Он алтылық модель: 14 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Мен бірнеше жылдар бойы роботтармен айналысып, ойнауға қызығушылық таныттым, мені Зента шабыттандырды, мұнда сіз оның Youtube арнасын https://www.youtube.com/channel/UCmCZ-oLEnCgmBs_T және оның веб-сайтын http таба аласыз.: //zentasrobots.com.

Интернетте көптеген түрлі жеткізушілердің көптеген жинақтарын таба аласыз, бірақ олардың бағасы өте жоғары, 4 DoF алтыбұрыш үшін 1,500 долларға дейін+, ал қытайлық жиынтықтардың сапасы жақсы емес. Сонымен, мен өз жолым бойынша алтыбұрышта жасауды шештім. Zenta's hexapod Phoenix-тен шабыттанған сіз оны Youtube каналынан таба аласыз (және сіз https://www.lynxmotion.com/c-117-phoenix.aspx таба алатын жинақ, мен өзімді нөлден бастап жасай бастадым.

Мен үшін келесі мақсаттар/талаптар орнатылған жағдайда жасау үшін:

1.) Көңілді болыңыз және жаңа нәрселерді біліңіз.

2.) Шығынға негізделген дизайн (қарғыс, менің компаниям мені мүлде бұзды)

3.) Ағаштан жасалған бөлшектер (өйткені ағаш кесу адамдарға да, маған да оңай)

4.) Тегін қол жетімді құралдарды қолдану (бағдарламалық қамтамасыз ету)

Сонымен, мен осы уақытқа дейін не қолдандым?

а) SketchUp, механикалық дизайн үшін.

б) Ағаш 4 мм және 6 мм (1/4 «).

в) Arduino Uno, Mega, IDE.

d) Сандық стандартты сервоприводтар (Amazon -да жақсы бағамен табылған).

д) Досуки мен Бандсау, бұрғылау машинасы, тегістеу қағазы мен файл.

1 -қадам: Аяқтар мен серво кронштейндерінің құрылысы

Алдымен мен роботты қалай жасау керектігін білу үшін интернетте біраз зерттеулер жүргіздім, бірақ механикалық дизайнды қалай жасау керектігі туралы жақсы ақпарат таба алмадым. Сондықтан мен көп қиналдым, ақыры SketchUp қолдануды шештім.

SketchUp көмегімен бірнеше сағаттық білім алғаннан кейін мен аяқтың алғашқы дизайнын аяқтадым. Фемор мен қолданатын серво мүйіздерінің мөлшеріне қарай оңтайландырылған. Мен түсіндім, түпнұсқаның диаметрі шамамен 1 дюймге ұқсайды, бірақ менің серво мүйізімде 21 мм.

Менің компьютерімде SketchUp көмегімен дұрыс масштабтағы басып шығару дұрыс жұмыс істемеді, сондықтан мен оны PDF ретінде сақтадым, 100%басып шығардым, біраз өлшедім және ақырында дұрыс масштабтау коэффициентімен қайтадан басып шығардым.

Алғашқы әрекетте мен тек екі аяққа арналған өнерді жасадым. Ол үшін мен екі тақтаны жинадым, оның үстіне басып шығаруды желімдедім (қолмен) және бөлшектерді қолөнер таспасының үлгісімен қиып алдым.

Қолданылатын материал: ағаш 6 мм (1/2 дюйм)

Содан кейін мен бірнеше эксперименттер жасадым, мен құжаттамадым және кейбір оңтайландырулар жасадым. Көріп отырғаныңыздай, жіліншік сүйектері сияқты сәл үлкен.

Серво мүйіздерін жамбас сүйегіне бекіту үшін материалдың 2 мм кесілуі керек. Мұны әр түрлі жолмен жасауға болады. Маршрутизатормен немесе Forstner бұрғымен. Forstner диаметрі небары 200 мм болатын, сондықтан соғыстан кейін қолмен кескішпен жұмыс жасауға тура келді.

2 -қадам: Фемур мен Тибияны оңтайландыру

Мен дизайнды сәл өзгерттім.

1.) Тибия қазір мен қолданатын серводі әлдеқайда жақсы орнатады.

2.) Фемур енді сәл кіші (осінен оське қарай шамамен 3 дюйм) және серво мүйізіне (диаметрі 21 мм) сәйкес келеді.

Мен 6 мм ағаштан жасалған 6 тақтаны қолдандым және оларды екі жақты таспамен жапсырдым. Егер бұл жеткіліксіз болса, барлық тақталар арқылы тесік бұрғылауға болады және оларды бекіту үшін бұранданы қолданыңыз. содан кейін бірден бөлшектер таспамен кесіледі. Егер сіз жеткілікті қатал болсаңыз, онда сіз басқатырғышты пайдалана аласыз:-)

3 -қадам: Серво кронштейнін жобалау

Енді серво кронштейнін жобалау уақыты келді. Бұл мен қолданған сервоға қатысты қатты жасалған. Барлық бөлшектер 6 мм қалың бук ағашынан жасалған, келесі қадамды қараңыз.

4 -қадам: Серво жақшаларын кесу және жинау

Мен тағы да бір уақытта алты бөлікті кесіп тастадым. Әдіс бұрынғыға ұқсас.

1.) Екі жақты таспаны пайдаланып, тақталарды бір -біріне жабыстырыңыз.

2.) Бұрандалар кесу кезінде көбірек тұрақтылыққа ие болады (мұнда көрсетілмеген).

Содан кейін мен оларды бір -біріне жабыстыру үшін қолмен жұмыс жасайтын желім мен екі SPAX бұрандасын қолдандым (фотода әлі қолданылмаған).

Түпнұсқалық гексаподпен салыстырғанда мен әлі шарикті мойынтіректерді пайдаланбаймын, оның орнына мен аяқтарын корпусымен/шассимен жинау үшін тек 3 мм бұрандаларды, шайбаларды және өздігінен бекітетін гайкаларды қолданамын.

5 -қадам: Аяқтарды жинау және сынау

Алғашқы екі суретте сіз аяқтың бірінші нұсқасын көресіз. Содан кейін сіз ескі және жаңа бөліктерді салыстыруды және жаңа бөліктерді (екінші нұсқа) түпнұсқамен салыстыруды көресіз (фонда фотосурет).

Соңында сіз бірінші қозғалыс тестісінен өтесіз.

6 -қадам: корпусты құрастыру және жинау

Мен фотосуреттерден қалпына келтіруге тырыстым. Анықтама ретінде мен диаметрі 1 «болатын серво мүйізін қолдандым. Осылайша, алдыңғы жағы ені 4,5» және ортасы 6,5 «болады. Ұзындығы үшін мен 7» деп қабылдадым. Кейінірек мен корпустың түпнұсқасын сатып алдым және оны салыстырдым. Мен түпнұсқаға өте жақын болдым. Ақырында мен үшінші нұсқаны жасадым, бұл түпнұсқаның 1: 1 көшірмесі.

Мен 6 мм ағаштан жасалған бірінші корпус жинағы, мұнда сіз 4 мм ағаштан жасалған екінші нұсқаны көресіз, ол жеткілікті берік және берік екенін білдім. Бастапқы жиынтықтан өзгеше, мен серво мүйізін үстіне орнаттым, респ. материал арқылы (мұны жамбас сүйегінен де көруге болады). Себебі, мен қымбат алюминий мүйізін сатып алуға көңілім жоқ, оның орнына қазірдің өзінде жеткізілген пластикалық мүйіздерді қолданғым келеді. Тағы бір себеп - мен сервоға жақындап келе жатырмын, сондықтан күштер аз. Бұл тұрақты байланыс орнатады.

Айтпақшы, кейде Ганештің бортта болғаны жақсы. Досым Теджаға рахмет:-)

7 -қадам: электрониканың алғашқы сынақтары

Қазір барлық өнер бір жерге жиналды. Жақсы, мен бұл өте әдемі емес екенін білемін, бірақ мен көп тәжірибе жасаймын. Бейнеде сіз алдын ала анықталған қарапайым тізбектерді көре аласыз, іс жүзінде кері кинематика орындалмаған. Алдын ала анықталған жүріс дұрыс жұмыс істемейді, себебі ол 2 DoF үшін жасалған.

Бұл мысалда мен Lynxmotion-дан SSC-32U серво контроллерін қолданамын, сіз оны мына жерден таба аласыз:

Бірнеше күн бұрын мен басқа PWM контроллерін қолдандым (Adafruit 16-арналы PWM контроллері, https://www.adafruit.com/product/815), бірақ SCC-де сервистерді баяулату сияқты кейбір жақсы мүмкіндіктер бар.

Сонымен, бұл әзірге. Содан кейін мен кері кинематика (IK) жұмысын қалай жасау керектігін білуім керек, мүмкін мен SSC контроллерінде алдын ала анықталған қарапайым жүрісті бағдарламалаймын. Мен мұнда қолдануға дайын мысалды таптым https://github.com/KurtE/Arduino_Phoenix_Parts, бірақ мен оны әлі іске қосқан жоқпын. Неге екенін білмеймін, бірақ мен жұмыс жасаймын.

Сонымен, мұнда тапсырмалардың қысқаша тізімі.

1.) SSC -те құрастыру сияқты қарапайым жүрісті бағдарламалаңыз.

2.) Arduino Phoenix үшін PS3 контроллер класы/орауышын бағдарламалау.

3.) KurtE -тен жұмыс істейтін кодты алыңыз немесе жеке кодты жазыңыз.

Мен қолданатын сервистерді Amazon -дан таптым https://www.amazon.de/dp/B01N68G6UH/ref=pe_3044161_189395811_TE_dp_1. Бағасы өте жақсы, бірақ сапасы әлдеқайда жақсы болуы мүмкін.

8 -қадам: Бірінші қарапайым жүру сынағы

Соңғы қадамда айтқанымдай, мен өзімнің жүру ретін бағдарламалауға тырыстым. Бұл механикалық ойыншық сияқты өте қарапайым, және мен мұнда қолданатын денеге оңтайландырылмаған. Қарапайым түзу дене әлдеқайда жақсы болар еді.

Ендеше, сізге көп көңілділік тілеймін. Мен қазір IK үйренуім керек;-)

Ескертулер: Егер сіз аяқтарды мұқият бақыласаңыз, кейбір сервалардың біртүрлі әрекет ететінін көресіз. Менің айтайын дегенім, олар үнемі бірқалыпты қозғалмайды, мүмкін мен оларды басқа сервоға ауыстыруым керек.

9 -қадам: PS3 контроллерін тасымалдау

Бүгін таңертең мен Феникс коды үшін орауыш жазумен айналыстым. Мұны істеу үшін маған бірнеше сағат қажет болды, шамамен 2-3. код ақырында жөнделмеген және мен консольге қосымша жөндеуді қостым. Ол әзірге жұмыс істейді:-)

Айтпақшы, мен Феникс кодын іске қосқан кезде, барлық сервопротекторлар кері бағытта жұмыс істейтін сияқты.

Егер сіз өзіңізді сынап көргіңіз келсе, сізге KurtE коды қажет болады https://github.com/KurtE/Arduino_Phoenix_Parts. Кодты орнату үшін нұсқауларды орындаңыз. Phoenix_Input_PS қалтасын Arduino кітапхана қалтасына (әдетте эскиз қалтасының ішкі қалтасына), ал Phoenix_PS3_SSC32 қалтасын эскиз қалтасына көшіріңіз.

Ақпарат: Егер сіз Arduino мен құралдарды білмесеңіз және қиындықтар туындаса, Arduino қауымдастығына хабарласыңыз (www.arduino.cc). Егер сізде KurtE фирмасының Феникс кодымен проблемалар туындаса, оған хабарласыңыз. Рахмет.

Ескерту: Менің ойымша, кодты түсіну жаңадан бастаушылар үшін ештеңе емес, сондықтан сіз C/C ++, бағдарламалау мен алгоритмді жақсы білуіңіз керек. Сондай -ақ, кодта #defines басқаратын көптеген шартты жинақталған код бар, бұл оқу мен түсінуді қиындатады.

Hardwarelist:

• 2560
• USB хост қалқаны (Arduino үшін)
• PS3 контроллері
• LynxMotion SSC-32U серво контроллері
• 6 В аккумуляторы (барлық HW талаптарын оқып шығыңыз, әйтпесе оны зақымдауы мүмкін)
• Arduino IDE
• Кейбір USB кабельдері, қосқыштар және басқа қажет емес бөлшектер.

Егер сіз PS2 контроллерін ұнатсаңыз, Интернетте Arduino -ға қалай қосылуға болатыны туралы көптеген ақпарат таба аласыз.

Сондықтан, сабыр сақтаңыз. Бағдарламалық қамтамасыз ету дұрыс жұмыс істеген кезде мен бұл қадамды жаңартамын.

10 -қадам: бірінші IK тесті

Мен әлдеқайда жақсы жұмыс істейтін Phoenix кодының басқа портын таптым (https://github.com/davidhend/Hexapod), мүмкін менде басқа кодпен конфигурация мәселесі болуы мүмкін. Код сәл қателіктерге ұқсайды және жүрістер өте тегіс емес, бірақ мен үшін бұл үлкен қадам.

Есіңізде болсын, код іс жүзінде эксперименталды. Мен көп нәрсені тазалап, түзетуім керек, ал келесі күндері жаңартуды жариялаймын. PS3 порты бұрын жарияланған PS3 портына негізделген, мен PS2 және XBee файлдарын тастадым.

11 -қадам: Екінші IK тесті

Шешім соншалықты оңай болды. Маған кейбір конфигурация мәндерін түзетуге және барлық серво бұрыштарын төңкеруге тура келді. Енді ол жұмыс істейді:-)

12 -қадам: Tibia және Coxa EV3

Мен қарсы тұра алмадым, сондықтан мен жаңа тибиялар мен кокса (серво жақша) жасадым. Бұл енді мен жасаған үшінші нұсқа. Жаңалары дөңгелек пішінді және органикалық/бионикалық көрініске ие.

Сонымен, нақты мәртебе. Гексапод жұмыс істейді, бірақ кейбір нәрселерде әлі де қиындықтар бар.

1.) Неліктен БТ 2..3 секундқа кешігуі бар екенін білмедім.

2.) Серваның сапасы нашар.

Не істеу керек:

* Сервалардың сымын жақсарту қажет.

* Жақсы батарея ұстағыш қажет.

* Электрониканы орнатудың жолын табу керек.

* Серваларды қайта калибрлеңіз.

* Батареяға датчиктер мен кернеу мониторын қосу.

13 -қадам: тегіс пішінді фемур

Бірнеше күн бұрын мен жаңа феморды жасадым, себебі мен алдыңғы сүйекке толық қанағаттанбадым. Бірінші суретте сіз айырмашылықтарды көресіз. Бұрынғыларының ұшында диаметрі 21 мм болса, жаңаларында диаметрі 1 дюйм. Мен фрезерлік станокпен феморға шұңқыр тесіктерін жасадым, оны келесі үш суретте көріп отырсыз.

Шұңқырды феморға салмас бұрын, барлық тесіктерді бұрғылау қажет, әйтпесе қиынға соғуы мүмкін. Серво мүйізі өте жақсы сәйкес келеді, мұнда көрсетілмеген келесі қадам шеттерге дөңгелек пішін береді. Ол үшін мен радиусы 3 мм болатын маршрутизаторды қолдандым.

Соңғы суретте сіз ескі мен жаңаның салыстыруын көресіз. Сіз не ойлайтыныңызды білмеймін, бірақ маған жаңасы көбірек ұнайды.

14 -қадам: Соңғы қадамдар

Мен бұл оқулықты қазір аяқтаймын, әйтпесе ол шексіз әңгімеге айналады:-).

Мен бейнеде сіз кейбір өзгертулермен жұмыс істейтін KurtE Phoenix кодын көресіз. Робот мінсіз қозғалмайды, өкінішті, бірақ арзан серво сапасы нашар. Мен басқа сервоға тапсырыс бердім, мен олардың екеуін жақсы нәтижемен сынап көрдім және әлі де жеткізілімді күтемін. Кешіріңіз, мен сізге роботтың жаңа сервотермен қалай жұмыс жасайтынын көрсете алмаймын.

Артқы көрініс: 20 ампер ток сенсоры, 10 к кастрөлдің сол жағында. Робот жүргенде ол 5 амперді оңай тұтынады. 10 кастрөлдің оң жағында сіз кейбір күй ақпаратын көрсететін OLED 128x64 пикселін көресіз.

Алдыңғы көрініс: HC-SR04 қарапайым ультрадыбыстық сенсор, әлі БҚ-да біріктірілмеген.

Оң жақ көрініс: MPU6050 үдеткіші мен гиро (6 ось).

Сол жақ көрініс: Пьезо дауыс зорайтқышы.

Механикалық дизайн қазір көп немесе аз орындалды, тек қана серводардан басқа. Сонымен, келесі тапсырмалар кейбір сенсорларды БҚ -ға біріктіру болады. Бұл үшін мен қолданатын SW көмегімен GitHub есептік жазбасын құрдым, ол KurtE Phoenix SW суретінен алынған.

OLED:

Менің GitHub: