Hexapod DIY: 6 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:25

Në këtë udhëzues do t'ju jap udhëzuesin hap pas hapi për të krijuar një hexapod bluetooth, të kontrolluar nga distanca.

Së pari, ky është një gjashtëkëndësh i madh, dhe për ta lëvizur atë do t'ju duhen 12 motorë të fortë Servo (MG995) dhe për të trajtuar këtë sasi sinjalesh PWM (për të kontrolluar çdo motor) mënyra më e lehtë për ta bërë këtë është përdorimi i një Arduino Mega 2560 Duhet të theksohet se janë përdorur disa pajisje shtesë, si printera 3D dhe makinë prerëse WaterFlow. Tani do të gjeni të gjitha materialet e përdorura dhe hapat që do t'ju nevojiten për të ndërtuar një nga këta robotë.

Hapi 1: Çfarë ju nevojitet

Pajisjet

Saldim, makinë printimi 3D, makinë prerëse me ujë.

Materiale

• Filamenti i printimit 3D PLA
• silikon,
• pedacer çeliku
• Vida M3X20
• Vida M3X10
• Arra M3
• Rondele M3
• Kushineta topi 623zz
• Softuer CAD

Komponentët

• (12) Servo motorë MG995
• (2) bateri 9V
• (1) Bateri 6V, 7Amps
• Kamera GoPro
• Arduino MEGA
• Arduino NANO
• (2) Joysticks
• (2) Moduli Bluetooth HC-05
• (1) Potenciometër 10K

Hapi 2: Mekanika & Dizajnimi i pjesëve që ju nevojiten

Dizajn mekanik

Dizajni mekanik fillon nga numri i servomotorëve që do të përdoren për këmbë. Në këtë projekt u vendos të përdoren 2 servos për këmbë, duke i dhënë një numër më të madh shkallësh lirie dhe duke e bërë natyralitetin e tij të jashtëzakonshëm. Shtë e qartë të përmendet se në çdo lloj mekanizmi, makinerie ose roboti sa më shumë shkallë lirie të keni, aq më e madhe është natyraliteti i lëvizjeve dhe veprimeve tuaja. Brenda planit për këtë projekt, kërkesat dhe kufizimet, janë 12 aktivizues që do të përdoren, 2 për këmbë. Siç u përmend, motorët servos do të jenë përbërësit kryesorë të këmbëve, le të themi se ato janë ato pika që përfaqësojnë nyjet e robotit. Me të cilat nxiten lëvizje të ndryshme në makinë që, së bashku, do të simulojnë lëvizjen duke e bërë atë të ecë. Bazuar në dimensionet e servomotorëve të përmendur më parë, është krijuar një shtresë në të cilën është instaluar ky lloj aktivizuesi. Përmasat e kësaj sigurojnë pika referimi për të hartuar një sistem fiksimi, për elementët mbështetës dhe lidhësit për atë që do të përbëjë këmbën në tërësi. Njëri nga motorët servo është i pozicionuar vertikalisht dhe tjetri horizontalisht, kjo është kryesisht për shkak të drejtimit në të cilin boshti i tij do të rrotullohet dhe aktivizon elementin në të cilin është vidhosur dhe kështu zhvillon lëvizjen në x ose y, të nevojshme për ecjen e gjashtëkëndëshi. Kur shikoni figurat dhe imazhet, mund të shihni pikat ku ato janë mbledhur në bazën kryesore, të cilat janë pllakat, e robotit. Nëse i hidhni një sy servomotorit në një pozicion të drejtë, do të shihni se është midis të dy pllakave. Njëri prej tyre vidhet në pjesën e sipërme dhe tjetri në pjesën e poshtme. Nga atje, lidhëset dhe shufrat do të lehtësojnë mbështetjen për servomotorin e dytë në një pozicion horizontal, nga i cili 4 lloje të ndryshme lidhësish punojnë si pjesë e këmbës. Këto lejojnë lëvizjen mekanike që simulon dhe aktivizon ngritjen dhe lëvizjen e këtij elementi; i cili përfshin këto dy shufra që mbajnë përbërësin më të madh të këmbës, mbi të cilën mbështetet dhe lë pothuajse të gjithë peshën e robotit.

Siç u përmend më parë, ka kufizime që përcaktojnë modelin tuaj. Ato mund të jenë të llojeve të ndryshme qoftë mekanike, ekonomike, apo ndonjë burim tjetër thelbësor për funksionimin e makinës tuaj. Këta elementë mekanikë; në këtë rast servomotorët, përcaktuan dimensionet e robotit. Kjo është arsyeja pse dizajni i propozuar në këtë manual është i përmasave të tilla, pasi ato fillojnë kryesisht nga aktivizuesit dhe kontrolluesi i zgjedhur, të cilit iu shtua një bateri e madhe më vonë.

Shtë e rëndësishme të thuhet se dizajni mekanik nuk është përcaktuar të përsëritet siç është propozuar. Kjo madje mund të optimizohet përmes simulimeve të stresit dhe lodhjes së elementeve kryesore, shufrave dhe / ose lidhësve. Duke marrë parasysh metodën e zgjedhur të prodhimit, prodhimin shtesë, ju mund të përfitoni sa më shumë nga dizajnimi, simulimi dhe printimi i materialit të ngurtë që i përshtatet më së miri ngarkesave dhe aplikimit tuaj. Gjithmonë duke marrë parasysh elementët bazë të mbështetjes, fiksuesit dhe kushinetat, për atë që ju nevojitet. Kjo sipas rolit që ata luajnë në mekanizëm. Pra, duhet të mendoni për specifikimet e këtyre elementeve në mënyrë që ata të kenë vendin e duhur në lidhje me pjesët e tjera të këmbës.

Hapi 3: Projektimi i elektronikës

2 PCB ku janë krijuar për robotin.

1 është bordi kryesor që do të montohet në robot dhe i dyti është për pajisjet elektronike në telekomandë. PCB u krijua duke përdorur softuerin Fritzing dhe më pas u përpunua duke përdorur një Router CNC për gdhendjen e PCB.

PCB -ja kryesore përfshin Arduino Mega si dhe modulin bluetooth, të gjitha servot janë të lidhura gjithashtu dhe duke përdorur dy linja të energjisë që vijnë drejtpërdrejt nga bateria në 2 terminale vidë.

PCB e telekomandës ka më shumë përbërës por është më kompakt, duke filluar me montimin e Arduino Nano, me të janë lidhur dy levë për të kontrolluar drejtimin dhe lëvizjet e Hexapod, një buton me rezistencën e tij të përshtatshme 220 Ohms, një potenciometër për të rregulluar lartësinë e robotit dhe modulin e tij bluetooth HC05. E gjithë bordi mundësohet duke përdorur një bateri 9V dhe elementët në të mundësohen duke përdorur daljen 5v të bordit Arduino.

Pas dizajnit, PCB mund të prodhohet me mjetin special të përpunimit të PCB PCB dhe më pas mund të vazhdoni të instaloni të gjithë përbërësit në dërrasa.

Hapi 4: Hapi 4: Montimi

Pasi të keni të gjitha pjesët e shtypura, vidhat dhe kushinetat në dispozicion, si dhe mjetet për montimin e robotit, mund të filloni me montimin e pjesëve përkatëse, duke pasur parasysh se bazat e servove vertikale janë mbledhur me një pllakë të sipërme dhe një të poshtme, 6 nga këto pjesë me një servomotor brenda tyre. Tani bashkimi me boshtin e servomotorit është i dehur dhe me këtë lidhet pjesa: "JuntaServos" që në homologun e tij do të kishte mbështetjen e tij përkatëse për të lehtësuar rrotullimin midis të dy pjesëve. Pastaj do të lidhej me servo -n e dytë, servo -n horizontale dhe grupin e saj përkatës të shufrave që lidhen me 2 segmentet e tjerë, duke bërë një ngjitje të drejtpërdrejtë në majën e çelikut. Të dy të bulonuar me vidhat e treguara. Për të përfunduar me këmbën, maja e shtypur në PLA futet nën presion.

Kjo procedurë duhet të përsëritet 6 herë për të mbledhur 6 këmbët që mbështesin dhe aktivizojnë robotin. Së fundi; vendoseni kamerën në pllakën e sipërme, duke e rregulluar atë sipas dëshirës së përdoruesit.

Hapi 5: Hapi 5: Kodimi

Në këtë pjesë do të përshkruhet pak se si funksionon kodi. dhe do të ndahet në dy pjesë, kodi i telekomandës dhe kodi i gjashtëkëndëshit.

Së pari kontrolluesi. Ju dëshironi të lexoni vlerat analoge të potenciometrave në levë, rekomandohet që këto vlera të filtrohen dhe të jenë të përshtatshme për të marrë vetëm vlerat kur këto ndryshojnë jashtë kufirit të përcaktuar në kod. Kur kjo ndodh, një vlerë e llojit të grupit të karaktereve dërgohet duke përdorur funksionin Arduino Serial.write përmes bluetooth për të treguar që njëra prej vlerave e ka ndryshuar këtë për të qenë në gjendje të bëjë diçka pasi moduli tjetër bluetooth i merr ato.

Tani kodi Hexapod gjithashtu mund të ndahet në 2 pjesë.

Pjesa e parë është aty ku janë caktuar funksionet që do të bëhen sipas mesazheve të marra nga bluetooth dhe pjesa tjetër është ajo ku është bërë e nevojshme për të krijuar funksionet e kryera nga gjashtëkëndëshi, të tilla si ecja përpara, prapa, kthimi, të tjerat Gjëja që dëshironi të bëni në kod është të përcaktoni variablat e nevojshëm për funksionimin e komunikimit bluetooth dhe funksioneve të servos dhe lëvizjeve të tyre në secilën këmbë.

funksioni Serial.readBytesUntil përdoret për të marrë të gjithë grupin e karaktereve, që është 6, të gjitha komandat kanë 6 karaktere, kjo është diçka shumë e rëndësishme për t'u marrë parasysh. Në forumet e Arduino mund të gjeni referenca se si të zgjidhni parametrat optimalë në mënyrë që mesazhi të merret në mënyrë korrekte. Pas marrjes së të gjithë mesazhit, ai krahasohet me funksionin strcmp (), dhe një grup funksionesh nëse i caktojnë vlera një ndryshoreje përdoret më pas për të caktuar funksionin e një gjashtëkëndëshi në një funksion ndërprerës.

Ka funksione shtesë, të cilat njëri prej tyre kur merr komandën "POTVAL" ndryshon lartësinë e robotit, një funksion tjetër ndryshon lartësinë relative të secilës këmbë dhe rrotullimin e tij statik, kjo arrihet me levë, dhe kur shtypet butoni në kontroll, komanda "BOTTON" merret në kodin hexapod dhe ndryshon shpejtësinë e lëvizjes së hexapodit.

Hapi 6: Testimi

Në videon e mëposhtme tregohet se si Hexapod evoloi me kalimin e kohës dhe për të parë testimin dhe rezultatin përfundimtar.