DIY Hexapod: 6 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул нускамада мен сизге bluetooth, алыстан башкарылуучу Hexapod түзүүнүн кадамдык көрсөтмөсүн берем.

Биринчиден, бул чоң он алты бурчтуу жана аны жылдыруу үчүн сизге 12 күчтүү Servo мотору (MG995) керек болот жана PWM сигналдарынын бул көлөмүн иштетүү үчүн (ар бир моторду көзөмөлдөө үчүн) муну эң оңой жолу Arduino Mega 2560 колдонуу. Белгилей кетүүчү нерсе, 3D принтерлер жана WaterFlow кесүүчү машина сыяктуу кошумча жабдуулар колдонулган. Эми сиз колдонулган бардык материалдарды жана бул роботтордун бирин куруу үчүн керек болгон кадамдарды таба аласыз.

1 -кадам: Сизге эмне керек

Жабдуулар

Паяльник, 3D басып чыгаруу машинасы, суу агуучу кесүүчү машина.

Материал

• PLA 3D басып чыгаруу жипчеси
• кремний,
• болоттон жасалган пед
• M3X20 бурамалары
• M3X10 бурамалары
• М3 жаңгактар
• M3 кир жуугучтар
• 623zz шардык подшипниктер
• CAD программалык камсыздоо

Компоненттер

• (12) MG995 өз алдынча кыймылдаткычтары
• (2) 9V батареялары
• (1) 6V, 7Amps батарея
• GoPro камерасы
• Arduino MEGA
• Arduino NANO
• (2) Джойстиктер
• (2) HC-05 Bluetooth модулу
• (1) 10K потенциометр

2 -кадам: Механика жана сизге керектүү тетиктерди долбоорлоо

Механикалык дизайн

Механикалык дизайн бир бутка колдонула турган кыймылдаткычтардын санынан башталат. Бул долбоордо бир бутуна 2 сервос колдонуу чечими кабыл алынган, бул ага көбүрөөк эркиндик даражасын берип, табигыйлыгын укмуштай кылып көрсөткөн. Белгилей кетчү нерсе, ар кандай механизмдерде, машиналарда же роботтордо канчалык эркиндик болсо, кыймылдарыңдын жана иш -аракеттериңдин табигыйлыгы ошончолук жогору болот. Бул долбоордун, талаптардын жана чектөөлөрдүн планы ичинде, бир бутуна 2, 12 кыймылдаткыч колдонулушу керек. Жогоруда айтылгандай, servo моторлору буттардын негизги компоненттери болот, айталы, алар роботтун муундарын чагылдырган чекиттер. Кайсы машинага ар кандай кыймылдар түрткү берет, алар чогуу аны кыймылга келтирет. Мурда айтылган сервомоторлордун өлчөмдөрүнүн негизинде, бул типтеги кыймылдаткыч орнотулган корпус иштелип чыккан. Мунун өлчөмдөрү бекитүүчү тутумду иштеп чыгуу үчүн таяныч пункттарды камсыз кылат, бутун түзө турган элементтерди жана бириктиргичтерди. Серво кыймылдаткычтарынын бири вертикалдуу, экинчиси горизонталдуу жайгашкан, бул негизинен анын огу айлануучу жана буралган элементти активдештире турган багыт менен шартталган жана ошону менен жөө жүрүү үчүн зарыл болгон x же y кыймылын өнүктүрөт. алты бурчтуу. Фигураларды жана сүрөттөрдү карап жатканда, алар роботтун плиталары болгон негизги негизге чейин чогулган жерлерин көрө аласыз. Эгерде сиз сервомоторду тик абалда карасаңыз, анда ал эки плитанын ортосунда турганын көрөсүз. Алардын бири үстүңкү бөлүгүнө, экинчиси ылдый жагына сайылган. Ал жерден коннекторлор жана барлар экинчи сервомотордун горизонталдык абалда болушун жеңилдетет, андан 4 түрдүү туташтыргыч бутунун бир бөлүгү катары иштейт. Бул моделдөө жана бул элементтин көтөрүлүшүн жана кыймылын активдештирүүчү механикалык кыймылга мүмкүндүк берет; бутунун эң чоң бөлүгүн кармаган бул эки тилкени камтыйт, анын үстүнө роботтун дээрлик бардык салмагын калтырат.

Жогоруда айтылгандай, сиздин дизайнды аныктоочу чектөөлөр бар. Алар машинаңыздын иштеши үчүн механикалык, экономикалык же башка маанилүү ресурстар болобу, ар кандай болушу мүмкүн. Бул механикалык элементтер; бул учурда роботтун өлчөмдөрүн орноткон сервомоторлор. Мына ушул себептен, бул колдонмодо сунушталган дизайн мындай өлчөмдөргө ээ, анткени алар негизинен кийинчерээк чоң батарея кошулган тандалган кыймылдаткычтардан жана контроллерден башталат.

Механикалык дизайн сунуш кылынгандай эле кайталануу үчүн аныкталган эмес деп айтуу маанилүү. Муну негизги элементтердин, барлардын жана / же туташтыргычтардын стресс жана чарчоо симуляциялары аркылуу оптималдаштырса болот. Тандалган өндүрүш ыкмасын, аддитивдүү өндүрүштү эске алуу менен, сиз өзүңүздүн жүктөмүңүзгө жана колдонмоңузга эң ылайыктуу болгон катуу дизайнды, симуляцияны жана басып чыгарууну колдоно аласыз. Ар дайым колдоонун негизги элементтерин, бекиткичтерди жана подшипниктерди, сизге керектүү нерселерди карап чыгуу. Бул механизмдеги ролуна жараша. Ошентип, бул элементтердин өзгөчөлүктөрү жөнүндө ойлонушуңуз керек, алар бутунун башка бөлүктөрү менен бирге тиешелүү орунга ээ болушат.

3 -кадам: Электрониканы долбоорлоо

2 PCB робот үчүн иштелип чыккан.

1 - роботко орнотула турган башкы такта, экинчиси - алыстан башкаруудагы электроника үчүн. PCB Fritzing программасын колдонуу менен иштелип чыккан, андан кийин ПХБ чегүү үчүн CNC роутеринин жардамы менен иштетилген.

Негизги ПХБга Arduino Mega, ошондой эле Bluetooth модулу кирет, баардык серволор да туташкан жана батарейкадан 2 бурамалуу терминалга чейин келген эки линияны колдонушат.

Алыстан башкаруучу ПКБда көбүрөөк компоненттер бар, бирок Arduino Nano орнотулгандан баштап, компактураак, ага Hexapodдун багытын жана кыймылын көзөмөлдөө үчүн эки джойстик бириктирилген, анын 220Ohms резистору бар бир баскыч, потенциометр роботтун бийиктигин жана анын HC05 Bluetooth модулун тууралоо. Бардык такталар 9V батареясынын жардамы менен иштейт жана андагы элементтер Arduino тактасынын 5v Output жардамы менен иштейт.

Дизайн бүткөндөн кийин, PCB атайын CNC PCB иштетүүчү куралы менен өндүрүлүшү мүмкүн, андан кийин такталарга бардык компоненттерди орнотууга кирише аласыз.

4 -кадам: 4 -кадам: Кураштыруу

Бардык басылган тетиктер, бурамалар жана подшипниктер, ошондой эле роботту чогултуу үчүн шаймандар болгондон кийин, вертикалдуу серволордун негиздери үстүңкү жана астыңкы плиталары бар экенин эске алып, тиешелүү бөлүктөрдү чогултуудан баштасаңыз болот., Булардын 6сы ичинде сервомотор бар. Эми сервомотордун валына бириктиргичи буралып жатат жана бул бөлүк туташтырылган: "JuntaServos", бул анын бөлүгүндө эки бөлүктүн ортосундагы айланууну жеңилдетүү үчүн тиешелүү подшипникке ээ болмок. Андан кийин ал экинчи сервого, горизонталдуу servoго жана анын тиешелүү 2 тилкесине бириктирилип, болоттун учуна түз тиркелет. Экөө тең көрсөтүлгөн бурамалар менен бекитилген. Буту менен бүтүрүү үчүн, PLA басылган учу кысым астында киргизилет.

Бул процедураны роботту колдогон жана иштеткен 6 бутун чогултуу үчүн 6 жолу кайталоо керек. Акыры; камераны колдонуучунун каалоосу боюнча тууралап, үстүнкү табакка орнотуңуз.

5 -кадам: 5 -кадам: Коддоо

Бул бөлүмдө коддун кантип иштээри жөнүндө бир аз сүрөттөлөт. жана ал эки бөлүккө бөлүнөт, алыстан башкаруунун коду жана он алтылыктын коду.

Алгач контролер. Сиз джойстиктердеги потенциометрлердин аналогдук маанилерин окугуңуз келет, бул маанилер чыпкаланган жана алар коддо белгиленген чектен тышкары өзгөргөндө гана баалуулуктарды алуу үчүн адекваттуу болушу сунушталат. Мындай болгондо, символ массивинин түрү Arduino Serial.write функциясынын жардамы менен Bluetooth аркылуу жөнөтүлөт, бул баалуулуктардын бири муну башка Bluetooth модулу алгандан кийин бир нерсе кыла алгыдай кылып өзгөрткөнүн көрсөтүү үчүн.

Эми Hexapod кодун 2 бөлүккө бөлүүгө болот.

Биринчи бөлүк bluetooth кабыл алган билдирүүлөргө ылайык аткарыла турган функциялар дайындалган, ал эми экинчи бөлүгү - алдыга, артка, кайрылуу жана башкалар сыяктуу алты бурчтуктун аткарган функцияларын түзүү үчүн зарыл болгон жерде. коддо эмне кылгыңыз келсе, bluetooth байланышынын иштеши үчүн керектүү өзгөрмөлөрдү белгилөө жана серволордун функциялары жана алардын ар бир бутундагы кыймылдары.

Serial.readBytesUntil функциясы 6 болгон бардык символдор массивин алуу үчүн колдонулат, бардык командалар 6 белгиден турат, муну эске алуу абдан маанилүү. Arduino форумдарында сиз билдирүүнү туура кабыл алуу үчүн оптималдуу параметрлерди кантип тандоо керектигин таба аласыз. Толук билдирүүнү алгандан кийин, ал strcmp () функциясы менен салыштырылат жана эгерде которуштуруучу функцияга гексаподдун функциясын дайындоо үчүн, эгерде өзгөрмөлөргө баалуулуктарды ыйгаруучу if функцияларынын жыйындысы колдонулат.

Кошумча функциялар бар, алардын бири "POTVAL" командасын алганда роботтун бийиктигин өзгөртөт, дагы бир функция ар бир бутунун салыштырмалуу бийиктигин жана статикалык айлануусун өзгөртөт, бул джойстиктин жардамы менен ишке ашат жана баскыч басылганда башкарууда "BOTTON" буйругу он алтылык коддо кабыл алынат жана он алтылыктын кыймыл ылдамдыгын өзгөртөт.

6 -кадам: Тестирлөө

Кийинки видеодо Hexapod убакыттын өтүшү менен кантип өнүккөнү жана тестирлөөнү жана акыркы натыйжаны көрүү үчүн көрсөтүлгөн.