"Miles" Robot Laba-laba Berkaki Empat: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Berdasarkan Arduino Nano, Miles adalah robot labah-labah yang menggunakan 4 Kaki untuk berjalan dan bermanuver. Ia menggunakan 8 motor SG90 / MG90 Servo sebagai penggerak untuk kaki, terdiri dari PCB khusus yang dibuat untuk memberi kuasa dan mengawal servo dan Arduino Nano. PCB mempunyai slot khusus untuk modul IMU, modul Bluetooth dan bahkan array sensor IR untuk membuat robot berautonomi. Badan dibuat dari kepingan akrilik potong laser 3mm, boleh dicetak 3D juga. Ini adalah projek yang sangat baik bagi peminat untuk meneroka kinematik terbalik dalam robotik.

Kod dan perpustakaan, fail Gerber dan fail STL / langkah untuk projek akan disediakan berdasarkan permintaan. Miles juga tersedia sebagai Kit, DM untuk keterangannya.

Projek ini diilhamkan oleh mePed (www.meped.io) dan menggunakan kod yang ditingkatkan yang diilhamkan olehnya.

Bekalan

Komponen yang diperlukan:

Pilihan ditandakan sebagai ~

• PCB Batu (1)
• Bahagian Tubuh Mekanikal Miles
• Motor servo SG90 / MG90 (12)
• Aduino Nano (1)
• Pengatur voltan LM7805 (6)
• Suis Slaid (1)
• Cap elektrolitik 0.33uF (2)
• Topi elektrolit 0.1uF (1)
• Penyambung Pheonix 2 pin 3.08mm (1)
• Penyambung Relate 2 pin (1) ~
• Penyambung Hubungan 10 pin (1) ~
• 4 in Relimate penyambung (1) ~
• Pin pengepala lelaki untuk Penyambung servo

Langkah 1: Merancang Skema dan PCB

Saya merancang PCB saya dalam perisian Altium (untuk memuat turun klik di sini). 12 servo SG90 / MG90 boleh menggunakan hingga 4-5 Amps jika semuanya berfungsi serentak, oleh itu reka bentuk memerlukan keupayaan output semasa yang lebih tinggi. Saya telah menggunakan pengatur voltan 7805 untuk menghidupkan servo, tetapi ia dapat menghasilkan arus maksimum 1 Amp. Untuk menyelesaikan masalah ini, 6 IC LM7805 disambungkan secara selari untuk meningkatkan output semasa.

Skematik dan Gerber boleh didapati di sini.

Ciri reka bentuk ini merangkumi:

• MPU6050 / 9250 digunakan untuk pengukuran sudut
• Keluaran semasa Upto 6 Amp
• Bekalan kuasa Servo Terasing
• Output Sensor Ultrasonik HCsr04
• Periferal untuk Bluetooth dan I2C juga disediakan.
• Semua pin analog disediakan pada Relimate untuk penyambung Sensor dan penggerak
• 12 output servo
• LED Petunjuk Kuasa

Spesifikasi PCB:

• Saiz PCB ialah 77 x 94 mm
• 2 lapisan FR4
• 1.6 mm

Langkah 2: Memateri Komponen dan Memuat Naik Kod

Memateri komponen mengikut urutan ketinggian komponen, bermula dengan komponen SMD terlebih dahulu.

Terdapat hanya satu perintang SMD dalam reka bentuk ini. Tambahkan pin header wanita untuk Arduino dan LM7805 sehingga boleh diganti jika perlu. Pin header lelaki solder untuk penyambung servo dan komponen lain di tempatnya.

Reka bentuknya mempunyai 5V yang berasingan untuk servos dan Arduino. Periksa seluar pendek dengan tanah di semua rel kuasa individu iaitu output Arduino 5V, output Servo VCC dan input phoenix 12V.

Setelah PCB diperiksa untuk seluar pendek, Arduino siap diprogramkan. Kod ujian boleh didapati di github saya (Klik di sini). Muat naik kod ujian dan Kumpulkan keseluruhan robot.

Langkah 3: Memasang Badan Potong Laser:

Terdapat 26 bahagian dalam reka bentuk yang boleh dicetak 3D atau dipotong laser dari kepingan Akrilik 2mm. Saya telah menggunakan kepingan Akrilik Merah dan Biru 2mm untuk memberikan robot Spiderman.

Badan terdiri daripada beberapa pautan yang boleh diperbaiki menggunakan baut mur M2 dan M3. Servos dipasang dengan bolt kacang M2. Pastikan memasukkan bateri dan PCB di dalam badan utama sebelum memasang plat penutup atas.

Fail yang diperlukan boleh didapati di github saya (Klik di sini)

Langkah 4: Memasang Semuanya dan Menguji Robot:

Sekarang akhiri dengan menghubungkan Servos mengikut urutan di bawah:

(D2) Servo Pivot Kiri Depan

(D3) Servo Angkat Kiri Depan

(D4) Servo Pivot Kiri Belakang

(D5) Servo Angkat Kiri Belakang

(D6) Servo Pivot Kanan Belakang

(D7) Servo Angkat Kanan Belakang

(D8) Servo Pivot Kanan Depan

(D9) Servo Angkat Kanan Depan

Mulakan robot menggunakan suis slaid!

Langkah 5: Penambahbaikan Masa Depan:

Kinematik songsang:

Kod semasa menggunakan pendekatan kedudukan di mana kita memberikan sudut yang mana servo harus bergerak untuk mencapai pergerakan tertentu. Kinematik terbalik akan memberi robot pendekatan yang lebih canggih ketika berjalan.

Kawalan Aplikasi Bluetooth:

Penyambung UART pada PCB membolehkan pengguna melampirkan modul bluetooth seperti HC-05 untuk mengawal robot secara wayarles menggunakan telefon pintar.