Četrkāju zirnekļa robots - GC_MK1: 8 soļi (ar attēliem)

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

Zirnekļa robots jeb GC_MK1 pārvietojas uz priekšu un atpakaļ un var arī dejot atkarībā no Arduino ielādētā koda. Robots izmanto 12 mikro servomotorus (SG90); 3 katrai kājai. Servo motoru vadīšanai izmantotais kontrolieris ir Arduino Nano. Mēs izmantojam arī 12 V akumulatoru, kas tiek samazināts līdz 5 V, izmantojot DC-DC pārveidotāju, un pēc tam tiek padots uz VIN tapu, lai darbinātu arī Arduino un servomotorus. Visas robota ķermeņa daļas ir izdrukātas 3D formātā.

1. darbība. Galvenie skaidrojumi

Servo motori:

• Servomotorus bieži izmanto, lai pagrieztu un stumtu vai pavilktu objektus ar lielu precizitāti.
• Servomotoru veido mazs līdzstrāvas motors un pāris pārnesumi, kas paņem lielu motora apgriezienu skaitu un palēnina to, vienlaikus palielinot servo izejas vārpstas griezes momentu.
• Smagākam darbam nepieciešams lielāks griezes moments (Servo motoros tiek izmantoti metāla pārnesumi, lai radītu lielāku griezes momentu, bet plastmasas - mazākam griezes momentam).
• Vienā no motora pārnesumiem ir arī pozicionēšanas sensors, kas ir savienots ar nelielu shēmas plati. Shēma atšifrē signālus, lai noteiktu, cik tālu servo jāpagriež atkarībā no lietotāja signāla. Pēc tam tā salīdzina vēlamo pozīciju ar faktisko stāvokli un izlemj, kurā virzienā griezties.
• Impulsa platuma modulācija (PWM) tiek izmantota, lai kontrolētu servomotora stāvokli. Servomotori tiek aktivizēti, kad tie saņem vadības signālu (impulsus). Impulss ir pāreja no zemsprieguma uz augstspriegumu, parasti impulss kādu laiku paliek augsts.
• Servomotori mēdz darboties diapazonā no 4,5 līdz 6 voltiem un impulsa vilcienā aptuveni 50 līdz 60 Hz.
• 50 Hz = 1/20 ms >> PWM = 20 ms

Servomotoru veidi

1. Pozicionālais rotācijas servo >> Pagriežas par 180 grādiem/pusloku.
2. Nepārtrauktas rotācijas servo >> Bezgalīgi griežas jebkurā virzienā.
3. Lineārais servo >> Ir papildu mehānisms (statīvs un zobrats), lai pārvietotos turp un atpakaļ, nevis apļveida.

2. darbība: sastāvdaļas:

1x Arduino Nano mikrokontrolleris:

12x SG90 servomotori

1x mini maizes dēlis:

/vai /

1x PCB plates prototips:

1x 12V akumulators: (Šo es izmantoju, jūs varētu izmantot arī citu akumulatoru)

Džemperi no F līdz F un džemperi no M līdz M:

1x līdzstrāvas pastiprinātāja pārveidotājs

3. darbība: 3D drukātie faili

Zirnekļa robota augšdaļa (pa kreisi) || Robota zirnekļa apakšējā daļa (pa labi)

Es izmantoju Fusion 360 un savu Prusa i3 MK3, lai izdrukātu visas zirnekļa robota detaļas. Es pārveidoju gultu, lai tas atbilstu manam akumulatoram, bet es nepareizi aprēķināju izmērus, tāpēc man bija jātur akumulators demonstrācijai. Jau strādājat pie GC_MK2!

Ja jums nav nepieciešama lielāka gulta vai citas izmaiņas, varat izmantot pašreizējos failus lietā reverse (saite zemāk).

Daļas zirnekļa robotam

STL faili atjauninātam zirnekļa robota korpusam (platāks lielākam akumulatoram)

4. solis: elektroinstalācijas shēmas

5. darbība: kā veidot

6. darbība: noderīgi attēli

7. darbība: Arduino kods

Lai visus servodzinējus novietotu vienā un tajā pašā sākotnējā stāvoklī, vispirms augšupielādējiet arduino kāju skices (Legs.ino) failu.

Kad esat pabeidzis iepriekš minēto darbību, jūs varat pievienot skrūves (darbojas arī rāvējslēdzēji) servomotoru rokām un pievelciet tās.

Pirms 1. un 2. programmas skices augšupielādes lejupielādējiet un instalējiet FlexiTimer2 bibliotēku.

FlexiTimer2 bibliotēka

Tagad esat gatavs augšupielādēt Program1.ino vai Program2.ino, lai palaistu Arduino.

Kājas.ino

// Atrodiet kāju sākotnējo stāvokli

// RegisHsu 2015-09-09

#iekļaut

Servo servo [4] [3];

// definēt servo portus

const int servo_pin [4] [3] = {{2, 3, 4}, {5, 6, 7}, {8, 9, 10}, {11, 12, 13}};

anulēts iestatījums ()

{// inicializēt visus servos (int i = 0; i <4; i ++) {priekš (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].attach (servo_pin [j]); kavēšanās (20); }}}

tukša cilpa (tukša)

{par (int i = 0; i <4; i ++) {par (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].raksta (90); kavēšanās (20); }}}

Pārējās divas Arduino skices ir pārāk garas, lai tās ievietotu šeit.

Pārbaudiet zemāk esošo saiti.

Google diska mapes saite ar visiem failiem. (Ietver Arduino skices failus un flexitimer2 bibliotēku)

Zirnekļa robotu faili

Kredīts RegisHsu par Arduino skiču failiem.