DIY Hexapod: 6 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:47

Bu təlimatda sizə bluetooth, uzaqdan idarə olunan Hexapod yaratmaq üçün addım -addım təlimat verəcəyəm.

Birincisi, bu böyük bir hexapoddur və onu hərəkət etdirmək üçün 12 güclü Servo mühərrikə (MG995) ehtiyacınız olacaq və bu miqdarda PWM siqnallarını idarə etmək üçün (hər bir motoru idarə etmək üçün) bunu etmək üçün ən asan yol Arduino Mega 2560 istifadə etməkdir. Qeyd etmək lazımdır ki, 3D printerlər və WaterFlow kəsmə maşını kimi bəzi əlavə avadanlıqlardan istifadə edilmişdir. İndi istifadə olunan bütün materialları və bu robotlardan birini qurmaq üçün lazım olan addımları tapacaqsınız.

Addım 1: Nə lazımdır

Avadanlıq

Lehimləmə dəmiri, 3D çap maşını, su jeti kəsmə maşını.

Material

• PLA 3D çap filamenti
• silikon,
• polad pedal
• M3X20 vintlər
• M3X10 vintlər
• M3 qoz -fındıq
• M3 yuyucular
• 623zz bilyalı rulmanlar
• CAD Proqram təminatı

Komponentlər

• (12) Servo mühərrikləri MG995
• (2) 9V batareyalar
• (1) 6V, 7Amps batareya
• GoPro kamera
• Arduino MEGA
• Arduino NANO
• (2) Joysticks
• (2) HC-05 Bluetooth Modulu
• (1) 10K potensiometr

Addım 2: Mexanika və Ehtiyacınız Olacaq Parçaların Dizaynı

Mexanik dizayn

Mexanik dizayn, ayaq başına istifadə ediləcək servomotor sayından başlayır. Bu layihədə hər ayaq üçün 2 servo istifadə edilməsinə qərar verildi, ona daha çox sərbəstlik dərəcəsi verildi və təbiiliyi diqqət çəkdi. Hər hansı bir mexanizm, maşın və ya robotda nə qədər sərbəstliyə sahib olsanız, hərəkətlərinizin və hərəkətlərinizin təbiiliyinin bir o qədər yüksək olduğunu qeyd etmək aydındır. Bu layihə, tələblər və məhdudiyyətlər planı daxilində, hər ayaqda 2 istifadə ediləcək 12 aktuator var. Qeyd edildiyi kimi, servo motorlar ayaqların əsas komponentləri olacaq, tutaq ki, bunlar robotun oynaqlarını təmsil edən nöqtələrdir. Maşına hansı fərqli hərəkətlər tetiklenir ki, bu da birlikdə onu gəzdirən hərəkəti simulyasiya edər. Daha əvvəl göstərilən servomotorların ölçülərinə əsaslanaraq, bu tip aktuatorun quraşdırıldığı bir korpus hazırlanmışdır. Bunun ölçüləri, bütövlükdə ayağı təşkil edəcək dəstəkləyici elementlər və bağlayıcılar üçün bir bağlama sistemi dizayn etmək üçün istinad nöqtələri verir. Servo mühərriklərdən biri şaquli, digəri üfüqi vəziyyətdədir, bu, əsasən milinin döndüyü istiqamətə və vidalanmış elementi işə salmasına və dolayısı ilə x və ya y -də hərəkəti inkişaf etdirməsinə bağlıdır. hexapod. Rəqəmlərə və şəkillərə baxarkən, robotun lövhələri olan əsas bazaya yığıldıqları nöqtələri görə bilərsiniz. Servomotora dik vəziyyətdə baxsanız, hər iki plitənin arasında olduğunu görəcəksiniz. Onlardan biri yuxarı hissəyə, digəri isə aşağıya vidalanmışdır. Oradan, bağlayıcılar və çubuqlar, üfüqi vəziyyətdə ikinci servomotorun dəstəyini asanlaşdıracaq, buradan 4 fərqli bağlayıcı ayağın bir hissəsi olaraq işləyir. Bu elementin qaldırılmasını və hərəkətini simulyasiya edən və aktivləşdirən mexaniki hərəkətə imkan verir; Ayağının dayandığı və robotun demək olar ki, bütün ağırlığını tərk etdiyi ən böyük hissəsini tutan bu iki çubuğu ehtiva edir.

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, dizaynınızı müəyyən edən məhdudiyyətlər var. İstər mexaniki, istər iqtisadi, istərsə də maşınınızın istismarı üçün hər hansı digər vacib bir qaynaq ola bilər. Bu mexaniki elementlər; Bu vəziyyətdə servomotorlar, robotun ölçülərini təyin etdi. Bu təlimatda təklif olunan dizayn belə ölçülərə malikdir, çünki onlar daha sonra böyük bir batareyanın əlavə olunduğu seçilmiş aktuatorlardan və idarəedicilərdən başlayır.

Mexanik dizaynın təklif edildiyi kimi təkrarlanmaq üçün müəyyən edilmədiyini söyləmək vacibdir. Bu, hətta əsas elementlərin, çubuqların və / və ya bağlayıcıların stres və yorğunluq simulyasiyaları vasitəsilə optimallaşdırıla bilər. Seçilmiş istehsal üsulunu, aşqar istehsalını nəzərə alaraq, yüklərinizə və tətbiqinizə ən uyğun olan bərk dizaynı, simulyasiya və çapdan maksimum istifadə edə bilərsiniz. Həmişə ehtiyac duyduğunuz dəstəyin, bağlayıcıların və rulmanların əsas elementlərini nəzərdən keçirin. Bu mexanizmdə oynadıqları rola görə. Buna görə də, bu elementlərin spesifikasiyaları haqqında düşünməlisiniz ki, ayağın digər hissələri ilə birlikdə uyğun yerə sahib olsunlar.

Addım 3: Elektronikanın dizaynı

Robot üçün nəzərdə tutulmuş 2 PCB.

1 robotda quraşdırılacaq əsas lövhədir, ikincisi isə uzaqdan idarəedicinin elektronikası üçündür. PCB Fritzing proqramı ilə hazırlanmış və sonra PCB oyma üçün CNC Router istifadə edərək işlənmişdir.

Əsas PCB, Arduino Mega və bluetooth modulunu ehtiva edir, bütün servolar da qoşulur və birbaşa batareyadan 2 vintli terminala gələn iki güc xətti istifadə edir.

Uzaqdan idarəetmə PCB -nin daha çox komponenti var, lakin Arduino Nanonun quraşdırılması ilə başlayaraq daha yığcamdır, buna görə Hexapodun istiqamətini və hərəkətini idarə etmək üçün iki joystick birləşdirilir, uyğun 220Ohms rezistoru olan bir düymə, potensiometr robotun HC05 bluetooth modulunun hündürlüyünü tənzimləmək üçün. Lövhənin hamısı 9V batareya ilə təchiz edilir və üzərindəki elementlər Arduino lövhəsinin 5v Çıxışından istifadə olunur.

Dizayndan sonra, PCB xüsusi CNC PCB işləmə aləti ilə istehsal edilə bilər və sonra bütün komponentləri lövhələrə quraşdırmağa davam edə bilərsiniz.

Addım 4: Adım 4: Montaj

Çap edilmiş bütün hissələr, vintlər və rulmanlar, habelə robotu yığmaq üçün alətlər əldə edildikdən sonra, şaquli servoların əsaslarının yuxarı və aşağı bir plaka ilə yığıldığını nəzərə alaraq müvafiq hissələrin montajına başlaya bilərsiniz., İçərisində bir servomotor olan bu parçalardan 6 -sı. İndi servomotorun şaftına olan bağlama vidalanmışdır və buna bağlı olaraq parça bağlanmışdır: "JuntaServos", hər iki hissə arasında fırlanmanı asanlaşdırmaq üçün həmkarında uyğun yatağı olacaq. Sonra ikinci servoya, üfüqi servoya və digər 2 seqmentlə bağlanan müvafiq çubuq dəstinə bağlanacaq və polad ucuna birbaşa bağlanacaq. Hər ikisi də göstərilən vintlər ilə bərkidilir. Bacakla bitirmək üçün PLA -da yazılmış uc təzyiq altında daxil edilir.

Robotu dəstəkləyən və aktivləşdirən 6 ayağı yığmaq üçün bu prosedur 6 dəfə təkrarlanmalıdır. Nəhayət; İstifadəçinin istədiyi kimi tənzimləyərək kameranı yuxarı boşqaba yerləşdirin.

Adım 5: Adım 5: Kodlaşdırma

Bu bölmədə kodun necə işlədiyini bir az izah edəcəyik. və uzaqdan idarəedicinin kodu və altıbucaqlı kod iki hissəyə bölünəcək.

Əvvəlcə nəzarətçi. Joystickdəki potensiometrlərin analoq dəyərlərini oxumaq istəyirsinizsə, bu dəyərlərin süzgəcdən keçirilməsini və yalnız kodda göstərilən aralığın xaricində dəyişdikdə dəyərləri əldə etməyi məsləhət görürük. Bu baş verdikdə, bluetooth vasitəsilə Arduino Serial.write funksiyasından istifadə edərək bir dəyər dizisi növü dəyəri, digər bluetooth modulu onları aldıqdan sonra bir şey etmək üçün bunu dəyişdirdiyini göstərmək üçün göndərilir.

İndi Hexapod kodu da 2 hissəyə bölmək olar.

Birinci hissə, bluetooth tərəfindən alınan mesajlara görə ediləcək funksiyaların təyin olunduğu yerdir, digər hissəsi isə altıbucaqlı tərəfindən irəli, geriyə, dönmə və s. Kodda etmək istədiyiniz şey, həm bluetooth ünsiyyətinin işləməsi, həm də servoların funksiyaları və hər ayağındakı hərəkətlər üçün lazım olan dəyişənləri təyin etməkdir.

Serial.readBytesUntil funksiyası, 6 olan bütün əmrləri əldə etmək üçün istifadə olunur, bütün əmrlər 6 simvoldan ibarətdir, bu da nəzərə alınmalıdır. Arduino forumlarında, mesajın düzgün qəbul edilməsi üçün optimal parametrlərin necə seçiləcəyinə dair arayışlar tapa bilərsiniz. Bütün mesajı aldıqdan sonra strcmp () funksiyası ilə müqayisə edilir və bir dəyişənə dəyərlər təyin edən funksiyalardan sonra bir keçid funksiyasında bir hexapodun funksiyasını təyin etmək üçün istifadə olunur.

Əlavə funksiyalar var ki, onlardan biri "POTVAL" əmrini alarkən robotun hündürlüyünü dəyişir, digər funksiya hər ayağın nisbi hündürlüyünü və statik fırlanmasını dəyişir, buna joystick ilə və düyməyə basıldıqda nail olur. idarədə "BOTTON" əmri onaltılık kodda alınır və onaltılık modulun hərəkət sürətini dəyişir.

Addım 6: Test

Aşağıdakı videoda hexapodun zamanla necə inkişaf etdiyi, testləri və son nəticəni görmək göstərilir.