Hexapod DIY: 6 Langkah

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

Dalam arahan ini saya akan memberi anda panduan langkah demi langkah untuk membuat bluetooth, Hexapod kawalan jauh.

Pertama, ini adalah heksapod besar, dan untuk memindahkannya, anda memerlukan 12 motor Servo yang kuat (MG995) dan untuk menangani jumlah isyarat PWM ini (untuk mengawal setiap motor) cara termudah untuk melakukannya adalah dengan menggunakan Arduino Mega 2560 Perlu diketahui bahawa beberapa peralatan tambahan telah digunakan, seperti pencetak 3D dan mesin pemotong WaterFlow. Sekarang anda akan menemui semua bahan yang digunakan dan langkah-langkah yang anda perlukan untuk membina salah satu robot ini.

Langkah 1: Apa yang Anda Perlu

Peralatan

Pateri solder, mesin cetak 3D, mesin pemotong jet air.

Bahan

• Filamen percetakan 3D PLA
• silikon,
• pedacer keluli
• Skru M3X20
• Skru M3X10
• Kacang M3
• Pencuci M3
• Galas bebola 623zz
• Perisian CAD

Komponen

• (12) Motor servo MG995
• (2) bateri 9V
• (1) Bateri 6V, 7Amps
• Kamera GoPro
• Arduino MEGA
• Arduino NANO
• (2) Joystick
• (2) Modul Bluetooth HC-05
• (1) Potensiometer 10K

Langkah 2: Mekanik & Merangka Bahagian yang Anda Perlu

Reka bentuk mekanikal

Reka bentuk mekanikal bermula dari bilangan servomotor yang akan digunakan setiap kaki. Dalam projek ini diputuskan untuk menggunakan 2 servo per kaki, memberikan lebih banyak derajat kebebasan dan menjadikan keindahannya luar biasa. Adalah jelas untuk menyebutkan bahawa dalam mana-mana jenis mekanisme, mesin atau robot, semakin banyak tahap kebebasan yang anda miliki, semakin besar keindahan pergerakan dan tindakan anda. Dalam rancangan, keperluan dan batasan projek ini, terdapat 12 penggerak yang akan digunakan, 2 per kaki. Seperti yang disebutkan, motor servos akan menjadi komponen utama kaki, katakan ia adalah titik yang mewakili sendi robot. Oleh yang berlainan pergerakan ke mesin dipicu, bersama-sama, akan mensimulasikan pergerakan membuatnya berjalan. Berdasarkan dimensi servomotor yang disebutkan sebelumnya, selongsong dirancang di mana penggerak jenis ini dipasang. Dimensi yang satu ini memberikan titik rujukan untuk merancang sistem pengancing, untuk elemen sokongan dan penyambung untuk apa yang akan membentuk kaki secara keseluruhan. Salah satu motor servo diposisikan secara menegak dan yang lain secara mendatar, ini terutama disebabkan oleh arah di mana porosnya akan berputar dan mengaktifkan elemen yang diikatnya dan dengan demikian mengembangkan pergerakan dalam x atau y, yang diperlukan untuk berjalan heksapod. Apabila melihat gambar dan gambar, anda dapat melihat titik-titik di mana ia dipasang ke pangkalan utama, yang merupakan plat robot. Sekiranya anda melihat servomotor dalam kedudukan tegak, anda akan melihatnya berada di antara kedua-dua plat. Salah satunya diikat di bahagian atas dan yang lain di bahagian bawah. Dari sana, penyambung dan bar akan memudahkan sokongan untuk servomotor kedua dalam kedudukan mendatar, dari mana 4 jenis penyambung berfungsi sebagai bahagian kaki. Ini membolehkan pergerakan mekanikal yang mensimulasikan dan mengaktifkan mengangkat dan menggerakkan elemen ini; yang merangkumi dua batang ini yang memegang komponen terbesar kaki, di mana ia bersandar dan meninggalkan hampir keseluruhan berat robot.

Seperti disebutkan sebelumnya, ada batasan yang menentukan rancangan anda. Mereka boleh menjadi pelbagai jenis sama ada mekanikal, ekonomi, atau sumber penting lain untuk operasi mesin anda. Unsur-unsur mekanikal ini; dalam hal ini servomotor, menetapkan dimensi robot. Inilah sebabnya mengapa reka bentuk yang dicadangkan dalam manual ini mempunyai dimensi seperti itu, kerana ia bermula terutamanya dari penggerak dan pengawal terpilih, yang kemudiannya ditambahkan bateri besar.

Penting untuk mengatakan bahawa reka bentuk mekanikal tidak ditakrifkan untuk ditiru seperti yang dicadangkan. Ini bahkan dapat dioptimumkan melalui simulasi tekanan dan keletihan elemen utama, bar dan / atau penyambung. Dengan mengambil kira kaedah pembuatan terpilih, pembuatan aditif, anda dapat memanfaatkan sepenuhnya merancang, mensimulasikan dan mencetak padatan yang paling sesuai dengan muatan dan aplikasi anda. Sentiasa mempertimbangkan elemen asas sokongan, pengikat dan galas, untuk apa yang anda perlukan. Ini sesuai dengan peranan yang mereka mainkan dalam mekanisme. Oleh itu, anda harus memikirkan spesifikasi unsur-unsur ini supaya mereka mempunyai tempat yang sesuai bersama dengan bahagian kaki yang lain.

Langkah 3: Merancang Elektronik

2 PCB yang direka untuk robot.

1 adalah papan utama yang akan dipasang di robot dan yang kedua adalah untuk elektronik di alat kawalan jauh. PCB dirancang dengan menggunakan perisian Fritzing dan kemudian dimesin menggunakan Router CNC untuk ukiran PCB.

PCB utama merangkumi Arduino Mega serta modul bluetooth, semua servo disambungkan juga dan menggunakan dua talian kuasa yang datang terus dari bateri ke 2 terminal skru.

PCB alat kawalan jauh mempunyai lebih banyak komponen tetapi lebih padat, bermula dengan pemasangan Arduino Nano, padanya disambungkan dua kayu bedik untuk mengawal arah dan pergerakan Hexapod, satu butang tekan dengan perintang 220Ohms yang sesuai, sebuah potensiometer untuk menyesuaikan ketinggian robot dan modul bluetoothnya HC05. Semua papan dikuasakan menggunakan bateri 9V dan elemen di atasnya dikuasakan menggunakan Output 5v dari papan Arduino.

Selepas reka bentuknya, PCB dapat dihasilkan dengan alat pemesinan PCB khas CNC dan kemudian anda boleh memasang semua komponen di papan.

Langkah 4: Langkah 4: Berkumpul

Setelah menyediakan semua bahagian, skru dan galas yang dicetak serta alat untuk memasang robot, anda boleh memulakan dengan pemasangan bahagian yang sesuai, dengan mempertimbangkan bahawa asas servo menegak dipasang mempunyai plat atas dan yang lebih rendah, 6 kepingan ini dengan servomotor di dalamnya. Sekarang gandingan ke poros servomotor diskrukan dan bahagian ini disambungkan: "JuntaServos" yang pada rakan sejawatnya mempunyai galas yang sesuai untuk memudahkan putaran antara kedua-dua bahagian. Kemudian ia akan disambungkan ke servo kedua, servo mendatar dan set bar masing-masing yang menghubungkan dengan 2 segmen lain, membuat pemasangan langsung ke hujung keluli. Kedua-duanya tersekat dengan skru yang ditunjukkan. Untuk menyelesaikan dengan kaki, hujung yang dicetak dalam PLA dimasukkan di bawah tekanan.

Prosedur ini mesti diulang 6 kali untuk memasang 6 kaki yang menyokong dan mengaktifkan robot. Akhirnya; letakkan kamera di plat atas, sesuaikan seperti yang dikehendaki oleh pengguna.

Langkah 5: Langkah 5: Pengekodan

Dalam bahagian ini akan diterangkan sedikit bagaimana kod tersebut berfungsi. dan ia akan dibahagikan kepada dua bahagian, kod alat kawalan jauh dan kod heksapod.

Pertama pengawal. Anda ingin membaca nilai analog dari potensiometer di joystick, Disarankan agar nilai-nilai ini ditapis dan mencukupi untuk memperoleh nilai hanya apabila perubahan ini berada di luar julat yang ditentukan dalam kod. Apabila ini berlaku, nilai jenis array karakter dihantar menggunakan fungsi Arduino Serial.write melalui bluetooth untuk menunjukkan bahawa salah satu nilai telah mengubahnya untuk dapat melakukan sesuatu setelah modul bluetooth lain menerimanya.

Kini kod Hexapod juga boleh dibahagi dalam 2 bahagian.

Bahagian pertama adalah di mana fungsi yang akan dibuat sesuai dengan mesej yang diterima oleh bluetooth ditetapkan dan bahagian yang lain adalah di mana perlu dilakukan untuk membuat fungsi yang dilakukan oleh hexapod, seperti berjalan ke depan, mundur, memutar, lain-lain perkara yang ingin anda lakukan dalam kod adalah menetapkan pemboleh ubah yang diperlukan untuk operasi komunikasi bluetooth dan fungsi servo dan pergerakannya di setiap kaki.

fungsi Serial.readBytesUntil digunakan untuk memperoleh keseluruhan susunan watak, iaitu 6, semua perintah mempunyai 6 aksara, itu adalah sesuatu yang sangat penting untuk diambil kira. Di forum Arduino, anda dapat mencari rujukan tentang cara memilih parameter yang optimum agar mesej diterima dengan betul. Setelah memperoleh keseluruhan pesan, ia dibandingkan dengan fungsi strcmp (), dan sekumpulan fungsi if yang menetapkan nilai pada pemboleh ubah kemudian digunakan untuk menetapkan fungsi hexapod dalam fungsi suis.

Terdapat fungsi tambahan, salah satunya ketika menerima perintah "POTVAL" mengubah ketinggian robot, fungsi lain mengubah ketinggian relatif setiap kaki dan putaran statiknya, ini dapat dicapai dengan joystick, dan ketika tombol ditekan dalam kawalan, perintah "BOTTON" diterima dalam kod heksapod dan mengubah kelajuan pergerakan heksapod.

Langkah 6: Menguji

Dalam video berikut ditunjukkan bagaimana Hexapod berkembang dari masa ke masa dan untuk melihat ujian dan hasil akhirnya.