ARDUINO SPIDER ROBOT (ČETVRTA): 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Ćao društvo! Evo novog vodiča koji će vas voditi korak po korak dok stvarate ovu vrstu super zadivljujućih elektronskih projekata koji je "robot gusjeničar" poznat i kao "pauk robot" ili "četveronožni robot".

S obzirom da je svako tijelo primijetilo veliku brzinu evolucije robotske tehnologije, odlučili smo vas odvesti na viši nivo o robotici i izradi robota. maloprije smo započeli s izradom nekih osnovnih elektroničkih projekata i osnovnog robota, poput PICTO92, robota za praćenje linija kako bismo vas upoznali s elektroničkim stvarima i pronašli vlastite projekte.

Prelaskom na drugi nivo, započeli smo s ovim robotom koji je osnovni u konceptu, ali će se malo zakomplicirati ako uđete dublje u njegov program. A budući da su ti gadgeti toliko skupi u web trgovini, nudimo ove korak po korak upute koje će vas voditi do izrade vlastitog Spiderbota.

Ovaj je projekt toliko zgodan za izradu posebno nakon dobivanja prilagođene PCB -a koju smo naručili od JLCPCB -a kako bismo poboljšali izgled našeg robota, a u ovom vodiču ima dovoljno dokumenata i kodova koji vam omogućuju jednostavno kreiranje vašeg alata za indeksiranje.

Ovaj projekt smo napravili u samo 7 dana, samo dva dana da završimo izradu hardvera i sastavljanje, zatim pet dana za pripremu koda i android aplikacije. kako bi kroz njega upravljali robotom. Prije početka prvo da vidimo

Šta ćete naučiti iz ovog vodiča:

1. Odabir odgovarajućih komponenti ovisno o funkcionalnostima vašeg projekta
2. Omogućavanje strujnog kola za povezivanje svih odabranih komponenti
3. Sastavite sve dijelove projekta
4. Skaliranje ravnoteže robota
5. Koristeći Android aplikaciju. da se povežete putem Bluetootha i počnete manipulirati sistemom

Korak 1: Šta je "pauk robot"

Kako ga naziv definira, naš robot je osnovni prikaz pokreta sipdera, ali neće izvoditi potpuno iste pokrete tijela jer koristimo samo četiri noge umjesto osam nogu.

Nazvan i četveronožni robot budući da ima četiri noge i pokreće se pomoću ovih nogu, kretanje svake noge povezano je s drugim nogama kako bi se identificirao položaj tijela robota i kako bi se kontrolirala ravnoteža tijela robota.

Roboti s nogama bolje se snalaze s terenom od svojih kolega na točkovima i kreću se na različite i životinjske načine. Međutim, to robote s nogama čini kompliciranijim i manje dostupnim mnogim proizvođačima. kao i troškove izrade i velike ovisnosti koje bi proizvođač trebao potrošiti da bi stvorio četveronožno tijelo jer se temelji na servo motorima ili koračnim motorima i oba su skuplja od istosmjernih motora koji se mogu koristiti u robotima na kotačima.

Prednosti

Četveronošce ćete pronaći u prirodi u izobilju, jer četiri noge omogućuju pasivnu stabilnost ili sposobnost da stojite bez aktivnog prilagođavanja položaja. Isto vrijedi i za robote. Četveronožni robot jeftiniji je i jednostavniji od robota s više nogu, ali ipak može postići stabilnost.

Korak 2: Servo motori su glavni pokretači

Servomotor kako je definirano u wikipediji, rotacijski je pokretač ili linearni pogon koji omogućuje preciznu kontrolu kutnog ili linearnog položaja, brzine i ubrzanja. [1] Sastoji se od prikladnog motora spojenog sa senzorom za povratnu informaciju o položaju. Također zahtijeva relativno sofisticiran kontroler, često namjenski modul dizajniran posebno za upotrebu sa servo motorima.

Servomotori nisu posebna klasa motora, iako se izraz servomotor često koristi za označavanje motora prikladnog za upotrebu u zatvorenom sistemu upravljanja.

Uopšteno govoreći, upravljački signal je kvadratni talasni impulsni niz. Uobičajene frekvencije za kontrolne signale su 44Hz, 50Hz i 400Hz. Pozitivna širina impulsa je ono što određuje položaj serva. Pozitivna širina impulsa od oko 0,5 ms uzrokovat će da se servo truba skrene koliko god može ulijevo (općenito oko 45 do 90 stepeni ovisno o servo u pitanju). Pozitivna širina impulsa od oko 2,5 ms do 3,0 ms uzrokovat će da se servo skrene udesno koliko god može. Širina impulsa od oko 1,5 ms uzrokovat će da servo drži neutralni položaj na 0 stupnjeva. Izlazni visoki napon je općenito nešto između 2,5 i 10 volti (tipično 3 V). Izlazni niski napon se kreće od -40mV do 0V.

Korak 3: Izrada PCB -a (proizvod JLCPCB)

O JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), najveće je poduzeće za prototip PCB-a u Kini i visokotehnološki proizvođač specijaliziran za brze prototipe PCB-a i proizvodnju malih serija PCB-a.

S više od 10 godina iskustva u proizvodnji PCB -a, JLCPCB ima više od 200 000 kupaca u zemlji i inozemstvu, s preko 8 000 internetskih narudžbi izrade prototipa PCB -a i male količine proizvodnje PCB -a dnevno. Godišnji proizvodni kapacitet je 200 000 m2. za različite 1-slojne, 2-slojne ili višeslojne PCB-e. JLC je profesionalni proizvođač PCB -a sa velikom opremom, opremom za bušotine, strogim upravljanjem i vrhunskom kvalitetom.

Nazad na naš projekat

Da bih proizveo PCB, usporedio sam cijene mnogih proizvođača PCB -a i izabrao JLCPCB najbolje dobavljače PCB -a i najjeftinije dobavljače PCB -a koji su naručili ovo kolo. Sve što trebam učiniti je nekoliko jednostavnih klikova za postavljanje gerber datoteke i postavljanje nekih parametara poput boje i količine debljine PCB -a, a onda sam platio samo 2 dolara da dobijem svoju PCB -u nakon samo pet dana.

Kako prikazuje sliku povezane sheme, koristio sam Arduino Nano za kontrolu cijelog sistema, a također sam dizajnirao i oblik robotskog pauka kako bih ovaj projekt učinio mnogo boljim.

Ovdje možete preuzeti datoteku Circuit (PDF). Kao što možete vidjeti na gornjim slikama, PCB je vrlo dobro proizveden i imam isti oblik pauka PCB -a koji smo dizajnirali i sve naljepnice i logotipi su tu da me vode tokom koraka lemljenja.

Ovdje možete preuzeti i Gerber datoteku za ovo kolo u slučaju da želite naručiti isti dizajn kola.

Korak 4: Sastojci

Sada pogledajmo potrebne komponente koje su nam potrebne za ovaj projekt, pa kao što sam rekao, koristim Arduino Nano za pokretanje svih 12 servo motora četveronožnog robota. Projekt također uključuje OLED zaslon za prikaz Cozmovih lica i bluetooth modul za upravljanje robotom putem android aplikacije.

Za izradu ovakvih projekata trebat će nam:

• - PCB koji smo naručili od JLCPCB
• - 12 servo motora koliko se sjećate 3 servo motora za svaku nogu:
• - Jedan Arduino Nano:
• - HC-06 Bluetooth modul:
• - Jedan OLED ekran:
• - 5 mm RGB LED diode:
• - Neki poveznici zaglavlja:
• - I tijelo robota mora da ih odštampa pomoću 3D štampača

Korak 5: Sastavljanje robota

Sada imamo spremnu PCB i sve komponente su vrlo dobro lemljene, nakon toga moramo sastaviti tijelo robota, postupak je toliko jednostavan pa samo slijedite korake koje sam pokazao, prvo moramo pripremiti svaku nogu sa strane i napraviti za jedan vod potrebna su nam dva servo motora za zglobove i dijelovi odštampani na Coxa, Femur i Tibia sa ovim malim dijelom za pričvršćivanje.

O dijelovima tijela robota ovdje možete preuzeti njegove STL datoteke.

Počevši s prvim servo pogonom, postavite ga u utičnicu i držite ga vijcima, a zatim okrenite sjekiru servomotora na 180 ° bez postavljanja vijka za pričvršćivače i prijeđite na sljedeći dio koji je femura za spajanje s tibijom pomoću prve sjekire servo spoja i priključnog komada. Posljednji korak za dovršavanje noge je postavljanje drugog zgloba, mislim na drugi servo koji drži treći dio noge koji je Coxa komad.

Sada ponovite istu stvar za sve noge da pripremite četiri noge. Nakon toga uzmite gornju šasiju i postavite ostale servo u njihove utičnice, a zatim spojite svaku nogu na odgovarajući servo. Postoji samo još jedan posljednji odštampani dio, donja šasija robota u koju ćemo postaviti našu ploču

Korak 6: Android aplikacija

Govoreći o androidu to vam omogućava

povežite se sa robotom putem Bluetootha i krenite naprijed i nazad te skretanja ulijevo nadesno, omogućava vam i kontrolu boje svjetla robota u stvarnom vremenu odabirom željene boje s ovog kotačića u boji.

Android aplikaciju možete besplatno preuzeti sa ove veze: ovdje

Korak 7: Arduino kôd i provjera valjanosti testa

Sada imamo robota gotovo spremnog za rad, ali prvo moramo postaviti kutove zglobova, pa prenesite kôd za postavljanje koji vam omogućuje da postavite svaki servo u pravi položaj postavljanjem servomotora pod 90 stupnjeva, ne zaboravite spojiti 7V DC baterija za pokretanje robota.

Zatim moramo prenijeti glavni program za upravljanje robotom pomoću android aplikacije. Oba programa možete preuzeti sa ovih linkova:

- Skaliranje servo koda: veza za preuzimanje- Glavni program robotskog pauka: veza za preuzimanje

Nakon učitavanja koda povezao sam OLED ekran kako bih prikazao osmijehe Cozmo robota koje sam napravio u glavnom kodu.

Kao što možete vidjeti momke na gornjim slikama, robot slijedi sva uputstva poslana sa mog pametnog telefona i još neka poboljšanja koja treba izvesti kako bi bio još maslac.