Karton Hörümçək (DIY Dördlü): 13 Addım (Şəkillərlə)

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

Bir daha salam və yeni layihəmə xoş gəldiniz.

Bu təlimatda, hər kəs üçün əlçatan olan materiallardan hazırlanmış sadə bir Dördüzlü düzəltməyə çalışdım. Yaxşı görünən bir son məhsul əldə etmək üçün bir 3d printerə və bəlkə də bir CNC -yə ehtiyacınız olduğunu bilirəm, amma hər kəsin bu gözəl cihazlardan heç biri yoxdur, buna görə də sadə materialla hələ də gözəl şeylər qura biləcəyinizi nümayiş etdirməyə çalışdım.

Daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, Dördlü qurmağa çalışacağıq. Dördbucağın çərçivəsi, dörd ayağın hər birinin çərçivəsi, bud sümüyü və tibiyası daxil olmaqla, sadəcə oluklu kartondan hazırlanacaq.

Addım 1: Niyə Quadruped və necə işləyir?

Deməliyəm ki, robotlar əyləncəli və maraqlıdır. Daha əvvəl heç vaxt ayaqlı bir robot qurmamışam, buna görə sınamalı olduğumu düşündüm.

Bir hexapod üçün kifayət qədər servo olmadığına görə əvvəlcə dördqat qurmağa qərar verdim. Düşündüm ki, bir dördlü qura bilsəniz, bir hexapod qurmağınız yalnız bir addım olacaq. Bu tip ilk layihəm olduğundan, nə gözlədiyimi dəqiq bilmirdim, buna görə də 4 ayağın 6 -dan daha asan olacağını düşündüm, amma sonradan bildiyim kimi, bu həmişə doğru olmur.

Bir ayağı qaldırıldıqdan sonra yıxılmamaq üçün yalnız 4 ayağı olan dörd ayaqlı robotun ağırlıq mərkəzi digər üç ayağın ucları arasında yaradılan üçbucağın içərisinə köçürülməlidir.

Bütün bu prosesin çox gözəl bir təsvirini burada tapa bilərsiniz:

Dördbucaqlıların hər ayağında kosmosda ayağın ucunu idarə etmək üçün 3 oynaq var. Beləliklə, oynaqlar olacaq:

- Coxa servo - çərçivə ilə femur arasında

- Femur servo - ayağın bud sümüyünə nəzarət

- Tibia servo - tibiyanı idarə edən femur və tibia arasında

Ayağın ucunun lazımi yeri üçün hər bir servonun bucağını bilmək üçün tərs kinematik deyilən bir şeydən istifadə edəcəyik. İnternetdə bu barədə bir çox sənəd tapa bilərsiniz və bacağın ucunun fərqli yeri üçün servoların açılarını necə hesablaya bilərsiniz. Ancaq mənim vəziyyətimdə yalnız RegisHsu tərəfindən yaradılan Arduino Kodunu götürdüm (bir axtarış etsəniz, onun ətraflı dördlü təlimatını tapa bilərsiniz) və robotun və robot ayaqlarının ölçülərini robotuma uyğun olaraq dəyişdirdim və eyni zamanda Robotu idarə etmək üçün uzaqdan idarəetmə proqramı istifadə edin və bu da budur.

Addım 2: Niyə Çərçivə və Ayaqlar üçün Oluklu Kartondan istifadə olunur?

Hər şeydən əvvəl geniş yayılmışdır, hər yerdə tapa bilərsiniz və almaq istəsəniz çox ucuzdur. Oluklu karton, üç qəhvəyi kraft kağızdan hazırlanan sərt, güclü və yüngül bir materialdır və qablaşdırma qutularının çoxu ondan hazırlanır. Buna görə bəzilərini tapmaq çox asandır.

Mənim vəziyyətimdə kəsdiyim və çərçivəni düzəltdiyim bir ayaqqabı qutusundan istifadə etdim. Qutumdan verilən karton qalınlığı 2 mm idi, buna görə çox incədir. Çərçivənin hər bir hissəsi üçün üç eyni hissəni kəsib cüt lentli skotçla yapışdırmalı oldum. Beləliklə, sonunda 6 mm qalınlığında bir karton olması üçün 3 çərçivə düzəltməliyik.

Addım 3: Lazım olan hissə:

Quadruped üçün lazım olan elektron hissələr:

- Arduino Nano Mikro nəzarətçi;

- Deek Robot Nano V03 Shield - vacib deyil, lakin bütün servoların Nano Board -a qoşulmasını çox asanlaşdıracaq.

- 12 ədəd Tower Pro Micro Servo 9g SG90 - hər biri 3 oynaqlı 4 ayaq;

- LED - işıq üçün (köhnə yanmış rəng sensoru istifadə etdim)

- 1 x NRF24L01 ötürücü

Uzaqdan idarə etmək üçün elektron hissələr tələb olunur

- Arduino Uno mikro nəzarətçisi;

- 1 x NRF24L01 ötürücü;

- Joystick;

- LED;

- Müxtəlif rezistorlar;

- düyməni basmaq;

- Bəzi keçid telləri;

Çərçivə üçün:

- Oluklu karton təbəqə

- Kəsici

- Vida Sürücüləri

- İkiqat lentli skotç

- Üçbucaqlar

- Hökmdar

- Qələm

Beləliklə, tikintiyə başlayaq.

Addım 4: Servoları 90 dərəcə qurmaq

Çərçivəni qurmağa başlamazdan əvvəl, bütün servoları 90 dərəcəyə mərkəzləşdirməli oldum ki, çərçivə hazır olduqda daha sonra yerləşdirmək daha asan olacaq. Beləliklə, əvvəlcə Quadruped üçün nəzərdə tutulmuş Arduino Nano'yu Nano qalxanına, sonra isə bütün servoları qalxana bağladım. Sonra etməniz lazım olan yalnız kodu yükləməkdir və bütün servolar 90 dərəcə mövqelərə mərkəzləşdiriləcəkdir.

Kodu təlimatlandırmanın son addımında tapa bilərsiniz.

Addım 5: Çərçivənin qurulması

Daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, çərçivə bir ayaqqabı qutusundan verilən oluklu kartondan hazırlanır. Çərçivənin şablonunu çərçivənin ölçüləri ilə birlikdə əlavə olunmuş şəkillərdə tapa bilərsiniz.

Əvvəlcə çərçivəni düzəltmək üçün karton qutunun kənarlarını kəsdim. Oluklu təbəqənin oriyentasiyasını nəzərə alaraq üç yaxşı parça əldə etdim ki, 2 ədəd şaquli hüceyrəli büzməli təbəqə və bir üfüqi olsun.

Karton hazır olduqdan sonra, şaquli büzməli mühiti olan karton vərəqə çərçivə şablonunu çəkirəm. Daha güclü və daha sərt bir quruluş əldə etmək üçün bükülməyə qarşı əlavə güc üçün bir -birinə yapışdırmaq üçün üç parça kəsdim. Üst və aşağı karton təbəqələrdə şaquli büzməli təbəqə, sandviç karton təbəqə isə üfüqi büzməli təbəqə olacaqdır.

Üç çərçivə parçasını bir -birinə yapışdırmadan əvvəl, servo mühərriklərin qolunu hazırladım və gələcəkdə düzgün yerləşdirilməsi üçün hər bir coxa servo motorunun mövqeyini çəkdim.

İndi coxa servolarının harada yerləşdiriləcəyini bildiyim üçün üç parçanı bir -birinə yapışdırdım.

İndi çərçivə hazırdır.

Addım 6: Coxa Servosunu Çərçivəyə bağlamaq

Əvvəlcə servoları bağlamaq üçün işarələnmiş mövqedə bir delik açdım ki, servo qolu üçün bağlama vidası keçsin və servoyu çərçivəyə bərkidin.

Servo mühərriklərdən verilən vintlərdən istifadə edərək, coxa servo mühərrik qollarını çərçivəyə bağladım. Coxa, cüt bantla yapışdırılmış və hər halda rezin bantla möhkəmləndirilmiş iki servodan əmələ gəlir. Bir servo mil şaquli vəziyyətdə aşağıya doğru yönəldiləcək və çərçivəyə bağlanacaq, digəri isə şaft üfüqi vəziyyətdə yönəldiləcək və femurun daxili tərəfinə bağlanacaq.

Nəhayət, coxa servonun çərçivəyə bərkidilməsi üçün bağlama vidası vidalanmışdır.

Addım 7: Femur qurmaq

Eyni karton kəsmə proseduru istifadə edildi. Hər femur bir -birinə yapışdırılmış üç karton təbəqədən yaradılacaq. Üfüqi büzməli təbəqə, şaquli büzməli təbəqə karton təbəqələr arasında sıxışdırılacaq.

Addım 8: Tibia qurmaq

Tibia üçün hər tibia üçün üç şablon kəsdim, lakin bu dəfə tibia daha yaxşı bir uzunlamasına güc vermək üçün büzməli təbəqənin istiqaməti şaquli idi.

Hər üç şablon kəsildikdən sonra onları bir -birinə yapışdıraraq tibia servosunun oturması üçün dəlik açdım.

Servanı tibiyaya bağladım və servonun qolu, bud sümüyünü tibia ilə bağlamaq üçün buddan düzəldilmiş delikdən bərkidici vida ilə servoya bərkidildi.

Addım 9: Hamısını bir araya gətirmək

İndi bütün çərçivə və ayaq hissələri yaradıldıqdan sonra hamısını bir -birinə bağladım ki, montaj dördlüyə bənzəyir.

Addım 10: Elektronikanın quraşdırılması və əlaqələrin qurulması

Əvvəlcə Arduino Nano, Deek Robot Shield ilə birlikdə çərçivəyə uyğun olmalıdır. Bunun üçün qalxanı götürdüm və Deek Robot Shield -in 4 bolt və qoz -fındıqdan istifadə edərək çərçivəyə bərkidilməsi üçün 4 delikli çərçivəni vurdum.

İndi "beyin bədənə bağlıdır": D. Sonra bütün servoları Deek Nano Shield -ə bağladım.

Qalxan hər bir Arduino Nano rəqəmsal və analoq pin üçün xüsusi olaraq üç pin (Signal, VCC, GND) qurduğundan, mikro servoların mükəmməl və asan bir şəkildə bağlanmasına imkan verdiyi üçün servoların bağlanması çox asandır. Normalda, Arduino ilə servo idarə etmək üçün bir motor sürücüsünə ehtiyacımız var, çünki motorların tələb etdiyi amperlərin öhdəsindən gələ bilmir, amma mənim vəziyyətimdə bu etibarlı deyil, çünki 9g mikro servolar Arduino Nanonun onları idarə edə biləcəyi qədər kiçikdir.

Ayaq servoları aşağıdakı kimi bağlanacaq:

Ayaq 1: (sol ayağı irəli)

Coxa - Arduino Nano Digital Pin 4

Femur - Arduino Nano Rəqəmsal Pin 2

Tibia - Arduino Nano Digital Pin 3

Ayaq 2: (Arxa sol ayaq)

Coxa - Arduino Nano Analog Pin A3

Femur - Arduino Nano Analoq Pin A5

Tibia - Arduino Nano Analoq Pin A4

Ayaq 3: (Sağ ayağı irəli)

Coxa - Arduino Nano Analog Pin 10

Femur - Arduino Nano Analog Pin 8

Tibia - Arduino Nano Analog Pin 9

Ayaq 4: (Sağ sağ ayaq)

Coxa - Arduino Nano Rəqəmsal Pin A1

Femur - Arduino Nano Rəqəmsal Pin A0

Tibia - Arduino Nano Rəqəmsal Pin A2

İşıq effekti üçün LED bağlantısı

Dördlüyə bir az işıq salmağın gözəl olacağını düşündüm və artıq işləməyən köhnə rəng sensoru var (yandırmağı bacardım: D), amma LEDlər hələ də işləyir, çünki dörd LED yanır. kiçik bir lövhə və çox parlaqdır Dördlüyə bir az işıq effekti vermək üçün rəng sensoru istifadə etməyə qərar verdim. Həm də dörd olması onu bir hörümçəyə bir az daha yaxınlaşdırır.

Beləliklə, rəng sensoru VCC -ni Arduino Nano Pin D5 -ə və GND -ni Arduino Nanonun GND -nə bağladım. Kiçik lövhədə artıq LED üçün istifadə olunan bəzi rezistorlar olduğu üçün LED ilə birlikdə başqa bir rezistor qoymağa ehtiyac yox idi. Sensor yandığı üçün bütün digər sancaqlar istifadə edilməyəcək və yalnız kiçik lövhədəki LEDləri istifadə edirəm.

NRF24L01 Modulu üçün bağlantılar.

- Modulun GND -si Arduino Nano Shield -in GND -nə gedir

- VCC Arduino Nano 3V3 pininə gedir. NRF24L01 Modulunu məhv etmək riski ilə VCC -ni çörək taxtasının 5V -ə bağlamamaq üçün diqqətli olun.

- CSN pin Arduino Nano D7 -ə gedir;

- CE pin Arduino Nano D6 -ya gedir;

- SCK pin Arduino Nano D13 -ə gedir;

- MOSI pin Arduino Nano D11 -ə gedir;

- MISO pin Arduino Nano D12 -ə gedir;

- IRQ pin qoşulmayacaq. Arduino Nano və ya Arduino Uno -dan fərqli bir taxta istifadə edirsinizsə, diqqətli olun, SCK, MOSI və MISO pinləri fərqli olacaq.

- Bu modul üçün RF24 kitabxanasını da yükləməlisiniz. Bunu aşağıdakı saytda tapa bilərsiniz:

Hörümçək üçün enerji təchizatı olaraq 5V (1A) divar adapterindən istifadə etdim. Əlimdə heç bir batareya yoxdur və bu, mənim ən az 2A -dan daha yaxşı olacağını düşündüyüm yeganə divar adapterim idi, amma məndə yoxdur, buna görə də əlimdəki yeganə batareyanı istifadə etməli oldum.. Li-po batareyadan istifadə etsəniz, robotun sərbəst qala biləcəyi, heç bir kabel bağlamasanız daha gözəl olar.

Lövhədə daha sabit bir enerji təchizatı əldə etmək üçün Deek Robot Nano Shield -in 5V və GND pinləri arasında 10microF kondansatör bağladım, çünki yük altında olan bütün servoların Arduino Nanonun yenidən başlayacağını gördüm. kondansatörün əlavə edilməsi problemi həll etdi.

Addım 11: Qapağın qurulması

Qapağı mümkün qədər yüngül etmək istədiyim üçün onu yalnız 2 mm büzməli karton təbəqədən düzəltdim, çünki möhkəmlətməyə ehtiyac yoxdur, çünki heç bir yük ona təsir etməyəcək.

Şəkildə gördüyünüz kimi şəkil və ölçülərdə bir karton kəsdim və çərçivənin altına Arduino Nano Shield -ı bağlayan eyni qoz -fındıq ilə çərçivəyə bağladım. Üst tərəfdə iki parça bir -birinin üstünə cüt lentlə yapışdırılacaq. Dördbucağın mümkün qədər yaxşı görünməsi üçün içərisindəki bütün telləri sarmağa çalışdım.

İndi dördlüklər hazırdır. Uzaqdan idarəetməyə keçək.

Addım 12: Uzaqdan Nəzarətçi

Uzaqdan idarəetmə cihazı üçün, əvvəlki layihəm olan Maverick uzaqdan idarə olunan avtomobildən eyni uzaqdan idarəedicidən istifadə edirəm, yalnız bu layihədə lazım olmayan qrafiki çıxardım. Ancaq bu quruluşu qaçırsanız, yenidən bura yazdım.

Nəzarətçi üçün bir Arduino Uno istifadə edərkən, hərəkət etməmək üçün Uno -nu bir neçə rezin bantlı çörək taxtasına bağladım.

- Arduino Uno jak vasitəsilə 9V batareya ilə təchiz olunacaq;

- Arduino Uno 5V çörək taxtasının 5V rayına bağlayın;

-Arduino Uno GND çörək taxtasının GND rayına bağlayır;

NRF24L01 Modulu.

- Modulun GND -si çörək bortunun GND -nə gedir

- VCC Arduino Uno 3V3 pininə gedir. NRF24L01 Modulunu məhv etmək riski ilə VCC -ni çörək taxtasının 5V -ə bağlamamaq üçün diqqətli olun.

- CSN pin Arduino Uno D8 -ə gedir;

- CE pin Arduino Uno D7 -yə gedir;

- SCK pin Arduino Uno D13 -ə gedir;

- MOSI pin Arduino Uno D11 -ə gedir;

- MISO pin Arduino Uno D12 -ə gedir;

- IRQ pin qoşulmayacaq. Arduino Nano və ya Arduino Unodan fərqli bir taxta istifadə edirsinizsə, diqqətli olun, SCK, MOSI və MISO pinləri fərqli olacaq.

Joystick Modulu

- Joystick modulu 2 potansiyometrdən ibarətdir, buna görə də əlaqələrə çox bənzəyir;

- Çörək taxtasının GND rayına GND pin;

- Çörək taxtasının 5V rayına VCC pin;

- Arduino Uno A3 pininə VRX pin;

- Arduino Uno A2 pininə VRY pin;

LED

- Qırmızı LED, Arduino Uno pin D4 -ə 330Ω rezistorla ardıcıl olaraq bağlanacaq;

- Yaşıl LED, Arduino Uno pin D5 -ə 330Ω rezistorla ardıcıl olaraq bağlanacaq;

Düymələr

- Düymələrdən biri dörd işığı açmaq və söndürmək üçün, digəri isə istifadə edilməyəcək;

- İŞIQ düyməsi Arduino Uno D2 pininə bağlanacaq. Düymə 1k və ya 10k rezistorla aşağı çəkilməlidir, bunun əhəmiyyəti yoxdur.

- Qalan düymə Arduino Uno D3 pininə bağlanacaq. Eyni şəkildə düymə 1k və ya 10k rezistorla aşağı çəkilməlidir. (bu layihə üçün istifadə olunmayacaq)

İndi bütün elektrik hissələrini bağladıq.

Addım 13: Arduino IDE Kodları

Bu hissədə istifadə etdiyim bir neçə kod var.

Leg_Initialization - servoları 90 dərəcə mövqedə mərkəzləşdirmək üçün istifadə edilmişdir.

Spider_Test - irəli, geri, dönmə kimi düzgün funksiyaları yoxlamaq üçün istifadə edilmişdir

Hörümçək - Hörümçək üçün istifadə ediləcək

Hörümçək Uzaqdan Nəzarətçi - Hörümçək Nəzarətçisi üçün istifadə ediləcək

Hörümçək kodunun RegisHsu [DIY] SPIDER ROBOT (QUAD ROBOT, QUADRUPED) kodundan sonra uyğunlaşdırıldığını və dəyişdirildiyini qeyd etməliyəm və bu səbəbdən yaxşı işinə görə RegisHsu -ya təşəkkür etmək istəyirəm.

Hamısı yaxşı deyildi, inşallah mənim Hörümçəyimi bəyənmisiniz.