Cardboard Spider (DIY Quadruped): 13 кадам (Сүрөттөр менен)

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

Дагы бир жолу салам жана менин жаңы долбоорума кош келиңиз.

Бул нускамада мен баарына жеткиликтүү болгон материалдардан жасалган жөнөкөй төрт төрттү жасоого аракет кылдым. Мен жакшы карап турган акыркы продуктту алуу үчүн сизге 3d принтер керек, балким CNC керек, бирок баарында эле мындай кооз түзүлүштөр жок, ошондуктан мен жөнөкөй материал менен дагы деле жакшы нерселерди курууга болорун көрсөтүүгө аракет кылдым.

Жогоруда айтылгандай, биз төрт төрттү курууга аракет кылабыз. Quadrupedдин рамкасы жөн эле гофрленген картондон жасалат, анын ичинде төрт буттун ар биринин рамкасы, фемор жана tibia бар.

1 -кадам: Эмне үчүн Quadruped жана ал кантип иштейт?

Мен роботтор кызыктуу жана кызыктуу экенин айтышым керек. Мен мурда буту жок робот курган эмесмин, ошондуктан аны сынап көрүү керек деп ойлогом.

Мен адегенде төрт бурчтуу курууну чечтим, анткени менде алты бурчтууга сервоприводдор жетишсиз болчу. Мен ойлогом, эгер сиз төрт бурчтукту кура алсаңыз, анда алты бурчтукту куруу алдыга бир кадам болот. Бул менин ушул типтеги биринчи долбоорум болгондуктан, мен эмнени күтөөрүмдү так билчү эмесмин, ошондуктан 4 бут 6дан кийин жеңил болот деп ойлогом, бирок кийин билсем, бул дайыма эле туура эмес.

Бир буту көтөрүлгөндө жыгылып кетпеш үчүн 4 гана буту бар төрттүк роботтун оордук борборун башка үч бутунун учтарынын ортосунда түзүлгөн үч бурчтуктун ичине жылдыруу керек.

Бул процесстин абдан сонун сүрөттөмөсүн бул жерден таба аласыз:

Төрт төрттүн ар бир бутунда космостогу бутунун учун көзөмөлдөө үчүн 3 муун бар. Ошентип, муундар болот:

- Coxa servo - кадр менен фемордун ортосунда

- Femur servo - буттун жамбаш сөөгүн көзөмөлдөө

- Tibia servo - сөөктү жана сөөктү башкарууну көзөмөлдөгөн ортосунда

Буттун учунун керектүү жери үчүн ар бир сервонун бурчун билүү үчүн биз тескери кинематика деп аталган нерсени колдонобуз. Бул тууралуу интернеттен көптөгөн документтерди таба аласыз жана буттун учунун ар кайсы жери үчүн серволордун бурчтарын кантип эсептөө керек. Бирок менин учурда, мен жөн эле RegisHsu тарабынан түзүлгөн Arduino кодун алдым (эгер сиз аны издесеңиз, анын төртүнчү инструкциясын таба аласыз), мен роботтун жана роботтун буттарынын өлчөмдөрүн менин роботума ылайыкташтырып өзгөртүп койдум. роботту башкаруу үчүн алыстан башкарууну колдонуу программасы жана ушул.

2 -кадам: Эмне үчүн гофр картонун алкакка жана буттарга колдонуу керек?

Биринчиден, ал кеңири таралган, аны каалаган жерден таба аласыз жана эгер сиз сатып алууну кааласаңыз, абдан арзан. Гофр картон-катуу, бышык жана жеңил салмактагы материал, күрөң крафт кагаздын үч катмарынан турат жана кутулардын көбү андан жасалган. Андыктан айрымдарын табуу абдан оңой.

Менин учурда мен бут кийимдин кутусун колдондум, аны кесип, андан рамка жасадым. Менин кутучам берген картон 2 мм калыңдыкта болгондуктан абдан ичке. Ошентип, алкактын ар бир бөлүгү үчүн мен үч бирдей бөлүктү кесип, кош скотч менен жабыштырышым керек болчу. Ошентип, чынында биз аягында 6 мм коюу картон болушу үчүн 3 кадр жасашыбыз керек болот.

3 -кадам: талап кылынган бөлүк:

Quadruped үчүн керектүү электрондук бөлүктөр:

- Arduino Nano микроконтроллери;

- Deek Robot Nano V03 Shield - анча маанилүү эмес, бирок ал Nano Boardко баардык серволордун байланышын бир топ жеңилдетет.

- 12 даана Tower Pro Micro Servo 9g SG90 - 4 буттун ар бири 3 муундан;

- LED - жарык үчүн (мен эски күйүп кеткен түстүү сенсорду колдондум)

- 1 x NRF24L01 кабыл алгыч

Алыстан башкаруу үчүн керектүү электрондук бөлүктөр

- Arduino Uno микроконтроллери;

- 1 x NRF24L01 кабыл алгыч;

- Джойстик;

- LED;

- Ар кандай резисторлор;

- баскычты басуу;

- Кээ бир секирүүчү зымдар;

Рамка үчүн:

- Гофрленген картон баракчасы

- Кесүүчү

- Бурама айдоочулар

- Кош скотч

- Үч бурчтуктар

- Башкаруучу

- Карандаш

Ошентип, курулушту баштайлы.

4 -кадам: Серваларды 90 градуска коюу

Кадрды курууну баштоодон мурун, мен баардык серволорду 90 градуска борбордошум керек болчу, ошондо кадр даяр болгондон кийин аларды жайгаштыруу оңой болот. Ошентип, мен адегенде Quadruped үчүн арналган Arduino Nano нано калканына, ал эми бардык серволорду калканга бекиттим. Андан кийин сиз кодду жүктөөңүз керек жана бардык серволор 90 градуска жайгаштырылат.

Кодду көрсөтмө берүүнүн акыркы баскычында тапса болот.

5 -кадам: Кадрды куруу

Жогоруда айтылгандай, алкак бут кийим кутусунан берилген гофрленген картондон жасалган. Кадрдын шаблонун тиркелген сүрөттөрдөн кадрдын өлчөмдөрү менен бирге таба аласыз.

Адегенде каркасты жасоо үчүн картон кутунун капталдарын кесип алдым. Мен үч жакшы бөлүктү алдым, алар үчүн гофрленген катмардын багытын эске алып, 2 даана тик клеткалуу гофрленген катмарга жана бир горизонталга ээ болдум.

Картон даяр болгондон кийин, картон баракчасына кадрдын шаблонун түшүрөм, анын вертикалдуу толкундуу чөйрөсү бар. Күчтүүрөөк жана катуураак структурага ээ болуу үчүн, мен ийилип калбоо үчүн кошумча күчкө ээ болуу үчүн үч бөлүктү кесип алдым. Үстүнкү жана астыңкы картон баракчаларында вертикалдуу гофрленген катмар бар, ал эми сэндвичтен жасалган картон барак горизонталдуу гофрленген катмар болот.

Үч алкак бөлүгүн жабыштыруудан мурун мен servo моторлорунун колун даярдадым жана келечектеги туура жайгашуу үчүн ар бир coxa servo мотордун абалын тарттым.

Эми мен coxa серволорун кайда жайгаштыруу керек экенин билип, үч бөлүктү бириктирдим.

Азыр кадр жасалды.

6 -кадам: Coxa Servosду алкакка тиркөө

Серволорду тиркөө үчүн мен биринчи кезекте белгиленген жерге тешикти түшүрдүм, ошону менен servo колунун бекитүүчү бурамасы өтөт жана сервону кадрга бекитет.

Серво кыймылдаткычтарынан берилген бурамаларды колдонуп, мен coxa servo моторлорунун колдорун рамкага бекиттим. Кокса кош лента менен жабыштырылган жана резина тасма менен бекемделген эки серводон түзүлөт. Бир серво төмөн карай валдын вертикалдуу абалында багытталат жана алкакка бекитилет, экинчиси горизонталдык абалда вал менен багытталат жана фемордун ички жагына бекитилет.

Акырында coxa сервосун рамкага бекитүү үчүн, бекитүүчү бурама сайылат.

7 -кадам: Femur куруу

Ошол эле картонду кесүү процедурасы колдонулган. Ар бир фемор бири -бирине чапталган үч картон барактан түзүлөт. Горизонталдуу гофрленген катмар вертикалдуу гофрленген катмар картон баракчаларынын ортосуна тыгылат.

8 -кадам: Тибияны куруу

Тибия үчүн мен ар бир тиби үчүн үч шаблонду кесип салгам, бирок бул жолу гофрленген катмардын багыты тигиге жакшыраак узунунан күч берүү үчүн тик болгон.

Ар бир үч шаблонду кесип алгандан кийин, мен аларды бир -бирине жабыштырып, tibia сервосуна туура келүүчү тешик жасадым.

Мен сөөктү tibia -га кошуп койгом, жана servo колу сөөмөйдү tibia менен туташтыруу үчүн ушундай жол менен фемордо жасалган тешик аркылуу бекитүүчү бурама менен сервого бекитилген.

9 -кадам: Бардыгын бириктирүү

Эми рамка жана буттардын бардык бөлүктөрү түзүлгөндүктөн, мен алардын бардыгын бириктирип койдум, ошондо жыйын төртүнчүдөй көрүнө баштады.

10 -кадам: Электрониканы орнотуу жана туташууларды орнотуу

Биринчиден, Arduino Nano Deek Robot Shield менен бирге кадрга туура келиши керек. Бул үчүн мен калканды алдым жана Deek Robot Shieldди 4 болт менен гайканы колдонуп рамкага бекитүү үчүн 4 тешиги бар рамканы сүздүм.

Азыр "мээ денеге туташкан": Д. Андан кийин мен бардык серверлерди Deek Nano Shieldге туташтырдым.

Серволордун туташуусу абдан оңой, анткени калканчта ар бир Arduino Nano санариптик жана аналогдук пин үчүн үч казык (Signal, VCC, GND) курулган, бул микро серволордун кемчиликсиз жана оңой туташуусуна мүмкүндүк берет. Адатта бизге Arduino менен сервопровод үчүн мотор драйвери керек, анткени ал моторлор талап кылган амперди жеңе албайт, бирок бул учурда туура эмес, анткени 9g микро сервосу Arduino Nano аларды башкара ала турганчалык кичинекей.

Бут серверлери төмөнкүчө туташат:

Бут 1: (Алга сол бут)

Coxa - Arduino Nano Digital Pin 4

Femur - Arduino Nano Digital Pin 2

Tibia - Arduino Nano Digital Pin 3

Бут 2: (Арткы сол буту)

Coxa - Arduino Nano Analog Pin A3

Femur - Arduino Nano Analog Pin A5

Tibia - Arduino Nano Analog Pin A4

Бут 3: (Алга оң бут)

Coxa - Arduino Nano Analog Pin 10

Femur - Arduino Nano Analog Pin 8

Тибия - Arduino Nano Analog Pin 9

Бут 4: (Арткы оң бут)

Coxa - Arduino Nano Digital Pin A1

Femur - Arduino Nano Digital Pin A0

Tibia - Arduino Nano Digital Pin A2

Жарык эффекти үчүн LEDдин туташуусу

Мен төрттүккө жарык берүү жагымдуу болот деп ойлодум, ошондуктан мен иштебей калган эски түстүү сенсор (мен аны күйгүзүп алдым: D), бирок LEDлар дагы деле иштеп жатат, анткени алар төрт LED күйгүзүлгөн кичинекей такта жана алар абдан жарык, мен төртүнчүгө жарык эффектин берүү үчүн түс сенсорун колдонууну чечтим. Ошондой эле төрт болгондуктан, ал жөргөмүшкө бир аз жакыныраак көрүнөт.

Ошентип, мен түстүү сенсордун VCC'син Arduino Nano Pin D5 менен сенсордун GND'син Arduino Nano GNDге туташтырдым. Чакан тактада LED үчүн колдонулган кээ бир резисторлор болгондуктан, мен башка резисторду LED менен катарлаш коюунун кажети жок болчу. Башка бардык казыктар колдонулбайт, анткени сенсор күйүп кеткен жана мен кичинекей тактанын диоддорун колдонуп жатам.

NRF24L01 модулу үчүн туташуулар.

- Модулдун GNDи Arduino Nano Shieldдин GNDге өтөт

- VCC Arduino Nano 3V3 пинине барат. VCCди 5V панелине туташтыруудан сак болуңуз, анткени NRF24L01 модулун жок кылуу коркунучу бар.

- CSN пин Arduino Nano D7ге барат;

- CE пин Arduino Nano D6 барат;

- SCK пин Arduino Nano D13ке барат;

- MOSI пин Arduino Nano D11ге барат;

- MISO пин Arduino Nano D12ге барат;

- IRQ пин туташпайт. Абайлаңыз, эгер сиз Arduino Nano же Arduino Uno башка такта колдонуп жатсаңыз, SCK, MOSI жана MISO казыктары башкача болот.

- Бул модуль үчүн RF24 китепканасын да жүктөп алышыңыз керек. Аны төмөнкү сайттан таба аласыз:

Жөргөмүштүн кубаттуулугу катары мен 5V дубал адаптерин колдондум (1А). Менде эч кандай батарейкалар жок, жана бул менин жалгыз жеткиликтүү дубал адаптерим болчу, мен ойлойм, жок дегенде 2Адан дагы күчтүү болот, бирок менде жок, ошондуктан менде бар болгон жалгызды колдонууга туура келди. Ли-по батареясын колдонсоңуз, робот бекер болот, кабели жок.

Бортто туруктуу электр энергиясы менен камсыз кылуу үчүн, Deek Robot Nano Shieldдин 5V менен GND казыктарынын ортосундагы 10микроФ конденсаторун тиркеп койдум, анткени Arduino Nano жүктөлгөн бардык серволор кайра жүктөлөрүн байкадым. конденсатор кошуу көйгөйдү чечти.

11 -кадам: капкакты куруу

Мен жабууну мүмкүн болушунча жеңилирээк болгум келгендиктен, аны 2 мм гофрленген картон баракчасынын бир катмарынан гана жасадым, анткени ал эч кандай бекемдөөгө муктаж эмес, анткени ага эч кандай жүк таасир этпейт.

Мен сүрөттө көрүп турганыңыздай формада жана өлчөмдө бир картон кестим жана аны кадрдын астына Arduino Nano Shieldди бекиткен гайкалар менен бекиттим. Үстүнкү жагында эки бөлүк бири -бирине кош лента менен жабыштырылган болот. Мен төрт зым мүмкүн болушунча жакшы көрүнүшү үчүн ичиндеги бардык зымдарды орогонго аракет кылдым.

Эми төрттүк бүттү. Келгиле, алыстан башкаруучуга өтөлү.

12 -кадам: Алыстан башкаруучу

Алыстан башкаруу пульту үчүн мен мурунку долбоорумдагы Мавериктин алыстан башкарылган машинасын колдонуп жатам, мен бул долбоордо кереги жок графаны чийип салдым. Бирок, эгер сиз бул курулушту сагынсаңыз, мен бул жерге дагы жаздым.

Мен Arduino Uno контроллерин колдонуп жатканымда, мен Uno кыймылдабашы үчүн резина боолор менен нан тактасына бекиттим.

- Arduino Uno уячасы аркылуу 9В батарея менен камсыздалат;

- Arduino Uno 5V панелинин 5V рельсине пин;

-Arduino Uno GND пиндин үстүндөгү GND темир жолуна пин;

NRF24L01 модулу.

- Модулдун GNDи нан релинин GNDге өтөт

- VCC Arduino Uno 3V3 пинине барат. VCCди 5V панелине туташтыруудан сак болуңуз, анткени NRF24L01 модулун жок кылуу коркунучу бар.

- CSN пин Arduino Uno D8ге барат;

- CE пин Arduino Uno D7ге барат;

- SCK пин Arduino Uno D13ке барат;

- MOSI пин Arduino Uno D11ге барат;

- MISO пин Arduino Uno D12ге барат;

- IRQ пин туташпайт. Абайлаңыз, эгер сиз Arduino Nano же Arduino Uno башка такта колдонуп жатсаңыз, SCK, MOSI жана MISO казыктары башкача болот.

Джойстик модулу

- Джойстик модулу 2 потенциометрден турат, андыктан ал байланыштарга абдан окшош;

- GND пиндин панелинин GND темир жолуна;

- VVC пиндин 5В темир жолуна бекиткичи;

- Arduino Uno A3 пинине VRX пин;

- VRY пин Arduino Uno A2 пинге;

LED

- Кызыл LED 330Ω резистору менен Arduino Uno pin D4 менен катар туташат;

- Жашыл LED 330Ω каршылыгы менен Arduino Uno pin D5ке туташат;

Баскычтар

- Кнопкалардын бири төрт чарыкты күйгүзүү жана өчүрүү үчүн колдонулат, экинчиси колдонулбайт;

- LIGHT баскычы Arduino Uno D2 пинине туташат. Кнопканы 1к же 10к каршылык менен түшүрүү керек, мааниси анча деле маанилүү эмес.

- Калган баскыч Arduino Uno D3 пинине туташат. Ошол эле баскычты 1k же 10k каршылык менен түшүрүү керек. (бул долбоор үчүн колдонулбайт)

Мына, биз азыр бардык электр бөлүктөрүн туташтырдык.

13 -кадам: Arduino IDE коддору

Бул бөлүктө мен колдонгон бир нече код бар.

Leg_Initialization - серверлерди 90 градуска жайгаштыруу үчүн колдонулган.

Spider_Test - алдыга, артка, бурулуу сыяктуу туура функцияларды текшерүү үчүн колдонулган

Spider - Spider үчүн колдонулушу керек

Spider Remote Controller - Spider Controller үчүн колдонулат

Мен Spider коду RegisHsu [DIY] SPIDER ROBOT (QUAD ROBOT, QUADRUPED) кодунан кийин ылайыкташтырылганын жана өзгөртүлгөнүн айтып кетишим керек, ошондуктан мен RegisHsu компаниясына жакшы иши үчүн ыраазычылык билдиргим келет.

Мунун баары айтылды, менин Жөргөмүшүм сизге жакты деп үмүттөнөм.