"Jūdzes" četrkājainais zirnekļa robots: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Pamatojoties uz Arduino Nano, Miles ir zirnekļa robots, kas staigā un manevrē, izmantojot savas 4 kājas. Tas izmanto 8 SG90 / MG90 servodzinējus kā kāju izpildmehānismus, sastāv no pielāgotas PCB, kas izgatavoti, lai darbinātu un kontrolētu servos un Arduino Nano. PCB ir speciāli sloti IMU modulim, Bluetooth modulim un pat IR sensoru blokam, lai izveidotu robotu autonoms. Korpuss ir izgatavots no lāzera grieztām 3 mm akrila loksnēm, to var arī izdrukāt 3D formātā. Tas ir lielisks projekts entuziastiem, lai izpētītu apgriezto kinemātiku robotikā.

Projekta kods un bibliotēkas, Gerber faili un STL/soļu faili būs pieejami pēc pieprasījuma. Miles ir pieejams arī kā komplekts, DM, lai iegūtu sīkāku informāciju.

Šis projekts ir iedvesmots no mePed (www.meped.io), un tajā tiek izmantots uzlabots kods.

Piegādes

Nepieciešamās sastāvdaļas:

Neobligāti tiek atzīmēti kā ~

• Jūdzes PCB (1)
• Miles Mehāniskās virsbūves daļas
• SG90/MG90 servomotori (12)
• Aduino Nano (1)
• LM7805 Sprieguma regulators (6)
• Bīdāmais slēdzis (1)
• 0,33uF elektrolītiskais vāciņš (2)
• 0.1uF elektrolītiskais vāciņš (1)
• 3,08 mm 2 kontaktu Pheonix savienotājs (1)
• 2 kontaktu atjaunot savienotāju (1) ~
• 10 kontaktu atjaunojošais savienotājs (1) ~
• 4 in Relimate savienotājs (1) ~
• Vīriešu galvas tapas servo savienotājiem

1. darbība. Shēmas un PCB izstrāde

Es izstrādāju savus PCB Altium programmatūrā (lai lejupielādētu, noklikšķiniet šeit). 12 SG90/MG90 servos var patērēt līdz pat 4-5 ampēriem, ja visi darbojas vienlaicīgi, tāpēc konstrukcijai ir nepieciešamas lielākas strāvas izvades iespējas. Servo barošanai esmu izmantojis 7805 sprieguma regulatoru, bet tas var izvadīt maksimāli 1 ampēru strāvu. Lai atrisinātu šo problēmu, 6 LM7805 IC ir pievienoti paralēli, lai palielinātu strāvas izvadi.

Shēmas un Gerberu var atrast šeit.

Šī dizaina iezīmes ietver:

• MPU6050/9250 tiek izmantots leņķa mērīšanai
• Līdz 6 ampēru strāvas izeja
• Izolēts Servo barošanas avots
• HCsr04 ultraskaņas sensora izeja
• Tiek nodrošinātas arī Bluetooth un I2C perifērijas ierīces.
• Visas analogās tapas ir pieejamas Relimate sensoru un izpildmehānismu savienotājā
• 12 servo izejas
• Strāvas indikatora gaismas diode

PCB specifikācijas:

• PCB izmērs ir 77 x 94 mm
• 2 slānis FR4
• 1,6 mm

2. darbība: komponentu lodēšana un koda augšupielāde

Lodējiet komponentus sastāvdaļu augstuma augošā secībā, vispirms ar SMD komponentiem.

Šajā dizainā ir tikai viens SMD rezistors. Pievienojiet sieviešu galvenes tapas Arduino un LM7805, lai vajadzības gadījumā to varētu nomainīt. Savā vietā ir lodēšanas tapas, kas paredzētas servo savienotājiem un citām sastāvdaļām.

Dizainam ir atsevišķs 5V servos un Arduino. Pārbaudiet, vai visos atsevišķos strāvas sliedēs nav zemējuma ar zemējumu, ti, Arduino 5 V izeja, Servo VCC izeja un 12 V phoenix ieeja.

Kad PCB ir pārbaudīts, vai nav šorti, Arduino ir gatavs programmēšanai. Pārbaudes kods ir pieejams manā github (noklikšķiniet šeit). Augšupielādējiet testa kodu un salieciet visu robotu.

3. solis: Lāzera griezuma korpusa salikšana:

Kopā dizainā ir 26 daļas, kuras var izdrukāt 3D formātā vai izgriezt ar lāzeru no 2 mm akrila loksnēm. Esmu izmantojis sarkanas un zilas 2 mm akrila loksnes, lai robotam piešķirtu Zirnekļcilvēka izskatu.

Korpuss sastāv no vairākām saitēm, kuras var piestiprināt, izmantojot uzgriežņu skrūves M2 un M3. Servo stiprinājumi tiek veikti ar M2 uzgriežņu skrūvēm. Pirms augšējās korpusa plāksnes nostiprināšanas noteikti pievienojiet baterijas un PCB galvenā korpusa iekšpusē.

Nepieciešamos failus var atrast manā github (noklikšķiniet šeit)

4. darbība: visu vadu pievienošana un robota pārbaude:

Tagad beidziet, pievienojot servos tālāk norādītajā secībā:

(D2) Priekšējais kreisais šarnīrsavienojums

(D3) Priekšējais kreisais pacelšanas servo

(D4) Aizmugurējais kreisais pagrieziena servo

(D5) Pa kreisi pacelšanas servo

(D6) Atpakaļ Labais šarnīrsavienojums

(D7) Aizmugurējais labais pacelšanas servo

(D8) Priekšējais labais šarnīrsavienojums

(D9) Priekšējais labais pacelšanas servo

Iedarbiniet robotu, izmantojot slīdni!

5. darbība. Turpmākie uzlabojumi:

Apgrieztā kinemātika:

Pašreizējais kods izmanto pozicionālo pieeju, kur mēs sniedzam leņķus, uz kuriem servo jāpārvieto, lai sasniegtu noteiktu kustību. Apgrieztā kinemātika dos robotam sarežģītāku pieeju ejot.

Bluetooth lietotņu vadība:

PCB UART savienotājs ļauj lietotājam pievienot Bluetooth moduli, piemēram, HC-05, lai bezvadu režīmā vadītu robotu, izmantojot viedtālruni.