Jasper Arduino Hexapod: 8 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Долбоордун күнү: 2018 -жылдын ноябрь айы

Обзор (ЯСПЕР)

Алты бутту, бутуна үч серво, Arduino Mega башкарган 18 серво кыймыл системасы. Arduino Mega сенсор калкан V2 аркылуу туташкан сервистер. Hexapod менен Bluetooth BT12 модулу аркылуу байланыш Android заказы боюнча сүйлөшүүдө. 2 x 18650, 3400mAh жана 2 x 2400mA батарейка менен иштеген тутум ар бири Velcro менен алты бурчтуктун корпусунун астында турат. Серво жана башкаруу системалары үчүн кубаттуулукту которуштуруу баскычы алты бурчтуктун башындагы индикатордун жашыл жарык менен камсыздалган. Буйруктар 16x2 ЖК дисплейине кайталанат. Video feed, жарык шакек жана УЗИ тоскоолдуктардан качуу башта жайгашкан.

ЭСКЕРТҮҮ: Акыл -эс үчүн, мен сапаттуу серволорду колдонууну сунуштайм, мен MG995 серводору менен баштадым, алардын 20сы, 11и күйүп кеткен, борборлошуу жөндөмүн жоготкон, же жөн эле иштебей калган.

www.youtube.com/embed/ejzGMVskKec

1 -кадам: ЖАБДЫК

1. 20 x DS3218 сервосу

2. 1x Hexapod базалык комплект

3. 1x Arduino Mega R3

4. 1x Arduino Mega сенсор калканы v2

5. 1 х 2 уя 18650 батарея кармагыч

6. 2 х эки уюлдуу электр которгуч

7. Жашыл жарык жана 220kohm каршылыгы

8. Velcro бекитүү менен 2 x 6v 2800mAh батарейкалар

9. 2 x 18650 x 3400mAh батареялары

10. 1x HC-SR04 Sonar модулу

11. 1x BT12 Bluetooth модулу

12. 1 x Arduino V3 NodeMcu Lua WIFI ESP8266 12E IOT өнүктүрүү тактасы

13. OV2640 2 мегапикселдүү линзасы бар 1 x Arducam Mini Module Camera Shield

14. 1 x Pixie Neon 16 ЖК жарык шакеги

15. 1x 16x2 линиядагы LCD дисплейи тиркелген IIC адаптери менен.

16. Arduino Mega үчүн 1 х 5v кубат сайгычы

17. 1 x 5v микро USB плагин NodeMcu модулу үчүн.

18. 1 DC DC DC Бак конвертер модулуна

19. 1 x 70mm x 120mm x 39mm чарчы кара пластикалык кутуча (Body)

20. 1 x 70mm x 50mm x 70mm кара пластикалык кутуча (Башы)

21. 4 х 40мм М3 жезден жасалган стенддер плюс 4 резина эс алуу таянычы

22. Ар кандай эркектен эркекке секирүүчү кабелдер, ширетүүчү, м3 бурамалар жана болттор жана ысык клей

Логиканын жардамы менен буттун кыймылы. Камера кыймылы эки көз карандысыз servo аркылуу баш тартуу, ылдый, солго, оңго жана борборлоштурулган кыймылдан баш тартуу. Камера Android тиркемесинде WebView көрүнүшүндө көрсөтүлүп, WIFI байланышы менен башкарылат.

2 -кадам: SERVOS

Ар биринин максимум 180 градуска чейин бар

минималдуу 0 градус кыймыл.

Ар бир серво үч сандын айкалышы менен аныкталган, LegCFT; бул жерде C - дене (COXA), F - сан (FEMUR), T - чыканак (TIBIA), андыктан 410 төртүнчү бутка жана Тибия сервосуна, 411 төртүнчү бутка жана Tibia servoго тиешелүү. Номерлөө ырааттуулугу 100дөн 611ге чейин болмок. Ар бир серво бутунун резина негизиндеги буту жаздыкка тийип, жакшы кармалышын камсыздайт.

Бут 1: 100, 110, 111 Алдыңкы

Бут 2: 200, 210, 211 leg2-leg1

Бут 3: 300, 310, 311 leg4-leg3

Бут 4: 400, 410, 411 leg6-leg5

Бут 5: 500, 510, 511 Артка

Бут 6: 600, 610, 611

Бардык Coax Servos үчүн демейки абал 90 градус.

Femur Servos үчүн демейки абал 90 градус, 45 градус эс алуу позициясы.

Тибиа Сервос үчүн бардык буттар үчүн демейки абал 90 градус, 1, 3 жана 5 -буттар 175 градусту колдонот, ал эми 2, 4 жана 6 -буттар 5 градусту колдонушат.

Моюн 1: 700 Өйдө -ылдый кыймыл үчүн 75тен 105 градуска чейин чектелген

Моюн 2: 800 Сол жана оң кыймыл үчүн 45тен 135 градуска чейин чектелген

10 миллисекунд кечиктирилгенге чейин, андан ары "жазуу" буйруктары берилгенге чейин, үч "жазуу" менен чектелген сервокурстар. Бул батареянын жүгүн азайтууга жардам берет.

3 -кадам: БУЙРУКТАР

A = Stop - Демейки абалда туруңуз.

B = алдыга - walk_forward

C = тескери - walk_backward

D = оңго - turn_right

E = солго - turn_left

F = сол каптал кыймылы - crab_left

G = оң каптал кыймылы - crab_right

H = Rear_crouch (буттары 1 жана 2 максимум, 3 жана 4 буттары нейтралдуу абалда, 5 жана 6 буттары минималдуу абалда)

I = Front_crouch (1 жана 2 -буттар минималдуу абалда, 3 жана 4 буттар нейтралдуу абалда, 5 жана 6 буттар максималдуу абалда)

J = камера кантри - борбор (1 -моюн жана 2 -моюн орто абалда, демейки абал)

K = камера солго - pan_left (Моюн 1, орто позиция, Моюн 2 servo минималдуу позиция)

L = камера оң - pan_right (Моюн 1, орто позиция, Моюн 2 servo максималдуу позиция)

M = камера өйдө - pan_up (Моюн 1 максималдуу позиция, Моюн 2 серво орто позиция)

N = камера ылдый - pan_down (Моюн 1 минималдуу позиция, Моюн 2 серво орто позиция)

O = Эс алуу (Hexapod) таянычтарга отурат.

P = Туруу - Hexapod демейки абалына чейин турат.

Q = Жарык өчөт

R = Pixie Neon жарык шакегиндеги жашыл жарык.

S = Pixie Neon жарык шакегиндеги кызыл жарык.

T = Pixie Neon жарык шакегиндеги көк жарык.

U = Pixie Neon жарык шакегиндеги ак жарык.

V = Алдыңкы буттар булгалап.

W = Sound Horn.

X = Башты солдон оңго сүрүңүз.

Y = Ойнотуу.

4 -кадам: КЫЙМЫЛ

Coax servo абалы дененин огуна узунунан турат, ошондуктан түз алдыда 0 градус, ал эми түздөн -түз 180 градус. Бирок, бул Coax жана башка бардык сервоприемниктер 45тен 135 градуска чейин чектелмек.

Буттун алдыга, артка, солго жана оңго кыймылы фемур жана тибия сервосун колдонуу менен бутту көтөрүү менен башталат, андан кийин дене серво кыймылы, акыры ошол эле бутту кайра төмөн түшүрүү Femur жана tibia servos..

Алга жана Артка

Алдыга же артка жылуу үчүн буттар экиден иштешет, 1 жана 2, 3 жана 4, 5 жана 6. Жөнөкөй алдыга кыймыл 1 жана 2 -буттардан турат, алар азыркы абалынан мүмкүн болушунча алдыга, андан кийин 3 жана 4 -буттар, жана акыры 5 жана 6 бутту ошол эле аракетти кайталайт. Андан кийин алты Coax сервосу бул алдыга жылдырылган абалынан баштапкы абалына кайтып келишет. Бул процесстин арткы тарабы артка жылуу үчүн колдонулат. Алдыга жылуу процессинин бир бөлүгү катары HC_SR04 УЗИ бирдиги алдыдагы тоскоолдуктарды текшерет жана эгер табылса Hexapodду солго же оңго туш келди бурат.

Сол жана оң

Сол же оң буттарды жылдыруу үчүн жуптар чогуу иштешет, бирок карама -каршы багытта. Мисалы, оң бутту буруш үчүн 1 учурдагы абалынан 135 градуска, 2 -буту алдыга 45 градуска жылат. Бул 3 жана 4, 5 жана 6 буттун жуптары үчүн кайталанат. Ошол учурда Coax сервопрезиденттери баштапкы абалын жаңы абалына кайтарышат, ошондо денени кыймылдын багытына бурушат, б.а. туура Бул процесс керектүү солго айлануу аяктаганга чейин улантылат. Бул процесстин арткы тарабы солго бурулуу үчүн колдонулат, андыктан 1-буту учурдагы абалынан алдыга 45 градуска, 2-буту 135 градуска артка жылат.

Тур жана эс

Бул эки процесс тең буттардын Coax сервосун колдонбойт, ошондуктан Tibia сервосун туруу үчүн, бардык буттары үчүн учурдагы абалынан максималдуу 45 градуска чейин жылат, ошол эле учурда Femur servos эң төмөнкү деңгээлге жылат. орду, 175 же 5 градус. Ушул эле кыймыл Тибия сервосуна карата колдонулат, алар эң жогорку 45 градуска чейин кыймылдашат, жана минималдуу, б.а. Эс алуу үчүн 175 же 5 градус.

Круч Алга жана Круч Артка

Бул жерде дагы процесстер бири -биринин күзгү сүрөттөрү. Алдыга эңкейүү үчүн 1 жана 2 -буттар эң төмөнкү абалда, ал эми 5 жана 6 -буттар эң бийик абалда. Эки учурда тең 4 жана 5 -буттар нейтралдуу абалды ээлейт, ал 1 жана 2 жана 5 жана 6 буттарынын топтомдоруна туура келет. Артка чөгүү үчүн 1 жана 2 буттар эң бийик абалда, ал эми 5 жана 6 -буттар эң төмөнкү абалда.

5 -кадам: БАШ КАМЕРА/СОНАР

Башы алынуучу капкагы бар 38 мм х 38 мм х 38 мм болгон төрт бурчтуу пластик кутудан турат. Коробка/баштын вертикалдуу жана горизонталдык кыймылы чектелүү болот. Кыймыл роботтун корпусуна, экинчиси биринчи серво корпусуна жана анын колу башына бекитилген эки сервонун жардамы менен ишке ашат. 7.4v эки 18650 батарейка менен камсыздалат, Arduino V3 NodeMcu Lua WIFI ESP8266 12E IOT өнүктүрүү тактасы OV2640 2 мегапикселдүү линзасы бар Arducam Mini Module Camera Shieldге тиркелет. Бул түзүлүш роботко тоскоолдуктарды аныктоого жана борттогу Wi-Fi аркылуу түз видео тартууга мүмкүндүк берет. HC-SR04 жана мүмкүн болгон жарыкты башкаруучу маалыматты колдонуу менен Sonar кайра Arduino Megaга агат.

Dmainmunга Arducam Instructables макаласы үчүн ыраазычылык билдирем, бул менин Arducamди видео агымына кантип колдонсо болорун түшүнүүгө чоң жардам берди.

Батарея

Баардык серволорду энергия менен камсыздоо үчүн эки батарейка пакетин, бирин баштын компоненттерине жана Arduino Mega тактасына, экинчисин колдонуу чечими кабыл алынды. Биринчи пакет 2 х 18650 3400mAh батареялардан турган, 7.4v менен камсыз болгон. Экинчи пакет параллель туташкан 2 x 6V 2800mAh батарейкалар пакетинен турган, ошону менен 6.4V жеткирүүнү, бирок Velcro тилкелерин колдонуу менен Hexapodдун астына тиркелген 5600mAh кубаттуулугун берген.

6 -кадам: LEG MOVEMENT

Куралдар эки же жалгыз иштей алат. Ар бир кол 45-135 градус кыймыл менен Coax деп аталган дене муунунан, 45-135 градус кыймыл менен Femur деп аталган сандын муунунан жана акырында 45тен 135 градуска чейин кыймыл менен Тибия деп аталган чыканак муунунан турат.. Буттардын кыймылын камсыздоо үчүн заказдык программа түзүлгөн.

Буттун кыймылынын түрлөрү:

Coax үчүн 45 градус баштан артка, 90 градус нейтралдуу абалга жана 135 градус алдыга карайт.

Фемур үчүн 45 градус жерден эң бийик абалда, 90 градус нейтралдуу абалда жана 135 градус жерден эң төмөн абалда.

Тибия үчүн 45 градус денеден эң алыс жайгашкан, 90 градус нейтралдуу, 135 градус денеге эң жакын жайгашкан.

Бардык серволор 90 градуска нейтралдуу абалда деп ойлойбуз.

Алга: Бут 1 жана 2, Фемур 135 градуска көтөрүлөт, Коакс 45 градуска жылат, Тибия денеден эң алыс 45 градуска жылат, Фемур 45 градуска төмөндөйт. Бул буттун 3 жана 4 жуптары үчүн жана 5 жана 6. жуп жуптар үчүн кайталанат. Бардык 6 Coax сервосу 45 градустан 90 градуска артка жылат, нейтралдуу абал, бардык 6 Femur servo 45 градустан 90 градуска чейин, нейтралдуу абалда. Акыр -аягы, бардык Тибия сервосу 45 градустан 90 градуска чейин көтөрүлөт, нейтралдуу абал.

Тескери: 5 -жана 6 -буттар менен баштап, кийин 3 жана 4, жана акыры 1 жана 2 -буттар, антпесе кыймыл Коакс, Фемур жана Тибия үчүн бирдей.

Сол: 1, 3 жана 5 -буттар артка, 2, 4 жана 6 -буттар алдыга карай жылат. Алга да, артка да стандарттык алдыга жана артка кыймылга туура келет. Алты Coax сервосунун кезегин бүтүрүү үчүн, денени 45 градуска жылдырыңыз.

Оңдо: 2, 4 жана 6 -буттар артка, 1, 3 жана 5 -буттар алдыга карай жылат. Алга да, артка да стандарттык алдыга жана артка кыймылга туура келет. Коакс кыймылы жогорудагыдай, бирок тескери багытта.

Эс алуу: Бардык Coax жана Femur servos нейтралдуу абалда, бардык Tibia servos эң төмөнкү абалда 45 градус, натыйжалуу алдыңкы, ортоңку жана арткы буттары менен ийилген.

Аркада, алдыда туруңуз: 1 -жана 2 -буттар эң бийик абалда, 3 -жана 4 -буттар нейтралдуу, 5 жана 6 -буттар эң төмөнкү абалда.

Артка, эңкейип туруп: 1 -буттар жана эң төмөнкү абалда, 3 -жана 4 -буттар нейтралдуу, 5 жана 6 -буттар эң бийик абалда.

Краб сол: 1 -жана 5 -буттар көтөрүлүп, солго сыртка созулат, ошол эле учурда 2 жана 6 -буттар көтөрүлүп, дененин астында жыйрылат. Бул төрт буту тең жерде болсо, бардык Тибиалар нейтралдуу абалына кайтып келишет. Акырында 3 жана 4 -буттар ошол эле процессти кайталайт.

Краб оң: 2 жана 6 -буттар оңго карай көтөрүлөт жана сыртка созулат, ошол эле учурда 1 жана 5 -буттар көтөрүлүп, дененин астында жыйрылат. Бул төрт буту тең жерде болсо, бардык Тибиалар нейтралдуу абалына кайтып келишет. Акырында 3 жана 4 -буттар ошол эле процессти кайталайт.

Сол баштын кыймылы: моюн 1 servo 45 градус. Эки серво тең 90 нейтралдуу абалга кайтат.

Оң баштын кыймылы: моюн 1 серво 135 градус

Баштын кыймылы: моюн 2 servo 45 градус

Баштын ылдый кыймылы: моюн 2 серво 135 градус

Пан башынын кыймылы: моюн 2 45тен 135 градуска чейин жылат

SERVOS

Алгачкы тестирлөөдөн кийин MG995 жана MG996 серверлери алмаштырылган. Бардык 20 сервопродуктылар DS32228 менен алмаштырылды, бул 20кг сервопродукталарды жакшырткан борборлоштурууну жана жүк көтөрүмдүүлүгүн жогорулатууну камсыздады.

Тиешелүү тест программасын колдонуу менен ар бир сервону кылдат текшерүү маанилүү. Мен жөнөкөй "шыпыруу" мисал программасын атайын 0, 90 жана 180 позицияларды текшерүү үчүн өзгөрттүм, бул сыноо тартиби ар бир серво үчүн эң аз дегенде 5 мүнөт иштелип, андан кийин бир күндөн кийин кайталанат.

ЭСКЕРТҮҮ: USB кабели менен иштеген стандарттуу Arduino Uno тактасын колдонуу айрым серверлерди иштетүү үчүн жетиштүү чыңалууну камсыз кылбашы мүмкүн. Мен Unoдон алынган 4.85v сервонун DS3218 сервосу менен туруксуз жүрүм -турумга алып келгенин, бул чыңалууну 5.05в чейин жогорулатуу бул көйгөйдү айыктырганын көрдүм. Ошентип, мен 6vде серволорду иштетууну чечтим. Акыр -аягы, мен 6.4v чыңалуусу керек экенин көрдүм, анткени 6v серволордун тартипсиз жүрүм -турумун пайда кылды.

7 -кадам: КУРУЛУШ

БУТТАР

Hexapod комплектинин бөлүктөрүн коюу менен башталды. Бардык servo тегерек мүйүздөр Фемурдун эки учунда жана Coax тешиктеринин чоңдугун кеңейтүүнү талап кылган. Ар бир серво мүйүзү өзүнө тиешелүү Coax жана Femurго төрт бурама жана бешинчи бурама менен servo башынын ортосу аркылуу бекитилген. Төрт болт жана гайканы колдонуу менен бекитилген бардык servo органдары. Ар бир алты бут үчүн Coax servo тоосунда бир болт жана гайканы колдонуу менен монтаждын түбүнө тиркелген подшипник болгон. Ар бир Coax servo монтаждоосу төрт болт менен гайканы колдонуп, анын Femur servo монтажына 90 градуска бурулган. Фемур сервосунун башчысы Femur колунун бир учуна, femurдун экинчи учу Tibia servo башына бекитилген. Алты Tibia servo төрт болт жана гайкалар менен алты бутунун чокусуна бекитилген. Ар бир бутунун эффектору кошумча кармоону камсыз кылуу үчүн жумшак резина өтүк менен жабылган. Коюлган servo мүйүзү Coax, Femur жана Tibia байланыштарына оңдоо үчүн өтө чоң экени аныкталды, андыктан бардык борбордук тешиктер 9 ммге чейин чоңойтулду. Hexapod комплектинин курулуш элементтери боюнча көрсөтмөсү бар Capers II үчүн "Toglefritz" ге ыраазычылык билдирем. Бирок мен бир аймакта курулуштан четтеп кеттим, тактап айтканда, Фемурдун эки четине серво мүйүздөрдү бекитүү. Мен Фемурдун борбордук тешигин чоңойтууну чечтим, бул servo мүйүзүнүн борбору аркылуу өтөт, мунун аркасында servo мүйүзүнө кошумча күч берет, анткени ал servoго жакыныраак болчу жана бул эки муун максималдуу моментти баштан кечирди. Ар бир серво мүйүзү Фемурга эки M2.2 өз алдынча таптоочу бурамалар менен бекитилген, бул бурамалардын учтары алынып, жалпак берилген. Бардык M3 болтторуна бекем кулпу колдонулган.

BODY

Дене алты тешиги бар эки табактан турат, ар бир тешик Coax servo мүйүзүн бекитүү үчүн колдонулат. Эки 6V 2800mAh батареялары Velcro менен астыңкы плитанын астына бекитилген. Батарея кармагычтын түбүнөн бир аз артка созулган төрт M3 стенди бекитилген, алардын ар биринин түбүнө жумшак резина өтүгү бар, бул Hexapod эс ала турган туруктуу базаны камсыз кылат. Төмөнкү пластинанын үстүңкү бөлүгүндө Arduino Mega жана анын сенсордук калканы 4мм 5мм стендди колдонуу менен бекитилген. Төмөнкү пластинанын үстүнө бийиктиги 6 см болгон 4 x M3 стенддер тиркелген, булар Arduino Mega менен курчалган жана үстүңкү табакка колдоо көрсөтүшкөн. Үстүнкү тарелкада 120мм х 70мм х 30мм кутуча тиркелген, бул мойнунун биринчилерин жана ЖК экранды камтыйт. Экинчи 2 булуң, 2 x 18650 батарейка кармагыч, Hexapodдун маңдайына караган Arduino Mega тактасынын арткы бетине, жогорку плитанын астына бекитилген.

Үстүнкү плитанын ар биринде төрт M2.2 бурамасы бар алты servo мүйүзү бар. Пластинанын үстү жагында 70мм х 120мм х 30мм кутуча орнотулган, анын ичине 2 уя 18650 батарея кармагычы, эки полюстук которгуч, жашыл LED жана IC2 16 x 2 LCD дисплейи орнотулган. Мындан тышкары, биринчи моюн servo да орнотулган, күч жана экинчи моюн servo маалымат кабели экинчи сервону жана Arduino V3 NodeMcu модулун багуу үчүн тешиктен өтөт. Дагы бир маалымат кабели үстүнкү кутудан өтүп, HC-SR04 ультрадыбыш модулун кайра башына жайгаштырат. Экинчи маалымат жана электр кабели дагы пикси жетектеген шакекти иштетүү үчүн башына өткөн.

Эки серво маалымат кабели жана HC-SR04 маалымат кабели жогорку табак аркылуу берилет, ал эми Bluetooth модулу пластинанын астына неон формасы жана ысык клей менен бекитилет. Калган 18 серво маалымат кабелинин кабелдик башкаруусу, үстүңкү табакты астынкы табакка бекитүү үчүн, 4 х М3 бурамалар менен, 4 х М3 стенд өчүргүчтөрүнө ылайыкташтырылган. Үстүнкү пластинаны тиркөө процессинин бир бөлүгү катары, Coaxтын бардык алты сервосу туура позицияга жайгаштырылышы керек, алар подшипникти астыңкы табактын тешигине жана servo башын үстүңкү пластинанын мүйүзүнө туура келтириши керек. Бир жолу орнотулган алты Coax сервосунун чокулары 6 M3 бурама менен бекитилет. Coax servo подшипниктери төмөнкү пластинкада туура отурушу үчүн, алты Coax servo үчүн servo мүйүздөрүнүн абалынан улам, 4 x M3 стенддери 2 мм бийиктикке кыскарышы керек болчу.

БАШ

Баш бири-бирине 90 градустук эки серводон турат, бири үстүңкү табакка бекитилген кутуда, экинчиси жез табактын U формасындагы бөлүгүн колдонуп, биринчисине серво мүйүзү аркылуу бекитилет. Экинчи сервонун мүйүзү эки болт жана гайкалар менен 70мм х 70мм х 50мм кутуга тиркелген L формасындагы жез кронштейнге тиркелет. Куту башты түзөт, анын ичине Ardcam камерасы, HC-SR04 УЗИ модулу жана Arduino V3 NodeMcu модулу жана кубаттуу LED орнотулган. УЗИ модулунун экөө тең камеранын линзасы сыяктуу эле кутучанын алдыңкы жагына чыгып, сенсорлордун башын өткөрөт жана кабыл алат. Кутунун сыртындагы линзаны курчаган 16 LCD Nero pixie шакеги бар. NodeMcu күчүнүн LEDы баштын арткы табагындагы тешик аркылуу көрүнөт, электр кабели, УЗИ модулунун маалымат кабели жана pixie Neon маалымат кубат кабели арткы табак менен баш табактын ортосундагы тешик аркылуу кирет.

ELECTRONICS

Төмөндөгү Фритзинг диаграммалары корпустун жана баштын электроникасын көрсөтөт. VCC жана GRD линиялары диаграмманын ачык болушуна жардам берүү үчүн 20 серво үчүн көрсөтүлгөн эмес. Bluetooth модулу, Android App аркылуу., Hexapod кыймылын, анын ичинде моюн сервосун көзөмөлдөйт. WIFI негизделген Arduino NodeMcu модулу Arducam камера модулун башкарат. Бардык серверлер Arduino сенсор калканына VCC, GRD жана сигнал линияларын камтыган бир блок аркылуу тиркелет. Стандарттык 20см DuPont секирүүчү кабелдери Bluetooth BT12, HC-SR04 жана IC2 LCDди туташтыруу үчүн колдонулат.

LEG CALIBRATION

Бул Hexapod кыймылы боюнча иштөө алдында даярдыктын эң оор жерлеринин бири. Баштапкы идея - бардык буттарды төмөндөгүдөй коюу, Coax servos 90 градус, Femur servos 90 градус жана Tibia servos 90, физикалык буттун позициясы 2, 4 жана 6 жана 75 градус үчүн 105 градус. буттар үчүн 1, 3 жана 5. Hexapod батарейканын корпусунун астындагы төрт таянычка таянган түз жерге жайгаштырылган. Бул буттар, ар бир буттун ортосунда бирдей аралыкта жана денеден бирдей аралыкта жайгашкан. Бул позициялардын бардыгы тегиз бетинде белгиленген. Буттарды куруу учурунда ар бир сервонун ортоңку чекити табылган, бул 90 даражадагы сервос болушу керек. Бул 90 градустук демейки абал бардык серверлерде колдонулат.

Coax servo 2 жана 5 ички жүздөрү бири -бирине параллелдүү, бул 1 жана 6, 3 жана 4 servoдорго тиешелүү. Бардык Femur жана Coax servoлору курулуш стадиясында бири -бирине 90 градуста бириктирилет. Бардык Femur сервосунда Femur колу 90 градус бурчта бекитилген. Бардык Тибия сервосу Тибияга 90 градуска тиркелет. 2, 4 жана 6 тибия сервосу Femur колуна 105 градуска, ал эми Tibia servo 1, 3 жана 5 75 градуска femur колуна бекитилет.

Белгилей кетчү нерсе, тестирлөө учурунда бардык сервоприёмдор температурага байкоо салынышы керек, ысык серво серво өтө катуу иштеп жатат жана иштебей калышы мүмкүн, көпчүлүк серволор тийүү үчүн жылуу болот.

Алгачкы калибрлөө - бул Hexapodду эс алуу абалынан, күйгүзүлгөндөн кийин, туруктуу абалга, туруктуу, деңгээлге жана эң маанилүүсү, серволордун эч бири ысып кетпеген абалга жылдыруу. Туруктуу абалды сактоо үчүн, 20 миллисекунддан кечигүү менен ар бир сервого жазуу керек, 10 миллисекунд колдонулган. Бардык сервоприёмдор 0дон 180 градуска чейин жана 180 градустан 0ге чейин жыла алышат, андыктан бардык Femur servos үчүн 0 жана 180 градус вертикалдуу жана 90 градус горизонталдуу.

Ар бир сервону тиркөөдөн мурун, мурунку аныкталган серволордун ар бирине инициализация жазуусу жөнөтүлүп, анын учурдагы эс алуу бурчу берилет, б.а. эс алуу учурунда сервонун азыркы абалы. Бул бардык Coax сервосунда 90 градус, Фемур жана Тибия 1, 3 жана 5 сервосунда 55 градус, Фемур жана Тибия сервосунда 2, 4 жана 6 градус үчүн 125 градус болгон.

Белгилей кетүүчү нерсе, батарейкалар калибрлөө сессиясынын башталышында дайыма толук заряддалышы керек.

Hexapod ар дайым эс алуу абалынан башталат, бүт дене төрт фут менен колдоого алынат. Бул позициядан бардык Femur жана Tibia servoлору баштапкы абалынан туруп турган абалына чейин велосипед менен жүрүшөт, бул учурда бардык сервоприёмдар 90 градус. Туруу позициясын аягына чыгаруу үчүн "стенд" буйругу берилет, бул буйрук бардык буттарды көтөрүп, үч буттун кыймылынын эки топтомунда кайра коюуну талап кылат, 1, 5, 4 жана 2, 6 жана 3.

8 -кадам: ПРОГРАММА

Программалык камсыздоо үч бөлүктөн турат, биринчи бөлүгү Arduino Mega менен иштеген Arduino коду, экинчи бөлүгү башындагы NodeMcu модулунда иштеген Arduino коду. Байланыш Android BT12 бирдиги аркылуу, Android планшетинен буйруктарды алат, тактап айтканда, Samsung Studio 2, Android Студиясынын курулган колдонмосу менен иштейт. Бул Hexapodго буйрук жөнөтүүчү бул колдонмо. Ушул эле тиркеме NodeMcu модулунан түз WIFI аркылуу видео көрүүнү алат.

ANDROID CODE

Android Студиясынын жардамы менен иштелип чыккан Android коду эки экрандын тиркемеси иштей турган платформаны камсыз кылат. Колдонмонун эки экраны бар, негизги экран колдонуучуга Hexapodго буйрук берүүгө жана hexapod башынан келген видео түрмөгүн көрүүгө мүмкүнчүлүк берет. Экинчи экран, WIFI баскычы аркылуу жеткиликтүү, колдонуучуга hexapod башындагы NodeMCU Arduino картасы тарабынан түзүлгөн hexapod Bluetooth экинчиден WIFI ысык чекитине туташууга мүмкүндүк берет. Колдонмо 9600 Baud сериясы аркылуу планшеттен камтылган Bluetooth аркылуу hexapodго тиркелген BT12 Bluetooth'га бир тамга буйруктарын жөнөтөт.

ARDUINO КОДУ

Кодду иштеп чыгуу Hexapodдун, анын башынын жана денесинин негизги функцияларын текшерүү үчүн иштелип чыккан тест программасын иштеп чыгуудан башталган. Баш жана анын иштеши денеден таптакыр бөлөк болгондуктан, программалык камсыздоону иштеп чыгуу дене функциясынын коду менен параллелдүү түрдө текшерилген. Баштын иштөө коду негизинен servo кыймылын кошуу менен мурунку өнүгүүгө негизделген. Код 16x2 ЖК дисплейинин, HC-SR04 УЗИ модулунун жана 16 LED жарык шакегинин ишин камтыйт. Андан ары кодду иштеп чыгуу WIFIдин башынан жандуу видео каналына кирүүсүн камсыз кылуу үчүн талап кылынган.

Дененин функционалдык коду алгач эс алуу учурунда алгачкы серво тиркемесин жана баштапкы абалын камсыз кылуу үчүн иштелип чыккан. Бул позициядан Hexapod жөн эле турууга программаланган. Өнүгүү андан кийин Hexapodдун кошумча кыймылдары жана Android колдонмосу менен сериялык байланыш менен баш жана дене коду бөлүмдөрүнүн айкалышы менен уланды.

Тест серво коду бут жана дене кыймылдарын өнүктүрүүгө мүмкүндүк берди, тактап айтканда:

1. InitLeg - бутуңуздун эс алуусуна, туруп турууңузга, сол же оң басуу үчүн крабдын баштапкы абалына, алдыга же артка басуу үчүн баштапкы бут абалына мүмкүнчүлүк берет.

2. Толкун - Туруктуу абалга кайтып келүүдөн мурун, алдыңкы буттар төрт жолу толкундоого мүмкүнчүлүк берет.

3. TurnLeg- Hexapodго солго же оңго бурууга мүмкүндүк берет.

4. MoveLeg- Hexapodго алдыга же артка басууга мүмкүнчүлүк берет.

5. CrouchLeg- Он алты бурчтуктун алдыңкы буттарына же артына, арткы буттарына артка карай ийилишине жол берет.

Буттун кыймылы жуптардын чогуу иштешине негизделген, ошондуктан 1 жана 2, 3 жана 4, 5 жана 6 -буттар жуп болуп иштейт. Кыймыл эки негизги иш -аракеттен турат, алдыга жетүү жана тартуу жана артка түртүү. Артка басуу үчүн бул эки кыймыл артка кайтарылат, мисалы, алдыга басып, 1 жана 2 -буттар тартылат, 5 -жана 6 -буттар түртүлөт, 3 -жана 4 -буттар туруктуулукту камсыз кылат. Крабды басуу - бул дал ушул эле аракеттер, бирок денеге 90 градуска коюлган, бул учурда 3 жана 4 -буттар башка буттар сыяктуу кыймылдайт. Жөө жүргөндө жуптар кезектешип кыймылдашат, бирок крабдын баскан буттары 1 жана 5 жуп болуп иштешет, ал эми 3 -буту 1 жана 5 -буттарга альтернативдүү кадамдарда иштейт.

Кыймылдын функционалдык сыпаттамасы ар бир негизги кыймыл функциялары үчүн келет, алардын ар бири биригип, белгиленген ырааттуулукта кыймыл элементтеринен турат.

RESTING: Турган абалынан баштап, бардык Femur servos денени төрт таянычка түшүрүү үчүн өйдө карай жылат. Ошол эле учурда, бардык Tibia servo баары ичкери жылат.

ТУРУП: Тыныгуу абалынан баштап, бардык Tibia servoлары сыртка жылат, бул бүткөндө бардык Femur servos 90 градуска жылат, акыры бардык Tibia servos бир убакта 90 градуска жылат.

СОЛГО БУРУУ: 1, 3 жана 5 -буттар баштан 45 градуска артка жылат, ошол эле учурда 2, 4 жана 6 -буттар башты көздөй алдыга жылат. Аяктагандан кийин, бардык Coax сервопрезиденттери учурдагы абалынан стандарттык 90 градустук абалга кайтып келишкенде, бул кыймыл денеге сааттын жебесине каршы болмок.

ОҢГО БУРУУ: 1, 3 жана 5 -буттар башты көздөй 45 градуска алдыга жылат, ошол эле учурда 2, 4 жана 6 -буттар баштан артка жылат. Аяктагандан кийин, бардык Coax сервоприодниктери учурдагы абалынан стандарттык 90 градустук позицияга которулат, бул кыймыл денеге сааттын жебеси боюнча болмок.

CROUCH FORWARD: Буттар 1 жана 2 Femur жана Tibia сервосун колдонуп, ылдый 5 жана 6 буттары Femur жана Tibia сервосунун жардамы менен көтөрүлөт, буттары 3 жана 4 стандарттык абалда калат.

CROUCH BACKWARD: 1 -жана 2 -фемурлар Femur жана Tibia сервосунун жардамы менен көтөрүлөт, ал эми 5 жана 6 -буттары Femur жана Tibia сервосунун жардамы менен түшүрүлөт, 3 жана 4 -буттары стандарттык абалында калат.

WAVING: Бул көнүгүү 1 жана 2 -бутту гана колдонот. Coax сервопроводдору 50 градустук жаа менен кыймылдашат, ал эми Фемур менен Тибия 50 градуска чейин ийилишет. 3 жана 4 -буттар 20 градуска башты көздөй алдыга жылат, бул кыйла туруктуу платформаны камсыз кылат.

АЛГА ЖҮРҮҮ: 1 жана 6, 2 жана 5, 3 жана 4 -буттар чогуу иштеши керек. Ошентип, 1 -бут денени тартып жатканда, 6 -бут денени түртүп турушу керек, бул иш бүтөөрү менен 2 жана 5 -буттар бир эле иш -аракетти жасашы керек, ал эми бул иш циклдеринин ар бири 3 жана 4 -буттарды аткарышы керек. күн тартибин алдыга жылдыруу.

Баштапкы тест буту модулунун функциялары үч буттун кыймылынын ар бирине дизайн түзүүгө мүмкүндүк берди. Үч буттун кыймылы талап кылынат, анткени карама -каршы буттар жөн эле тескери кыймылдарды жасашат. Жаңы айкалышкан 1, 3 жана 6 модулу иштелип чыкты, сыналды жана экинчи реверсивдүү 2, 4 жана 5 буттуу модул үчүн көчүрүлдү. Гексаподдун буттарынын кыймылын текшерүү, алты бурчтукту көтөрүлгөн блокко коюу менен ишке ашты, ошондо буту жерге тийбей толук кыймылдайт. Өлчөө буттары кыймылда болгон кезде жүргүзүлгөн жана бардык буттар горизонталдуу түрдө 80 мм аралыкта кыймылда экени аныкталган, ошол эле учурда кыймылдын эң төмөнкү чекитинде жерден 10 мм калган. Бул Hexapod жөн эле кыймыл учурунда бир тараптан экинчи тарапка чайпалаарын жана кыймыл учурунда бардык буттар бирдей тартылуу күчүнө ээ болорун билдирет.

РЕВЕРС ЖҮРҮҮ:

КЫРБАК СОЛГО: Биринчи кыймыл 1, 2, 5 жана 6 -буттар менен башталат, бардыгы 45 градуска саякатка карай бурулат. Бул бардык буттарды саякаттын багытына ылайык жайгаштырат, 3 жана 4 -буттар мурунтан эле туура багытта. Femur жана Tibia ар бир буттун демейки 90 градус абалында башталат. Бул басуу кезектеги кадамдар боюнча иштеген үч буттун эки топтомунан турат, 1, 5 жана 4 -буттар, 3, 2 жана 6. буттар буттун 4, бул кыймыл артка кайтарылат, ошондуктан 2 -жана 6 -буттар түртүп жатканда 3 -буту тартат, бул кыймылда Coax серволорунун эч кимиси эч нерсе жасабайт. Ар бир үч буттун топтому кыймылсыз калган башка бутун көтөрөт.

Краб басуу укугу:

ЭСКЕРТҮҮ: Баш крабдын басуу багытында солго же оңго бурулат. Бул HC-SR04 ультра үн аныктоо басуу учурунда колдонууга мүмкүндүк берет.

LEG SETTING: Hexapod түз турушу үчүн, бардык буттар бирдей бийиктикте турушу керек. Hexapodду блокторго коюп, анан стендди жана эс алуу режимин колдонуп, ар бир эффектордун жеринен аралыкты өлчөөгө болот. Мен резина өтүктөрдү ар бир эффекторго кошуп алгам, адегенде тутканымды кошуу үчүн, бирок бутумдун узундугуна 5 мм же андан аз болушу үчүн бир аз тууралоого уруксат берүү үчүн. Ар бир сервону 90 градуска орнотуу оңой эле, бирок ар бир серво мүйүзүнүн Фемурдун эки учуна тиркелиши көйгөйлөрдү жаратышы мүмкүн, анткени мүйүздөрдүн ички омурткалардын айлануу бурчтарындагы кичинекей айырмачылыктар буттардын бийиктигинин 20 мм айырмаланышына себеп болот. Бурамаларды servo мүйүзүндөгү ар кандай бекитүүчү тешиктерге өзгөртүү бул 20мм бийиктиктеги айырманы оңдойт. Мен бул көйгөйдү программалык камсыздоону колдонуу менен бул бийиктиктеги айырмачылыктардын ордун толтуруунун ордуна ушул ыкманы колдонуу менен чечүүгө бел байладым.