DIY Hexapod: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

במדריך זה אתן לך את המדריך צעד אחר צעד ליצירת הקסאפוד בשלט רחוק באמצעות בלוטות '.

ראשית, מדובר בהקספוד גדול, וכדי להזיז אותו תזדקקו ל -12 מנועי סרוו חזקים (MG995) וכדי להתמודד עם כמות אותות PWM זו (לשלוט בכל מנוע) הדרך הקלה ביותר לעשות זאת היא באמצעות Arduino Mega 2560 יש לציין כי נעשה שימוש בציוד נוסף כמו מדפסות תלת מימד ומכונת חיתוך WaterFlow. כעת תמצא את כל החומרים המשמשים ואת השלבים הדרושים לך לבניית אחד הרובוטים הללו.

שלב 1: מה שאתה צריך

צִיוּד

מלחם, מכונת הדפסה תלת מימדית, מכונת חיתוך סילוני מים.

חוֹמֶר

• נימה להדפסת תלת מימד PLA
• סִילִיקוֹן,
• מקדם פלדה
• ברגים M3X20
• ברגים M3X10
• אגוזים M3
• מכונות כביסה M3
• מיסבי כדור 623zz
• תוכנת CAD

רכיבים

• (12) מנועי סרוו MG995
• (2) סוללות 9V
• (1) סוללת 6V, 7 אמפר
• מצלמת GoPro
• Arduino MEGA
• Arduino NANO
• (2) ג'ויסטיקים
• (2) מודול בלוטות 'HC-05
• (1) פוטנציומטר 10K

שלב 2: מכניקה ועיצוב החלקים הדרושים לך

עיצוב מכני

העיצוב המכני מתחיל ממספר המנועים לשימוש לכל רגל. בפרויקט זה הוחלט להשתמש בשני סרוו לכל רגל, מה שמקנה לו מספר רב יותר של חופש והופך את הטבעיות שלו למדהימה. ברור להזכיר שבכל סוג של מנגנונים, מכונות או רובוטים ככל שיש לך יותר דרגות חופש, כך הטבעיות של התנועות והפעולות שלך גדלה. במסגרת התוכנית לפרויקט זה, דרישות ומגבלות, יש להשתמש ב- 12 מפעילים, 2 לכל רגל. כאמור, מנועי הסרוווס יהיו המרכיבים העיקריים של הרגליים, נניח שהם הנקודות המייצגות את המפרקים של הרובוט. באמצעותן מופעלות תנועות שונות למכונה שידמותו יחד את התנועה שגורמת לה ללכת. בהתבסס על ממדי הסרומוטורים שהוזכרו לעיל, תוכנן מעטפת בה מותקן סוג זה של מפעיל. הממדים של זה מספקים נקודות התייחסות לעיצוב מערכת הידוק, לאלמנטים התומכים והמחברים למה שירכיב את הרגל כולה. אחד מנועי הסרוו ממוקם אנכית והשני אופקי, הדבר נובע בעיקר מהכיוון שאליו יסתובב פירו ויפעיל את האלמנט שאליו הוא מוברג ובכך יפתח את התנועה ב- x או y, הדרושה להליכה של ההקספוד. כאשר מסתכלים על הדמויות והתמונות, ניתן לראות את הנקודות שבהן הן מורכבות לבסיס הראשי, שהן הלוחות, של הרובוט. אם תסתכל על servomotor במצב זקוף, תראה שהוא בין שתי הלוחות. אחד מהם דפוק בחלק העליון והשני בחלק התחתון. משם, מחברים וסורגים יקלו על התמיכה במנוע המנוע השני במצב אופקי, שממנו פועלים 4 סוגים שונים של מחברים כחלק מהרגל. אלה מאפשרים תנועה מכנית המדמה ומפעילה את ההרמה והתנועה של אלמנט זה; הכולל את שני הסורגים האלה שמחזיקים את המרכיב הגדול ביותר של הרגל, שעליהם היא נשענת ומשאירה כמעט את כל משקל הרובוט.

כפי שצוין קודם, ישנן מגבלות המגדירות את העיצוב שלך. הם יכולים להיות מסוגים שונים בין אם הם מכניים, כלכליים או כל משאב חיוני אחר להפעלת המכונה שלך. אלמנטים מכניים אלה; במקרה זה מנועי הסרווום, קבעו את ממדי הרובוט. זו הסיבה לכך שהעיצוב המוצע במדריך זה הוא ממדים כאלה, מכיוון שהם מתחילים בעיקר מהמפעילים והבקר שנבחרו, שאליהם נוספה סוללה גדולה מאוחר יותר.

חשוב לומר כי העיצוב המכני אינו מוגדר לשכפול כפי שהוא מוצע. ניתן אף לייעל זאת באמצעות סימולציות של מתח ועייפות של האלמנטים, הסורגים ו / או המחברים העיקריים. בהתחשב בשיטת הייצור שנבחרה, ייצור תוסף, תוכל להפיק את המקסימום מעיצוב, הדמיה והדפסה של המוצק המתאים ביותר לעומסים וליישום שלך. שוקלת תמיד את המרכיבים הבסיסיים של תמיכה, מחברים ומסבים, למה שאתה צריך. זאת בהתאם לתפקיד שהם ממלאים במנגנון. אז כדאי שתחשוב על המפרט של האלמנטים האלה כך שיהיה להם את המקום המתאים יחד עם שאר חלקי הרגל.

שלב 3: תכנון אלקטרוניקה

2 PCBs מיועדים לרובוט.

1 הוא הלוח הראשי שיורכב ברובוט והשני מיועד לאלקטרוניקה בשלט הרחוק. ה- PCB תוכנן באמצעות תוכנת Fritzing ולאחר מכן במכונה באמצעות נתב CNC לחריטת PCB.

הלוח הראשי כולל את Arduino Mega כמו גם את מודול ה- bluetooth, כל הסרוואות מחוברות גם הן באמצעות שני קווי חשמל שמגיעים ישירות מהסוללה ל -2 מסופי בורג.

לשלט הלוח של שלט רחוק יש יותר רכיבים אך הוא קומפקטי יותר, החל בהרכבה של הארדואינו ננו, אליו מחוברים שני הג'ויסטיקים כדי לשלוט על הכיוון והתנועות של ה- Hexapod, כפתור לחיצה אחד עם הנגד המתאים 220 אוהם, פוטנציומטר. כדי להתאים את גובה הרובוט ואת מודול ה- Bluetooth שלו HC05. כל הלוח מופעל באמצעות סוללת 9V והאלמנטים עליו מופעלים באמצעות פלט 5V של לוח Arduino.

לאחר העיצוב, ניתן לייצר את הלוח המודפס בעזרת כלי העיבוד המיוחד של ה- PCB ולאחר מכן תוכל להמשיך להתקין את כל הרכיבים בלוחות.

שלב 4: שלב 4: הרכבה

לאחר שכל החלקים המודפסים, הברגים והמסבים זמינים, כמו גם הכלים להרכבת הרובוט, תוכל להתחיל בהרכבה של החלקים המתאימים, בהתחשב בכך שבסיסים של סרוואות אנכיים מורכבים עם פלטה עליונה ותחתונה., 6 חלקים אלה עם סרווומוטור בתוכם. כעת הצימוד לפיר של מנוע הסרווום מוברג ולזה מתחברת היצירה: "JuntaServos" שבמקבילה שלה יהיה הנושא המקביל שלה כדי להקל על הסיבוב בין שני החלקים. לאחר מכן הוא יתחבר לסרוו השני, לסרוו האופקי ולמערכת הסורגים המתאימה שלו המקשרים עם 2 הקטעים האחרים, מה שהופך אותו לחיבור ישיר לקצה הפלדה. שניהם מוברגים בברגים המצוינים. לסיום עם הרגל, החוד המודפס ב- PLA מוכנס בלחץ.

יש לחזור על הליך זה 6 פעמים כדי להרכיב את 6 הרגליים התומכות ומפעילות את הרובוט. סוף כל סוף; מקם את המצלמה על הלוח העליון, והתאם אותה כרצון המשתמש.

שלב 5: שלב 5: קידוד

בחלק זה יתואר קצת כיצד הקוד עובד. והוא יתחלק לשני חלקים, הקוד של השלט הרחוק והקוד של ההקספוד.

קודם כל הבקר. אתה רוצה לקרוא את הערכים האנלוגיים של הפוטנטיומטרים בג'ויסטיקים. מומלץ לערכים אלה מסוננים ומתאימים להשגת הערכים רק כאשר אלה משתנים מחוץ לטווח שנקבע בקוד. כאשר זה קורה, ערך סוג מערך תווים נשלח באמצעות הפונקציה Arduino Serial.write באמצעות bluetooth כדי לציין שאחד הערכים שינה את זה כדי שתוכל לעשות משהו ברגע שמודול ה- Bluetooth השני יקבל אותם.

כעת ניתן לחלק את קוד הקספוד גם לשני חלקים.

החלק הראשון הוא המקום בו הפונקציות שיבוצעו בהתאם להודעות שיתקבלו על ידי בלוטות 'מיועדות והחלק השני הוא המקום בו נדרש הדבר כדי ליצור את הפונקציות המבוצעות על ידי ההקספוד, כגון הליכה קדימה, אחורה, סיבוב, אחרים הראשון הדבר שאתה רוצה לעשות בקוד הוא לייעד את המשתנים הדרושים לפעולה של תקשורת ה- Bluetooth הן של הפונקציות של סרוו ותנועותיהם בכל רגל.

הפונקציה Serial.readBytesUntil משמשת להשגת מערך התווים כולו, שהוא 6, לכל הפקודות יש 6 תווים, דבר חשוב מאוד לקחת בחשבון. בפורומים של Arduino אתה יכול למצוא הפניות כיצד לבחור את הפרמטרים האופטימליים כך שההודעה תתקבל כראוי. לאחר קבלת ההודעה כולה, היא מושווה לפונקציה strcmp (), ולאחר מכן משתמשים במערך אם פונקציות המקצות ערכים למשתנה להקצאת הפונקציה של הקספוד בפונקציית מתג.

ישנן פונקציות נוספות, שאחת מהן בעת קבלת הפקודה "POTVAL" משנה את גובה הרובוט, פונקציה נוספת משנה את הגובה היחסי של כל רגל ואת הסיבוב הסטטי שלה, הדבר מושג בעזרת הג'ויסטיק, וכאשר לוחצים על הכפתור בפקד, הפקודה "BOTTON" מתקבלת בקוד הקספוד ומשנה את מהירות התנועה של ההקספוד.

שלב 6: בדיקה

בסרטון הבא מוצג כיצד הקסאפוד התפתח עם הזמן ולראות את הבדיקות והתוצאה הסופית.