Jasper the Arduino Hexapod: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Tarikh Projek: November 2018

Tinjauan Umum (JASPER)

Enam kaki, tiga servo per kaki, 18 sistem pergerakan servo yang dikendalikan oleh Arduino Mega. Servo disambungkan melalui perisai sensor Arduino Mega V2. Komunikasi dengan Hexapod melalui modul Bluetooth BT12 berbicara dengan aplikasi Android yang dipesan lebih awal. Sistem yang dikuasakan oleh set bateri 2 x 18650, 3400mAh, dan 2 x 2400mA masing-masing dipegang dengan Velcro di bawah badan hexapod. Suis togol kuasa untuk kedua-dua sistem Servo dan Control disediakan seperti kuasa hijau yang dipimpin pada lampu penunjuk di kepala hexapod. Perintah diulang ke paparan LCD 16x2. Suapan video, cincin cahaya, dan penghindaran halangan ultrasonik terletak di kepala.

CATATAN: Demi kewarasan, saya sangat mengesyorkan penggunaan servo berkualiti, saya memulakan dengan servo MG995, 20 daripadanya, 11 daripadanya sama ada habis, hilang keupayaan untuk berpusat, atau berhenti bekerja.

www.youtube.com/embed/ejzGMVskKec

Langkah 1: PERALATAN

1. 20 x servos DS3218

2. 1x kit asas Hexapod

3. 1x Arduino Mega R3

4. 1x perisai sensor Arduino Mega v2

5. Pemegang bateri 1 x 2 bay 18650

6. Suis kuasa 2 x dua tiang

7. Lampu hijau dan perintang 220kohm

8. Pek bateri 2 x 6v 2800mAh dengan pemasangan Velcro

9. 2 x 18650 x 3400mAh bateri

10. 1x modul Sonar HC-SR04

11. 1x modul Bluetooth BT12

12. 1 x Arduino V3 NodeMcu Lua WIFI ESP8266 12E IOT papan pengembangan

13. 1 x Perisai Kamera Modul Mini Arducam dengan Lensa OV2640 2 Megapiksel

14. 1 x Cincin cahaya Pixie Neon 16 LCD

15. Paparan LCD 1 x 16x2 baris dengan penyesuai IIC terpasang.

16. Palam kuasa 1 x 5v untuk Arduino Mega

17. Palam USB mikro 1 x 5v untuk modul NodeMcu.

18. 1 x modul penukar DC ke DC Buck

19. Kotak plastik hitam 1 x 70mm x 120mm x 39mm persegi (Badan)

20. Kotak plastik hitam 1 x 70mm x 50mm x 70mm (Kepala)

21. Lengan tembaga 4 x 40mm M3 ditambah 4 sokongan rehat getah

22. Pelbagai kabel pelompat lelaki hingga lelaki, pateri, skru dan selak m3, dan, gam panas

Pergerakan kaki menggunakan logik yang dipesan khas. Pergerakan kamera melalui dua servo bebas yang menyerah, turun, kiri, kanan dan berpusat. Kamera dikendalikan oleh sambungan WIFI, dipaparkan pada paparan WebView dalam Aplikasi Android.

Langkah 2: SERVOS

Masing-masing mempunyai maksimum 180 darjah hingga

pergerakan 0 darjah minimum.

Setiap servo dikenali dengan tiga kombinasi nombor, LegCFT; di mana C adalah badan (COXA), F adalah paha (FEMUR), dan T adalah siku (TIBIA), jadi 410 merujuk pada kaki keempat dan servo Tibia, sama 411 merujuk pada kaki keempat dan servo Tibia. Urutan penomboran adalah 100 hingga 611. Setiap kaki servo mempunyai kaki berasaskan getah untuk memberi kesan bantalan dan memberikan cengkaman yang lebih baik.

Kaki 1: 100, 110, 111 Depan

Leg 2: 200, 210, 211 leg2-leg1

Kaki 3: 300, 310, 311 kaki4-leg3

Kaki 4: 400, 410, 411 kaki6-kaki5

Kaki 5: 500, 510, 511 Kembali

Kaki 6: 600, 610, 611

Kedudukan lalai untuk semua Coax Servos adalah 90 darjah.

Posisi lalai untuk Serving Femur adalah 90 darjah, 45 darjah adalah kedudukan selebihnya.

Kedudukan lalai untuk Tibia Servos untuk semua kaki adalah 90 darjah, kaki 1, 3, dan 5 menggunakan 175 darjah sebagai posisi rehat dan kaki 2, 4, dan 6 menggunakan 5 darjah.

Leher 1: 700 Terhad 75 hingga 105 darjah untuk pergerakan naik dan turun

Leher 2: 800 Terhad 45 hingga 135 darjah untuk pergerakan kiri dan kanan

Pergerakan servo terhad kepada tiga "tulis" sebelum kelewatan 10 milidetik dimasukkan, sebelum arahan "tulis" lebih lanjut dikeluarkan. Ini membantu mengurangkan beban bateri.

Langkah 3: PERINTAH

A = Berhenti - Berdiri dalam kedudukan lalai.

B = ke hadapan - berjalan ke hadapan

C = terbalik - berjalan ke belakang

D = kanan - pusing_kanan

E = kiri - pusing_kiri

F = pergerakan ke kiri sebelah kiri - ketam_kiri

G = pergerakan ke sisi kanan - kepiting_kanan

H = Rear_crouch (kaki 1 dan 2 maksimum, 3 dan 4 kaki pada kedudukan neutral, kaki 5 dan 6 pada posisi minimum)

I = Front_crouch (kaki 1 dan 2 pada posisi minimum, 3 dan 4 kaki pada kedudukan neutral, kaki 5 dan 6 pada posisi maksimum)

J = kamera terusan - tengah (Leher 1 dan Leher 2 pada kedudukan pertengahan, kedudukan lalai)

K = kamera kiri - pan_left (Leher 1, kedudukan pertengahan, kedudukan minimum servo Leher 2)

L = kamera kanan - pan_right (Leher 1, kedudukan pertengahan, kedudukan maksimum servo Leher 2)

M = kamera ke atas - pan_up (kedudukan maksimum Leher 1, kedudukan tengah servo Leher 2)

N = kamera ke bawah - pan_down (kedudukan minimum Leher 1, kedudukan tengah servo Leher 2)

O = Resting (Hexapod) duduk di atas sokongan.

P = Berdiri - Hexapod berdiri ke kedudukan lalai.

Q = Lampu mati

R = Lampu hijau pada cincin cahaya Pixie Neon.

S = Lampu merah pada cincin cahaya Pixie Neon.

T = Lampu biru pada cincin cahaya Pixie Neon.

U = Lampu putih pada cincin cahaya Pixie Neon.

V = Kaki depan melambai.

W = Suara Tanduk.

X = Sapu kepala dari kiri ke kanan.

Y = Main Tune.

Langkah 4: PERGERAKAN

Kedudukan servo Coax membujur ke paksi badan sehingga lurus ke depan 0 darjah dan tepat di belakang adalah 180 darjah. Walau bagaimanapun, Coax ini dan semua servo lain akan terhad kepada 45 hingga 135 darjah.

Pergerakan kaki ke depan, belakang, kiri dan kanan semuanya akan dimulakan dengan mengangkat kaki menggunakan servo Femur dan Tibia, kemudian diikuti dengan pergerakan servo badan, dan akhirnya menurunkan kaki yang sama sekali lagi menggunakan servo Femur dan Tibia.

Maju dan Balik

Untuk menggerakkan kaki ke hadapan atau ke belakang bekerja secara berpasangan, 1 dan 2, 3 dan 4, 5 dan 6. Pergerakan ke hadapan yang sederhana terdiri daripada kaki 1 dan 2 yang bergerak dari kedudukannya sekarang ke arah sejauh mungkin, kemudian kaki 3 dan 4, dan akhirnya 5 dan 6 kaki mengulangi aksi yang sama. Kemudian keenam-enam servo Coax bergerak dari kedudukan hadapan yang dilanjutkan ini kembali ke kedudukan awal semula. Kebalikan dari proses ini digunakan untuk bergerak ke belakang. Sebagai sebahagian daripada proses pergerakan ke depan, unit ultrasonik HC_SR04 akan memeriksa halangan di hadapan dan jika ada yang ditemui, putar Hexapod ke kiri atau kanan secara rawak.

Kiri dan kanan

Untuk menggerakkan pasangan kaki kiri atau kanan bekerjasama tetapi berlawanan arah. Jadi, misalnya untuk membelok kaki kanan 1 bergerak dari kedudukan semasa kembali ke kedudukan 135 darjah sementara kaki 2 bergerak ke hadapan ke kedudukan 45 darjah. Ini diulang untuk pasangan kaki 3 dan 4, dan 5 dan 6 kaki. Pada masa mana servo Coax menggerakkan kedudukan semula ke kedudukan baru dengan memutar badan ke arah pergerakan, iaitu. betul. Proses ini dilanjutkan sehingga putaran yang diperlukan ke kiri selesai. Bahagian belakang proses ini digunakan untuk membelok ke kiri, jadi kaki 1 bergerak dari kedudukannya sekarang ke posisi 45 darjah, sementara kaki 2 bergerak ke belakang ke posisi 135 darjah.

Berdiri dan Rehat

Kedua-dua proses ini tidak menggunakan servo Coax mana-mana kaki, jadi untuk berdiri servo Tibia, untuk semua kaki, bergerak dari kedudukannya sekarang ke maksimum 45 darjah, sementara untuk berehat servo Femur yang sama ini bergerak ke tahap terendah kedudukan, 175 atau 5 darjah. Pergerakan yang sama berlaku untuk servo Tibia yang bergerak ke maksimum 45 darjah, untuk berdiri, dan minimum mereka, iaitu. 175 atau 5 darjah untuk berehat.

Crouch Forward dan Crouch Belakang

Di sini sekali lagi prosesnya adalah gambar cermin antara satu sama lain. Untuk membongkok ke hadapan, kaki 1 dan 2 berada di kedudukan terendah, sementara kaki 5 dan 6 berada di kedudukan tertinggi. Dalam kedua-dua kes kaki 4 dan 5 menganggap kedudukan neutral yang sesuai dengan set kaki 1 dan 2 dan 5 dan 6. Untuk membongkok kaki belakang 1 dan 2 berada pada kedudukan tertinggi sementara kaki 5 dan 6 berada pada kedudukan terendah.

Langkah 5: HEAD CAMERA / SONAR

Kepala akan terdiri daripada kotak plastik persegi 38mm x 38mm x 38mm dengan penutup yang boleh ditanggalkan. Kotak / kepala akan mempunyai pergerakan menegak dan mendatar yang terhad. Pergerakan akan dicapai dengan menggunakan dua servo, satu melekat pada badan robot dan yang kedua melekat pada badan servos pertama dan lengannya melekat pada kepala. 7.4v yang dibekalkan oleh dua bateri 18650 akan menghidupkan DEVKIT papan pengembangan Arduino V3 NodeMcu Lua WIFI ESP8266 12E IOT, yang dipasang pada Perisai Kamera Modul Mini Arducam dengan Lensa OV2640 2 Megapixels. Pengaturan ini akan membolehkan robot mengesan rintangan dan melakukan streaming video langsung melalui Wi-Fi di dalam pesawat. Sonar menggunakan HC-SR04 dan kemungkinan maklumat pengurusan cahaya akan mengalir kembali ke Arduino Mega.

Terima kasih kepada Dmainmun untuk artikel Arducam Instructables, yang sangat membantu dalam pemahaman awal saya tentang bagaimana Arducam dapat digunakan untuk streaming video.

Bateri

Diputuskan untuk menggunakan dua pek bateri, satu untuk komponen kepala dan papan Arduino Mega, dan pek kedua untuk membekalkan tenaga ke semua servo. Pek pertama terdiri daripada 2 x 18650 3400mAh bateri yang membekalkan 7.4v. Pek kedua terdiri daripada pek bateri 2 x 6V 2800mAh yang disambungkan secara selari sehingga memberikan bekalan 6.4V tetapi peningkatan kapasiti 5600mAh yang dipasang pada bahagian bawah Hexapod menggunakan jalur Velcro.

Langkah 6: PERGERAKAN HUKUM

Senjata boleh berfungsi secara berpasangan atau secara tunggal. Setiap lengan terdiri daripada sendi badan yang disebut Coax dengan pergerakan 45 hingga 135 darjah, sendi paha yang disebut Femur, dengan pergerakan 45 hingga 135 darjah, dan akhirnya sendi siku yang disebut Tibia, atau penguat akhir, dengan pergerakan 45 hingga 135 darjah. Perisian pesanan khusus ditulis untuk memberikan pergerakan kaki.

Jenis pergerakan kaki:

Untuk Coax, 45 darjah menghadap ke belakang dari kepala, 90 darjah adalah kedudukan neutral, dan 135 darjah menghadap ke depan.

Untuk Femur, 45 darjah adalah kedudukan tertinggi dari tanah, 90 darjah adalah kedudukan neutral, dan 135 darjah adalah kedudukan terendah dari tanah.

Untuk Tibia, 45 darjah adalah kedudukan paling jauh dari badan, 90 darjah adalah kedudukan neutral, dan 135 darjah adalah kedudukan terdekat dengan badan.

Andaikan bahawa semua servo berada pada kedudukan neutral, 90 darjah.

Ke hadapan: Kaki 1 dan 2, Femur mengangkat ke 135 darjah, Coax bergerak ke 45 darjah, Tibia bergerak ke 45 darjah paling jauh dari badan, Femur turun ke 45 darjah. Ini diulang untuk pasangan kaki 3 dan 4, dan pasangan kaki 5 dan 6. Semua 6 servo Coax bergerak dari 45 darjah ke belakang hingga 90 darjah, kedudukan neutral, semua 6 servo Femur bergerak dari 45 darjah hingga 90 darjah, kedudukan neutral. Akhirnya, semua servo Tibia bergerak dari 45 darjah hingga 90 darjah, kedudukan neutral.

Berbalik: Bermula dengan kaki 5 dan 6, kemudian 3 dan 4, dan akhirnya kaki 1 dan 2, jika tidak, pergerakan adalah sama untuk Coax, Femur, dan Tibia.

Kiri: Kaki 1, 3, dan 5 bergerak ke arah terbalik, sementara kaki 2, 4, dan 6 bergerak ke arah hadapan. Kedua-dua pergerakan maju dan mundur menepati pergerakan maju dan mundur standard. Untuk menyelesaikan giliran keenam servo Coax, gerakkan 45 darjah yang memusingkan badan.

Kanan: Kaki 2, 4, dan 6 bergerak ke arah terbalik, sementara kaki 1, 3, dan 5 bergerak ke arah hadapan. Kedua-dua pergerakan maju dan mundur menepati pergerakan maju dan mundur standard. Pergerakan membujuk serupa dengan di atas tetapi ke arah terbalik.

Rehat: Semua servo Coax dan Femur dalam kedudukan neutral, semua servo Tibia berada di posisi terendah 45 darjah, dengan berkesan merapatkan kedua kaki depan, tengah, dan belakang.

Bengkok ke belakang, berdiri di hadapan: Kaki 1 dan 2 di kedudukan tertinggi, kaki 3 dan 4 di neutral, dan kaki 5 dan 6 di kedudukan terendah.

Berdiri belakang, merengkok ke depan: Kaki 1 dan pada kedudukan paling rendah, kaki 3 dan 4 di neutral, dan kaki 5 dan 6 di kedudukan tertinggi.

Ketam kiri: Kaki 1 dan 5 mengangkat dan memanjangkan ke luar ke kiri, pada masa yang sama kaki 2 dan 6 mengangkat dan menguncup di bawah badan. Dengan keempat kaki ini di tanah semua Tibia kembali ke kedudukan neutral mereka. Akhirnya kaki 3 dan 4 mengulangi proses yang sama.

Ketam kanan: Kaki 2 dan 6 angkat dan memanjangkan ke luar ke kanan, pada masa yang sama kaki 1 dan 5 mengangkat dan menguncup di bawah badan. Dengan keempat kaki ini di tanah semua Tibia kembali ke kedudukan neutral mereka. Akhirnya kaki 3 dan 4 mengulangi proses yang sama.

Pergerakan kepala kiri: leher 1 servo 45 darjah. Kedua-dua servo kembali ke 90 kedudukan neutral.

Pergerakan kepala kanan: leher 1 servo 135 darjah

Pergerakan kepala ke atas: leher 2 servo 45 darjah

Pergerakan kepala ke bawah: leher 2 servo 135 darjah

Pergerakan kepala pan: leher 2 bergerak dari 45 hingga 135 darjah

PERKHIDMATAN

Selepas ujian awal servo MG995 dan MG996 di mana semuanya diganti. Kesemua 20 servos diganti dengan DS32228 20kg servo yang memberikan peningkatan pemusatan dan peningkatan kapasiti beban.

Penting untuk menguji setiap servo dengan teliti menggunakan program ujian yang sesuai. Saya mengubah suai program contoh "sapuan" yang sederhana untuk menguji kedudukan 0, 90, dan 180 secara khusus, rutin ujian ini dijalankan selama minimum 5 minit untuk setiap servo dan kemudian diulang sehari kemudian.

CATATAN: Menggunakan papan Arduino Uno standard yang dikuasakan oleh kabel USB mungkin tidak memberikan voltan yang mencukupi untuk menjalankan servo tertentu. Saya mendapati bahawa servo 4.85v yang diterima dari Uno menyebabkan tingkah laku tidak menentu dengan servos DS3218, meningkatkan voltan ini menjadi 5.05v menyembuhkan masalah ini. Oleh itu, saya memutuskan untuk menjalankan servo pada 6v. Pada akhirnya saya mendapati bahawa voltan 6.4v diperlukan kerana 6v menyebabkan tingkah laku servo yang tidak menentu.

Langkah 7: PEMBINAAN

KAKI

Dimulakan dengan peletakan bahagian kit Hexapod. Semua tanduk bulat servo memerlukan pembesaran lubang matting di kedua-dua hujung Femur dan semua lubang Coax. Setiap tanduk servo dipasang pada Coax dan Femur yang sesuai dengan empat skru dan skru kelima melalui pusat kepala servo. Semua badan servo dilampirkan menggunakan empat baut dan mur. Pemasangan servo Coax, untuk masing-masing dari enam kaki, mempunyai bantalan yang terpasang di bahagian bawah pelekap menggunakan satu baut dan mur. Setiap pemasangan servo Coax dipasang, menggunakan empat baut dan mur, pada pemasangan servo Femurnya dengan pemasangan ini diputar 90 derajat. Kepala servo Femur dilekatkan pada salah satu hujung lengan Femur dengan hujung Femur yang lain melekat pada kepala servo Tibia. Enam servo Tibia dipasang di bahagian atas enam kaki dengan empat baut dan mur. Setiap efektor hujung kaki ditutup dengan but getah lembut untuk memberikan cengkaman tambahan. Didapati bahawa tanduk servo yang disediakan terlalu besar untuk dipasang ke sambungan Coax, Femur, dan Tibia sehingga semua lubang pusat diperbesar hingga 9mm. Ucapan terima kasih saya kepada "Toglefritz" untuk Capers II yang diarahkan mengenai elemen pembinaan kit Hexapod. Walau bagaimanapun, saya menyimpang dari pembinaan di satu kawasan iaitu pemasangan tanduk servo ke kedua-dua hujung Femur. Saya memutuskan untuk membesarkan lubang tengah Femur untuk membiarkan pusat servo tanduk melaluinya dengan ini memberikan kekuatan servo tanduk tambahan kerana ia lebih dekat dengan servo dan kedua sendi ini mengalami tork maksimum. Setiap tanduk servo dilekatkan pada Femur menggunakan dua skru penoreh diri M2.2, hujung skru ini dilepaskan dan diikat rata. Semua bolt M3 terpasang dengan ketat.

TUBUH

Badan terdiri daripada dua pelat masing-masing dengan enam lubang, setiap lubang digunakan untuk memasang tanduk servo Coax. Dua bateri 6V 2800mAh dipasang di bahagian bawah plat bawah menggunakan Velcro. Empat tegak M3 yang meluas tepat di bahagian bawah dudukan bateri terpasang, masing-masing mempunyai but getah lembut yang meluncur ke bahagian bawah, ini menyediakan pangkalan yang stabil di mana Hexapod dapat berehat. Bahagian atas plat bawah mempunyai Arduino Mega dan perisai Sensornya yang dilampirkan menggunakan empat pelat 5mm. Di bahagian atas plat bawah terpasang ketinggian 4 x M3 6cm tinggi, ini mengelilingi Arduino Mega dan memberikan sokongan untuk plat atas. Plat atas mempunyai kotak 120mm x 70mm x 30mm yang melekat padanya, ini akan menempatkan servo leher yang pertama, dan skrin LCD. Tempat kedua 2, pemegang bateri 2 x 18650 dipasang di bahagian bawah plat atas ke belakang papan Arduino Mega menghadap ke arah depan Hexapod.

Plat atas mempunyai enam tanduk servo yang masing-masing dilekatkan dengan empat skru M2.2. Di bahagian atas plat dipasang kotak 70mm x 120mm x 30mm di mana pemegang bateri 2 bay 18650, suis dua tiang, LED hijau, dan paparan LCD IC2 16 x 2 dipasang. Selain itu, servo leher pertama juga dipasang, kuasa dan kabel data servo leher kedua melewati lubang untuk memberi makan modul servo kedua dan Arduino V3 NodeMcu. Kabel data lebih jauh melewati kotak atas dan memberi makan modul ultrasonik HC-SR04, sekali lagi terletak di kepala. Kabel data dan kuasa kedua juga melewati kepala untuk menghidupkan cincin led pixie.

Dua kabel data servo dan kabel data HC-SR04 dimasukkan melalui plat atas sementara modul Bluetooth dipasang di bahagian bawah plat menggunakan pad bentuk neon dan lem panas. Pengurusan kabel baki 18 kabel servo data mesti ada sebelum percubaan untuk memasang plat atas ke plat bawah dengan menggunakan skru 4 x M3 yang masuk ke dalam pelat 4 x M3 yang dipasang pada plat bawah. Sebagai sebahagian daripada proses pemasangan plat bawah atas, keenam-enam servo Coax juga mesti diletakkan pada kedudukan yang betul dengan bantalan dipasang ke lubang plat bawah dan kepala servo dipasang ke tanduk plat atas. Setelah dipasang bahagian atas enam servo Coax diamankan dengan skru 6 M3. Oleh kerana kedudukan servo horn untuk enam servo Coax, 4 x M3 menonjol perlu dikurangkan ketinggian sebanyak 2mm, sehingga bantalan servo Coax duduk dengan betul di plat bawah.

KETUA

Kepala terdiri daripada dua servo 90 darjah antara satu sama lain, satu diletakkan di dalam kotak yang melekat pada plat atas, dan yang kedua dipasang pada yang pertama melalui tanduk servo menggunakan bahagian plat tembaga berbentuk U. Tanduk servo kedua dilekatkan pada pendakap tembaga berbentuk L yang melekat pada kotak 70mm x 70mm x 50mm dengan dua baut dan mur. Kotak itu membentuk kepala, di dalamnya terpasang kamera Ardcam, modul ultrasonik HC-SR04, dan modul Arduino V3 NodeMcu, dan LED kuasa. Kedua-dua modul ultrasonik menghantar dan menerima kepala sensor menonjol melalui bahagian depan kotak seperti lensa kamera. Mengelilingi lensa di bahagian luar kotak adalah cincin LCD Nero pixie 16. LED kuasa NodeMcu dilihat melalui lubang di plat belakang kepala, kabel kuasa, kabel data modul ultrasonik, dan kabel kuasa data pixie Neon masuk melalui lubang di antara plat belakang dan plat kepala.

ELEKTRONIK

Gambar rajah Fritzing berikut menunjukkan elektronik badan dan kepala. Garis VCC dan GRD tidak ditunjukkan untuk 20 servo untuk membantu kejelasan rajah. Modul Bluetooth, melalui Aplikasi Android., Mengawal pergerakan Hexapod termasuk servo lehernya. Modul Arduino NodeMcu berasaskan WIFI mengawal modul kamera Arducam. Semua servos dilekatkan pada pelindung sensor Arduino melalui satu blok yang mengandungi VCC, GRD, dan garis isyarat. Kabel jumper DuPont 20cm standard digunakan untuk menyambungkan Bluetooth BT12, HC-SR04, dan IC2 LCD.

PENGESAHAN LEG

Ini adalah salah satu bidang persiapan yang paling sukar sebelum mengerjakan pergerakan Hexapod. Idea awal adalah mengatur semua kaki ke yang berikut, servo Coax 90 darjah, servo Femur hingga 90 darjah, dan servo Tibia ditetapkan ke 90 dengan kedudukan kaki fizikal ditetapkan ke 105 darjah untuk kaki 2, 4, dan 6, dan 75 darjah untuk kaki 1, 3 dan 5. Hexapod diletakkan di permukaan rata yang terletak pada empat penyokong di bawah penutup bateri. Kaki ini berada pada titik jarak yang sama antara setiap kaki dan pada jarak yang sama dari badan. Semua kedudukan ini bertanda di permukaan aras. Semasa pembinaan kaki, titik tengah setiap servo dijumpai, ini harus menjadi kedudukan servo 90 darjah. Kedudukan lalai 90 darjah ini digunakan dengan semua servo.

Coax servo 2 dan 5 wajah dalaman selari antara satu sama lain, ini berlaku untuk servo 1 dan 6, dan 3 dan 4. Semua servo Femur dan Coax dipasang bersama pada jarak 90 darjah antara satu sama lain semasa fasa pembinaan. Semua servo Femur mempunyai lengan Femur yang melekat pada mereka pada sudut 90 darjah. Semua servo Tibia melekat pada Tibia pada 90 darjah. Servo 2, 4, dan 6 Tibia dilekatkan pada lengan Femur pada 105 darjah, sementara servo Tibia 1, 3, dan 5 dilekatkan pada lengan Femur pada 75 darjah.

Penting untuk diperhatikan bahawa semasa menguji, semua servo harus dipantau untuk suhu, servo panas bermaksud servo berfungsi terlalu keras dan mungkin gagal, kebanyakan servo akan terasa panas ketika disentuh.

Kalibrasi awal adalah memindahkan Hexapod dari kedudukan rehatnya, setelah dihidupkan, ke kedudukan berdiri yang stabil, stabil, rata, dan paling penting tidak ada servo yang melebihi pemanasan. Untuk mengekalkan kedudukan yang stabil, perlu menulis kepada setiap servo dengan kelewatan kurang dari 20 milisaat, 10 milisaat digunakan. Semua servo hanya boleh bergerak dari 0 hingga 180 darjah dan dari 180 darjah ke 0, jadi untuk semua servo Femur 0 dan 180 darjah adalah menegak dan 90 darjah mendatar.

Sebelum melampirkan setiap servo, penulisan inisialisasi dikirim ke setiap servo yang telah ditentukan sebelumnya sehingga memberikan sudut rehatnya sekarang, iaitu. kedudukan semasa servo berada semasa berehat. Ini adalah 90 darjah untuk semua servo Coax, 55 darjah untuk servo Femur dan Tibia 1, 3 dan 5, dan 125 darjah untuk servo Femur dan Tibia 2, 4, dan 6.

Penting untuk diperhatikan bahawa bateri harus sentiasa diisi penuh pada permulaan sesi penentukuran.

Hexapod selalu bermula dari posisi rehat, seluruh badan disokong oleh empat kaki. Dari kedudukan ini, semua servos Femur dan Tibia dikitar dari kedudukan permulaan hingga kedudukan berdiri, dan pada ketika itu semua servo berada pada 90 darjah. Untuk melengkapkan kedudukan berdiri, perintah "berdiri" dikeluarkan, perintah ini memerlukan semua kaki untuk mengangkat dan turun lagi dalam dua set tiga pergerakan kaki, kaki 1, 5, dan 4, dan 2, 6 dan 3.

Langkah 8: PERISIAN

Perisian ini terdiri daripada tiga bahagian, bahagian pertama adalah kod Arduino yang berjalan di Arduino Mega, bahagian kedua adalah kod Arduino yang berjalan pada modul NodeMcu di kepala. Komunikasi adalah melalui unit Bluetooth BT12 yang menerima perintah dari tablet Android, yaitu Samsung Tab 2, yang menjalankan aplikasi khusus yang dibuat oleh Android Studio. Aplikasi inilah yang mengirimkan perintah ke Hexapod. Aplikasi yang sama juga menerima suapan video langsung dari modul NodeMcu melalui WIFI terbina dalam.

KOD ANDROID

Kod Android yang dipesan lebih dahulu, dikembangkan menggunakan Android Studio, menyediakan platform tempat aplikasi dua layar dijalankan. Aplikasi ini memiliki dua layar, layar utama memungkinkan pengguna mengeluarkan perintah ke Hexapod dan melihat umpan video yang berasal dari kepala hexapod. Skrin kedua, diakses melalui butang WIFI, membolehkan pengguna menyambung ke Bluetooth hexapod terlebih dahulu dan kedua hot spot WIFI yang dihasilkan oleh kad NodeMCU Arduino di kepala hexapod. Aplikasi ini mengirimkan perintah satu huruf, melalui siri 9600 Baud, dari Tablet melalui Bluetooth yang disisipkan ke Bluetooth BT12 yang dilampirkan pada hexapod.

KOD ARDUINO

Pengembangan kod dimulakan dengan pengembangan program pengujian yang dirancang untuk menguji fungsi asas Hexapod, kepala dan badannya. Oleh kerana kepala dan operasinya benar-benar terpisah dari badan, pengembangan perisiannya diuji selari dengan kod fungsi badan. Kod operasi kepala sebahagian besarnya berdasarkan pengembangan sebelumnya dengan memasukkan pergerakan servo. Kod tersebut merangkumi operasi paparan LCD 16x2, modul ultrasonik HC-SR04 dan cincin cahaya 16 LED. Pembangunan kod lebih lanjut diperlukan untuk menyediakan akses WIFI ke suapan video langsung dari kepala.

Kod fungsi badan pada mulanya dikembangkan untuk menyediakan lampiran servo awal dan kedudukan awal semasa berehat. Dari kedudukan ini Hexapod diprogramkan untuk hanya berdiri. Pembangunan kemudian dilanjutkan dengan pergerakan tambahan Hexapod dan penggabungan bahagian kod kepala dan badan dengan komunikasi bersiri dengan aplikasi Android.

Kod servo ujian dibenarkan untuk pengembangan pergerakan kaki dan badan, iaitu:

1. InitLeg - Membolehkan kedudukan kaki rehat, kedudukan kaki berdiri, kedudukan kaki awal kepiting untuk berjalan kiri atau kanan, kedudukan kaki awal untuk berjalan ke hadapan atau ke belakang.

2. Gelombang - Membolehkan kaki depan bergerak, empat kali, sebelum kembali ke posisi berdiri.

3. TurnLeg- Membolehkan Hexapod membelok ke kiri atau kanan.

4. MoveLeg- Membolehkan Hexapod berjalan ke hadapan atau ke belakang.

5. CrouchLeg- Membolehkan Hexapod melengkung ke hadapan ke kaki depan atau ke belakang ke kaki belakangnya.

Pergerakan kaki berdasarkan pasangan kaki yang bekerjasama, jadi kaki 1 dan 2, 3 dan 4, 5 dan 6 berfungsi sebagai pasangan. Pergerakan terdiri daripada dua tindakan asas, jangkauan ke depan dan tarikan, dan tolakan ke belakang. Untuk berjalan ke belakang kedua-dua pergerakan ini dibalikkan, jadi misalnya berjalan ke depan, kaki 1 dan 2 tarik, sementara kaki 5 dan 6 menolak, kaki 3 dan 4 memberikan kestabilan. Berjalan ketam hanyalah tindakan yang sama tetapi diatur pada 90 darjah ke badan, dalam hal ini kaki 3 dan 4 juga bergerak dengan cara yang sama seperti kaki yang lain. Semasa berjalan kaki pasangan bergerak secara bergantian, namun ketika kaki ketam berjalan kaki 1 dan 5 berfungsi sebagai pasangan sementara kaki 3 berfungsi pada langkah ganti ke kaki 1 dan 5.

Perihalan Fungsi Pergerakan berikut untuk setiap fungsi pergerakan utama yang masing-masing terdiri daripada unsur-unsur pergerakan yang disatukan dan bertindak dalam urutan yang ditetapkan.

MEMULIHKAN: Bermula dari posisi berdiri, semua servo Femur bergerak ke atas untuk menurunkan badan ke empat penyokong. Pada masa yang sama semua servo Tibia bergerak ke dalam.

STANDING: Bermula dari posisi rehat semua servo Tibia bergerak ke luar, apabila ini selesai semua servo Femur bergerak ke posisi 90 darjah, akhirnya semua servo Tibia bergerak ke posisi 90 darjah pada masa yang sama.

KIRI KIRI: Kaki 1, 3, dan 5 bergerak ke belakang dari kepala sebanyak 45 darjah, pada masa yang sama kaki 2, 4, dan 6 bergerak ke hadapan menuju ke kepala. Setelah selesai semua servo Coax bergerak dari kedudukannya sekarang kembali ke kedudukan 90 darjah standard, pergerakan ini akan berlawanan arah arah jam ke badan.

MENGHIDUPKAN KANAN: Kaki 1, 3, dan 5 bergerak ke hadapan menuju kepala sebanyak 45 darjah, pada masa yang sama kaki 2, 4, dan 6 bergerak ke belakang dari kepala kepala. Setelah selesai semua servo Coax bergerak dari kedudukannya sekarang kembali ke kedudukan 90 darjah standard, pergerakan ini akan mengikut arah jam ke badan.

PENINGKATAN HINGGA: Kaki 1 dan 2 lebih rendah menggunakan servo Femur dan Tibia, sementara kaki 5 dan 6 dinaikkan menggunakan servo Femur dan Tibia mereka, kaki 3 dan 4 tetap pada kedudukan standard.

LATAR BELAKANG: Kaki 1 dan 2 dinaikkan menggunakan servo Femur dan Tibia, sementara kaki 5 dan 6 diturunkan menggunakan servo Femur dan Tibia mereka, kaki 3 dan 4 tetap pada kedudukan standard.

GELOMBANG: Rutin ini hanya menggunakan kaki 1 dan 2. Servo Coax bergerak dalam busur 50 darjah, sementara Femur dan Tibia juga bergerak dalam busur 50 darjah. Kaki 3 dan 4 bergerak ke hadapan menuju kepala sebanyak 20 darjah, ini menyediakan platform yang lebih stabil.

PERJALANAN KE DEPAN: Kaki 1 dan 6, 2 dan 5, dan 3 dan 4 mesti bekerjasama. Oleh kerana kaki 1 menarik badan, kaki 6 mesti menolak badan, sebaik sahaja tindakan ini selesai, kaki 2 dan 5 mesti melakukan tindakan yang sama, sementara setiap kitaran tindakan ini berlaku kaki 3 dan 4 mesti melakukan bergerak ke hadapan secara rutin.

Fungsi modul kaki ujian awal membolehkan reka bentuk untuk setiap tiga pergerakan kaki. Tiga pergerakan kaki diperlukan kerana kaki yang bertentangan hanya melakukan pergerakan terbalik. Modul kaki 1, 3 dan 6 gabungan baru dibangunkan, diuji dan disalin untuk modul kaki 2, 4 dan 5 kaki terbalik kedua. Menguji pergerakan kaki heksapod dicapai dengan meletakkan hexapod pada blok yang dinaikkan sehingga membiarkan kaki bergerak sepenuhnya tanpa menyentuh tanah. Pengukuran diambil semasa kaki bergerak dan didapati bahawa semua kaki bergerak secara mendatar jarak 80mm dan pada masa yang sama tetap 10mm dari tanah pada titik terendah semasa pergerakan. Ini bermaksud Hexapod hanya akan bergoyang dari sisi ke sisi semasa pergerakan dan semua kaki akan mempunyai daya tarikan yang sama semasa pergerakan.

JALAN KEMBALI:

KRAF WALKING LEFT: Pergerakan awal dimulakan dengan kaki 1, 2, 5 dan 6 semuanya berpusing 45 darjah ke arah arah perjalanan. Ini meletakkan semua kaki sesuai dengan arah perjalanan, kaki 3 dan 4 sudah berada dalam arah yang betul. Femur dan Tibia setiap kaki bermula pada kedudukan 90 darjah lalai. Gait ini terdiri daripada dua set tiga kaki yang bekerja pada langkah gantian, kaki 1, 5 dan 4, dan kaki 3, 2, dan 6. Setiap set tiga kaki berfungsi dengan menarik dengan kaki depan, Ie 1 dan 5 dan menolak dengan kaki 4, pergerakan ini kemudian dibalikkan sehingga kaki 3 menarik sementara kaki 2 dan 6 menolak, tidak ada servo Coax yang melakukan apa-apa semasa pergerakan ini. Setiap set tiga kaki mengangkat set kaki pegun yang lain semasa set pertama bergerak.

JALAN KELAB KRAB:

CATATAN: Kepala akan berpusing ke arah ketam berjalan sama ada ke kiri atau kanan. Ini membolehkan pengesanan ultra sonik HC-SR04 digunakan semasa berjalan.

PENGATURAN KAK: Agar Hexapod dapat berdiri sama rata, semua kaki mesti berdiri dengan ketinggian yang sama. Meletakkan Hexapod pada blok dan kemudian menggunakan rutin berdiri dan Rehat adalah mungkin untuk mengukur jarak dari tanah setiap efektor akhir. Saya menambah kasut getah pada setiap efektor pertama untuk menambah cengkaman tetapi juga untuk membolehkan sedikit penyesuaian pada panjang kaki, dengan tujuan 5mm atau kurang antara semua kaki. Menetapkan setiap servo hingga 90 darjah adalah mudah, namun penyambungan setiap tanduk servo ke kedua-dua hujung Femur boleh dan menyebabkan masalah kerana perbezaan sudut putaran tulang belakang yang sangat kecil menyebabkan ketinggian kaki berbeza 20mm. Menukar skru ke lubang pemasangan yang berbeza di tanduk servo membetulkan perbezaan ketinggian 20mm ini. Saya bertekad untuk menyelesaikan masalah ini dengan menggunakan kaedah ini daripada harus mengimbangi perbezaan ketinggian ini menggunakan perisian.