DIY Hexapod: 6 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Бұл нұсқаулықта мен сізге bluetooth, қашықтан басқарылатын он алтылықты құру бойынша қадамдық нұсқаулықты беремін.

Біріншіден, бұл үлкен алтыбұрыш, және оны жылжыту үшін сізге 12 мықты Servo қозғалтқышы қажет (MG995) және PWM сигналдарының бұл мөлшерін өңдеу үшін (әр қозғалтқышты басқару үшін) мұны істеудің ең оңай жолы - Arduino Mega 2560. Айта кету керек, 3D принтерлер мен WaterFlow кесу машинасы сияқты қосымша жабдықтар қолданылған. Енді сіз осы роботтардың біреуін жасау үшін қолданылатын барлық материалдар мен қадамдарды таба аласыз.

1 -қадам: Сізге не қажет

Жабдық

Пісіру үтігі, 3D басып шығару машинасы, су ағынымен кесетін машина.

Материал

• PLA 3D басып шығару жіпшесі
• кремний,
• болат педакер
• M3X20 бұрандалары
• M3X10 бұрандалары
• М3 жаңғақтар
• M3 шайбалары
• 623zz шарикті мойынтіректер
• CAD бағдарламалық қамтамасыз ету

Компоненттер

• (12) MG995 серво қозғалтқыштары
• (2) 9В батареялар
• (1) 6В, 7Амп батарея
• GoPro камерасы
• Arduino MEGA
• Ардуино НАНО
• (2) джойстиктер
• (2) HC-05 Bluetooth модулі
• (1) 10K потенциометр

2 -қадам: Механика және сізге қажет бөлшектерді жобалау

Механикалық дизайн

Механикалық конструкция бір аяққа қолданылатын сервомоторлардың санынан басталады. Бұл жобада бір аяққа 2 серво қолдану туралы шешім қабылданды, бұл оған еркіндік дәрежесін береді және оның табиғилығын керемет етеді. Кез келген механизмде, машинада немесе роботта еркіндік дәрежесі неғұрлым көп болса, сіздің қозғалыстарыңыз бен әрекеттеріңіздің табиғилығы соғұрлым жоғары болатынын айту керек. Бұл жобаның, талаптар мен шектеулердің жоспары шегінде, әр аяққа 2, 12 қозғағыш орнатылады. Жоғарыда айтылғандай, серво қозғалтқыштары аяқтың негізгі компоненттері болады, айталық, олар роботтың буындарын білдіретін нүктелер. Осы арқылы машинаның әр түрлі қозғалыстары іске қосылады, ол бірге жүруге мүмкіндік беретін қозғалысты модельдейді. Бұрын айтылған сервомоторлардың өлшемдеріне сүйене отырып, корпустың конструкциясы орнатылады, оған осы түрдегі жетектер орнатылады. Оның өлшемдері тірек элементтері мен коннекторлар үшін тұтастай аяқты құрайтын бекіту жүйесін жобалауға сілтеме жасайды. Серво қозғалтқыштарының бірі тігінен, ал екіншісі көлденең орналасқан, бұл негізінен оның білігі айналатын және бұралған элементті іске қосатын бағытқа байланысты және осылайша жүру үшін қажет x немесе y қозғалысын дамытады. алтыбұрыш. Фигуралар мен суреттерге қараған кезде, олар роботтың пластиналары болып табылатын негізгі негізге жиналған жерлерін көре аласыз. Егер сіз сервомоторды тік күйде қарасаңыз, ол екі пластинаның арасында орналасқанын көресіз. Олардың біреуі жоғарғы бөлігіне, екіншісі төменгі бөлігіне бекітілген. Осы жерден коннекторлар мен штангалар екінші сервомоторды көлденең күйде тіреуді жеңілдетеді, одан 4 түрлі коннекторлар аяқтың бөлігі ретінде жұмыс істейді. Олар осы элементтің көтерілуі мен қозғалысын модельдейтін және белсендіретін механикалық қозғалысқа мүмкіндік береді; ол аяқтың ең үлкен компонентін ұстайтын, роботтың барлық салмағын дерлік қалдыратын осы екі жолақты қамтиды.

Жоғарыда айтылғандай, сіздің дизайнды анықтайтын шектеулер бар. Олар әр түрлі болуы мүмкін, механикалық, экономикалық немесе сіздің машинаңыздың жұмысына қажетті басқа ресурстар. Бұл механикалық элементтер; бұл жағдайда роботтың өлшемдерін орнатқан сервомоторлар. Осы нұсқаулықта ұсынылған дизайн осындай өлшемді болып табылады, себебі олар негізінен кейінірек үлкен батарея қосылған таңдалған жетектер мен контроллерден басталады.

Механикалық дизайн ұсынылғандай қайталанатыны анықталмағанын айту маңызды. Бұл тіпті негізгі элементтердің, жолақтардың және / немесе қосқыштардың кернеуі мен шаршауын модельдеу арқылы оңтайландырылуы мүмкін. Өндірістің таңдалған әдісін, аддитивті өндірісті ескере отырып, сіз өзіңіздің жүктемеңізге және қосымшаңызға сәйкес келетін қатты материалды жобалау, модельдеу және басып шығаруды тиімді пайдалана аласыз. Әрқашан қажет нәрсені қолдаудың негізгі элементтерін, бекіткіштер мен мойынтіректерді ескеріңіз. Бұл олардың механизмдегі рөліне байланысты. Сондықтан бұл элементтердің ерекшеліктері туралы ойлану керек, осылайша олар аяқтың басқа бөліктерімен бірге тиісті орынға ие болады.

3 -қадам: электрониканы жобалау

Роботқа арналған 2 ПХД.

1 - бұл роботқа орнатылатын негізгі тақта, екіншісі - қашықтан басқару пультіндегі электроникаға арналған. ПХД Fritzing бағдарламалық жасақтамасы арқылы жасалған, содан кейін ПХД ойып алу үшін CNC маршрутизаторы көмегімен өңделген.

Негізгі ПХД құрамында Arduino Mega, сонымен қатар Bluetooth модулі бар, барлық сервоприводтар қосылады және аккумулятордан 2 бұрандалы терминалға тікелей келетін қуаттың екі желісін қолданады.

Қашықтан басқару пультінің PCB компоненттері көп, бірақ Arduino Nano -ны орнатудан бастап ықшам, оған екі джойстик қосылып, он алтылық қондырғының бағыты мен қозғалысын басқарады, оның 220 Ом резисторы бар потенциометр. роботтың биіктігін және оның bluetooth модулін HC05 реттеу үшін. Барлық тақта 9В батареямен жұмыс істейді, ал оның элементтері Arduino тақтасының 5 вольтты шығысымен жұмыс істейді.

Дизайн аяқталғаннан кейін ПХД арнайы CNC өңдеу құралымен дайындалуы мүмкін, содан кейін барлық компоненттерді тақталарға орнатуға кірісуге болады.

4 -қадам: 4 -қадам: Жинау

Барлық басылған бөлшектер, бұрандалар мен мойынтіректер, сондай -ақ роботты жинауға арналған құралдар болғаннан кейін, тік сервалардың негіздері жоғарғы және төменгі пластиналармен жиналғанын ескере отырып, сәйкес бөлшектерді құрастырудан бастауға болады., Олардың ішінде сервомоторы бар 6 дана. Енді сервомотордың білігіне ілініс бұрандалы болады және осы бөлік қосылады: «JuntaServos», ол өз бөлігінде екі бөліктің арасында айналуды жеңілдету үшін сәйкес подшипниктері болады. Содан кейін ол екінші сервоға, көлденең сервоға және болат ұшына тікелей бекітетін басқа 2 сегментті байланыстыратын сәйкес жолақтар жиынтығына қосылады. Екеуі де көрсетілген бұрандалармен бекітілген. Аяқпен аяқтау үшін ПЛА -да басылған ұш қысыммен енгізіледі.

Роботты қолдайтын және іске қосатын 6 аяқты жинау үшін бұл процедураны 6 рет қайталау қажет. Соңында; камераны пайдаланушының қалауы бойынша реттей отырып, үстіңгі тақтаға орналастырыңыз.

5 -қадам: 5 -қадам: кодтау

Бұл бөлімде кодтың қалай жұмыс істейтіні туралы аздап айтылады. және ол екіге бөлінеді, қашықтан басқару пультінің коды мен он алтылықтың коды.

Алдымен контроллер. Сіз джойстиктердегі потенциометрлердің аналогтық мәндерін оқығыңыз келеді, бұл мәндерді кодта белгіленген ауқымнан тыс өзгерген кезде ғана оларды алу үшін сүзу ұсынылады. Бұл жағдайда Arduino Serial.write функциясының көмегімен bluetooth арқылы таңбалар массивінің түрінің мәні жіберіледі, бұл мәндердің бірі оны басқа Bluetooth модулі алғаннан кейін бірдеңе істеу үшін өзгергенін көрсетеді.

Енді Hexapod кодын 2 бөлікке бөлуге болады.

Бірінші бөлім - бұл bluetooth қабылдайтын хабарларға сәйкес жасалатын функциялар, ал екінші бөлігі - алтыбұрышты орындайтын, алға, артқа, бұрылу және басқалар сияқты функцияларды жасау үшін қажет жерде. кодта жасағыңыз келетін нәрсе - bluetooth байланысының жұмысына, серво функцияларына және олардың әр аяғындағы қозғалысына қажетті айнымалыларды белгілеу.

Serial.readBytesUntil функциясы таңбалардың барлық жиынын алу үшін пайдаланылады, ол 6 -ға тең, барлық командалар 6 таңбадан тұрады, бұл өте маңызды. Arduino форумдарында сіз хабарды дұрыс қабылдау үшін оңтайлы параметрлерді қалай таңдау керектігі туралы анықтамаларды таба аласыз. Бүкіл хабарламаны алғаннан кейін, ол strcmp () функциясымен салыстырылады, содан кейін ауыспалы функцияда алтыбұрышты функцияны тағайындау үшін айнымалыға мән беретін функциялар жиынтығы қолданылады.

Қосымша функциялар бар, олардың бірі «POTVAL» командасын алған кезде роботтың биіктігін өзгертеді, басқа функция әр аяқтың салыстырмалы биіктігін және оның статикалық айналуын өзгертеді, бұл джойстик көмегімен жүзеге асады, ал түйме басылғанда басқару элементінде «BOTTON» пәрмені он алтылық кодта қабылданады және алтыбұрыштың қозғалыс жылдамдығын өзгертеді.

6 -қадам: тестілеу

Келесі бейнеде алтыбақанның уақыт өте келе қалай өзгергені, тестілеу мен соңғы нәтижені көруге болады.