ARDUINO SPINER ROBOT (GEVADERD): 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Hallo ouens! Hier is 'n nuwe tutoriaal om u stap vir stap te begelei tydens die maak van hierdie ongelooflike elektroniese projekte, die 'Crawler -robot', ook bekend as 'Spider Robot' of 'Quadruped robot'.

Aangesien elke liggaam die vinnige evolusie van robotika -tegnologie opgemerk het, het ons besluit om julle op 'n hoër vlak te neem in robotika en robotvervaardiging. ons het 'n rukkie gelede begin deur 'n paar basiese elektroniese projekte en basiese robot soos PICTO92 die lynvolgrobot te maak om u 'n bietjie vertroud te maak met die elektroniese dinge en u in staat is om u eie projekte uit te vind.

As ons na 'n ander vlak beweeg, het ons begin met hierdie robot, 'n basiese in die konsep, maar dit sal 'n bietjie ingewikkeld raak as u dieper in die program kom. En aangesien hierdie toestelle so duur is in die webwinkel, bied ons hierdie stap -vir -stap -leiding om u te lei wat u eie Spiderbot maak.

Hierdie projek is so handig om spesiaal te maak nadat u die pasgemaakte PCB gekry het wat ons by JLCPCB bestel het om die voorkoms van ons robot te verbeter, en daar is ook genoeg dokumente en kodes in hierdie gids sodat u maklik u kruiper kan skep.

Ons het hierdie projek slegs in 7 dae gedoen, slegs twee dae om die hardeware -vervaardiging en die montering af te handel, en dan vyf dae om die kode en die Android -app voor te berei. om die robot daardeur te beheer. Laat ons eers kyk voordat ons begin

Wat u uit hierdie tutoriaal sal leer:

1. Kies die regte komponente, afhangende van u projekfunksies
2. Maak die kring om al die gekose komponente aan te sluit
3. Monteer al die projekonderdele
4. Skaal van die robotbalans
5. Gebruik die Android -app. om via Bluetooth aan te sluit en die stelsel te begin manipuleer

Stap 1: Wat is 'n 'Spider Robot'

Soos sy naam dit definieer, is ons robot 'n basiese voorstelling van die sipterbewegings, maar dit sal nie presies dieselfde liggaamsbewegings uitvoer nie, aangesien ons slegs vier bene in plaas van agt bene gebruik.

Die beweging van elke been is ook 'n Quadrupedrobot genoem, aangesien dit vier bene het en sy bewegings maak met hierdie bene, wat verband hou met die ander bene om die robotiese liggaamshouding te identifiseer en ook die robot se liggaamsbalans te beheer.

Beenrobotte hanteer terrein beter as hul eweknieë en beweeg op verskillende en dierlike maniere. Dit maak die beenrobotte egter ingewikkelder en minder toeganklik vir baie vervaardigers. en ook die vervaardigingskoste en die hoë afhanklikheid wat 'n vervaardiger moet spandeer om 'n vierwielige liggaam te skep, aangesien dit gebaseer is op servomotors of stapmotors, en albei duurder as DC -motors wat in robotte op wiele gebruik kan word.

Voordele

U vind viervoetiges volop in die natuur, want vier bene sorg vir passiewe stabiliteit, of die vermoë om te bly staan sonder om die posisie aktief aan te pas. Dieselfde geld vir robotte. 'N Viervoetige robot is goedkoper en eenvoudiger as 'n robot met meer bene, maar dit kan steeds stabiliteit behaal.

Stap 2: Servomotors is die belangrikste aandrywers

'N Servomotor soos gedefinieer in wikipedia, is 'n roterende aktuator of lineêre aktuator wat presiese beheer van hoek- of lineêre posisie, snelheid en versnelling moontlik maak. [1] Dit bestaan uit 'n geskikte motor wat aan 'n sensor gekoppel is vir posisie -terugvoer. Dit vereis ook 'n relatief gesofistikeerde kontroleerder, dikwels 'n spesiale module wat spesifiek ontwerp is vir gebruik met servomotors.

Servomotors is nie 'n spesifieke motorklas nie, hoewel die term servomotor dikwels gebruik word om te verwys na 'n motor wat geskik is vir gebruik in 'n geslote lus-beheerstelsel.

Oor die algemeen is die beheersignaal 'n vierkantgolfpulstrein. Algemene frekwensies vir beheerseine is 44Hz, 50Hz en 400Hz. Die positiewe polswydte bepaal die servoposisie. 'N Positiewe polswydte van ongeveer 0,5 ms sal veroorsaak dat die servohoring soveel as moontlik na links buig (gewoonlik ongeveer 45 tot 90 grade, afhangende van die betrokke servo). 'N Positiewe polswydte van ongeveer 2,5 ms tot 3,0 ms sal veroorsaak dat die servo so ver as moontlik na regs buig. 'N Pulswydte van ongeveer 1,5 ms sal veroorsaak dat die servo die neutrale posisie op 0 grade hou. Die hoogspanningsuitset is gewoonlik tussen 2,5 volt en 10 volt (met 3V tipies). Die uitgang laespanning wissel van -40mV tot 0V.

Stap 3: Die PCB -vervaardiging (vervaardig deur JLCPCB)

Oor JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co, Ltd), is die grootste PCB-prototipe-onderneming in China en 'n hoëtegnologiese vervaardiger wat spesialiseer in 'n vinnige PCB-prototipe en 'n klein groepie PCB-produksie.

Met meer as 10 jaar ervaring in PCB -vervaardiging, het JLCPCB meer as 200 000 kliënte tuis en in die buiteland, met meer as 8 000 aanlynbestellings van PCB -prototipes en 'n klein hoeveelheid PCB -produksie per dag. Die jaarlikse produksievermoë is 200 000 vierkante meter vir verskillende 1-laags, 2-laags of meer-laag PCB's. JLC is 'n professionele PCB -vervaardiger met groot skaal, goed toerusting, streng bestuur en uitstekende kwaliteit.

Terug na ons projek

Om die PCB te vervaardig, het ek die prys van baie PCB -produsente vergelyk en ek het JLCPCB gekies vir die beste PCB -verskaffers en die goedkoopste PCB -verskaffers om hierdie kring te bestel. Al wat ek hoef te doen, is 'n paar kliks om die gerber -lêer op te laai en 'n paar parameters in te stel, soos die kleur en hoeveelheid van die PCB, dan betaal ek net 2 dollar om my PCB eers na vyf dae te kry.

Aangesien dit die prentjie van die verwante skema toon, het ek 'n Arduino Nano gebruik om die hele stelsel te beheer, en ek het die vorm van die robotspinnekop ontwerp om hierdie projek baie beter te maak.

U kan die kring (PDF) lêer van hier af kry. Soos u op die foto's hierbo kan sien, is die PCB baie goed vervaardig en ek het dieselfde PCB -vorm wat ons ontwerp het, en al die etikette en logo's is daar om my te lei tydens die soldeerstappe.

U kan ook die Gerber -lêer vir hierdie stroombaan hier aflaai as u 'n bestelling vir dieselfde kringontwerp wil plaas.

Stap 4: Bestanddele

Kom ons kyk nou na die nodige komponente wat ons nodig het vir hierdie projek, so soos ek gesê het, gebruik ek 'n Arduino Nano om al die 12 servomotors van die robot vier bene te laat loop. Die projek bevat ook 'n OLED -skerm om die Cozmo -gesigte te vertoon en 'n Bluetooth -module om die robot deur 'n Android -app te beheer.

Om hierdie soort projekte te skep, benodig ons:

• - Die PCB wat ons by JLCPCB bestel het
• - 12 Servomotors soos u 3 servo's vir elke been onthou:
• - Een Arduino Nano:
• - HC-06 Bluetooth-module:
• - Een OLED -skerm:
• - 5 mm RGB LED's:
• - 'n Paar koppe -verbindings:
• - En die robotliggaam is vredeliewend dat u dit met 'n 3D -drukker moet druk

Stap 5: Die robotversameling

Nou het ons die PCB gereed en al die komponente is baie goed gesoldeer, daarna moet ons die robotliggaam bymekaarmaak, die prosedure is so maklik, volg die stappe wat ek toon, ons moet eers elke been eenkant voorberei en maak Een led benodig twee servomotore vir die gewrigte en die gedrukte dele van Coxa, Femur en Tibia met hierdie klein hegstuk.

U kan die STL -lêers van die robot se liggaamsdele hier aflaai.

Begin met die eerste servo, plaas dit in die houer en hou dit vas met die skroewe, draai dan die servosbyl na 180 ° sonder om die skroef vir die hegstukke te plaas en gaan na die volgende deel wat die femur is om dit aan die tibia te koppel met behulp van die eerste servo -bylbyl en die hegstuk. Die laaste stap om die been te voltooi, is om die tweede gewrig te plaas, ek bedoel die tweede servo om die derde deel van die been vas te hou, wat die Coxa -stuk is.

Herhaal nou dieselfde ding vir alle bene om vier bene gereed te kry. Neem daarna die boonste onderstel en plaas die res van die servo's in die voetstukke en verbind elke been met die toepaslike servo. Daar is slegs 'n laaste gedrukte deel, die onderste onderstel van die robot waarin ons ons printplaat sal plaas

Stap 6: Die Android -app

As u oor die Android praat, kan u dit doen

Koppel via u Bluetooth aan u robot en maak bewegings vorentoe en agtertoe en draai regs na links; dit stel u ook in staat om die robot se ligte kleur intyds te beheer deur die gewenste kleur uit hierdie kleurwiel te kies.

U kan die Android -app gratis aflaai vanaf hierdie skakel: hier

Stap 7: Die Arduino -kode en toetsvalidering

Nou het ons die robot amper gereed om te hardloop, maar ons moet eers die gewrigshoeke opstel, dus laai die opstellingskode op waarmee u elke servo in die regte posisie kan plaas deur die servo's in 90 grade aan te sit, moenie vergeet om die 7V aan te sluit nie DC -battery om die robot te laat werk.

Vervolgens moet ons die hoofprogram oplaai om die robot met die Android -app te beheer. Beide programme kan u dit aflaai vanaf die volgende skakels:

- Skaal servokode: aflaai skakel- Hoofprogram vir spinrobot: aflaai skakel

Nadat ek die kode opgelaai het, het ek die OLED -skerm gekoppel om die Cozmo -robot glimlagte wat ek in die hoofkode gemaak het, te vertoon.

Soos u die ouens op die foto's hierbo kan sien, volg die robot al die instruksies wat vanaf my slimfoon gestuur is, en nog 'n paar ander verbeterings om dit meer botter te maak.