"Miles" die Quadruped Spider Robot: 5 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

Gebaseer op Arduino Nano, is Miles 'n spinnekoprobot wat sy 4 bene gebruik om te loop en te maneuver. Dit gebruik 8 SG90 / MG90 Servomotore as aandrywers vir die bene, bestaan uit 'n pasgemaakte PCB wat gemaak is om die servo's en die Arduino Nano te bestuur en te bestuur. PCB het spesiale gleuwe vir IMU -module, Bluetooth -module en selfs IR -sensorreeks om die robot te maak outonoom. Die liggaam is gemaak van laser gesnyde 3 mm akrielvelle, en kan ook in 3D gedruk word. Dit is 'n wonderlike projek vir entoesiaste om omgekeerde kinematika in robotika te ondersoek.

Die kode en biblioteke, Gerber -lêers en STL/stap -lêers vir die projek sal op aanvraag beskikbaar gestel word. Miles is ook beskikbaar as 'n Kit, DM vir meer inligting.

Hierdie projek is geïnspireer deur mePed (www.meped.io) en gebruik 'n opgegradeerde kode wat daardeur geïnspireer is.

Voorrade

Komponente benodig:

Opsioneel word gemerk as ~

• Miles PCB (1)
• Miles meganiese liggaamsdele
• SG90/MG90 servomotore (12)
• Aduino Nano (1)
• LM7805 Spanningsreguleerder (6)
• Skyfskakelaar (1)
• 0.33uF Elektrolitiese dop (2)
• 0.1uF elektrolitiese dop (1)
• 3.08mm 2 -pins Pheonix -aansluiting (1)
• 2 -pins Relimate -aansluiting (1) ~
• 10 -pins Relimate -aansluiting (1) ~
• 4 in Relimate -aansluiting (1) ~
• Manlike kopstukke vir servo -aansluitings

Stap 1: Ontwerp die skematiese en PCB's

Ek ontwerp my PCB's in Altium -sagteware (om af te laai, klik hier). 12 SG90/MG90 servo's kan tot 4-5 Ampere verbruik as hulle gelyktydig werk, en daarom benodig die ontwerp hoër stroomuitsetvermoëns. Ek het 7805 spanningsreguleerder gebruik om die servo's aan te dryf, maar dit kan maksimum 1 Amp -stroom lewer. Om hierdie probleem op te los, word 6 LM7805 IC's parallel gekoppel om die huidige uitset te verhoog.

Skema's en Gerber kan hier gevind word.

Kenmerke van hierdie ontwerp sluit in:

• MPU6050/9250 word gebruik vir hoekmeting
• Tot 6 Amp huidige uitset
• Geïsoleerde Servo -kragtoevoer
• Uitset HCsr04 Ultrasoniese sensor
• Randapparatuur vir Bluetooth en I2C word ook voorsien.
• Alle analoog penne word verskaf op 'n Relimate -aansluiting vir sensors en aandrywers
• 12 servo -uitsette
• Kragaanwysings -LED

Spesifikasies van PCB:

• Die grootte van die printplaat is 77 x 94 mm
• 2 -laag FR4
• 1,6 mm

Stap 2: soldeer die komponente en laai die kode op

Soldeer die komponente in stygende volgorde van die hoogtes van die komponente, begin eers met SMD -komponente.

Daar is slegs een SMD -weerstand in hierdie ontwerp. Voeg vroulike koppenne vir Arduino en LM7805 by sodat dit vervang kan word indien nodig. Soldeer male kopstuk penne vir servo verbindings en ander komponente in plek.

Die ontwerp het aparte 5V vir die servo's en Arduino. Kontroleer op kortbroek met grond by alle individuele rails, dit wil sê Arduino 5V -uitgang, Servo VCC -uitgang en ingang 12V Phoenix.

Sodra die PCB gekontroleer is op 'n kortbroek, is Arduino gereed om geprogrammeer te word. Die toetskode is beskikbaar op my github (klik hier). Laai die toets kode en bymekaar die hele robot.

Stap 3: Monteer die lasergesnyde liggaam:

Daar is altesaam 26 dele in die ontwerp wat 3D kan druk of laser gesny kan word uit 2 mm akrielvelle. Ek het rooi en blou 2 mm akrielplate gebruik om die robot 'n Spiderman -voorkoms te gee.

Die liggaam bestaan uit verskeie skakels wat met M2- en M3 -moerboute vasgemaak kan word. Servos is vas met M2 neut boute. Maak seker dat u die batterye en die print in die hoofliggaam byvoeg voordat u die boonste omhulselplaat vasmaak.

Die nodige lêers kan op my github gevind word (klik hier)

Stap 4: Alles aansluit en die robot toets:

Eindig nou met die koppeling van die servo's in die volgorde hieronder:

(D2) Voor links Pivot Serwo

(D3) Voorste linkerhyserservo

(D4) Agter links draai -servo

(D5) Agterste hysbak -servo

(D6) Terug regs Pivot Servo

(D7) Servo agter regs

(D8) Draai servo voor regs

(D9) Voorste regterlift -servo

Begin die robot met die skuifskakelaar!

Stap 5: Toekomstige verbeterings:

Omgekeerde kinematika:

Die huidige kode maak gebruik van 'n posisionele benadering waar ons die hoeke bied waarheen servo moet beweeg om sekere beweging te bereik. Inverse kinematika sal die robot 'n meer gesofistikeerde benadering gee om te loop.

Bluetooth -appbeheer:

Die UART-aansluiting op die PCB laat die gebruiker toe om 'n bluetooth-module soos HC-05 aan te sluit om die robot draadloos met 'n slimfoon te beheer.