Servo əsaslı 4 ayaqlı Walker: 12 addım (şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

Öz (lazımsız texnologiya) servomotorla idarə olunan 4 ayaqlı gəzinti robotunuzu qurun! Birincisi, xəbərdarlıq: Bu bot, əsasən, klassik BEAM 4 ayaqlı gəzintinin mikrokontrolör-beyin versiyasıdır. Mikroişlemci proqramlaşdırma üçün hələ qurulmamış və yalnız bir gəzinti qurmaq istəsəniz, BEAM 4-legger etmək sizin üçün daha asan ola bilər. ətrafa vuraraq, bu sizin ideal layihənizdir! BEAM mikroorqanizmlərinin tələsik analoqundan narahat olmadan gəzinti mexanikası ilə oynaya bilərsiniz. Bu, həqiqətən də bir BEAM botu olmasa da, aşağıdakı iki veb səhifəsi hər 4 ayaqlı gəzinti üçün əla mənbələrdir: Bram van Zoelenin 4 ayaqlı gəzinti dərsliyi mexanika və nəzəriyyəni yaxşı bir şəkildə nəzərdən keçirir. Chiu-Yuan Fang-ın gəzinti saytı BEAM məhsulları və bəzi daha inkişaf etmiş gəzinti dizaynları üçün də olduqca yaxşıdır. Oxudun? Bina almağa hazırsınız?

Addım 1: hissələri toplayın, ölçün, bir az planlayın

4 ayaqlı bir servo yürüşçü etmək olduqca sadədir, hissələrə görə. Əsasən, iki mühərrikə, ayağa, bir batareyaya, mühərriklərin irəli-geri getməsini təmin edəcək bir şeyə və hamısını tutacaq bir çərçivəyə ehtiyacınız var. Parça siyahısı: 2x Tower Hobbies TS-53 Servos20in ağır mis tel: ön ayaqları üçün 12in, 8in arxa üçün. Məndə 10 ölçü var idi. 12 gauge işləməlidir, amma təxmin edirəm. Batareya, İnternetdə ucuz satılan 3.6v NiMH -dir. Mikrokontrolör beyni bir AVR ATMega 8 -dir. Çərçivə çox gözəl olan Sintradır. Qaynar suda qızdıranda əyilən plastik köpük taxtadır. Kəsə, qaza, mat bıçaqla kəsə və sonra əyərək şəklini verə bilərsiniz. Digər hissələr: Dövrə üçün qazılmış layihə lövhəsi Servo və batareya əlaqələri üçün bağlanan başlıqlar (kişi və qadın) ATMega üçün 28 pinli yuvaSuper-duper yapışqanı onDrillMatte bıçağı Burada, hissələri ölçdüyümü, çərçivə üçün bir eskiz hazırladığımı və sonra bir kağız şablonu hazırlamaq üçün bir hökmdardan tutduğumu görürsünüz. Şablonu Sintrada deliklər qazacağım bir qələmlə işarələmək üçün bələdçi olaraq istifadə etdim.

Addım 2: Frame, Fit Motors qurun

Əvvəlcə iki motor kəsikinin künclərində deliklər qazdım, sonra mat bıçaqla bir deşikdən çuxura qədər bir hökmdarın kənarında vurdum. Sintra'dan keçmək üçün bıçaqla 20 keçid lazımdır. Tənbəl oldum və təxminən 1/2 yoldan sonra kəsdim.

Delikləri kəsdikdən sonra mühərriklərin necə işlədiyini yoxlamaq üçün sınaqdan keçirtdim. (Biraz çox geniş, amma uzunluğunu tam dəqiq bildim.)

Addım 3: Çərçivəni bükün, Motorları bağlayın

Təəssüf ki, Sintra'yı bükərkən özümü fotoşəkil çəkmək üçün kifayət qədər əllərim yox idi, amma işin necə getdiyini görək:

1) Soba üzərində qaynadılmış kiçik su qabı 2) Sintranı bir -iki dəqiqə suda taxta qaşıqla saxlayın (Sintra üzür) 3) Çəkdi və isti əlcəklər və düz bir şeylə onu düz olana qədər əyildi. soyudulur. Klassik "Miller" gəzinti dizaynı üçün ön ayaqlarda təxminən 30 dərəcə bir açı istəyərsiniz. Vida delikləri açıldı və mühərrikləri bağladılar.

Addım 4: Ayaqları ulduz şəkilli Servo Motor Buynuzlarına bağlayın

Ön və arxa ayaqları düzəltmək üçün 12 "və 8" qalın mis teldən tinsnips ilə kəsdim. Sonra onları servo buynuzlarına yapışdırmaq üçün bir açıda əydim.

Bir şeyi bağlamalı olduğunuzda klassik bir BEAM hiyləsi, onları tel tel ilə bağlamaqdır. Bu vəziyyətdə, bir az bağlama telini soydum, buynuzlardan və ayaqların ətrafından keçirdim və çox bükdüm. Bəzi insanlar teli bu nöqtədə möhkəm lehimləyirlər. Mənimki hələ də onsuz da möhkəm tutur. Artıq hissəni kəsməkdən və bükülmüş hissələri aşağı əyməkdən çekinmeyin.

Addım 5: Ayaqları bədənə bağlayın, onları sağa bükün

Servo ulduzlarını (ayaqları açıq vəziyyətdə) yenidən mühərriklərə vidalayın, sonra əyilməyə başlayın.

Simmetriya burada əsasdır. Tərəfləri bərabər tutmaq üçün bir ipucu, bir anda yalnız bir istiqamətə əyilməkdir, belə ki, bir tərəfdən və ya digər tərəfdən çox iş görsəniz, gözünüzü yummaq daha asandır. Dedi ki, mən indi dəfələrlə əyilmişəm və yenidən əyilmişəm və bir dəfə çox düzəltdikdən sonra yoldan çox uzaqlaşsanız yenidən düz başlaya bilərsiniz. Mis bu şəkildə əladır. Əlavə məsləhətlər üçün sadaladığım veb səhifələrə baxın və ya sadəcə qanad açın. Düşünmürəm ki, bütün bunlar, ən azından gəzintiyə çıxmaq baxımından o qədər kritikdir. Daha sonra tənzimləyəcəksiniz. Yeganə kritik məqam, ağırlıq mərkəzinin ortada kifayət qədər olmasıdır ki, doğru gəzsin. İdeal olaraq, bir ön ayaq havada olarkən, arxa ayaqları dönərək botu irəli/irəli ön ayağına doğru əyər, bu da gedişi edəcək. Nə demək istədiyimi bir -iki videoda görəcəksiniz.

Addım 6: Beyinlər

Beyin lövhəsi olduqca sadədir, buna görə də mənim sxematik sxemimi bağışlamaq məcburiyyətində qalacaqsınız, çünki servo istifadə etdiyinə görə, mürəkkəb motor sürücülərinə və ya nəyə sahib olduğunuza ehtiyac yoxdur. Sadəcə +3.6 volt bağlayın və mühərrikləri işə salmaq üçün (birbaşa batareyadan) yerə bağlayın və hara getməyinizi söyləmək üçün mikrokontrolördən nəbz genişliyi modulyasiya edilmiş bir siqnalla vurun. (Servomotorlardan istifadə etməkdə yenisinizsə, vikipediya servo səhifəsinə baxın.) Mən qazılmış boş bir pcb materialı və üstünə super yapışdırılmış başlıqlar kəsdim. Servo üçün iki 3 pinli başlıq, bir batareya üçün 2 pinli başlıq, bir AVR proqramçım üçün bir 5 pinli başlıq (bir gün təlimat verməliyəm) və ATMega 8 çipi üçün 28 pinli yuva. Bütün yuvalar və başlıqlar yapışdırıldıqdan sonra onları lehimlədim. Kabellərin çoxu lövhənin altındadır. Həqiqətən bir neçə teldən ibarətdir.

Addım 7: Çipi proqramlaşdırın

Proqramlaşdırma, əldə etdiyiniz qədər mürəkkəb bir quruluşla edilə bilər. Özüm, bu (şəkildəki) getto proqramçısıdır-paralel bir port fişinə lehimlənmiş bəzi tellər. Bu təlimatlandırıcı detallar, hamısını işə salmaq üçün lazım olan proqramçı və proqram təminatıdır. Etmə! Etmə! Bu proqramlaşdırma kabelini hətta 5v -dən yuxarı gərginliyə yaxınlaşan heç bir cihazla istifadə etməyin. Gərginlik kabeli qaldıra bilər və kompüterinizin paralel portunu qızardaraq kompüterinizi korlaya bilər. Daha zərif dizaynlarda məhdudlaşdırıcı rezistorlar və/və ya diodlar var. Bu layihə üçün getto yaxşıdır. Gəmidə yalnız 3.6V batareya var. Ancaq diqqətli olun, istifadə etdiyim kod burada əlavə olunur. Çoğunlukla iki mühərrikin irəli -geri dönməsini təmin etmək çox işdir, amma əylənirdim. Əsas odur ki, servoların hər 20 ms -də bir dəfə zərbəyə ehtiyacı var. Nəbzin uzunluğu servoya ayaqların hara çevriləcəyini bildirir. 1.5ms mərkəzin ətrafında və təxminən 1ms -dən 2ms -ə qədərdir. Kod həm siqnal nəbzi, həm də 20 ms gecikmə üçün quraşdırılmış 16 bitlik nəbz generatorundan istifadə edir və stok sürətində mikrosaniyə qətnamə verir. Servonun qətnaməsi 5-10 mikrosaniyəyə yaxındır, buna görə 16 bit kifayətdir. Bir mikrokontrolör-proqramlaşdırma təlimatına ehtiyac varmı? Buna girməliyəm. Şərhlərdə mənə bildirin.

Adım 8: Körpənin ilk addımları

Ön ayaqlarımı hər iki istiqamətdə təxminən 40 dərəcə, arxa ayaqlarımı isə təxminən 20 dərəcə yellədim. Altdan gediş nümunəsi üçün ilk videoya baxın.

(Sıfırlama düyməsini basdığımda gözəl bir neçə saniyəlik gecikməyə diqqət yetirin. Yenidən proqramlaşdırarkən, gücün açıldığı anda bir neçə saniyə yerində oturmasını təmin etmək çox rahatdır. Ayrıca, bitirdikdən sonra ayaqları ortalamaq rahatdır. oynayırsan və ayağa qalxmasını istəyirsən.) İlk cəhddə getdi! 2 -ci videoya baxın. Videoda ön ayağın necə yuxarı qalxdığını, sonra ön ayağın ön ayağın üzərinə düşməsini təmin etmək üçün arxa ayaqları necə döndüyünə baxın. Bu gəzir! Bu hərəkəti əldə edənə qədər ağırlıq mərkəziniz və bacak əyilmələrinizlə oynayın. Mühərrikləri mexaniki olaraq və kodda mərkəzləşdirdiyimə əmin olsam da, bir tərəfə çox döndüyünü gördüm. Ayaqlardan birinin iti ucu səbəb olduğu ortaya çıxdı. Beləliklə, robo çəkmələr hazırladım. İstilik büzücü boruların edə bilməyəcəyi bir şey yoxdurmu ?!

Addım 9: Tweaking

Beləliklə, yaxşı gedir. Düz bir xəttdə nə qədər sürətlə gedə biləcəyimi və tırmanmağı nə qədər yüksək edə biləcəyimi görmək üçün hələ də yeriş və ayaqların forması və vaxtı ilə oynayıram.

Tırmanma üçün ön ayaq ayaqların həlledici halına gəlməzdən əvvəl əyilir - kənarlardan tutulmamasına kömək edir. Bunun əvəzinə, ayaq "dizin" altına düşərsə maneənin üstünə çıxır. Ayaqları çərçivə ilə təxminən 30 dərəcə bir açı ilə vurmağa çalışdım. Bəs nə qədər yüksəkliyə qalxa bilər?

Addım 10: Bəs nə qədər yüksəkliyə qalxa bilər?

Hal -hazırda hazırladığım ən sadə təkərli robotları döyən təxminən 1 düymdür, buna görə şikayət etmirəm. Videoya baxaraq onu hərəkətdə görmək olar. Heç vaxt düz sıçramır. Hər iki ön ayağını yuxarı qaldırmaq üçün bir neçə cəhd lazımdır. Düzünü desəm, hər şeydən daha çox çəkmə problemi kimi görünür. Və ya ağır ön mərkəz uzun ayaq salınması üçün bir qədər yüksək ola bilər. Ön ayağın cəsədi havaya qaldırdığı üçün az qala itirdiyini görə bilərsiniz. Gələcəkdən bir işarə…

Addım 11: Bəs nə tırmana bilməz?

İndiyə qədər etibarlı şəkildə Fransız Yemək Sənətinə yiyələnə bilmədim (cild 2). Göründüyü kimi, 1 1/2 düym, nə qədər yüksək ola biləcəyinə dair mövcud limitdir. Bəlkə ön ayağın fırlanmasını azaltmaq kömək edəcək? Bəlkə cəsədi yerə bir qədər endirək? Videoya baxın. Məğlubiyyət əzabına şahid olun. Lənət olsun Julia uşaq!