ARDUINO SPIDER ROBOT (ČETVRTA): 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Bok ljudi! Ovdje je novi vodič koji će vas voditi korak po korak dok stvarate ovu vrstu super zadivljujućih elektroničkih projekata koji je "Robot gusjeničar" poznat i kao "Robot pauk" ili "Četveronožni robot".

Budući da je svako tijelo primijetilo veliku brzinu evolucije robotske tehnologije, odlučili smo vas odvesti na višu razinu o robotici i izradi robota. maloprije smo započeli s izradom nekih osnovnih elektroničkih projekata i osnovnog robota, poput PICTO92, robota sljedbenika kako bismo vas upoznali s elektroničkim stvarima i pronašli vlastite projekte.

Prelaskom na drugu razinu, počeli smo s ovim robotom koji je osnovni u konceptu, ali će se malo zakomplicirati ako dublje uđete u njegov program. A budući da su ti gadgeti toliko skupi u web trgovini, nudimo ove korak po korak upute koje će vas voditi do izrade vlastitog Spiderbota.

Ovaj je projekt toliko zgodan za izradu nakon dobivanja prilagođenog PCB -a koji smo naručili od JLCPCB -a kako bismo poboljšali izgled našeg robota, a u ovom vodiču ima dovoljno dokumenata i kodova koji vam omogućuju jednostavno stvaranje vašeg alata za indeksiranje.

Ovaj smo projekt napravili u samo 7 dana, samo dva dana da dovršimo izradu hardvera i montažu, zatim pet dana za pripremu koda i android aplikacije. kako bi se njime upravljalo robotom. Prije početka pogledajmo prvo

Što ćete naučiti iz ovog vodiča:

1. Odabir odgovarajućih komponenti ovisno o funkcionalnostima vašeg projekta
2. Izrada strujnog kruga za povezivanje svih odabranih komponenti
3. Sastavite sve dijelove projekta
4. Skaliranje ravnoteže robota
5. Korištenje aplikacije Android. da se povežete putem Bluetootha i počnete manipulirati sustavom

Korak 1: Što je "pauk robot"

Kako ga naziv definira, naš robot osnovni je prikaz kretnji sipdera, ali neće izvoditi potpuno iste pokrete tijela jer koristimo samo četiri noge umjesto osam nogu.

Nazvan također četveronožni robot budući da ima četiri noge i pokreće se pomoću ovih nogu, kretanje svake noge povezano je s drugim nogama kako bi se identificirao položaj tijela robota i također kontrolirala ravnoteža tijela robota.

Nogavi roboti bolje upravljaju terenom od svojih kolega na kotačima i kreću se na različite i životinjske načine. Međutim, to robote s nogama čini kompliciranijim i manje dostupnim mnogim proizvođačima. kao i troškove izrade i velike ovisnosti koje bi proizvođač trebao potrošiti kako bi stvorio četveronožno tijelo jer se temelji na servo motorima ili koračnim motorima, a oba su skuplja od istosmjernih motora koji se mogu koristiti u robotima na kotačima.

Prednosti

Četveronošce ćete pronaći u prirodi u izobilju jer četiri noge omogućuju pasivnu stabilnost ili sposobnost da ostanete stajati bez aktivnog prilagođavanja položaja. Isto vrijedi i za robote. Četveronožni robot jeftiniji je i jednostavniji od robota s više nogu, ali ipak može postići stabilnost.

Korak 2: Servo motori su glavni pokretači

Servomotor kako je definirano u wikipediji, rotacijski je pokretač ili linearni pogon koji omogućuje preciznu kontrolu kutnog ili linearnog položaja, brzine i ubrzanja. [1] Sastoji se od prikladnog motora spojenog sa senzorom za povratnu informaciju o položaju. Također zahtijeva relativno sofisticiran kontroler, često namjenski modul dizajniran posebno za upotrebu sa servo motorima.

Servomotori nisu posebna klasa motora, iako se izraz servomotor često koristi za označavanje motora prikladnog za uporabu u zatvorenom upravljačkom sustavu.

Općenito govoreći, upravljački signal je kvadratni valni impulsni niz. Uobičajene frekvencije za upravljačke signale su 44Hz, 50Hz i 400Hz. Pozitivna širina impulsa je ono što određuje položaj serva. Pozitivna širina impulsa od oko 0,5 ms uzrokovat će da se servo truba otkloni koliko god može ulijevo (općenito oko 45 do 90 stupnjeva ovisno o servo u pitanju). Pozitivna širina impulsa od oko 2,5 ms do 3,0 ms uzrokovat će da se servo skrene udesno koliko god može. Širina impulsa od oko 1,5 ms uzrokovat će da servo drži neutralni položaj na 0 stupnjeva. Izlazni visoki napon općenito je nešto između 2,5 i 10 volti (tipično 3 V). Izlazni niski napon kreće se od -40mV do 0V.

Korak 3: Izrada PCB -a (produkcija JLCPCB)

O JLCPCB -u

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), najveće je poduzeće za prototip PCB-a u Kini i visokotehnološki proizvođač specijaliziran za brze prototipe PCB-a i proizvodnju malih serija PCB-a.

S više od 10 godina iskustva u proizvodnji PCB -a, JLCPCB ima više od 200 000 kupaca u zemlji i inozemstvu, s preko 8 000 internetskih narudžbi izrade prototipa PCB -a i male količine proizvodnje PCB -a dnevno. Godišnji proizvodni kapacitet je 200 000 m2. za različite 1-slojne, 2-slojne ili višeslojne PCB-e. JLC je profesionalni proizvođač PCB -a s velikom opremom, opremom za bušotine, strogim upravljanjem i vrhunskom kvalitetom.

Natrag na naš projekt

Kako bih proizveo PCB, usporedio sam cijene mnogih proizvođača PCB -a i odabrao JLCPCB za najbolje dobavljače PCB -a i najjeftinije davatelje PCB -a koji su naručili ovaj krug. Sve što trebam učiniti je nekoliko jednostavnih klikova za učitavanje gerber datoteke i postavljanje nekih parametara poput boje i količine debljine PCB -a, a zatim sam platio samo 2 dolara da dobijem svoju PCB nakon samo pet dana.

Kako prikazuje sliku povezane sheme, koristio sam Arduino Nano za kontrolu cijelog sustava. Također sam dizajnirao oblik pauka robota kako bih ovaj projekt učinio mnogo boljim.

Ovdje možete preuzeti datoteku Circuit (PDF). Kao što možete vidjeti na gornjim slikama, PCB je vrlo dobro izrađen i imam isti oblik pauka PCB -a koji smo dizajnirali i sve naljepnice i logotipi su tu da me vode tijekom koraka lemljenja.

Ovdje možete preuzeti i Gerber datoteku za ovaj sklop u slučaju da želite naručiti isti dizajn sklopa.

Korak 4: Sastojci

Sada pogledajmo potrebne komponente koje su nam potrebne za ovaj projekt, pa kao što sam rekao, koristim Arduino Nano za pokretanje svih 12 servo motora četveronožnog robota. Projekt također uključuje OLED zaslon za prikaz Cozmovih lica i bluetooth modul za upravljanje robotom putem android aplikacije.

Za izradu ovakvih projekata trebat će nam:

• - PCB koji smo naručili od JLCPCB -a
• - 12 servo motora koliko se sjećate 3 servo motora za svaku nogu:
• - Jedan Arduino Nano:
• - HC-06 Bluetooth modul:
• - Jedan zaslon OLED zaslona:
• - 5 mm RGB LED diode:
• - Neki poveznici zaglavlja:
• - I tijelo robota mora ih ispisati pomoću 3D pisača

Korak 5: Sastavljanje robota

Sada imamo spremnu PCB i sve komponente su vrlo dobro lemljene, nakon toga moramo sastaviti tijelo robota, postupak je tako jednostavan pa samo slijedite korake koje sam pokazao, prvo moramo pripremiti svaku nogu sa strane i napraviti za jedan vod potrebna su nam dva servo motora za zglobove i dijelovi ispisani Coxom, Femurom i Tibijom s ovim malim dijelom za pričvršćivanje.

O dijelovima tijela robota ovdje možete preuzeti njegove STL datoteke.

Počevši s prvim servo pogonom, postavite ga u utičnicu i držite ga vijcima, a zatim okrenite sjekiru servosa na 180 ° bez postavljanja vijka za pričvršćivače i prijeđite na sljedeći dio koji je bedrena koljena za spajanje s tibijom pomoću prve sjekire servo spoja i pričvrsnog komada. Zadnji korak za dovršenje noge je postavljanje drugog zgloba, mislim na drugi servo koji drži treći dio noge koji je Coxa komad.

Sada ponovite istu stvar za sve noge kako biste pripremile četiri noge. Nakon toga uzmite gornju šasiju i postavite ostale servo u njihove utičnice, a zatim spojite svaku nogu na odgovarajući servo. Postoji samo još jedan posljednji tiskani dio, donja šasija robota u koju ćemo postaviti našu pločicu

Korak 6: Android aplikacija

Govoreći o androidu gore to vam omogućuje

spojite se na svog robota putem Bluetootha i krenite naprijed i natrag te skretanja ulijevo i desno, a omogućuje vam i kontrolu boje svjetla robota u stvarnom vremenu odabirom željene boje s ovog kotačića u boji.

Aplikaciju za Android možete besplatno preuzeti s ove veze ovdje: ovdje

Korak 7: Arduino kôd i provjera valjanosti testa

Sada imamo robota gotovo spremnog za rad, ali prvo moramo postaviti kutove spojeva, pa učitajte kôd za postavljanje koji vam omogućuje da postavite svaki servo u pravi položaj postavljanjem servomotora pod 90 stupnjeva, ne zaboravite spojiti 7V DC baterija za pokretanje robota.

Zatim moramo prenijeti glavni program za upravljanje robotom pomoću android aplikacije. Oba programa možete ih preuzeti s ovih veza:

- Skaliranje servo koda: veza za preuzimanje- Glavni program robotskog pauka: veza za preuzimanje

Nakon učitavanja koda povezao sam OLED zaslon kako bih prikazao osmjehe Cozmo robota koje sam napravio u glavnom kodu.

Kao što možete vidjeti dečke na gornjim slikama, robot slijedi sve upute poslane s mog pametnog telefona i još neka druga poboljšanja koja treba izvesti kako bi bio puno maslac.