd hajlítsa meg.

A szimmetria itt kulcsfontosságú. Egy tipp, hogy az oldalak egyenletesek maradjanak, ha egyszerre csak egy irányba hajlik, így könnyebb szemmel nézni, ha túl sokat csinál az egyik vagy a másik oldalon. Ez azt jelenti, hogy sokszor meghajlítottam és újrahajlítottam az enyémet, és újrakezdhet az egyenesből, ha később túlságosan eltéved a pályáról, miután túl sokszor módosította. A réz nagyszerű így. Vessen egy pillantást az általam felsorolt weboldalakra, ahol további tippeket talál, vagy csak szárnyas. Nem hiszem, hogy ez mind annyira kritikus, legalábbis ami a járást illeti. Később ráhangolod. Az egyetlen kritikus szempont az, hogy a súlypontot kellőképpen középre állítsuk, hogy az megfelelően járjon. Ideális esetben, ha az egyik elülső láb a levegőben van, a hátsó lábak elfordulva előrebillentik a botot a magas/elülső első lábszárra, amely aztán járni fog. Látni fogja, mire gondolok, egy -két videóban.

6. lépés: Agy

Az agylap nagyon rohadt egyszerű, ezért meg kell bocsátanom a vázlatos kapcsolási rajzomat. Mivel szervókat használ, nincs szükség bonyolult motoros meghajtókra vagy szórakozásra. Egyszerűen csatlakoztassa a +3,6 voltot és a földelést (egyenesen az akkumulátorból) a motorok működtetéséhez, és nyomja meg őket a mikrovezérlő impulzusszélességű modulált jelével, hogy megmondja, merre kell menniük. (Lásd a wikipédia szervo oldalát, ha még nem ismeri a szervomotorokat.) Felvágtam egy darab fúrt üres nyákot és szuperragasztott fejléceket. Két 3 tűs fejléc a szervókhoz, egy 2 tűs fejléc az akkumulátorhoz, egy 5 tűs fejléc az AVR programozómhoz (amit egyszer el kell készítenem egy oktathatónak), és a 28 tűs foglalat az ATMega 8 chiphez. Miután az összes aljzatot és fejlécet felragasztották, felforrasztottam őket. A kábelezés nagy része a tábla alsó oldalán található. Valójában csak néhány vezeték.

7. lépés: Programozza be a chipet

A programozás elvégezhető olyan kifinomult beállításokkal, mint Ön. Magam, ez csak a (képen) gettó-programozó-csak néhány vezeték forrasztva egy párhuzamos port csatlakozójához. Ez az útmutató részletesen leírja a programozót és a szoftvert, amelyekre szükség van az összes működéséhez. Ne! Ne! Ne használja ezt a programozókábelt olyan eszközökkel, amelyek akár 5 V feletti feszültséget is elérnek. A feszültség felfuttathatja a kábelt, és megsütheti a számítógép párhuzamos portját, tönkreteheti a számítógépet. Az elegánsabb kialakítások korlátozó ellenállásokat és/vagy diódákat tartalmaznak. Ehhez a projekthez a gettó jó. Csak 3,6 V -os akkumulátor van a fedélzeten. De légy óvatos. Az általam használt kód itt található. Többnyire túlzás, hogy csak két motor lendül ide -oda, de szórakoztam. A lényeg az, hogy a szervóknak 20 ms -onként kell impulzus. Az impulzus hossza megmondja a szervónak, hogy hova kell fordítani a lábakat. 1,5 ms a középpont körül, és a tartomány körülbelül 1 ms és 2 ms között van. A kód a beépített 16 bites impulzusgenerátort használja mind a jelimpulzushoz, mind a 20 ms késleltetéshez, és mikroszekundumos felbontást ad az alapsebességnél. A szervó felbontása valahol 5-10 mikroszekundum közelében van, tehát a 16 bites bőven elég. Kell-e egy mikrokontroller programozható utasítás? Nekem rá kell fognom. Tudassa velem a megjegyzésekben.

8. lépés: A baba első lépései

Az elülső lábak mindkét irányban körülbelül 40 fokban, a hátsó lábak pedig körülbelül 20 fokban lendültek. Nézze meg az első videót, amely alulról mutat példát a járásra.

(Jegyezze meg a kellemes pár másodperces késleltetést, amikor megnyomom a reset gombot. Nagyon hasznos, ha újraprogramozom, hogy pár másodpercig mozdulatlanul maradjon bekapcsolt állapotban. Továbbá kényelmes a lábak középre állítása, amikor elkészült játszani, és csak azt akarod, hogy felálljon.) Az első próbálkozásnál sikerült! Lásd a 2. videót. A videóban figyelje, ahogy az első láb felemelkedik, majd a hátsó lábak elfordulnak, hogy az előre essen. Ez a séta! Játsszon a súlypontjával és a lábhajlításokkal, amíg meg nem kapja ezt a mozgást. Észrevettem, hogy sokat fordult az egyik oldalra, annak ellenére, hogy teljesen biztos voltam benne, hogy a motorokat gépiesen és a kódban központosítottam. Kiderült, hogy az egyik láb éles szélének köszönhető. Szóval robotcsizmát készítettem. Nincs olyan, amire a hőre zsugorodó cső nem képes ?!

9. lépés: Csípés

Szóval rendesen jár. Még mindig játszom a járással, a lábak formájával és az időzítéssel, hogy lássam, milyen gyorsan tudom elérni, hogy egyenes vonalban menjek, és milyen magasra tudjam felmászni.

A hegymászáshoz elengedhetetlen az elülső láb hajlítása közvetlenül a lábak előtt - ez segít abban, hogy ne akadjon el a széleken. Ehelyett a láb felfelé lovagol az akadályon, ha a "térd" alá üt. Megpróbáltam elérni, hogy a lábak körülbelül ugyanolyan 30 fokos szögben ütjenek, mint a keret. Tehát milyen magasra tud felmászni?

10. lépés: Tehát milyen magasra tud mászni?

Csak körülbelül 1 hüvelyk, ami legyőzi a legtöbb egyszerű kerekes robotot, amit készítettem, így nem panaszkodom. Nézze meg a videót, hogy lássa működés közben. Soha nem ugrik át egyenesen. Beletelik néhány próbálkozásba, hogy mindkét mellső lábát felállítsa. Őszintén szólva, mindennél jobban hasonlít a vontatási problémára. Vagy a súlypont kissé magas lehet az elülső hosszú láblengésnél. Láthatja, hogy majdnem elveszíti, ahogy az első láb felemelte a testet a levegőbe. Egy tipp az elkövetkezendő dolgokról…

11. lépés: Mit nem tud felmászni?

Eddig nem tudtam megbízhatóan eljutni a francia főzés művészetének (2. kötet) elsajátításához. Úgy tűnik, hogy 1 1/2 hüvelyk a jelenlegi korlát arra, hogy milyen magasra mehet. Lehet, hogy az elülső láb forgásának csökkentése segít? Talán egy kicsit leengedni a testet a talajra? Nézd meg a videót. Tanúja lehet a vereség kínjának. A fenébe, Julia Child!