DIY Hexapod: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

In hierdie instruksies gee ek u die stap -vir -stap gids om 'n Bluetooth -afstandsbediende Hexapod te skep.

Eerstens is dit 'n groot heksapod, en om dit te laat beweeg, benodig u 12 sterk Servomotors (MG995) en om hierdie hoeveelheid PWM -seine te hanteer (om elke motor te beheer) is die maklikste manier om dit te doen deur 'n Arduino Mega 2560 te gebruik Daar moet op gelet word dat ekstra toerusting gebruik is, soos 3D -drukkers en WaterFlow -snymasjien. Nou vind u al die materiaal en die stappe wat u nodig het om een van hierdie robotte te bou.

Stap 1: wat u benodig

Toerusting

Soldeerbout, 3D -drukmasjien, waterstraal snymasjien.

Materiaal

• PLA 3D -drukfilament
• silikon,
• staal voetstopper
• M3X20 skroewe
• M3X10 skroewe
• M3 neute
• M3 wassers
• 623zz kogellagers
• CAD sagteware

Komponente

• (12) Servomotore MG995
• (2) 9V batterye
• (1) 6V, 7 ampère battery
• GoPro kamera
• Arduino MEGA
• Arduino NANO
• (2) joysticks
• (2) HC-05 Bluetooth-module
• (1) 10K potensiometer

Stap 2: Meganika en ontwerp die onderdele wat u benodig

Meganiese ontwerp

Die meganiese ontwerp begin by die aantal servomotors wat per been gebruik moet word. In hierdie projek is besluit om 2 servo's per been te gebruik, wat dit 'n groter aantal vryheidsgrade gee en die natuurlikheid daarvan merkwaardig maak. Dit is duidelik om te noem dat in enige soort meganisme, masjien of robot, hoe meer vryhede u het, hoe groter die natuurlikheid van u bewegings en optrede. Binne die plan vir hierdie projek, vereistes en beperkings, moet 12 aandrywers gebruik word, 2 per been. Soos genoem, sal die servomotors die hoofkomponente van die bene wees, laat ons sê dat dit die punte is wat die gewrigte van die robot verteenwoordig. Waardeur verskillende bewegings na die masjien geaktiveer word, sal dit saam die beweging wat dit laat loop, simuleer. Op grond van die afmetings van die voorheen genoemde servomotors, word 'n omhulsel ontwerp waarin hierdie tipe aandrywer aangebring word. Die afmetings van hierdie een bied verwysingspunte vir die ontwerp van 'n bevestigingsstelsel vir die ondersteunende elemente en verbindings vir wat die been in sy geheel sal uitmaak. Een van die servomotors is vertikaal en die ander horisontaal geplaas, dit is hoofsaaklik te wyte aan die rigting waarin sy as sal draai en die element aktiveer waaraan dit vasgeskroef is en sodoende die beweging in x of y ontwikkel, wat nodig is vir die loop van die heksapod. As u na die figure en beelde kyk, kan u die punte sien waar dit aan die hoofbasis van die robot gemonteer is, dit is die plate. As u die servomotor regop kyk, sal u sien dat dit tussen beide plate is. Een daarvan word in die boonste deel vasgeskroef en die ander in die onderste. Van daar af sal verbindings en stawe die ondersteuning van die tweede servomotor in 'n horisontale posisie vergemaklik, waaruit 4 verskillende tipes verbindings as deel van die been werk. Dit laat die meganiese beweging toe wat die opheffing en beweging van hierdie element simuleer en aktiveer; wat hierdie twee stawe bevat wat die grootste deel van die been bevat, waarop dit rus en byna die hele gewig van die robot laat.

Soos voorheen genoem, is daar beperkings wat u ontwerp definieer. Hulle kan van verskillende tipes wees, hetsy meganies, ekonomies of ander noodsaaklike hulpbronne vir die werking van u masjien. Hierdie meganiese elemente; in hierdie geval het die servomotors die dimensies van die robot bepaal. Dit is die rede waarom die ontwerp wat in hierdie handleiding voorgestel word, van so 'n grootte is, aangesien dit hoofsaaklik begin by die geselekteerde aandrywers en kontroleerder, waarna later 'n groot battery gevoeg is.

Dit is belangrik om te sê dat die meganiese ontwerp nie gedefinieer moet word om herhaal te word soos voorgestel nie. Dit kan selfs geoptimaliseer word deur simulasies van spanning en moegheid van die hoofelemente, balke en / of verbindings. Met inagneming van die gekose vervaardigingsmetode, additiewe vervaardiging, kan u die beste gebruik maak van die ontwerp, simulasie en druk van die vaste stof wat die beste by u ladings en toepassings pas. Oorweeg altyd die basiese elemente van ondersteuning, bevestigingsmiddels en laers vir wat u nodig het. Dit hang af van die rol wat hulle in die meganisme speel. U moet dus nadink oor die spesifikasies van hierdie elemente, sodat hulle die regte plek het saam met die ander stukke van die been.

Stap 3: Ontwerp elektronika

2 PCB's is ontwerp vir die robot.

1 is die hoofbord wat in die robot gemonteer word, en die tweede is vir die elektronika in die afstandsbediening. Die PCB is ontwerp met behulp van die Fritzing -sagteware en daarna bewerk met 'n CNC -router vir PCB -gravure.

Die hoof PCB bevat die Arduino Mega sowel as die bluetooth -module. Al die servo's is ook verbind en gebruik twee kraglyne wat direk vanaf die battery na twee skroefklemme kom.

Die afstandsbedieningsprintbord het meer komponente, maar is meer kompak, vanaf die montering van die Arduino Nano, die twee joysticks word verbind om die rigting en bewegings van die Hexapod te beheer, een drukknop met die toepaslike 220 Ohm weerstand, 'n potensiometer om die hoogte van die robot en sy bluetooth -module HC05 aan te pas. Die hele bord word aangedryf deur 'n 9V -battery en die elemente daarop word aangedryf deur die 5v -uitgang van die Arduino -bord.

Na die ontwerp kan die PCB vervaardig word met die spesiale CNC PCB -bewerkingsinstrument, en dan kan u voortgaan om al die komponente in die planke te installeer.

Stap 4: Stap 4: Montering

Nadat al die gedrukte dele, skroewe en laers beskikbaar is, sowel as die gereedskap om die robot te monteer, kan u begin met die montering van die ooreenstemmende dele, aangesien die voetstukke van die vertikale servo's saamgestel is met 'n boonste plaat en 'n onderste, 6 van hierdie stukke met 'n servomotor binne -in. Nou word die koppeling aan die as van die servomotor vasgeskroef en hiermee word die stuk gekoppel: "JuntaServos" wat in sy eweknie sy ooreenstemmende dra sou hê om die rotasie tussen beide dele te vergemaklik. Dan word dit verbind met die tweede servo, die horisontale servo en die onderskeie stel stawe wat met die ander 2 segmente skakel, wat 'n direkte verbinding met die staalpunt maak. Beide vasgemaak met die aangeduide skroewe. Om af te sluit met die been, word die punt gedruk in PLA onder druk ingevoeg.

Hierdie prosedure moet 6 keer herhaal word om die 6 bene wat die robot ondersteun en bymekaar te sit, bymekaar te maak. Ten slotte; plaas die kamera op die boonste plaat en pas dit aan soos deur die gebruiker verlang.

Stap 5: Stap 5: Kodering

In hierdie afdeling word 'n bietjie beskryf hoe die kode werk. en dit gaan in twee dele verdeel word, die kode van die afstandsbediening en die kode van die hexapod.

Eerstens die kontroleerder. U wil die analoogwaardes van die potensiometers in die joysticks lees. Dit word aanbeveel dat hierdie waardes gefiltreer en toereikend is om slegs die waardes te verkry as dit verander binne die bereik wat in die kode bepaal word. As dit gebeur, word 'n tipe karakterreekswaarde gestuur met behulp van die Arduino Serial.write -funksie via bluetooth om aan te dui dat een van die waardes dit verander het om iets te kan doen sodra die ander Bluetooth -module dit ontvang het.

Nou kan die Hexapod -kode ook in 2 dele verdeel word.

Die eerste deel is waar die funksies wat uitgevoer sal word volgens die boodskappe wat deur bluetooth ontvang word, aangedui word en die ander deel is waar die nodige gedoen word om die funksies wat deur die heksapod uitgevoer word, te skep, soos om vorentoe, agtertoe te draai, om te draai, ander Die eerste wat u in die kode wil doen, is om die nodige veranderlikes aan te dui vir die werking van beide die Bluetooth -kommunikasie en die funksies van die servo's en hul bewegings in elke been.

die Serial.readBytesUntil -funksie word gebruik om die hele reeks karakters, wat 6 is, te verkry, alle opdragte het 6 karakters, dit is iets baie belangrik om in ag te neem. In die forums van Arduino kan u verwysings vind oor hoe u die optimale parameters kan kies, sodat die boodskap korrek ontvang word. Nadat die hele boodskap verkry is, word dit vergelyk met die strcmp () -funksie, en 'n stel as funksies wat waardes aan 'n veranderlike toewys, dan gebruik word om die funksie van 'n hexapod in 'n skakelfunksie toe te ken.

Daar is ekstra funksies, waarvan een by die ontvangs van die opdrag "POTVAL" die hoogte van die robot verander, 'n ander funksie verander die relatiewe hoogte van elke been en sy statiese rotasie, dit word bereik met die joystick, en as die knoppie ingedruk word in die kontrole word die "BOTTON" -opdrag in die hexapod -kode ontvang en verander die bewegingsnelheid van die hexapod.

Stap 6: Toets

In die volgende video word getoon hoe die Hexapod mettertyd ontwikkel het en om die toetsing en die eindresultaat te sien.