"מייל" רובוט העכביש המרובע: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

מבוסס על Arduino Nano, מיילס הוא רובוט עכביש שמשתמש ב -4 הרגליים שלו כדי ללכת ולתמרן. הוא משתמש בשמונה מנועי סרוו SG90 / MG90 כמפעילים לרגליים, מורכב מ- PCB מותאם אישית שנועד להפעיל ולשלוט בסרוווס ול- Arduino Nano. ל- PCB יש חריצים ייעודיים עבור מודול IMU, מודול Bluetooth ואפילו מערך חיישן IR לייצור הרובוט. אוטונומי. הגוף עשוי מגליונות אקריליק 3 מ מ בחיתוך לייזר, ניתן להדפיס גם בתלת מימד. זהו פרויקט נהדר לחובבים לחקור קינמטיקה הפוכה ברובוטיקה.

הקוד והספריות, קבצי Gerber וקבצי STL/step לפרויקט יהיו זמינים על פי בקשה. מייל זמין גם כערכה, DM לפרטים.

פרויקט זה בהשראת mePed (www.meped.io) ומשתמש בקוד משודרג בהשראתו.

אספקה

רכיבים דרושים:

אופציונלי מסומנים כ ~

• מייל PCB (1)
• חלקי גוף מכניים של מיילס
• מנועי סרוו SG90/MG90 (12)
• אדוינו ננו (1)
• ווסת מתח LM7805 (6)
• מתג שקופיות (1)
• מכסה אלקטרוליטי 0.33uF (2)
• מכסה אלקטרוליטי 0.1uF (1)
• מחבר Pheonix 2 פינים 3.08 מ"מ (1)
• מחבר 2 פינות Relimate (1) ~
• מחבר 10 סיכות (1) ~
• 4 אינץ 'מחבר (1) ~
• סיכות כותרת זכר למחברי סרוו

שלב 1: עיצוב סכמטי ו- PCB

אני מעצב את מחשבי הלוח שלי בתוכנת אלטיום (להורדה לחץ כאן). 12 סרוו SG90/MG90 יכולים לצרוך עד 4-5 אמפר אם כולם עובדים במקביל, ולכן העיצוב דורש יכולות פלט גבוהות יותר. השתמשתי בווסת מתח 7805 להפעלת הסרווואים, אך הוא יכול להפיק זרם של 1 אמפר לכל היותר. כדי לפתור בעיה זו, 6 LM7805 IC מחוברים במקביל להגדלת התפוקה הנוכחית.

ניתן למצוא כאן סכמטים וגרבר.

תכונות עיצוב זה כוללות:

• MPU6050/9250 משמש למדידת זווית
• עד 6 אמפר פלט זרם
• ספק כוח סרוו מבודד
• פלט חיישן אולטרסאונד HCsr04
• ציוד היקפי עבור Bluetooth ו- I2C מסופקים גם כן.
• כל הפינים האנלוגיים מסופקים במחבר Relimate של חיישנים ומפעילים
• 12 יציאות סרוו
• נורית חיווי כוח

מפרט PCB:

• גודל הלוח הוא 77 על 94 מ"מ
• 2 שכבות FR4
• 1.6 מ"מ

שלב 2: הלחמת הרכיבים והעלאת הקוד

הלחם את הרכיבים בסדר עולה של גובה הרכיבים, החל מרכיבי SMD תחילה.

יש רק נגד SMD אחד בעיצוב זה. הוסף סיכות כותרת נקבות עבור Arduino ו- LM7805 כך שניתן להחליפו במידת הצורך. סיכות כותרת זכר הלחמה למחברי סרוו ורכיבים אחרים במקום.

לעיצוב 5V נפרד עבור סרוווס וארדואינו. בדוק אם קיימים מכנסיים קצרים בכל מסילות החשמל הבודדות, כלומר פלט Arduino 5V, יציאת סרוו VCC וקלט 12V פיניקס.

לאחר בדיקת ה- PCB אם יש מכנסיים קצרים, Arduino מוכן לתכנות. קוד הבדיקה זמין ב- github שלי (לחץ כאן). העלה את קוד הבדיקה והרכב את כל הרובוט.

שלב 3: הרכבת גוף החיתוך בלייזר:

ישנם 26 חלקים בעיצוב שניתן להדפיס בתלת מימד או לחתוך בלייזר מיריעות אקריליק בגודל 2 מ"מ. השתמשתי בגליונות אקריליק בגודל 2 מ"מ כדי לתת לרובוט מראה של ספיידרמן.

הגוף מורכב מכמה קישורים הניתנים לתיקון באמצעות ברגי אגוז M2 ו- M3. סרוו קבועים בעזרת ברגי אגוז M2. הקפד להוסיף את הסוללות וה- PCB בתוך הגוף הראשי לפני תיקון לוחית המארז העליונה.

ניתן למצוא קבצים נחוצים ב github שלי (לחץ כאן)

שלב 4: חיווט הכל ובדיקת הרובוט:

כעת סיימו על ידי חיבור ה- Servos לפי הסדר הבא:

(D2) סרוו ציר קדמי שמאלי

(D3) סרוו מעלית קדמי שמאלי

(D4) סרוו סיבוב אחורי שמאלי

(D5) סרוו הרמה שמאלה אחורית

(D6) סרוו סיבוב אחורי ימני

(D7) סרוו הרמה ימנית אחורה

(D8) סרוו ציר ימני קדמי

(D9) סרוו מעלית ימני קדמי

הפעל את הרובוט באמצעות מתג השקופיות!

שלב 5: שיפורים עתידיים:

קינמטיקה הפוכה:

הקוד הנוכחי משתמש בגישה פוזיציונלית שבה אנו מספקים את הזוויות שאליהן סרוו צריך לנוע כדי להשיג תנועה מסוימת. קינמטיקה הפוכה תעניק לרובוט גישה מתוחכמת יותר בהליכה.

בקרת אפליקציות Bluetooth:

מחבר UART על הלוח מאפשר למשתמש לחבר מודול בלוטות 'כגון HC-05 לשליטה אלחוטית ברובוט באמצעות סמארטפון.