Jasper the Arduino Hexapod: 8 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:19

Data e Projektit: Nëntor 2018

P ORMBLEDHJE (JASPER)

Gjashtë këmbë, tre servo për këmbë, 18 servo sistem lëvizjeje të kontrolluar nga një Arduino Mega. Shërbimet e lidhura nëpërmjet mburojës së sensorit Arduino Mega V2. Komunikimi me Hexapod përmes modulit Bluetooth BT12 duke folur për aplikacionin Android të porositur. Sistemi mundësohet nga 2 x 18650, 3400mAh dhe 2 x 2400mA bateri të vendosura secila me Velcro nën trupin e gjashtëkëndëshit. Ofrohet një ndërprerës i ndërrimit të energjisë për të dy sistemet Servo dhe Control, siç është një dritë treguese e gjelbër në kokën e gjashtëkëndëshit. Komandat përsëriten në një ekran LCD 16x2. Furnizimi me video, unaza e lehtë dhe shmangia tejzanore e pengesave janë të vendosura në kokë.

SH NOTNIM: Për hir të mendjes së shëndoshë, unë rekomandoj shumë përdorimin e servove me cilësi të mirë, fillova me servos MG995, 20 prej tyre, 11 prej të cilëve ose u dogj, humbi aftësinë për të përqëndruar, ose thjesht pushoi së punuari.

www.youtube.com/embed/ejzGMVskKec

Hapi 1: PAJISJET

1. 20 x servos DS3218

2. Komplet bazë 1x Hexapod

3. 1x Arduino Mega R3

4. Mburoja e sensorit Arduino Mega v2

5. Mbajtës baterie 1 x 2 bay 18650

6. Ndërprerës i energjisë 2 x dy pole

7. Drita e gjelbër e udhëhequr dhe rezistenca 220kohm

8. Paketa baterie 2 x 6v 2800mAh me fiksim Velcro

9. Bateri 2 x 18650 x 3400mAh

10. Modul Sonar 1x HC-SR04

11. 1 x modul Bluetooth BT12

12. 1 x Arduino V3 NodeMcu Lua WIFI ESP8266 12E bordi i zhvillimit IOT

13. 1 x Mburoja e kamerës Arducam Mini Modul me OV2640 2 Megapixels Lente

14. 1 x Unazë me dritë LCD Pixie Neon 16

15. Ekran LCD 1 x 16x2 i linjës me përshtatës IIC të bashkangjitur.

16. Prizë 1 x 5v për Arduino Mega

17. Prizë mikro USB 1 x 5v për modulin NodeMcu.

18. 1 x modul konvertuesi DC në DC Buck

19. 1 x 70mm x 120mm x 39mm kuti plastike e zezë katrore (Trupi)

20. Kuti plastike e zezë 1 x 70mm x 50mm x 70mm (Koka)

21. 4 x 40mm prej qëndrese bronzi M3 plus 4 mbështetëse mbështetëse prej gome

22. Kabllo të ndryshme kërcyese nga mashkulli tek mashkulli, lidhës, vida dhe bulona m3 dhe, zam i nxehtë

Lëvizja e këmbëve duke përdorur logjikën e porositur. Lëvizja e kamerës përmes dy servove të pavarur duke hequr dorë, poshtë, majtas, djathtas dhe lëvizje në qendër. Kamera e kontrolluar nga lidhja WIFI, duke u shfaqur në pamjen WebView në Aplikacionin Android.

Hapi 2: SERVOS

Secila ka maksimum 180 gradë në

lëvizje minimale 0 gradë.

Çdo servo i identifikuar me kombinimin e tre numrave, LegCFT; ku C është trupi (COXA), F është kofshë (FEMUR), dhe T është bërryl (TIBIA), kështu që 410 do t'i referohej këmbës së katërt dhe Tibia servo, në mënyrë të ngjashme 411 do t'i referohej këmbës së katërt dhe servo Tibia. Sekuenca e numërimit do të ishte 100 deri në 611. Çdo këmbë servo të ketë këmbë me bazë gome për të ndikuar në jastëk dhe për të siguruar një kontroll më të mirë.

Këmba 1: 100, 110, 111 Përpara

Këmba 2: 200, 210, 211 këmbë2-këmbë1

Këmba 3: 300, 310, 311 këmbë4-këmbë3

Këmba 4: 400, 410, 411 këmbë 6-këmbë5

Këmba 5: 500, 510, 511 Prapa

Këmba 6: 600, 610, 611

Pozicioni i paracaktuar për të gjithë Servos Coax është 90 gradë.

Pozicioni i paracaktuar për Femur Servos është 90 gradë, 45 gradë është pozicioni i pushimit.

Pozicioni i paracaktuar për Tibia Servos për të gjitha këmbët është 90 gradë, këmbët 1, 3 dhe 5 përdorin 175 gradë ndërsa pozicioni i pushimit dhe këmbët 2, 4 dhe 6 përdorin 5 gradë.

Qafa 1: 700 E kufizuar në 75 deri në 105 gradë për lëvizje lart e poshtë

Qafa 2: 800 Kufizuar në 45 deri në 135 gradë për lëvizje majtas dhe djathtas

Lëvizja servo e kufizuar në tre "shkrime" para se të përfshihet një vonesë prej 10 milisekonda, para se të lëshohen komandat e mëtejshme të "shkrimit". Kjo ndihmon për të zvogëluar ngarkesën në bateritë.

Hapi 3: KOMANDIMET

A = Stop - Qëndroni në pozicionin e paracaktuar.

B = përpara - eci_para

C = anasjelltas - ecje_mbrapsht

D = djathtas - kthehu_djathtas

E = majtas - turn_left

F = lëvizje anash majtas - gaforre_majtas

G = lëvizje anash djathtas - gaforre_djathtas

H = Krahu i pasmë (këmbët 1 dhe 2 në maksimum, 3 dhe 4 këmbë në pozicionin neutral, këmbët 5 dhe 6 në pozicionin minimal)

I = Front_crouch (këmbët 1 dhe 2 në pozicionin minimal, 3 dhe 4 këmbët në pozicionin neutral, këmbët 5 dhe 6 në pozicionin maksimal)

J = kamera e drejtuar - qendra (Qafa 1 dhe Qafa 2 në pozicionin e mesëm, pozicioni i paracaktuar)

K = kamera e majtë - pan_left (Qafa 1, pozicioni në mes, Qafa 2 servo pozicioni minimal)

L = kamera djathtas - pan_right (Qafa 1, pozicioni i mesëm, Qafa 2 servo pozicioni maksimal)

M = kamera lart - pan_up (Qafa 1 pozicioni maksimal, Qafa 2 servo pozicioni i mesëm)

N = kamera poshtë - pan_down (Qafa 1 pozicioni minimal, Qafa 2 servo pozicioni i mesëm)

O = Pushimi (Hexapod) ulet në mbështetëse.

P = Në këmbë - Hexapod qëndron në pozicionin e paracaktuar.

Q = Dritat e fikura

R = Drita jeshile në unazën e dritës Pixie Neon.

S = Drita e kuqe në unazën e dritës Pixie Neon.

T = Drita blu në unazën e dritës Pixie Neon.

U = Dritë e bardhë në unazën e dritës Pixie Neon.

V = Këmbët e përparme valëzojnë.

W = Bri i shëndoshë.

X = Fshij kokën nga e majta në të djathtë.

Y = Luaj Tune.

Hapi 4: LVVIZJA

Pozicioni i servo Coax është gjatësor me boshtin e trupit, kështu që drejt përpara është 0 gradë dhe direkt prapa është 180 gradë. Sidoqoftë, ky Coax dhe të gjithë servot e tjerë do të kufizoheshin në 45 deri në 135 gradë.

Lëvizja e këmbëve përpara, mbrapsht, majtas dhe djathtas të gjitha do të fillonte me ngritjen e këmbës duke përdorur servosin e Femurit dhe Tibisë, pastaj të ndjekur nga lëvizja servo e trupit, dhe në fund ulja e së njëjtës këmbë përsëri duke përdorur servot e Femurit dhe Tibisë Me

Përpara dhe Anasjelltas

Për të lëvizur këmbët përpara ose prapa punoni në çifte, 1 dhe 2, 3 dhe 4, 5 dhe 6. Një lëvizje e thjeshtë përpara përbëhet nga këmbët 1 dhe 2 që lëvizin nga pozicioni i tyre aktual në sa më shumë përpara, pastaj këmbët 3 dhe 4, dhe në fund 5 dhe 6 këmbë përsërisin të njëjtin veprim. Pastaj të gjashtë servos Coax lëvizin nga ky pozicion i zgjatur përpara në pozicionin e tyre fillestar fillestar. E kundërta e këtij procesi përdoret për të lëvizur prapa. Si pjesë e procesit të lëvizjes përpara, njësia tejzanor HC_SR04 do të kontrollojë për pengesat përpara dhe nëse gjendet një ktheni Hexapod ose majtas ose djathtas rastësisht.

Majtas dhe djathtas

Për të lëvizur çiftet e këmbës së majtë ose të djathtë punoni së bashku, por në drejtime të kundërta. Kështu, për shembull për të kthyer këmbën e djathtë 1 lëviz nga pozicioni aktual përsëri në pozicionin 135 gradë ndërsa këmba 2 lëviz përpara në pozicionin 45 gradë. Kjo përsëritet për çiftet e këmbëve 3 dhe 4, dhe 5 dhe 6 këmbë. Në të cilën kohë servos Coax lëvizin pozicionin e tyre origjinal përsëri në pozicionin e tyre të ri duke bërë kështu rrotullimin e trupit në drejtimin e lëvizjes, dmth. e drejte Ky proces vazhdon derisa të ketë përfunduar rrotullimi i kërkuar në të majtë. E kundërta e këtij procesi përdoret për t'u kthyer majtas, kështu që këmba 1 lëviz nga pozicioni i saj aktual përpara në pozicionin 45 gradë, ndërsa këmba 2 lëviz prapa në pozicionin 135 gradë.

Ngrihuni dhe Pushoni

Të dyja këto procese nuk përdorin servo Coax të asnjë prej këmbëve, kështu që për të ngritur servon Tibia, për të gjitha këmbët, lëviz nga pozicioni i tij aktual në maksimumin e tij 45 gradë, ndërsa për të pushuar të njëjtat servo Femur lëvizin në nivelin e tyre më të ulët. pozicion, 175 ose 5 gradë. E njëjta lëvizje vlen për servos Tibia të cilët lëvizin në maksimumin e tyre prej 45 gradë, për qëndrimin në këmbë, dhe minimumin e tyre, dmth. 175 ose 5 gradë për pushim.

Crouch Forward dhe Crouch Backward

Këtu përsëri proceset janë imazhe pasqyre të njëri -tjetrit. Për shtrëngimin përpara, këmbët 1 dhe 2 janë në pozicionin e tyre më të ulët, ndërsa këmbët 5 dhe 6 janë në pozicionin e tyre më të lartë. Në të dy rastet këmbët 4 dhe 5 marrin një pozicion neutral i cili është në përputhje me grupet e këmbëve 1 dhe 2 dhe 5 dhe 6. Për shtrëngimin e këmbëve prapa 1 dhe 2 janë në pozicionin e tyre më të lartë ndërsa këmbët 5 dhe 6 janë në pozicionin e tyre më të ulët.

Hapi 5: KAMERA E KOKADS/SONARI

Koka do të përbëhet nga një kuti plastike katrore 38mm x 38mm x 38mm me një kapak të lëvizshëm. Kutia/koka do të ketë lëvizje të kufizuara vertikale dhe horizontale. Lëvizja do të arrihet me përdorimin e dy servove, një i bashkangjitur në trupin e robotit dhe një i dytë i bashkangjitur në trupin e servos të parë dhe krahu i tij i bashkangjitur në kokë. 7.4v e furnizuar nga dy bateri 18650 do të fuqizojë bordin e zhvillimit Arduino V3 NodeMcu Lua WIFI ESP8266 12E IOT DEVKIT, i bashkangjitur një Mburoje të Kamerave të Modulit Arducam Mini me OV2640 2 Megapixels Lens. Ky rregullim do t'i lejojë robotit të zbulojë pengesat dhe të transmetojë video drejtpërdrejt përmes Wi-Fi në bord. Sonar duke përdorur një HC-SR04 dhe informacione të mundshme të menaxhimit të dritës do të ktheheshin përsëri në Arduino Mega.

Falenderoj Dmainmun për artikullin e tij Arducam Instructables, i cili ishte një ndihmë e madhe në kuptimin tim fillestar se si Arducam mund të përdoret për transmetimin e videove.

Bateri

U vendos që të përdoren dy pako baterie, një për komponentët e kokës dhe bordin Arduino Mega, dhe një paketë e dytë për të furnizuar me energji të gjithë servos. Paketa e parë përbëhej nga 2 x 18650 bateri 3400mAh që furnizonin 7.4v. Paketa e dytë përbëhej nga 2 bateri 6 x 6V 2800mAh të lidhura paralelisht duke dhënë kështu një furnizim me 6.4V por një kapacitet të rritur prej 5600mAh të bashkangjitur në pjesën e poshtme të Hexapod duke përdorur shirita Velcro.

Hapi 6: LVVIZJA E LEG LS

Krahët mund të punojnë në çifte ose veç e veç. Çdo krah përbëhet nga nyja e trupit e quajtur Coax me lëvizje 45 deri në 135 gradë, një nyje e kofshës e quajtur Femur, me lëvizje 45 deri në 135 gradë, dhe së fundi një nyje bërryl e quajtur Tibia, ose efektor fundor, me lëvizje 45 deri 135 gradë Me Softueri me porosi u shkrua për të siguruar lëvizjen e këmbëve.

Llojet e lëvizjes së këmbëve:

Për Coax, 45 gradë është e kthyer mbrapa nga koka, 90 gradë është pozicioni neutral dhe 135 gradë është përballë përpara.

Për Femur, 45 gradë është pozicioni më i lartë nga toka, 90 gradë është pozicioni neutral dhe 135 gradë është pozicioni më i ulët nga toka.

Për Tibia, 45 gradë është pozicioni më i largët nga trupi, 90 gradë është pozicioni neutral, dhe 135 gradë është pozicioni më i afërt me trupin.

Supozoni se të gjithë servos janë në pozicionin neutral, 90 gradë.

Përpara: Këmba 1 dhe 2, Ngritja e Femurit në 135 gradë, Koaksi lëviz në 45 gradë, Tibia lëviz në 45 gradë më larg nga trupi, Femur ulet në 45 gradë. Kjo përsëritet për çiftet e këmbëve 3 dhe 4, dhe palën e këmbës 5 dhe 6. Të 6 servos Coax lëvizin nga 45 gradë prapa në 90 gradë, pozicion neutral, të 6 servot e Femur lëvizin nga 45 gradë në 90 gradë, pozicion neutral. Së fundi, të gjithë servot e Tibia lëvizin nga 45 gradë në 90 gradë, pozicion neutral.

E kundërta: Duke filluar me këmbët 5 dhe 6, pastaj 3 dhe 4, dhe në fund këmbët 1 dhe 2, përndryshe lëvizja është e njëjtë për Coax, Femur dhe Tibia.

Majtas: Këmbët 1, 3 dhe 5 lëvizin në drejtim të kundërt, ndërsa këmbët 2, 4 dhe 6 lëvizin në një drejtim përpara. Si lëvizja përpara ashtu edhe ajo e kundërta përputhen me lëvizjen standarde përpara dhe mbrapsht. Për të përfunduar kthesën të gjashtë servos Coax, lëvizni 45 gradë që e kthen trupin.

Djathtas: Këmbët 2, 4 dhe 6 lëvizin në drejtim të kundërt, ndërsa këmbët 1, 3 dhe 5 lëvizin në një drejtim përpara. Si lëvizja përpara ashtu edhe ajo e kundërta përputhen me lëvizjen standarde përpara dhe mbrapsht. Lëvizja koaks është e ngjashme me atë të mësipërme, por në drejtim të kundërt.

Pushimi: Të gjithë servot Coax dhe Femur në pozicion neutral, të gjithë servot Tibia në pozicionin më të ulët 45 gradë, duke u shtrënguar në mënyrë efektive si në këmbët e përparme, të mesme dhe të pasme.

Shtrihuni mbrapa, qëndroni përpara: Këmbët 1 dhe 2 në pozicionin më të lartë, këmbët 3 dhe 4 në neutrale, dhe këmbët 5 dhe 6 në pozicionin më të ulët.

Qëndroni mbrapa, përkuluni përpara: Këmbët 1 dhe në pozicionin më të ulët, këmbët 3 dhe 4 në asnjanësi, dhe këmbët 5 dhe 6 në pozicionin më të lartë.

Gaforrja majtas: Këmbët 1 dhe 5 ngrihen dhe shtrihen jashtë në të majtë, në të njëjtën kohë këmbët 2 dhe 6 ngrihen dhe kontraktohen nën trup. Me të katër këto këmbë në tokë të gjitha Tibia kthehen në pozicionin e tyre neutral. Në fund këmbët 3 dhe 4 përsërisin të njëjtin proces.

Gaforrja djathtas: Këmbët 2 dhe 6 ngrihen dhe shtrihen jashtë në të djathtë, në të njëjtën kohë këmbët 1 dhe 5 ngrihen dhe kontraktohen nën trup. Me të katër këto këmbë në tokë, të gjitha Tibia kthehen në pozicionin e tyre neutral. Në fund këmbët 3 dhe 4 përsërisin të njëjtin proces.

Lëvizja e kokës së majtë: qafa 1 servo 45 gradë. Të dy servos kthehen në pozicionin 90 neutral.

Lëvizja e kokës së djathtë: qafa 1 servo 135 gradë

Lëvizja lart e kokës: qafa 2 servo 45 gradë

Lëvizja e kokës poshtë: qafa 2 servo 135 gradë

Lëvizja e kokës së panit: qafa 2 lëviz nga 45 në 135 gradë

SERVOS

Pas testimit fillestar servos MG995 dhe MG996 ku të gjithë u zëvendësuan. Të 20 servot u zëvendësuan me servos DS32228 20kg i cili siguroi përqendrim shumë të përmirësuar dhe rritje të kapacitetit të ngarkesës.

Isshtë e rëndësishme që të testoni tërësisht çdo servo duke përdorur një program testi të përshtatshëm. Ndryshova programin e thjeshtë të shembullit "spastrim" për të testuar në mënyrë specifike për pozicionet 0, 90 dhe 180, kjo rutinë e testimit u zhvillua për një minimum prej 5 minutash për secilën servo dhe pastaj u përsërit një ditë më vonë.

SH NOTNIM: Përdorimi i një bordi standard Arduino Uno të mundësuar nga një kabllo USB mund të mos sigurojë tension të mjaftueshëm për të operuar shërbime të caktuara. Kam gjetur se servo 4.85v e marrë nga Uno shkaktoi sjellje të çrregullt me servos DS3218, duke rritur këtë tension në 5.05v shëroi këtë problem. Kështu, vendosa të drejtoj servot në 6v. Në fund zbulova se një tension prej 6.4v ishte i nevojshëm pasi 6v shkaktoi sjellje të çrregullt të servos.

Hapi 7: NDSTRRTIMI

KEGMBT

Filloi me shtrimin e pjesëve të kompletit Hexapod. Të gjithë brirët servo rrethorë kërkuan zmadhimin e vrimës së lyerjes në të dy skajet e Femur dhe të gjitha vrimat Coax. Çdo brirë servo ishte ngjitur në Coax dhe Femur përkatës me katër vida dhe një vidë të pestë përmes qendrës së kokës së servo. Të gjitha trupat servo janë bashkangjitur duke përdorur katër bulona dhe arra. Mbështetësi i servo Coax, për secilën nga gjashtë këmbët, kishte një kushinetë të bashkangjitur në pjesën e poshtme të montimit duke përdorur një rrufe dhe arrë të vetme. Çdo montim servo Coax ishte bashkangjitur, duke përdorur katër bulona dhe arra, në montimin e tij Femur servo me këtë montim të rrotulluar 90 gradë. Koka e servo Femur ishte ngjitur në njërin skaj të krahut Femur me skajin tjetër të Femur bashkangjitur në kokën servo Tibia. Gjashtë servot Tibia ishin ngjitur në pjesën e sipërme të gjashtë këmbëve me katër bulona dhe arra. Çdo efektor i këmbës ishte i mbuluar me një çizme të butë gome për të siguruar kontroll shtesë. U zbulua se briri i servo i furnizuar ishte shumë i madh për t'u fiksuar në lidhjet Coax, Femur dhe Tibia, kështu që të gjitha vrimat qendrore u zgjeruan në 9 mm. Falenderimet e mia për "Toglefritz" për Capers II të tij të udhëzueshëm në lidhje me elementët e ndërtimit të kompletit Hexapod. Sidoqoftë, unë devijova nga ndërtimi në një zonë, përkatësisht lidhja e brirëve të servo në të dy skajet e Femur. Vendosa të zmadhoj vrimën qendrore të Femurit për të lejuar që qendra e servo bririt të kalojë nëpër të duke i dhënë kështu bririt servo forcë shtesë pasi ishte më afër servo dhe këto dy nyje përjetuan çift rrotullues maksimal. Çdo brirë servo ishte ngjitur në Femur duke përdorur dy vida vetë -përgjimi M2.2, skajet e këtyre vidhave u hoqën dhe u vendosën të sheshta. Të gjitha bulonat M3 ishin mbyllur fort të aplikuar.

TRUPI

Trupi përbëhet nga dy pllaka secila me gjashtë vrima, secila vrimë e përdorur për të ngjitur bririn e servo Coax. Dy bateri 6V 2800mAh ishin bashkangjitur në pjesën e poshtme të pllakës së poshtme duke përdorur Velcro. Katër ngritje të qëndrimit M3 që shtriheshin pikërisht në pjesën e poshtme të mbajtësit të baterisë ishin ngjitur, secila kishte një çizme të butë gome të rrëshqitur në pjesën e poshtme, kjo siguron një bazë të qëndrueshme mbi të cilën Hexapod mund të mbështetet. Pjesa e sipërme e pllakës së poshtme ka Arduino Mega dhe mburojën e saj Sensor të bashkangjitur duke përdorur katër fikje 5 mm. Në pjesën e sipërme të pllakës së poshtme ishte ngjitur qëndrimi 4 x M3 nga lartësia 6 cm, këto rrethuan Arduino Mega dhe siguruan mbështetje për pllakën e sipërme. Pllaka e sipërme kishte një kuti 120mm x 70mm x 30mm të bashkangjitur, kjo do të strehojë të parët e servove të qafës dhe ekran LCD. Një mbajtës i dytë 2 bay, 2 x 18650 bateri ishte ngjitur në pjesën e poshtme të pllakës së sipërme në pjesën e pasme të bordit Arduino Mega përballë pjesës së përparme të Hexapod.

Pllaka e sipërme ka gjashtë brirë servo secila të bashkangjitur me katër vida M2.2. Në pjesën e sipërme të pllakës është instaluar një kuti 70mm x 120mm x 30mm në të cilën është instaluar një mbajtës i baterisë 2 kornizë 18650, ndërprerës me dy shtylla, LED i gjelbër dhe një ekran LCD IC2 16 x 2. Përveç kësaj, servo e parë e qafës është gjithashtu e instaluar, fuqia dhe kablloja e të dhënave servo të qafës së dytë kalojnë nëpër një vrimë për të ushqyer servo -n e dytë dhe modulin Arduino V3 NodeMcu. Një kabllo e mëtejshme e të dhënave kalon përmes kutisë së sipërme dhe ushqen modulin tejzanor HC-SR04, i vendosur përsëri në kokë. Një kabllo e dytë e të dhënave dhe energjisë është gjithashtu e kaluar në kokë për të fuqizuar unazën led pixie.

Dy kabllot e të dhënave servo dhe kablloja e të dhënave HC-SR04 futen përmes pllakës së sipërme ndërsa moduli Bluetooth është ngjitur në pjesën e poshtme të pllakës duke përdorur një jastëk neoni dhe ngjitës të nxehtë. Menaxhimi i kabllove të 18 kabllove të mbetura të të dhënave servo duhet të jetë në vend para çdo përpjekjeje për të fiksuar pllakën e sipërme në pllakën e poshtme duke përdorur 4 vida M3 të cilat përshtaten në çelësat e qëndrimit 4 x M3 të cilët ishin bashkangjitur në pllakën e poshtme. Si pjesë e procesit të ngjitjes së pllakës së poshtme të sipërme, të gjashtë servos Coax gjithashtu duhet të vendosen në pozicionin e tyre të duhur me mbajtësen e kushinetës në vrimën e pllakës së poshtme dhe kokën e servo të përshtatet në bririn e pllakës së sipërme. Pasi të jetë pajisur, majat e gjashtë servos Coax sigurohen me 6 vida M3. Për shkak të pozicionit të brirëve servo për gjashtë servos Coax, daljet 4 x M3 duhej të zvogëloheshin në lartësi me 2 mm, në mënyrë që kushinetat e servo Coax të uleshin saktë në pllakën e poshtme.

KOK HE

Koka përbëhet nga dy servos 90 gradë me njëra-tjetrën, njëra e vendosur në kutinë e bashkangjitur në pllakën e sipërme, dhe e dyta e bashkangjitur në të parën përmes bririt të servo duke përdorur një seksion në formë U të pllakës prej bronzi. Briri i servo -s së dytë është ngjitur në një kllapa bronzi në formë L, e cila është e bashkangjitur vetë në një kuti 70mm x 70mm x 50mm me dy bulona dhe arra. Kutia formon kokën, brenda së cilës është instaluar kamera Ardcam, moduli tejzanor HC-SR04, dhe moduli Arduino V3 NodeMcu, dhe LED i energjisë. Të dyja modulet tejzanor transmetojnë dhe marrin kokat e sensorëve që dalin në pjesën e përparme të kutisë ashtu si edhe lentet e kamerës. Rreth objektivit në pjesën e jashtme të kutisë është një unazë prej 16 LCD Nero pixie. LED i fuqisë NodeMcu shihet përmes një vrimë në pllakën e pasme të kokës, kabllit të energjisë, kabllit të të dhënave të modulit tejzanor dhe kabllot e energjisë pixie Neon hyjnë përmes një vrimë midis pllakës së pasme dhe pllakës së kokës.

ELEKTRONIKA

Diagramet e mëposhtme Fritzing tregojnë elektronikën e trupit dhe kokës. Linjat VCC dhe GRD nuk janë treguar për 20 servos për të ndihmuar qartësinë e diagramit. Moduli Bluetooth, përmes Aplikacionit Android., Kontrollon lëvizjen Hexapod duke përfshirë servot e tij të qafës. Moduli i bazuar në WIFI Arduino NodeMcu kontrollon modulin e kamerës Arducam. Të gjithë servos janë bashkangjitur në mburojën e sensorit Arduino përmes një blloku të vetëm që përmban linja VCC, GRD dhe sinjal. Kabllot standard 20 cm DuPont bluzë përdoren për të lidhur Bluetooth BT12, HC-SR04 dhe IC2 LCD.

KALIBRIMI I LEGJIS

Kjo është një nga fushat më të vështira të përgatitjes para se të punoni në lëvizjen e Hexapod. Ideja fillestare është që të gjitha këmbët të vendosen në vijim, Coax servos 90 gradë, Femur servos në 90 gradë, dhe Tibia servos të vendosur në 90 me pozicionin fizik të këmbës të vendosur në 105 gradë për këmbët 2, 4 dhe 6 dhe 75 gradë për këmbët 1, 3 dhe 5. Hexapod u vendos në një sipërfaqe të njëtrajtshme të mbështetur në katër mbështetëset nën kutinë e baterisë. Janë këmbët ku pozicionohen në pika të barabarta të distancës midis secilës këmbë dhe në distancë të barabartë nga trupi. Të gjitha këto pozicione janë shënuar në sipërfaqen e nivelit. Gjatë ndërtimit të këmbëve u gjet pika e mesme e secilit servo, kjo duhet të jetë pozicioni servos 90 gradë. Ky pozicion i paracaktuar prej 90 gradë përdoret me të gjitha servos.

Servuset Coax 2 dhe 5 fytyrat e brendshme janë paralele me njëra -tjetrën, kjo vlen për servot 1 dhe 6, dhe 3 dhe 4. Të gjithë servot Femur dhe Coax janë fiksuar së bashku në 90 gradë me njëri -tjetrin gjatë fazës së ndërtimit. Të gjithë servot Femur kanë krahun e Femurit të bashkangjitur në një kënd prej 90 gradë. Të gjithë servot e Tibia janë bashkangjitur në Tibia në 90 gradë. 2, 4 dhe 6 servot e Tibisë janë ngjitur në krahun e Femurit në 105 gradë, ndërsa servot e Tibia 1, 3 dhe 5 janë ngjitur në krahun e Femurit në 75 gradë.

Importantshtë e rëndësishme të theksohet se gjatë testimit, të gjithë servos duhet të monitorohen për temperaturën, një servo e nxehtë do të thotë që servo po punon shumë dhe mund të dështojë, shumica e servove do të jenë të ngrohtë në prekje.

Kalibrimi fillestar është lëvizja e Hexapod nga pozicioni i tij i pushimit, pasi të jetë ndezur, në një pozicion në këmbë i cili është i qëndrueshëm, i qëndrueshëm, i nivelit dhe më e rëndësishmja, asnjë nga servos nuk është mbi ngrohje. Për të ruajtur një pozicion të qëndrueshëm, është e nevojshme t'i shkruani secilit servo me një vonesë më të vogël se 20 milisekonda, u përdorën 10 milisekonda. Të gjithë servot mund të lëvizin vetëm nga 0 në 180 gradë dhe nga 180 gradë prapa në 0, kështu që për të gjithë servot e Femur 0 dhe 180 gradë është vertikale dhe 90 gradë është horizontale.

Para se të bashkëngjitni çdo servo, një shkrim fillestar iu dërgua secilit prej servove të përcaktuar më parë duke i dhënë këndin e tij aktual të pushimit, dmth. pozicioni aktual ku servo është në pushim. Kjo ishte 90 gradë për të gjitha servos Coax, 55 gradë për servos Femur dhe Tibia 1, 3 dhe 5, dhe 125 gradë për servos Femur dhe Tibia 2, 4 dhe 6.

Importantshtë e rëndësishme të theksohet se bateritë gjithmonë duhet të ngarkohen plotësisht në fillim të seancës së kalibrimit.

Hexapod fillon gjithmonë nga një pozicion pushimi, i gjithë trupi mbështetet nga katër këmbët. Nga ky pozicion të gjithë servot Femur dhe Tibia ciklohen nga pozicionet e tyre fillestare deri në pozicionin e tyre në këmbë, në të cilën pikë të gjithë servot janë në 90 gradë. Për të përfunduar pozicionin në këmbë, lëshohet komanda "qëndrim", kjo komandë kërkon që të gjitha këmbët të ngrihen dhe të ulen përsëri në dy grupe me tre lëvizje të këmbëve, këmbët 1, 5 dhe 4, dhe 2, 6 dhe 3.

Hapi 8: SOFTUER

Softueri përbëhet nga tre pjesë, pjesa e parë është kodi Arduino që funksionon në Arduino Mega, pjesa e dytë është kodi Arduino që funksionon në modulin NodeMcu në kokë. Komunikimi bëhet përmes njësisë Bluetooth BT12 e cila merr komanda nga tableti Android, përkatësisht një Samsung Tab 2, i cili po ekzekuton një aplikacion të personalizuar të ndërtuar nga Studio Studio. Thisshtë ky aplikacion që dërgon komanda në Hexapod. I njëjti aplikacion gjithashtu merr ushqim video të drejtpërdrejtë nga moduli NodeMcu përmes WIFI -it të tij të integruar.

KODI ANDROID

Kodi Android i porositur, i zhvilluar duke përdorur Android Studio, siguron platformën në të cilën ekzekutohet aplikacioni me dy ekran. Aplikacioni ka dy ekrane, ekrani kryesor i lejon përdoruesit të lëshojë komanda në Hexapod dhe të shikojë burimin e videos që vjen nga koka hexapod. Ekrani i dytë, i qasur përmes butonit WIFI, i lejon përdoruesit të lidhet së pari me hexapod Bluetooth dhe së dyti me pikën e nxehtë WIFI që gjenerohet nga karta NodeMCU Arduino në kokën e gjashtëkëndëshit. Aplikacioni dërgon komanda me shkronja të vetme, nëpërmjet një seriali 9600 Baud, nga Tableta përmes Bluetooth -it të integruar në Bluetooth BT12 të bashkangjitur në gjashtëkëndëshin.

KOD ARDUINO

Zhvillimi i kodit filloi me zhvillimin e një programi testimi i krijuar për të testuar funksionet themelore të Hexapod, kokës dhe trupit të tij. Meqenëse koka dhe funksionimi i saj është plotësisht i ndarë nga trupi, zhvillimi i softuerit të tij u testua paralelisht me kodin e funksionit të trupit. Kodi i funksionimit të kokës u bazua kryesisht në një zhvillim të mëparshëm me përfshirjen e lëvizjes servo. Kodi përfshinte funksionimin e një ekrani LCD 16x2, modulit tejzanor HC-SR04 dhe një unaze të dritës 16 LED. Kërkohej zhvillim i mëtejshëm i kodit për të siguruar qasje WIFI në burimin e drejtpërdrejtë të videos nga koka.

Kodi i funksionit të trupit u krijua fillimisht për të siguruar lidhjen fillestare servo dhe pozicionin fillestar gjatë pushimit. Nga ky pozicion, Hexapod ishte programuar të qëndronte thjesht. Zhvillimi pastaj vazhdoi me lëvizje shtesë të Hexapod dhe kombinimin e seksioneve të kodit të kokës dhe trupit me komunikimet serike me aplikacionin Android.

Servo kodi i provës lejoi zhvillimin e lëvizjeve të këmbëve dhe trupit, përkatësisht:

1. InitLeg - Lejon pozicionin e këmbës në pushim, pozicionin e këmbës në këmbë, pozicionin fillestar të gaforres për ecjen majtas ose djathtas, pozicionin fillestar të këmbës për ecje përpara ose prapa.

2. Valë - Lejon që këmbët e përparme të tunden, katër herë, para se të kthehen në pozicionin në këmbë.

3. TurnLeg- Lejon Hexapod të kthehet majtas ose djathtas.

4. MoveLeg- Lejon Hexapodin të ecë përpara ose prapa.

5. CrouchLeg- Lejon Hexapodin të përkulet përpara poshtë në këmbët e tij të përparme ose prapa në këmbët e tij të pasme.

Lëvizja e këmbëve bazohet në palë këmbësh që punojnë së bashku, kështu që këmbët 1 dhe 2, 3 dhe 4, 5 dhe 6 punojnë si çifte. Lëvizja përbëhet nga dy veprime themelore, një shtrirje dhe tërheqje përpara dhe një shtytje prapa. Për të ecur prapa këto dy lëvizje përmbysen, kështu për shembull ecja përpara, këmbët 1 dhe 2 tërhiqen, ndërsa këmbët 5 dhe 6 shtyjnë, këmbët 3 dhe 4 sigurojnë stabilitet. Ecja në gaforre është thjesht këto veprime të njëjta, por të vendosura në 90 gradë në trup, në këtë rast këmbët 3 dhe 4 gjithashtu lëvizin në të njëjtën mënyrë si këmbët e tjera. Ndërsa ecin çiftet e këmbëve lëvizin në mënyrë alternative, megjithatë ndërsa gaforret ecin këmbët 1 dhe 5 punojnë si një palë ndërsa këmba 3 punon në hapa alternativë në këmbët 1 dhe 5.

Përshkrimi funksional i lëvizjes vijon për secilin nga funksionet kryesore të lëvizjes, secila prej të cilave përbëhet nga elementë të lëvizjes të mbledhur dhe vepruar në një sekuencë të caktuar.

PUSHIMI: Duke filluar nga një pozicion në këmbë, të gjithë servot e Femurit lëvizin lart për të ulur trupin në katër mbështetëset. Në të njëjtën kohë të gjithë servot e Tibisë të gjithë lëvizin brenda.

Q STNDRIM: Duke filluar nga pozicioni i pushimit të gjithë servot e Tibia lëvizin jashtë, kur kjo të jetë e plotë të gjithë servot e Femur lëvizin në pozicionin 90 gradë, më në fund të gjithë servot Tibia lëvizin në pozicionin 90 gradë në të njëjtën kohë.

KTHIMI SHKUP: Këmbët 1, 3 dhe 5 lëvizin prapa nga koka me 45 gradë, në të njëjtën kohë këmbët 2, 4 dhe 6 lëvizin përpara drejt kokës. Pasi të përfundoni të gjithë servos Coax lëvizin nga pozicioni i tyre aktual përsëri në pozicionin standard 90 gradë, kjo lëvizje do të ishte kundër akrepave të orës në trup.

KTHIMI DREJT: Këmbët 1, 3 dhe 5 lëvizin përpara drejt kokës me 45 gradë, në të njëjtën kohë këmbët 2, 4 dhe 6 lëvizin prapa larg kokës nga koka. Pasi të përfundojnë të gjithë servos Coax lëvizin nga pozicioni i tyre aktual përsëri në pozicionin standard 90 gradë, kjo lëvizje do të ishte në drejtim të akrepave të orës në trup.

CROUCH FORWER: Këmbët 1 dhe 2 më poshtë duke përdorur servos Femur dhe Tibia, ndërsa këmbët 5 dhe 6 janë ngritur duke përdorur servot e tyre Femur dhe Tibia, këmbët 3 dhe 4 mbeten në pozicionin standard.

CROUCH BACKWARD: Këmbët 1 dhe 2 ngrihen duke përdorur servos Femur dhe Tibia, ndërsa këmbët 5 dhe 6 ulen duke përdorur servot e tyre Femur dhe Tibia, këmbët 3 dhe 4 mbeten në pozicionin standard.

Valëzim: Kjo rutinë përdor vetëm këmbët 1 dhe 2. Servot Coax lëvizin në një hark 50 gradë, ndërsa Femur dhe Tibia gjithashtu lëvizin në një hark 50 gradë. Këmbët 3 dhe 4 lëvizin përpara drejt kokës me 20 gradë, kjo siguron një platformë më të qëndrueshme.

Ecja përpara: Këmbët 1 dhe 6, 2 dhe 5, dhe 3 dhe 4 duhet të punojnë së bashku. Pra, ndërsa këmba 1 po tërheq trupin, këmba 6 duhet të shtyjë trupin, sapo të përfundojë ky veprim, këmbët 2 dhe 5 duhet të kryejnë të njëjtin veprim, ndërsa secili nga këto cikle veprimi po ndodh këmbët 3 dhe 4 duhet të kryejnë ecni përpara rutinë.

Funksionet fillestare të modulit të këmbës së provës lejuan një model për secilën nga tre lëvizjet e këmbëve. Kërkohen tre lëvizje të këmbëve pasi këmbët e kundërta thjesht kryejnë lëvizjet e kundërta. Një modul i ri i kombinuar 1, 3 dhe 6 u zhvillua, u testua dhe u kopjua për një modul të dytë të kundërt 2, 4 dhe 5 këmbë. Testimi i lëvizjeve të këmbëve gjashtëkëndore u arrit duke e vendosur heksapodin në një bllok të ngritur, duke lejuar kështu këmbët të lëvizin plotësisht pa prekur tokën. Matjet u bënë ndërsa këmbët lëvizin dhe u zbulua se të gjitha këmbët lëvizin horizontalisht një distancë prej 80mm ndërsa në të njëjtën kohë mbetën 10mm nga toka në pikën e tyre më të ulët gjatë lëvizjes. Kjo do të thotë që Hexapod thjesht do të tundet nga njëra anë në tjetrën gjatë lëvizjes dhe se të gjitha këmbët do të kenë një forcë tërheqëse të barabartë gjatë lëvizjes.

KALRKIMI I KUNDR:

GAFORRIA K WRKON M L LART movement: Lëvizja fillestare fillon me këmbët 1, 2, 5 dhe 6 të gjitha që rrotullohen 45 gradë drejt drejtimit të udhëtimit. Kjo i vendos të gjitha këmbët në përputhje me drejtimin e udhëtimit, këmbët 3 dhe 4 janë tashmë në orientimin e duhur. Femur dhe Tibia e secilës këmbë duke filluar në pozicionin e paracaktuar 90 gradë. Ky ecje përbëhet nga dy grupe me tre këmbë që punojnë në hapa alternativë, këmbët 1, 5 dhe 4, dhe këmbët 3, 2 dhe 6. Secili grup i tre këmbëve funksionon duke tërhequr me këmbët e përparme, Dmth 1 dhe 5 dhe duke shtyrë me këmba 4, kjo lëvizje kthehet më pas, kështu që këmba 3 tërheq ndërsa këmbët 2 dhe 6 shtyjnë, asnjë nga servos Coax nuk bën asnjë punë gjatë kësaj lëvizjeje. Çdo grup prej tre këmbësh ngre grupin tjetër të palëvizshëm të këmbëve ndërsa grupi i parë lëviz.

Gaforrja ecën drejt:

SHENIM: Koka do të kthehet në drejtim të ecjes së gaforreve majtas ose djathtas. Kjo lejon që zbulimi ultra zanor HC-SR04 të përdoret gjatë ecjes.

CAKTIMI I Këmbëve: Në mënyrë që Hexapod të qëndrojë në nivel është e nevojshme që të gjitha këmbët të qëndrojnë me të njëjtën lartësi. Duke vendosur Hexapod në blloqe dhe më pas duke përdorur rutinat e qëndrimit dhe pushimit ishte e mundur të matni distancën nga toka e secilit efektor fundor. Unë shtova çizme gome në çdo efektor fundor për të shtuar së pari rrokjen, por gjithashtu për të lejuar një sasi të vogël rregullimi në gjatësinë e këmbës, me synimin 5 mm ose më pak midis të gjitha këmbëve. Vendosja e secilit servo në 90 gradë ishte e lehtë, megjithatë lidhja e secilit servo bri në të dy skajet e Femur mund dhe shkaktoi probleme pasi dallimet shumë të vogla në këndet rrotulluese të brirëve të brendshëm të brirëve bëjnë që lartësitë e këmbëve të ndryshojnë me 20 mm. Ndryshimi i vidhave në vrima të ndryshme fiksimi në brirët e servo korrigjoi këtë ndryshim në lartësinë 20 mm. Isha i vendosur ta rregulloja këtë problem duke përdorur këtë metodë në vend që të kompensoja këto dallime në lartësi duke përdorur softuer.