Hexabot: Ndërtoni një robot me gjashtë këmbë me detyrë të rëndë !: 26 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:31

Ky Instructable do t'ju tregojë se si të ndërtoni Hexabot, një platformë e madhe robotësh me gjashtë këmbë që është e aftë të mbajë një pasagjer njerëzor! Roboti gjithashtu mund të bëhet plotësisht autonom me shtimin e disa sensorëve dhe pak riprogramim. Unë e ndërtova këtë robot si një projekt përfundimtar për Making Things Interactive, një kurs i ofruar në Universitetin Carnegie Mellon. Në mënyrë tipike, shumica e projekteve robotike që kam bërë kanë qenë në shkallë të vogël, duke mos tejkaluar një këmbë në dimensionin e tyre më të madh. Me dhurimin e fundit të një karrige me rrota elektrike për CMU Robotics Club, unë u intrigova nga mendimi i përdorimit të motorëve të karrigeve me rrota në një lloj projekti të madh. Kur solla idenë për të bërë diçka në shkallë të gjerë me Mark Gross, profesor i CMU që mëson Making Things Interactive, sytë e tij u ndezën si një fëmijë në mëngjesin e Krishtlindjeve. Përgjigja e tij ishte "Shko për të!" Me miratimin e tij, më duhej të gjeja diçka për të ndërtuar me këto motorë. Meqenëse motorët e karrigeve me rrota ishin shumë të fuqishëm, patjetër që doja të bëja diçka mbi të cilën mund të hipja. Ideja e një automjeti me rrota dukej e mërzitshme, kështu që fillova të mendoj për mekanizmat e ecjes. Kjo ishte disi sfiduese pasi unë kisha vetëm dy motorë në dispozicionin tim dhe akoma doja të krijoja diçka të aftë për t'u kthyer, jo vetëm duke lëvizur përpara dhe prapa. Pas disa përpjekjeve frustruese të prototipimit, fillova të shikoj lodra në internet për të marrë disa ide. Unë rastësisht gjeta insektin Tamiya. Ishte e përkryer! Me këtë si frymëzimin tim, unë kam qenë në gjendje të krijoj modele CAD të robotit dhe të filloj ndërtimin. Gjatë krijimit të këtij projekti, unë isha budalla dhe nuk bëra asnjë fotografi gjatë procesit aktual të ndërtimit. Pra, për të krijuar këtë Instructable, e ndava robotin dhe bëra fotografi të procesit të montimit hap pas hapi. Pra, ju mund të vini re se vrimat shfaqen para se të flas për shpimin e tyre, dhe mospërputhje të tjera të vogla që nuk do të ekzistonin nëse do ta kisha bërë këtë në radhë të parë! Edit 1/20/09: Kam zbuluar se, për ndonjë arsye, Hapi 10 kishte të njëjtin tekst si Hapi 4. Kjo mospërputhje është korrigjuar. Hapi 10 tani ju tregon se si t'i lidhni motorët, në vend që t'ju tregojë se si t'i përpunoni lidhjet e motorit përsëri. Gjithashtu, falë Instructables për ruajtjen e historisë së redaktimeve, unë thjesht arrita të gjej një version të hershëm me tekstin e duhur dhe ta kopjoj/ngjis atë!

Hapi 1: Modeli CAD

Duke përdorur SolidWorks, krijova një model CAD të robotit në mënyrë që të mund të pozicionoja komponentët me lehtësi dhe të përcaktoja vendndodhjen e vrimave për bulonat që lidhin këmbët dhe lidhjet e robotit me kornizën. Unë nuk i modelova vetë bulonat për të kursyer kohë. Korniza është bërë nga një tub çeliku 1 "x 1" dhe 2 "x 1". Një dosje e pjesëve, montimit dhe skedarëve të vizatimit për robotin mund të shkarkohet më poshtë. Ju do të keni nevojë për SolidWorks për të hapur skedarë të ndryshëm. Ka edhe disa vizatime.pdf në dosje, dhe këto janë gjithashtu të disponueshme për tu shkarkuar në hapat pasues të këtij raporti.

Hapi 2: Materialet

Këtu keni një listë të materialeve që do t'ju nevojiten për të ndërtuar robotin: -41 këmbë prej 1 tub katror çeliku, 0.065 "mur-14 këmbë prej 2" x 1 "tuba çeliku drejtkëndëshe, mur 0.065"-A 1 "x 2 "x 12" shufra alumini-4 5 "3/4-10 bulona-2 3" 3/4-10 bulona-6 2 1/2 "1/2-13 bulona-6 1 1/2" 1/2 -13 bulona-2 4 1/2 "1/2-13 bulona- 4 3/4-10 arra standarde-6 3/4-10 najlon futni arra të kyçjes-18 1/2-13 najloni futni arra të kyçjes-2 3 Rrufe 1/2 "ID 1/2-13 U- Bulona të vegjël për vida të vendosura (1/4-20 funksionon mirë)- Rondele për bulona 3/4"- Lavatrice të bulonave 1/2 "- 2 motorë elektrikë të karrigeve me rrota (këto mund të gjendet në ebay dhe mund të kushtojë diku nga 50 deri në 300 dollarë secila)- Disa copëza druri dhe metali- Mikrokontrollues (kam përdorur një Arduino)- Disa tabelë (një mburojë proto është e mirë nëse përdorni një Arduino)- 4 Rrymë e lartë Reletë SPDT (kam përdorur këto stafetë automobilistikë)- 4 Transistorë NPN që mund të përballojnë tensionin e nxjerrë nga bateria (TIP 120 duhet të funksionojë mirë)- 1 çelës i ndezjes/fikjes së rrymës së lartë- Një siguresë 30 amp- Mbajtës siguresash inline-14 matës tela- Konsumues të ndryshëm elektronikë (rezistorë, dioda, tela, shtrëngim në terminalet, çelsat dhe butonat)- Një rrethim për të vendosur pajisjet elektronike- bateri të acidit të plumbit të mbyllur 12V. Komponentë shtesë që mund të dëshironi të shtoni (por nuk janë të nevojshëm):- Një karrige për tu montuar te roboti juaj (kështu që ju mund ta hipni!)- Një levë për të kontrolluar robotin

Hapi 3: Pritini dhe stërvitni metalin

Pasi të blini metalin, mund të filloni prerjen dhe shpimin e përbërësve të ndryshëm, gjë që është një punë mjaft e gjatë. Filloni duke prerë sasitë dhe gjatësinë e tubave të çelikut: 1 "x 1" - Binarët e kornizës: 4 copë 40 "të gjatë - Lidhjet e këmbëve: 6 copë 24 "të gjata - Anëtar kryq në qendër: 1 copë 20" të gjatë - Anëtarë kryq: 8 copë 18 "të gjatë - Mbështetës motorikë: 2 copë 8" të gjatë2 "x 1" - Këmbët: 6 copë 24 "të gjata - Këmbë mbështet: 4 copë 6 "të gjatëPas prerjes së tubit të çelikut, shënoni dhe shponi vrimat sipas vizatimeve të dhëna në këtë hap (vizatimet janë gjithashtu të disponueshme me skedarët CAD në Hapin 1). Vizatimi i parë siguron vendndodhjet dhe madhësitë e vrimave për Mbështetës për këmbët dhe mbështetje motorike. Vizatimi i dytë siguron madhësitë e vrimave dhe vendndodhjet për lidhjet e këmbëve dhe këmbëve. 64 "dhe 33/64", respektivisht. Kam gjetur megjithatë, se vetëm duke përdorur copa stërvitje 3/4 "dhe 1/2" bëjnë vrima më të mira. është ende mjaft i lirshëm për të futur bulonat lehtë, por mjaft i ngushtë për të eleminuar shumë pjerrësi në nyje, duke krijuar një robot shumë të qëndrueshëm.

Hapi 4: Përpunoni lidhjet motorike

Pas prerjes dhe shpimit të metalit, do të dëshironi të përpunoni lidhjet që lidhen me motorin dhe transferoni fuqinë në këmbë. Vrimat e shumta lejojnë ndryshimin e madhësisë së hapit të robotit (megjithëse ju nuk mund ta bëni këtë në timen, unë do të shpjegoj pse në një hap të mëvonshëm). Filloni duke prerë bllokun prej 12 "alumini në dy pjesë ~ 5", pastaj stërvitni dhe blini vrimat dhe lojëra elektronike. Foleja është vendi ku motori është ngjitur në lidhës dhe madhësia e tij varet nga boshti i motorëve që keni. Pas përpunimit të bllokut, shponi dy vrima pingul me çarë dhe trokitni lehtë për vidhat e vendosura (shih imazhi i dytë). Motorët e mi kanë dy banesa në bosht, kështu që shtimi i vidhave të vendosura lejon lidhjen jashtëzakonisht të ngurtë të lidhjeve. Nëse nuk keni aftësi ose pajisje për t'i bërë këto lidhje, mund ta çoni pjesën tuaj duke tërhequr në një dyqan makinerish për prodhim. Kjo është një pjesë shumë e thjeshtë për t'u përpunuar, kështu që nuk duhet t'ju kushtojë shumë. Unë projektova lidhjen time me një çarë me fund të sheshtë (kështu që unë mund ta siguroja atë me një rrufe ekzistuese në boshtin e motorit, si dhe të përfitoja nga banesat në bosht), kështu që kjo është arsyeja pse ajo kishte nevojë për përpunim në radhë të parë. Sidoqoftë, kjo lidhje mund të dizajnohet pa një çarë por më tepër një vrimë të madhe, kështu që e gjithë puna teorikisht mund të bëhet në një stërvitje. Vizatimi që kam përdorur për përpunimin mund të shkarkohet më poshtë. Ky vizatim i mungon dimensioni i thellësisë së slotit, i cili duhet të shënohet si 3/4 ".

Hapi 5: Saldoni kornizën

Fatkeqësisht, unë nuk bëra fotografi të procesit që kam kaluar për të bashkuar kornizën, kështu që ka vetëm fotografi të produktit të përfunduar. Saldimi në vetvete është një temë shumë e thellë për këtë Udhëzues, kështu që unë nuk do të hyj në detajet e zymta këtu. I MIG ngjiti gjithçka dhe përdor një mulli për të zbutur saldimet. Korniza përdor të gjitha pjesët e çelikut të prera në Hapin 3, përveç lidhjeve të Këmbëve dhe Këmbëve. Ju mund të vini re se ka disa pjesë metalike shtesë në kornizën time, por këto nuk janë përbërës strukturorë kritikë. Ato u shtuan kur unë tashmë kisha mbledhur pjesën më të madhe të robotit dhe vendosa të shtoja disa përbërës shtesë. Kur saldoni kornizën, bashkoni çdo nyje. Kudo që prekin dy pjesë të ndryshme metali, duhet të ketë një rruaza saldimi, edhe aty ku skaji i një pjese tubi takon murin e një tjetri. Ecja e këtij roboti e nënshtron kornizën ndaj shumë streseve rrotulluese, kështu që korniza duhet të jetë sa më e ngurtë që të jetë e mundur. Saldimi i çdo nyje plotësisht do ta arrijë këtë. Ju mund të vini re se dy anëtarët kryq në mes janë pak jashtë pozicionit. Unë mata nga ana e gabuar e tubit kur fillimisht vendosa gjysmën e poshtme të kornizës për saldim, kështu që pozicionet e atyre dy anëtarëve kryq janë jashtë 1 inç. Për fat të mirë, kjo ka pak efekt në ngurtësinë e kornizës, kështu që nuk u detyrova të ribëj të gjithë gjënë. Skedarët pdf të paraqitur këtu janë vizatime me dimensione për të treguar pozicionin e përbërësve në kornizë. Këto skedarë janë gjithashtu të pranishëm në dosjen me skedarët CAD në Hapin 1.

Hapi 6: Shtoni vrima për montimet motorike

Pas saldimit të kornizës, disa vrima shtesë duhet të shpohen për montim të sigurt të motorit. Së pari vendosni një motor në kornizë dhe shtoni një rrufe në boshtin e përparmë të montimit dhe mbështetësen e motorit në kornizë. Sigurohuni që boshti i motorit të dalë jashtë kornizës dhe se motori është mbi anëtarin kryq të Qendrës. Do të shihni që fundi i fuçisë së motorit është mbi një anëtar kryq. Vendoseni U-bulonën tuaj mbi motor dhe vendoseni në pjesën e kryqëzuar. Shënoni vendin ku dy skajet e rrufe në qiell janë vendosur në kornizë. Këto vende janë vendet ku duhet të shpohen vrimat. Hiqeni motorin. Tani, meqenëse ekziston një anëtar i sipërm kryq që do të ndërhynte në shpimin, korniza duhet të përmbyset. Para se korniza të përmbyset, matni vendndodhjet e këtyre vrimave nga ana e kornizës, pastaj ktheni kornizën dhe shënoni vrimat sipas matjeve që sapo keni marrë (dhe sigurohuni që jeni duke shënuar në anën e duhur të kornizë). Së pari shponi vrimën më afër qendrës. Tani, për vrimën e dytë afër hekurudhës së kornizës, duhet pasur kujdes. Në varësi të madhësisë së motorit tuaj, vrima mund të vendoset mbi një saldim që lidh anëtarin kryq me shinën e kornizës. Ky ishte rasti për mua. Kjo e vendos vrimën tuaj mbi murin anësor të shiritit të kornizës, duke e bërë shpimin shumë më të vështirë. Nëse përpiqeni të shponi këtë vrimë me një stërvitje të rregullt, gjeometria e majës së prerjes dhe fleksibiliteti i gropës nuk do ta lejojnë atë të kalojë nëpër murin anësor, por përkundrazi të përkulet pak nga muri, duke rezultuar në një dalje jashtë vrima e pozicionit (shiko skicën). Ka dy zgjidhje për këtë problem: 1. Stërvitni vrimën me dhe mulli përfundimtar, i cili ka një majë të sheshtë prerëse për të hequr murin anësor (kërkon shtrëngimin e kornizës në stërvitjen ose mullirin) 2. Stërviteni vrimën me një stërvitje, pastaj vendoseni vrimën në pozicionin e duhur duke përdorur një skedar të rrumbullakët (kërkon shumë përpjekje dhe kohë) Pasi të dy vrimat të jenë të përmasuara dhe të pozicionuara, përsëriteni këtë proces për motorin në anën tjetër të kornizës Me

Hapi 7: Përgatitni motorët për montim

Pas shpimit të vrimave për montuesit e motorit, motorët duhet të përgatiten për montim. Gjeni një motor, së bashku me një motor motor alumini, vidhat e vendosura për lidhjen dhe një rrufe në qiell 5 "3/4-10. Së pari, vendosni bulonën 5" në vrimën më të afërt me vrimën për boshtin e makinës dhe vendoseni rrufeja në mënyrë që të jetë e drejtuar nga motori kur lidhja është ngjitur në motor. Tjetra, vendosni montimin e lidhjes/rrufe në boshtin e makinës. Shtoni arrë në fund të boshtit të makinës (motorët e mi erdhën me arra për boshtin e vozitjes), dhe filloni në vidhat e vendosura me dorë. Së fundi, shtrëngoni arrë në fund të boshtit të lëvizjes, si dhe vidhat e vendosura. Përsëriteni këtë hap për motorin tjetër.

Hapi 8: Përgatitni këmbët për zhurmë

Këmbët e prera në Hapin 3 kanë nevojë për përgatitje përfundimtare para se të montohen. Fundi i këmbës që kontakton tokën ka nevojë për një "këmbë" të shtuar për të mbrojtur robotin nga dyshemetë dëmtuese, si dhe për të kontrolluar fërkimin e Këmbës në Tokë. Fundi i Këmbës është fundi me një vrimë 1 3/ 8 "nga buza. Pritini një copë druri që përshtatet brenda këmbës dhe shponi një vrimë në bllokun e drurit në mënyrë që të dalë rreth 1/2" nga fundi i tubit. Mbërtheni atë në vend me një rrufe në qiell 1 1/2 "1/2-13 dhe një arrë najloni. Përsëriteni për pesë këmbët e mbetura.

Hapi 9: Filloni Kuvendin

Me hapat e mëparshëm të përfunduar, montimi i robotit është gati për të përfunduar! Ju do të dëshironi të mbështetni kornizën në diçka kur jeni duke montuar robotin. Arka e qumështit ndodh të jetë lartësia perfekte për këtë detyrë. Vendoseni kornizën në mbështetëset tuaja

Hapi 10: Montoni motorët

Merrni një motor dhe vendoseni në kornizë (siç bëtë kur shënuat vrimat e montimit për bulonat U). Shtoni një rrufe në qiell 4 1/2 "12-13 dhe mbyllni arrë, dhe shtrëngoni gjithçka në mënyrë që motori të tërhiqet kundër kornizës, por ju prapë jeni në gjendje të lëvizni motorin rreth rrotullës. Tani, nëse vrimat tuaja nuk ishin" t shpuar në mënyrë perfekte (e imja nuk ishin), atëherë koka e bulonit të makinës do të godasë kryqëzuesin e Qendrës. Para se të diskutoj zgjidhjen e këtij problemi, do të doja të ktheja në hapin 4 ku përmenda që unë nuk mund të ndryshojë madhësinë e hapit në robotin tim. Kjo është arsyeja. Siç mund ta shihni qartë, nëse buloni do të ishte vendosur në ndonjë vrimë tjetër, koka e bulonit do të godiste ose anëtarin kryq të Qendrës ose shinën e kornizës. Ky problem është një e metë e projektimit që erdhi nga neglizhimi im i madhësisë së kokës së bulonit kur bëra modelin tim CAD. Mbani këtë parasysh nëse vendosni të bëni robotin; ju mund të dëshironi të ndryshoni madhësinë ose pozicionin e përbërësve në mënyrë që kjo të mos nuk ndodh. Problemi i menjëhershëm i pastrimit të kokës së bulonës mund të lehtësohet duke shtuar një ngritës të vogël nën fuçinë e motorit mbi c anëtar ross. Meqenëse motori mund të rrotullohet rreth bulonit kryesor të montimit, ngritja e fuçisë së motorit ngre boshtin e makinës, kështu që ne mund të marrim pastrimin e nevojshëm. Pritini një copë të vogël druri ose metali të mbeturinave që ngre motorin aq sa të sigurojë hapësirë. Pastaj, shtoni bulonën U dhe sigurojeni atë me arra bllokimi. Gjithashtu siguroni arrë në bulonin kryesor të montimit. Përsëriteni këtë hap për motorin tjetër.

Hapi 11: Shtoni boshtet e këmbëve

Me motorët e montuar, boshtet e këmbëve mund të shtohen. Shtoni së pari boshtet e përparme. Pjesa e përparme e robotit tim tregohet në foton e parë më poshtë. Merrni një rrufe në qiell 5 "3/4-10 dhe futeni në mënyrë që të dalë jashtë kornizës. Tjetra, shtoni dy rondele dhe dy arra standarde gjashtëkëndore 3/4-10. Shtrëngoni arrat. Përsëriteni këtë proces për boshtin tjetër të përparmë. Shtoni boshtet e pasme më tej. Futni një rrufe në qiell 3 "duke treguar nga korniza. Shtoni 3 rondele. Përsëriteni për boshtin tjetër të pasëm. Së fundi, shtoni tre rondele në secilën rrufe në makinë në lidhjet e motorit.

Hapi 12: Shtoni këmbën e pasme dhe lidhjen

Këta tre hapa të tjerë do të kryhen në njërën anë të robotit. Gjeni një këmbë dhe një lidhje. Vendoseni këmbën në bulonën e pasme dhe shtoni një arrë bllokimi najloni 3/4-10. Mos e shtrëngoni akoma. Sigurohuni që këmba prej druri të drejtohet drejt dyshemesë. Shtoni lidhjen duke e vendosur fillimisht në bulonën e makinës. Pastaj, duke përdorur një rrufe në qiell 2 1/2 12-13, lidhni skajin tjetër të lidhjes në pjesën e sipërme të këmbës, duke vendosur një rondele midis të dyjave. Shtoni gjithashtu një arrë bllokimi najloni, por mos e shtrëngoni atë.

Hapi 13: Shtoni Këmbën e Mesme dhe Lidhjen

Gjeni një këmbë dhe lidhje tjetër. Shtoni këmbën në bulonën e makinës mbi lidhjen e parë, me këmbën prej druri të drejtuar drejt tokës. Shtoni lidhjen e parë në boshtin e përparmë, pastaj bashkojeni lidhjen me këmbën në të njëjtën mënyrë siç është Hapi 12. Mos shtrëngoni asnjë bulon.

Hapi 14: Shtoni këmbën e përparme dhe lidhjen

Gjeni një këmbë dhe lidhje të tretë. Shtoni këmbën në boshtin e përparmë, me këmbën prej druri të drejtuar drejt tokës. Shtoni lidhjen bulonën e makinës, pastaj lidheni atë në pjesën e sipërme të këmbës siç është bërë në Hapin 12. Shtoni një arrë bllokimi najloni 3/4-10 në bulonën e makinës dhe boshtin e përparmë.

Hapi 15: Shtrëngoni bulonat dhe përsëritni 3 hapat e mëparshëm

Tani që gjithçka është ngjitur, mund t'i shtrëngoni bulonat! Shtrëngojini ato në mënyrë që të mos e rrotulloni bulonin me dorë, por ato rrotullohen lehtësisht me një pikëllim. Meqenëse kemi përdorur arra të kyçjes, ato do të qëndrojnë në pozicion pavarësisht lëvizjes së vazhdueshme të nyjeve. Stillshtë ende një ide e mirë për t'i kontrolluar ato herë pas here në rast se dikush ka arritur të punojë vetë. Me fiksimin e bulonave, gjysma e robotit është përfunduar. Përfundoni tre hapat e mëparshëm për gjysmën tjetër të robotit. Kur të bëhet kjo, ndërtimi i detyrave të rënda përfundon dhe ne kemi diçka që duket si një robot!

Hapi 16: Koha e elektronikës

Me ndërtimin e rëndë jashtë rrugës, është koha për t'u përqëndruar në elektronikë. Meqenëse nuk kisha buxhet për një kontrollues motorik, vendosa të përdor stafetë për të kontrolluar motorët. Reletë lejojnë që motori të funksionojë me një shpejtësi, por ky është çmimi që paguani për një qark kontrollues të lirë (pa qëllim fjalësh). Për trurin e robotit, kam përdorur një mirkontrollues Arduino, i cili është një mikrokontrollues i lirë, me burim të hapur. Ka shumë dokumentacione për këtë kontrollues dhe është shumë i lehtë për t'u përdorur (duke folur si student i inxhinierisë mekanike i cili nuk kishte përvojë mikrokontrolluesi para këtij semestri të kaluar). Meqenëse stafetat që përdoren janë 12 V, ato nuk mund të kontrollohen me një dalje direkte nga Arduino (e cila ka një dalje maksimale të tensionit 5 V). Transistorët e lidhur me kunjat në Arduino duhet të përdoren për të dërguar 12 V (të cilat do të tërhiqen nga bateritë e acidit të plumbit) në stafetat. Ju mund të shkarkoni skemën e kontrollit të motorit më poshtë. Skema është bërë duke përdorur programin e paraqitjes së CadSoft EAGLE. Isshtë në dispozicion si një program falas. Instalimet elektrike për levën dhe çelsat/butonat nuk përfshihen sepse është shumë themelore (levë vetëm shkakton katër çelsin; një dizajn shumë i thjeshtë). Ka një tutorial këtu nëse jeni të interesuar të mësoni se si të lidhni siç duhet një çelës ose buton në një mikrokontrollues. Ju do të vini re se ka rezistorë të lidhur me bazën e secilit transistor. Ju do të duhet të bëni disa llogaritje për të përcaktuar se çfarë vlere duhet të jetë ky rezistencë. Kjo faqe në internet është një burim i mirë për përcaktimin e kësaj vlere të rezistencës.* Përgjegjësia* Unë nuk jam inxhinier elektrik. Unë kam një kuptim disi të përciptë të elektronikës, kështu që do të më duhet të sqaroj detajet në këtë hap. Mësova shumë nga klasa ime, duke i bërë gjërat interaktive, si dhe mësime si ky nga Uebfaqja Arduino. Skema motorike, të cilën unë e vizatova, në fakt ishte projektuar nga Zëvendëspresidenti i CMU Robotics Club Austin Buchan, i cili më ndihmoi shumë në të gjitha aspektet elektrike të këtij projekti.

Hapi 17: Përfundojeni gjithçka

Kam përdorur një Proto Shield nga Adafruit Industries për të ndërlidhur gjithçka me Arduino. Ju gjithashtu mund të përdorni tabelën e dërrasës, por mburoja është e bukur sepse mund ta hidhni pikërisht mbi ju Arduino dhe kunjat janë të lidhura menjëherë. Megjithatë, para se të filloni instalimet elektrike, gjeni diçka për të montuar përbërësit. Hapësira që keni brenda rrethimit do të diktojë se si janë rregulluar gjërat. Kam përdorur një rreth projekti blu që gjeta në CMU Robotics Club. Ju gjithashtu do të dëshironi ta bëni Arduino -n të lehtë për t'u riprogramuar pa pasur nevojë të hapni rrethimin. Meqenëse rrethimi im është i vogël dhe i mbushur deri në buzë, nuk mund të lidhja vetëm një kabllo USB në Arduino, përndryshe nuk do të kishte vend për baterinë. Kështu, unë lidhja një kabllo USB direkt në Arduino duke bashkuar telat në pjesën e poshtme të tabelës së qarkut të shtypur. Unë rekomandoj përdorimin e kutisë mjaft të madhe në mënyrë që të mos keni nevojë ta bëni këtë. Pasi të keni rrethimin tuaj, lidhni qarkun. Ju mund të dëshironi të bëni kontrolle periodike duke ekzekutuar herë pas here kodin e provës nga Arduino për t'u siguruar që gjërat janë të lidhura në mënyrë korrekte. Shtoni çelsat dhe butonat tuaj, dhe mos harroni të shponi vrima në rrethim në mënyrë që ato të mund të montohen. Unë shtova shumë lidhës në mënyrë që e gjithë paketa elektronike të mund të hiqet lehtësisht nga shasia, por varet tërësisht nga ju nëse doni ta bëni këtë apo jo. Bërja e lidhjeve direkte për gjithçka është krejtësisht e pranueshme.

Hapi 18: Montoni rrethimin e pajisjeve elektronike

Me instalimet elektrike të përfunduara, mund ta montoni rrethimin në kornizë. Unë shpova dy vrima në rrethimin tim, pastaj vendosa rrethimin në robot dhe përdor një grusht për të transferuar pozicionin e vrimave në kornizë. Pastaj shpova vrima në kornizë për dy vida prej fletë metalike, të cilat sigurojnë mbylljen në kornizë. Shtoni baterinë Arduino, pastaj mbylleni! Vendndodhja e rrethimit varet nga ju. Kam gjetur se montimi i tij midis motorëve është më i përshtatshmi.

Hapi 19: Shtoni bateri dhe veçori sigurie

Hapi tjetër është shtimi i baterive me acid plumbi. Ju do të duhet të montoni bateritë në një farë mënyre. Unë ngjita një hekur me kënd në kornizë për të krijuar një tabaka të baterisë, por një platformë prej druri do të funksiononte po aq mirë. Siguroni bateritë me një lloj rrip. Kam përdorur kabllo bungee. Lidhni të gjitha lidhjet e baterisë me tela 14 matës. Meqenëse po i drejtoj motorët e mi në 12 V (dhe stafetat vlerësohen vetëm në 12 V) i lidhja paralelisht bateritë e mia. Kjo është gjithashtu e nevojshme pasi nuk po i vë në punë motorët e mi 24 V; një bateri e vetme nuk mund të nxjerrë rrymë të mjaftueshme për të rrotulluar të dy motorët. Karakteristikat e sigurisë Meqenëse kemi të bëjmë me bateri me rrymë të lartë dhe një robot të madh, disa veçori të sigurisë duhet të zbatohen. Së pari, duhet të shtohet një siguresë midis baterisë terminale +12 V dhe stafetave. Një siguresë do t'ju mbrojë ju dhe bateritë në rast se motorët përpiqen të tërheqin shumë rrymë. Një siguresë 30 amp duhet të jetë e mjaftueshme. Një mënyrë e thjeshtë për të shtuar një siguresë është të blini një prizë siguresash inline. Bateritë që kam përdorur (të ruajtura nga një imitim Segway i dhuruar CMU Robotics Club) erdhën me një prizë siguresash të brendshme, të cilën e ripërdori në robotin tim. Ndalimi i urgjencës Ky është, ndoshta, përbërësi më i rëndësishëm i robotit. Një robot kaq i madh dhe i fuqishëm është i aftë të shkaktojë ndonjë dëm serioz nëse del jashtë kontrollit. Për të krijuar një ndalesë emergjente, shtoni një ndërprerës të lartë të rrymës/fikjes në seri me tela që del nga terminali +12 V në mes siguresës dhe stafetave. Me këtë çelës në vend, ju mund të ndërprisni menjëherë fuqinë e motorëve nëse roboti del jashtë kontrollit. Montojeni atë mbi robotin në një pozicion ku mund ta fikni lehtë me njërën dorë - duhet ta montoni në diçka të ngjitur në kornizë që ngrihet të paktën 1 këmbë mbi pjesën e sipërme të këmbëve të robotit. Në asnjë rrethanë nuk duhet ta përdorni robotin tuaj pa instaluar një ndalesë urgjente.

Hapi 20: Kaloni telat

Pasi bateritë, siguresat dhe ndalesa e urgjencës janë vendosur, kaloni të gjitha telat. Pastërtia ka rëndësi! Drejtoni telat përgjatë kornizës dhe përdorni lidhëse zip për t'i siguruar ato.

Hapi 21: Jeni gati për Rock

Në këtë pikë, roboti është gati të lëvizë! Thjesht ngarkoni pak kod te mikrokontrolluesi dhe jeni mirë. Nëse jeni duke u ndezur për herë të parë, lini robotin tuaj në arkë/mbështetëse qumështi në mënyrë që këmbët e tij të jenë jashtë tokës. Diçka do të shkojë keq herën e parë kur e filloni, dhe të keni robotin celular në tokë është një mënyrë e sigurt për t'i bërë gjërat më keq dhe më pak të sigurt. Zgjidhni problemet dhe bëni rregullime sipas nevojës.

Kodi im i kontrollit për robotin është i disponueshëm për shkarkim në skedarin.txt më poshtë. Sigurisht, roboti është i ftohtë tani, por a nuk do të ishte aq më i ftohtë nëse do të mund ta hipnit?

Hapi 22: Shtoni një karrige

Për ta bërë robotin më të lëvizshëm, shtoni një karrige! Unë mund të gjeja vetëm sediljen plastike në një karrige, kështu që më duhej të bashkoja një kornizë me të. Ju me siguri nuk keni pse të bëni kornizën tuaj nëse tashmë ka një të bashkangjitur në vend. Doja ta bëja karrigen time lehtësisht të lëvizshme, kështu që roboti do të ishte më i përdorshëm nëse do të doja ta përdorja atë për të transportuar objekte të mëdha. Për ta arritur këtë, unë krijova një sistem montimi duke përdorur cilindra alumini që përshtaten fort në tubin prej çeliku katror 1 "x 1". Dy kunja janë montuar në kornizë, dhe dy në karrige. Ato futen në seksionet përkatëse në karrige dhe kornizë. Duhet pak finacime për ta ndezur dhe fikur, por montohet në mënyrë të sigurt, gjë që është e rëndësishme pasi lëvizja e robotit është disi e ashpër.

Hapi 23: Shtoni një xhojstik

Kur jeni ulur në robotin tuaj, mund të dëshironi të keni disa mjete kontrolli. Një levë funksionon shkëlqyeshëm për këtë qëllim. Unë e vendosa levën në një kuti të vogël të bërë prej fletë metalike dhe disa fletë plastike. Çelësi i ndalimit të urgjencës është montuar gjithashtu në këtë kuti. Për të bashkuar levën në një lartësi të rehatshme për operatorin e ulur, kam përdorur një copë tub katror alumini. Tubi është i fiksuar në kornizë dhe instalimet elektrike për levën dhe ndalesën e urgjencës ushqehen përmes pjesës së brendshme të tubit. Kutia e levës është montuar në majë të tubit të aluminit me disa bulona.

Hapi 24: Dominimi Botëror

Mbarove! Lëshoni Hexabot -in tuaj në botë!

Hapi 25: Epilog

Kam mësuar shumë në procesin e ndërtimit (dhe dokumentimit) të këtij roboti. Definitelyshtë padyshim arritja më krenare e karrierës sime në ndërtimin e robotëve. Disa shënime pasi kam hipur dhe operuar Hexabot: -Faza e rrotullimit midis dy motorëve ndikon në aftësinë e robotit për të lëvizur. Duket se shtimi i kodifikuesve te motorët do të lejonte kontroll më të mirë të ecjes.-Këmbët prej druri mbrojnë dyshemetë, por nuk janë perfekte. Ka tendencë të ketë një rrëshqitje të mirë në sipërfaqet në të cilat e kam testuar deri më tani (një dysheme druri, dysheme të lëmuar betoni dhe dysheme linoleumi).- Robotit mund t'i duhen këmbë me një sipërfaqe më të madhe për të ecur mbi bar/papastërti sipërfaqet. Megjithëse nuk e kam testuar ende në këto sipërfaqe, duket se, për shkak të masës së tij, mund të priret të fundoset në tokë për shkak të sipërfaqes së vogël të këmbëve.- Me bateritë që kam (2 12V 17Ah plumb acidet e lidhura paralelisht) koha e funksionimit të robotit duket të jetë rreth 2.5 ~ 3 orë përdorim të përhershëm.- Me motorët që kam, vlerësoj se kapaciteti i robotit është rreth 200 paund.

Hapi 26: Kredite

Ky projekt nuk do të ishte i mundur pa ndihmën e individëve dhe organizatave të mëposhtme: Mark Gross Profesor i dizajnit llogaritës në shkollën e arkitekturës CMU Faleminderit Markut që më mësoi programimin, elektronikën, dhe mbi të gjitha, duke më inkurajuar ta bëj këtë projekt ! Ben Carter Scene Shop Supervisor, Departamenti i Dramës CMU Ben ishte instruktori im për klasën e saldimit që mora këtë semestër të kaluar (Vjeshtë 2008). Ai gjithashtu ishte në gjendje të më merrte të gjitha tubat prej çeliku që më duheshin falas! Austin Buchan CMU Robotics Club 2008-2009 Nënkryetari Austin është guru i inxhinierisë elektrike rezidente i CMU Robotics Club. Ai krijoi qarkun e kontrollit të motorit h-Bridge dhe ishte gjithmonë i gatshëm t'u përgjigjej pyetjeve të mia lidhur me energjinë elektrike. Klubi Robotik i Universitetit Carnegie MellonKlubi Robotik është ndoshta burimi i vetëm më i rëndësishëm i projektit të studentëve në kampus. Ata jo vetëm që kanë një dyqan makinerish të pajisur plotësisht, stol elektronik dhe frigorifer, ata gjithashtu kanë një bollëk anëtarësh të cilët janë gjithmonë të gatshëm të ndajnë ekspertizën e tyre mbi një temë, qofshin ato të programimit ose të komponentit të makinerisë. Unë e bëra pjesën më të madhe të projektit në Klubin Robotik. Motorët dhe bateritë e Hexabot (të dy komponentët e shtrenjtë) erdhën nga mirësia e bollëkut të pjesëve të rastësishme të projektit nga Klubi.

Vrapues në Punëtorinë Artizanale të Konkursit të së Ardhmes