Hexapod: 14 кадам (сүрөттөр менен)

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

Мен бир нече жылдар бою роботторду ойногонго кызыкчумун жана мага Зента абдан шыктандырган, бул жерден анын Youtube каналын https://www.youtube.com/channel/UCmCZ-oLEnCgmBs_T жана анын веб сайтынан таба аласыз

Интернетте ар кандай сатуучулардын көптөгөн комплекттерин таба аласыз, бирок алар абдан кымбат, 4 DoF hexapod үчүн 1.500 $+ чейин, ал эми Кытайдан келген комплекттер жакшы сапатка ээ эмес. Ошентип, мен өз жолумда hexapodдо түзүүнү чечтим. Зентанын hexapod Phoenix шыктануусу менен сиз аны Youtube каналынан таба аласыз (жана комплектти https://www.lynxmotion.com/c-117-phoenix.aspx таба аласыз, мен өзүмдү нөлдөн баштап жарата баштадым.

Төмөнкү максаттарды/талаптарды койгонум үчүн түзүү үчүн:

1.) Көңүл ачып, жаңы нерселерди үйрөнүңүз.

2.) Чыгымга негизделген дизайн (блин, менин компаниям мени толугу менен бузуп койду)

3.) Жыгачтан жасалган бөлүктөр

4.) Акысыз жеткиликтүү куралдарды колдонуу (программалык камсыздоо)

Ошентип, мен буга чейин колдонгон нерселерди?

а) SketchUp, механикалык дизайн үчүн.

б) Бук пли жыгач 4мм жана 6мм (1/4 ).

в) Arduino Uno, Mega, IDE.

г) Санарип стандарттуу сервоприёмниктер (Amazonдо жакшы баада табылган).

д) Досуки жана Бандсава, бургулоочу машина, тегиздөөчү кагаз жана файл.

1 -кадам: Буттар жана Servo кашаа куруу

Биринчиден, мен роботту кантип жасоону билиш үчүн интернетте бир аз изилдөө жүргүзчүмүн, бирок механикалык дизайнды кантип жасоо керектиги жөнүндө жакшы маалымат таба алган жокмун. Ошентип, мен аябай кыйналып жүрдүм, акыры SketchUp колдонууну чечтим.

SketchUp менен бир нече саат үйрөнгөндөн кийин, мен буттарымдын биринчи дизайнын бүтүрдүм. Жамбаш мен колдонгон servo мүйүздөрдүн өлчөмүнө ылайыкташтырылган. Мен түшүнгөндөй, оригиналдын диаметри 1 дюймга жакын окшойт, бирок менин servo мүйүздөрүмдө 21 мм.

Туура масштабда басып чыгаруу менин компьютеримде SketchUp менен туура иштебей калды, ошондуктан мен аны PDF катары сактап, 100%менен басып чыгардым, кээ бир өлчөөлөрдү жасадым жана акыры туура масштабдоочу фактор менен кайра басып чыгардым.

Биринчи аракет үчүн мен эки бутум үчүн гана көркөм жаратып жаткам. Бул үчүн мен эки тактайды тизип койдум, (дубал кагазы үчүн) басып чыгарууну чаптап, бөлүктөрдү кол өнөрчүлүк тасмасы менен кесип алдым.

Колдонулган материал: бук пли жыгач 6мм (1/2 )

Андан кийин мен кээ бир эксперименттерди жасадым, мен документтештире элекмин жана кээ бир оптималдаштырууларды жасадым. Көрүнүп тургандай, tibia бир аз чоңураак, ошондой эле фемор.

Серво мүйүздөрүн жамбаш сөөгү аркылуу орнотуу үчүн, 2 мм материалды кесип салыш керек. Бул ар кандай жолдор менен жасалышы мүмкүн. Роутер менен же Forstner машыгуусу менен. Форстнердин диаметри болгону 200 мм болчу, андыктан согуштан кийинки мезгилде чүкө менен кол менен жасоого туура келди.

2 -кадам: Femur жана Tibia оптималдаштыруу

Дизайнды бир аз өзгөртүп койдум.

1.) Tibia азыр мен жакшыраак колдонгон servo туура келет.

2.) Фемур азыр бир аз кичирээк (октон огуна чейин 3 ) жана серво мүйүздөрүнө туура келет (диаметри 21 мм).

Мен 6 мм катмардан турган 6 тактайды колдонуп, эки тараптуу скотч менен жабыштырдым. Эгерде бул жетиштүү деңгээлде болбосо, анда бардык тактайларды тешип, бурама менен аларды оңдоп койсоңуз болот. андан кийин тетиктер бир заматта тасма менен кесилет. Эгерде сиз жетишерлик каттуу болсоңуз, анда пейзажды колдоно аласыз:-)

3 -кадам: Серво кронштейнин долбоорлоо

Эми servo кронштейнди иштеп чыгууга убакыт келди. Бул мен колдонгон сервого байланыштуу күчтүү иштелип чыккан. Бардык бөлүктөр 6 мм бук жыгачынан жасалган, кийинки кадамды караңыз.

4 -кадам: Серво кронштейндерди кесүү жана чогултуу

Мен дагы бир убакта алты бөлүктү кестим. Метод мурдагыдай эле.

1.) Эки жактуу скотчту колдонуп, тактайларды жабыштыруу үчүн.

2.) Бурамалар кесүү учурунда көбүрөөк туруктуулукка ээ болушу үчүн (бул жерде көрсөтүлгөн эмес).

Анан мен аларды бириктирүү үчүн кээ бир кол өнөрчүлүк клейлерин жана эки SPAX бурамасын колдондум (сүрөттө азырынча колдонула элек).

Баштапкы алты бурчтууга салыштырмалуу мен азырынча шарик подшипниктерин колдонбойм, анын ордуна буттарды корпус/шасси менен чогултуу үчүн кийинчерээк 3 мм бурамаларды, шайбаларды жана өз алдынча бекитүүчү гайкаларды колдонуп жатам.

5 -кадам: Буттарды чогултуу жана сыноо

Биринчи эки сүрөттө сиз бутунун биринчи версиясын көрөсүз. Андан кийин эски жана жаңы бөлүктөрдүн салыштырмасын жана жаңы бөлүктөрдүн (экинчи версия) түпнускага салыштыруусун көрөсүз (фондо сүрөт).

Акыры сиз биринчи кыймыл сыноосунан өтөсүз.

6 -кадам: Денени куруу жана чогултуу

Денени сүрөттөрдөн калыбына келтирүүгө аракет кылдым. Шилтеме катары мен 1 "диаметри бар деп эсептеген серво мүйүзүн колдондум. Ошентип, алдыңкы жагы 4,5" жана орто 6,5 "туурасына айланат. Узундугу үчүн мен 7" деп кабыл алдым. Кийинчерээк мен оргиналдык комплектти сатып алдым жана аны салыштырдым. Мен оригиналга абдан жакындап калдым. Акыры мен үчүнчү версиясын жасадым, бул оригиналдын 1: 1 көчүрмөсү.

Мен 6 мм катмардан жасалган биринчи корпус комплектини, бул жерде 4 мм катмардагы жыгачтан жасалган экинчи версияны көрүп турам, алар жетишерлик күчтүү жана бышык. Баштапкы комплекттен айырмаланып, мен серво мүйүзүн үстүнө орнотуп жаткам, респ. материал аркылуу (муну фемор менен да көрө аласыз). Себеби, мен кымбат баалуу алюминий мүйүздөрдү сатып алууга маанайым жок, тескерисинче, буга чейин жеткирилген пластикалык мүйүздөрдү колдонгум келет. Дагы бир себеби, мен servoго жакындап келе жатам, андыктан кесүү күчтөрү азыраак. Бул кыйла туруктуу байланышты түзөт.

Баса, кээде бортунда Ганештин болгону жакшы. Менин досум Tejas рахмат:-)

7 -кадам: Биринчи Электроника Тесттери

Бардык искусство азыр чогулуп жатат. Макул, бул абдан сулуу эмес экенин билем, бирок чындыгында мен көп эксперимент жасап жатам. Видеодо сиз алдын ала аныкталган жөнөкөй тизмектерди ойното аласыз, иш жүзүндө тескери кинематика жок. Алдын ала белгиленген басуу туура иштебейт, анткени ал 2 DoF үчүн иштелип чыккан.

Бул мисалда мен Lynxmotionдон SSC-32U серво контроллерин колдонуп жатам, аны бул жерден таба аласыз:

Бир нече күн мурун мен дагы бир PWM контроллерин колдонуп жүрдүм (Adafruit 16 каналдуу PWM контроллери, https://www.adafruit.com/product/815), бирок SCC чындыгында сервистерди жайлатуу сыяктуу жакшы өзгөчөлүктөргө ээ.

Ошентип, бул азырынча. Кийинки мен тескери кинематика (IK) иштерин кантип жасоону билишим керек, балким SSC контроллеринде алдын ала аныкталган сыяктуу жөнөкөй басууну программалаштырам. Мен бул жерден колдонууга даяр мисалды таптым https://github.com/KurtE/Arduino_Phoenix_Parts, бирок мен азырынча аны иштете элекмин. Эмнеге экенин билбейм, бирок мен иштеп жатам.

Ошентип, бул жерде ToDoнун кыска тизмеси.

1.) SSCке куруу сыяктуу жөнөкөй басууну программалаңыз.

2.) Arduino Phoenix үчүн PS3 контроллер классын/орогучун программалоо.

3.) KurtEден иштеп жаткан кодду алыңыз же өз кодумду жазыңыз.

Мен колдонуп жаткан серволорду Amazon'дон таптым https://www.amazon.de/dp/B01N68G6UH/ref=pe_3044161_189395811_TE_dp_1. Баасы абдан жакшы, бирок сапаты алда канча жакшы болушу мүмкүн.

8 -кадам: Биринчи Жөнөкөй Тест

Акыркы кадамда айткандай, мен өзүмдүн жүрүшүмдүн ырааттуулугун программалоого аракет кылдым. Бул механикалык оюнчук сыяктуу абдан жөнөкөй, жана мен бул жерде колдонуп жаткан денеге ылайыкташтырылган эмес. Жөнөкөй түз дене алда канча жакшы болмок.

Андыктан, сизге көп көңүл ачууну каалайм. Мен азыр IK үйрөнүшүм керек;-)

Эскертүүлөр: Буттарды жакшылап караганыңызда, кээ бир серволордун өзүн кызыктай алып жүргөнүн көрөсүз. Менин айтайын дегеним, алар дайыма эле жылышпайт, балким, мен аларды башка серволорго алмаштырышым керек.

9 -кадам: PS3 контроллерин ташуу

Бүгүн эртең менен мен Феникс коду үчүн ороочу жазуунун үстүндө иштеп жаткам. Муну жасоо үчүн мага бир нече саат, болжол менен 2-3 убакыт кетти. код акыры оңдолбойт жана мен консолго кошумча мүчүлүштүктөрдү коштум. Азырынча иштейт:-)

Баса, мен Феникс кодун иштетип жатканымда, тескерисинче (карама -каршы) чуркап бараткан бардык серволор окшойт.

Сиз өзүңүздү сынап көргүңүз келгенде, сизге KurtEден келген код керек https://github.com/KurtE/Arduino_Phoenix_Parts. Кодду орнотуу үчүн нускамаларды аткарыңыз. Phoenix_Input_PS папкасын Arduino китепкана папкаңызга (көбүнчө эскиз папкаңыздын субфольдору) жана Phoenix_PS3_SSC32 папкасын эскиз папкаңызга көчүрүңүз.

Маалымат: Эгерде сиз Arduino жана шаймандар менен тажрыйбасыз болсоңуз жана кандайдыр бир кыйынчылыкка туш болсоңуз, Arduino коомчулугуна кайрылыңыз (www.arduino.cc). KurtEден Феникс коду менен кыйынчылыктар пайда болгондо, аны менен байланышыңыз. Рахмат.

Эскертүү: кодду түшүнүү менин оюмча, башталгычтар үчүн эч нерсе эмес, андыктан сиз C/C ++, программалоо жана алгоритм менен абдан жакшы таанышыңыз керек. Коддо #defines тарабынан башкарылган көптөгөн шарттуу компиляцияланган коддор бар, бул окууну жана түшүнүүнү абдан кыйындатат.

Hardwarelist:

• Мэга 2560
• USB хост калканы (Arduino үчүн)
• PS3 контроллери
• LynxMotion SSC-32U серво контроллери
• 6 В батарея
• Arduino IDE
• Кээ бир USB кабелдери, өчүргүчтөр жана башка кичинекей бөлүктөр керек болгондо.

Эгерде сиз PS2 контроллерин жактырсаңыз, интернетте Arduino менен кантип туташуу керектиги жөнүндө көптөгөн маалыматтарды таба аласыз.

Андыктан, сабырдуу болуңуз. Мен бул кадамды жаңыртам, качан программа туура иштейт.

10 -кадам: Биринчи IK тести

Мен алда канча жакшыраак иштеген Феникс кодунун башка портун таптым (https://github.com/davidhend/Hexapod), балким менде башка код менен конфигурация көйгөйү бар. Код бир аз ката болуп көрүнөт жана басуулар анча жылмакай көрүнбөйт, бирок мен үчүн бул алдыда чоң кадам.

Сураныч, код иш жүзүндө эксперименталдык. Мен көп нерсени тазалап, оңдошум керек жана кийинки күндөрү жаңыртууну жарыялайм. PS3 порту буга чейин жарыяланган PS3 портуна негизделген, мен PS2 жана XBee файлдарын жок кылдым.

11 -кадам: Экинчи IK тести

Чечим ушунчалык жеңил болду. Мен кээ бир конфигурация баалуулуктарын оңдоп, бардык серво бурчтарын бурушум керек болчу. Эми ал иштейт:-)

12 -кадам: Tibia жана Coxa EV3

Мен каршылык көрсөтө алган жокмун, ошондуктан мен жаңы тибалар менен коксаларды (серво кашаа) жасадым. Бул азыр мен жасаган үчүнчү версия. Жаңылары тегерек формада жана органикалык/бионикалык көрүнүшкө ээ.

Демек, чыныгы абал. Hexapod иштеп жатат, бирок дагы эле кээ бир нерселер менен кыйынчылыктар бар.

1.) BT эмне үчүн 2..3 секундага кечигип жатканын биле элекмин.

2.) Servo сапаты начар.

Эмне кылуу керек:

* Серволордун зымдарын жакшыртуу керек.

* Жакшы батарея кармагыч керек.

* Электрониканы орнотуунун жолун табыш керек.

* Серволорду кайра калибрлеңиз.

* Батарея үчүн датчиктерди жана чыңалуу мониторун кошуу.

13 -кадам: Жылмакай Фемур

Бир нече күн мурун мен жаңы фемор жасап койгом, анткени мен мурункусуна толук канааттанган жокмун. Биринчи сүрөттө сиз айырмачылыктарды көрөсүз. Эскилеринин учунда диаметри 21 мм болсо, жаңыларынын диаметри 1 дюйм. Кийинки үч сүрөттө көрүнүп тургандай, мен фрезердик станогум менен феморго тешик жасадым.

Жуунгучту санга киргизүүдөн мурун, бардык тешиктерди бургулоо мааниге ээ, антпесе кыйын болуп калышы мүмкүн. Серво мүйүзү абдан жакшы дал келет, бул жерде көрсөтүлбөгөн кийинки кадам четине тегерек форма берип жатат. Бул үчүн мен 3 мм радиустагы роутерди колдоном.

Акыркы сүрөттө эски менен жаңынын салыштырмасын көрөсүз. Эмне деп ойлоп жатканыңды билбейм, бирок мага жаңысы көбүрөөк жагат.

14 -кадам: Акыркы кадамдар

Мен бул окуу куралын азыр бүтүрөм, болбосо бул чексиз окуяга айланат:-).

Мен көргөзө турган видеодо, менин кээ бир өзгөртүүлөрүм менен иштеген Курт Феникс коду иштейт. Робот кемчиликсиз кыймылдабай жатат, кечиресиз, бирок арзан серво сапаты начар. Мен башка серволорго заказ бергем, экөөнү эле жакшы жыйынтык менен сынап көрдүм, дагы эле жеткирүүнү күтүп жатам. Кечиресиз, мен роботтун жаңы серво менен кантип иштээрин көрсөтө албайм.

Арткы көрүнүшү: 20 ампер ток сенсор, 10 к казандын сол жагында. Робот басканда, ал 5 амперди оңой жалмайт. 10 к казандын оң жагында сиз OLED 128x64 пикселин көрөсүз, кээ бир абал маалыматын көрсөтөт.

Алдыңкы көрүнүш: Жөнөкөй УЗИ сенсор HC-SR04, азырынча SWде интеграцияланган эмес.

Оң капталдагы көрүнүш: MPU6050 акселератору жана гиро (6 огу).

Сол жактагы көрүнүш: Пьезо үн күчөткүчү.

Механикалык дизайн азыр аздыр -көптүр жасалып жатат, серволорду кошпогондо. Ошентип, кийинки тапшырмалар SWге кээ бир сенсорлорду бириктирүү болот. Бул үчүн мен колдонуп жаткан SW менен GitHub эсебин түздүм, ал KurtE's Phoenix SWтин сүрөтүнө негизделген.

OLED:

Менин GitHub: