Картон өрмекші (DIY төртбұрышты): 13 қадам (суреттермен)

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

Тағы да сәлем және менің жаңа жобама қош келдіңіз.

Бұл нұсқаулықта мен бәріне қол жетімді материалдардан қарапайым төртбұрышты жасауға тырыстым. Мен жақсы көрінетін түпкілікті өнім алу үшін сізге 3D принтер қажет болуы мүмкін, бірақ CNC болуы мүмкін, бірақ бұл сәнді қондырғылардың бәрі бірдей бола бермейді, сондықтан мен қарапайым материалмен сіз әлі де жақсы нәрселер жасай алатындығыңызды көрсетуге тырыстым.

Жоғарыда айтылғандай, біз төртбұрышты құруға тырысамыз. Төртбұрыштың қаңқасы гофрленген картоннан жасалған болады, оған төрт аяғының жақтауы, жамбас сүйегі мен жіліншік кіреді.

1 -қадам: Неліктен Quadruped және ол қалай жұмыс істейді?

Айта кету керек, роботтар қызықты және қызықты. Мен бұрын ешқашан аяқты робот жасаған емеспін, сондықтан оны сынап көру керек деп ойладым.

Мен алдымен төртбұрышты салуды шештім, себебі менде он алтылыққа арналған серво жоқ еді. Менің ойымша, егер сіз төртбұрышты тұрғыза алсаңыз, онда алтыбұрышты тұрғызу тек алға қарай қадам болады. Бұл менің осы типтегі бірінші жобам болғандықтан, мен не күту керектігін білмедім, сондықтан 4 аяқ 6 -дан жеңіл болады деп ойладым, бірақ кейін білгенімдей, бұл әрқашан дұрыс емес.

Бір аяғы көтерілгенде құлап кетпеу үшін тек 4 аяғы бар төртбұрышты роботтың ауырлық центрін қалған үш аяқтың ұштары арасындағы үшбұрыштың ішкі жағына жылжыту керек.

Бұл процестің өте жақсы сипаттамасын мына жерден таба аласыз:

Төртбұрыштың әр аяғында кеңістікте аяқтың ұшын басқару үшін 3 буын бар. Сонымен буындар келесідей болады:

- Coxa servo - жақтау мен фемор арасында

- Femur servo - аяқтың жамбас сүйегін басқару

- Tibia servo - жамбас сүйегін басқаратын фемор мен жіліншік арасында

Аяқ ұшының қажетті орналасуы үшін әр серво бұрышын білу үшін біз кері кинематика деп аталатын нәрсені қолданамыз. Бұл туралы Интернеттен көптеген құжаттарды табуға болады және аяқтың ұшының әр түрлі орналасуы үшін серво бұрыштарын қалай есептеуге болады. Бірақ менің жағдайда мен RegisHsu жасаған Arduino кодын алдым (егер сіз оны іздесеңіз, оның төртбұрышты нұсқауларын таба аласыз), мен робот пен роботтың өлшемдерін роботқа сәйкес етіп өзгерттім, сонымен қатар роботты басқару үшін қашықтан басқару пультін қолдануға арналған бағдарлама және бұл.

2 -қадам: Неге гофрленген картонды жақтау мен аяққа қолдану керек?

Біріншіден, ол кеңінен таралған, сіз оны кез келген жерден таба аласыз және егер сіз сатып алғыңыз келсе, өте арзан. Гофрленген картон-бұл қатқыл, берік және жеңіл материал, үш қабатты қоңыр крафт қағаздан тұрады және қаптаманың көп бөлігі одан жасалған. Сондықтан кейбіреулерін табу өте оңай.

Менің жағдайда мен аяқ киім қорабын қолдандым, оны кесіп тастадым және одан жақтау жасадым. Менің қораптан берілген картон қалыңдығы 2 мм болатын, сондықтан ол өте жұқа. Сондықтан жақтаудың әр бөлігі үшін мен үш бірдей бөлікті кесіп, оларды екі таспалы скотчпен жабыстыруға тура келді. Сонымен, соңында қалыңдығы 6 мм картон болуы үшін біз 3 жақтау жасауымыз керек.

3 -қадам: Қажетті бөлік:

Quadruped үшін қажет электронды бөлшектер:

- Arduino Nano микроконтроллері;

- Deek Robot Nano V03 Shield - маңызды емес, бірақ ол Nano тақтасына барлық сервоприводтардың қосылуын едәуір жеңілдетеді.

- 12 дана Tower Pro Micro Servo 9g SG90 - әрқайсысы 3 буыннан тұратын 4 аяқ;

- жарық диоды - жарық үшін (мен ескі түстер сенсорын қолдандым)

- 1 x NRF24L01 қабылдағыш

Қашықтан басқару пультіне қажет электронды бөлшектер

- Arduino Uno микроконтроллері;

- 1 x NRF24L01 қабылдағыш;

- джойстик;

- ЖАРЫҚ ДИОДТЫ ИНДИКАТОР;

- әр түрлі резисторлар;

- Батырмаға басу;

- Кейбір секіргіш сымдар;

Рамка үшін:

- Гофрленген картоннан жасалған парақ

- Кескіш

- бұрандалы жүргізушілер

- Екі қабатты скотч

- Үшбұрыштар

- Сызғыш

- Қарындаш

Сондықтан құрылысты бастайық.

4 -қадам: Серверлерді 90 градусқа орнату

Жақтауды құруды бастамас бұрын, мен барлық сервоприводтарды 90 градусқа дейін орталауым керек болды, сонда жақтау дайын болған кезде оларды орналастыру оңай болады. Мен алдымен Quadruped -ге арналған Arduino Nano -ны нано қалқанына, ал барлық серводардан кейін қалқанға қостым. Содан кейін сізге кодты жүктеу жеткілікті, және барлық серверлер 90 градусқа дейін орналасады.

Кодты нұсқаулықтың соңғы сатысынан табуға болады.

5 -қадам: жақтауды құру

Жоғарыда айтылғандай, жақтау аяқ киім қорабынан гофрленген картоннан жасалған. Жақтаудың шаблонын кадрдың өлшемдерімен қоса берілген суреттерден табуға болады.

Алдымен жақтауды жасау үшін картон қораптың екі жағын кесіп алдым. Мен үш жақсы бөлікті алдым, олар үшін гофрленген қабаттың бағытталуын ескердім, осылайша 2 дана тік ұялы және бір көлденең болады.

Картон дайын болғаннан кейін мен картон парағына тік гофрленген ортасы бар жақтау шаблонын саламын. Неғұрлым берік құрылымды алу үшін мен иілуге қарсы қосымша күш алу үшін оларды бір -біріне жабыстыру үшін үш бөлікті кесіп алдым. Жоғарғы және төменгі картон парақтарында тік гофрленген қабаты бар, ал сэндвичтен жасалған картон парағы көлденең гофрленген қабат болады.

Мен жақтаудың үш бөлігін жапсырмас бұрын мен серво қозғалтқыштарының қолын дайындадым және болашақта дұрыс орналастыру үшін әр коксокво қозғалтқышының орнын сызамын.

Енді мен coxa сервосының қай жерде орналасуы керек екенін біліп, мен үш бөлікті бір -біріне жапсырдым.

Енді жақтау дайын.

6 -қадам: Coxa Servos -ты кадрға бекіту

Серваларды бекіту үшін алдымен мен серво қолына бекітетін бұранданың өтуі үшін белгіленген күйде тесік шығардым, ал серво жақтауға бекітілді.

Серво қозғалтқыштарынан алынған бұрандаларды қолдана отырып, мен coxa сервоқозғалтқыштарының жақтауларын жақтауға бекітіп қойдым. Кокса қос таспамен жабыстырылған және резеңке таспамен күшейтілген екі серводан жасалған. Бір серво білік вертикаль күйде төмен қарай бағытталады және жақтауға бекітіледі, ал екіншісі біліктің көлденең күйінде бағытталады және жамбас сүйегінің ішкі жағына бекітіледі.

Соңында coxa servo -ны жақтауға бекіту үшін бекіту бұрандасы бекітіледі.

7 -қадам: Фемурды құру

Картонды кесудің бірдей әдісі қолданылды. Әр жамбас бір -біріне жабыстырылған үш картоннан жасалады. Көлденең гофрленген қабат тік гофрленген қабатты картон парақтарының арасында орналасады.

8 -қадам: Тибияны салу

Тиби үшін мен әр жіліншікке үш шаблон кесіп алдым, бірақ бұл жолы гибрленген қабаттың бағдары тік сүйекке жақсы бойлық беріктік беру үшін тік болды.

Әр үш шаблонды кесіп тастағаннан кейін мен оларды бір -біріне жабыстырдым, сонымен қатар жіліншіктің сервоіне сәйкес келетін тесік жасадым.

Мен серваны жіліншікке бекітіп қойдым, ал серваның қолы жамбас сүйегінің сүйегімен байланыстыратындай етіп, феморға салынған тесік арқылы бекіту бұрандасымен бекітілген.

9 -қадам: Барлығын біріктіру

Енді жақтау мен аяқтың барлық бөліктері жасалды, мен олардың барлығын біріктірдім, осылайша құрастыру төртбұрыштыға ұқсай бастады.

10 -қадам: Электрониканы орнату және қосылымдарды орнату

Алдымен Arduino Nano Deek Robot Shield -пен бірге кадрға сәйкес келуі керек. Бұл үшін мен қалқанды алдым, мен 4 болттар мен жаңғақтарды қолдана отырып, Deek Robot Shield -ды жақтауға бекіту үшін 4 саңылауы бар жақтауды ұрдым.

Енді «ми денеге бекітілген»: D. Содан кейін мен барлық серверлерді Deek Nano Shield -ге қостым.

Серво қосылуы өте оңай, өйткені қалқан әр Arduino Nano сандық және аналогтық түйреуіші үшін үш түйреуіштен (Signal, VCC, GND) арнайы құрастырылған, бұл микросервалардың мінсіз және оңай қосылуына мүмкіндік береді. Әдетте бізге Arduino -мен серво жүргізу үшін мотор драйвері қажет, себебі ол қозғалтқыштар талап ететін күшейткіштерді жеңе алмайды, бірақ менің жағдайда бұл дұрыс емес, себебі 9g микросервілері Arduino Nano оларды басқаруға жеткілікті.

Аяқ сервосы келесі түрде қосылады:

1 -аяғы: (сол жақ аяқты алға)

Coxa - Arduino Nano Digital Pin 4

Femur - Arduino Nano Digital Pin 2

Tibia - Arduino Nano Digital Pin 3

2 аяғы: (артқы сол аяқ)

Coxa - Arduino Nano аналогтық түйреуіш A3

Femur - Arduino Nano аналогтық пин A5

Tibia - Arduino Nano аналогтық пин A4

3 -аяғы: (Оң аяқты алға)

Coxa - Arduino Nano аналогтық түйреуіш 10

Femur - Arduino Nano аналогтық түйреуіш 8

Тибия - Arduino Nano аналогтық түйреуіш 9

4 -аяғы: (Артқы оң аяғы)

Coxa - Arduino Nano Digital Pin A1

Femur - Arduino Nano Digital Pin A0

Tibia - Arduino Nano Digital Pin A2

Жарық эффектісі үшін светодиодты қосу

Мен төртбұрыштыға шам жағу жақсы болар еді деп ойладым, сондықтан менде ескі түс сенсоры жұмыс істемейді (мен оны күйдіре алдым: D), бірақ жарық диодты шамдар әлі де жұмыс істейді, себебі олар төрт жарықдиодты қосулы. кішкентай тақта және олар өте жарқын, мен төрт түлікке жарық әсерін беру үшін түс сенсорын қолдануды шештім. Сондай -ақ, төртеу оны паукке сәл жақындатады.

Мен түс сенсорының VCC -ті Arduino Nano Pin D5 пен сенсордың GND -сін Arduino Nano -ның GND -не қостым. Кішкентай тақтада жарықдиодты жарықтандыру үшін қолданылатын резисторлар бар болғандықтан, мен оларға басқа резисторды жарық диодты серияға қосудың қажеті жоқ. Қалған барлық түйреуіштер қолданылмайды, өйткені сенсор жанып кетті, мен кішкентай тақтадағы жарықдиодты қолданамын.

NRF24L01 модуліне қосылымдар.

- Модульдің GND Arduino Nano Shield GND -ге өтеді

- VCC Arduino Nano 3V3 түйреуішіне өтеді. VCC тақтасының 5В -ға қосылмауын қадағалаңыз, себебі NRF24L01 модулін бұзу қаупі бар.

- CSN түйрегіші Arduino Nano D7 -ге өтеді;

- CE түйрегіші Arduino Nano D6 -ге түседі;

- SCK түйрегіші Arduino Nano D13 -ке түседі;

- MOSI түйрегіші Arduino Nano D11 -ге өтеді;

- MISO түйрегіші Arduino Nano D12 -ге түседі;

- IRQ пині қосылмайды. Егер сіз Arduino Nano немесе Arduino Uno басқа тақтаны қолдансаңыз, абай болыңыз, SCK, MOSI және MISO түйреуіштері басқаша болады.

- Бұл модуль үшін RF24 кітапханасын жүктеу қажет. Сіз оны келесі сайттан таба аласыз:

Өрмекшіге қуат көзі ретінде мен 5В (1А) қабырға адаптерін қолдандым. Менде аккумулятордың ешқандай түрі жоқ, және бұл менің жалғыз қол жетімді қабырға адаптері болды, менің ойымша, ол кем дегенде 2А күштірек болады, бірақ менде жоқ, сондықтан менде бар жалғыз батареяны қолдануға тура келді.. Егер сіз Li-po батареясын қолдансаңыз, робот бос болады, кабель қосылмайды.

Бортта тұрақты қуат көзі болу үшін мен Deek Robot Nano Shield 5V мен GND түйреуіштері арасындағы 10микроФ конденсаторды қостым, себебі мен Arduino Nano жүктелген кезде барлық серверлер қайта қосылатынын байқадым. Конденсаторды қосу мәселені шешті.

11 -қадам: қақпақты салу

Мен мұқабаның мүмкіндігінше жеңіл болғанын қалағандықтан, мен оны 2 мм гофрленген картоннан жасалған бір қабаттан жасадым, себебі ол күшейтуді қажет етпейді, өйткені оған ешқандай жүктеме әсер етпейді.

Мен суретте көріп тұрғандай пішіні мен өлшемі бойынша картон кесіп алдым және оны жақтаудың астына Arduino Nano Shield бекітетін жаңғақтармен жақтауға жапсырдым. Жоғарғы жағында екі бөлік бір -біріне қос таспамен жабыстырылады. Мен төрт сым мүмкіндігінше жақсы көрінуі үшін барлық сымдарды орауға тырыстым.

Енді төртбұрыш жасалды. Қашықтан басқару пультіне көшейік.

12 -қадам: Қашықтан басқару құралы

Қашықтан басқару пульті үшін мен бұрынғы Maverick қашықтан басқарылатын көлігіндегі дәл сол қашықтан басқару пультін қолданамын, тек мен бұл жобада қажет емес графикті алып тастадым. Бірақ егер сіз бұл құрылысты жіберіп алған болсаңыз, мен оны қайтадан осында жаздым.

Мен Arduino Uno контроллерін қолданған кезде, мен Uno -ны қозғалтпау үшін резеңке таспасы бар нан тақтасына жапсырдым.

- Arduino Uno ұяшығы арқылы 9В батареямен қамтамасыз етіледі;

- нан тақтасының 5В рельсіне Arduino Uno 5V түйреуіші;

-Arduino Uno GND штангасы нан тақтасының GND рельсіне;

NRF24L01 модулі.

- Модульдің GND тақтасының рельсінің GND -не өтеді

- VCC Arduino Uno 3V3 түйреуішіне өтеді. VCC тақтасының 5В -ға қосылмауын қадағалаңыз, себебі NRF24L01 модулін бұзу қаупі бар.

- CSN түйрегіші Arduino Uno D8 -ге өтеді;

- CE түйрегіші Arduino Uno D7 -ге өтеді;

- SCK түйрегіші Arduino Uno D13 -ке өтеді;

- MOSI түйрегіші Arduino Uno D11 -ге өтеді;

- MISO түйрегіші Arduino Uno D12 -ге өтеді;

- IRQ пині қосылмайды. Егер сіз Arduino Nano немесе Arduino Uno басқа тақтаны қолдансаңыз, абай болыңыз, SCK, MOSI және MISO түйреуіштері басқаша болады.

Джойстик модулі

- джойстик модулі 2 потенциометрден тұрады, сондықтан ол қосылыстарға өте ұқсас;

- нан тақтасының GND рельсіне GND түйреуіші;

- нан тақтасының 5В рельсіне VCC түйреуіші;

- Arduino Uno A3 түйреуішіне VRX түйреуіші;

- Arduino Uno A2 түйреуішіне VRY түйреуіші;

ЖАРЫҚ ДИОДТЫ ИНДИКАТОР

- Қызыл светодиод Arduino Uno D4 істігіне 330Ω резистормен сериялы қосылады;

- Жасыл жарық диоды Arduino Uno D5 істігіне 330Ω резистормен тізбектей қосылады;

Басу түймелері

- түймешіктердің бірі төртбұрышты шамды ҚОСУ және ӨШІРУ үшін қолданылады, ал екіншісі қолданылмайды;

- LIGHT түймесі Arduino Uno D2 істігіне қосылады. Түймені 1k немесе 10k резистормен төмендету керек, бұл маңызды емес.

- Қалған түймелер Arduino Uno D3 түйреуішіне қосылады. Түймені 1к немесе 10к резистормен төмендету керек. (бұл жоба үшін қолданылмайды)

Міне, біз қазір барлық электр бөлшектерін жалғадық.

13 -қадам: Arduino IDE кодтары

Бұл бөлімде мен қолданған бірнеше код бар.

Leg_Initialization - серверлерді 90 градусқа орналастыру үшін қолданылған.

Spider_Test - алға, артқа, бұрылу сияқты дұрыс функцияларды тексеру үшін қолданылды

Өрмекші - Өрмекшіге арналған

Өрмекші қашықтан басқару құралы - өрмекші басқару құралы үшін қолданылады

Мен Өрмекшіге арналған код RegisHsu [DIY] SPIDER ROBOT (QUAD ROBOT, QUADRUPED) кодынан кейін бейімделгенін және өзгертілгенін айтуым керек, сондықтан мен RegisHsu -ге жақсы жұмысы үшін алғыс айтқым келеді.

Барлығы жақсы, менің Өрмекшім сізге ұнады деп үміттенемін.