הליכון בעל 4 רגליים מבוסס סרוו: 12 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

בנה משלך (ללא צורך בטכנולוגיה) רובוט הליכון בעל 4 רגליים מונע servomotor! ראשית, אזהרה: הבוט הזה הוא בעצם גרסת מיקרו-בקר מוח של הליכון הקלאסי BEAM בעל 4 רגליים. ייתכן שיהיה קל יותר ליצור את BEAM 4-legger אם אתה עדיין לא מוגדר לתכנות מיקרו-בקר ורק רוצה לבנות הליכון. מצד שני, אם אתה מתחיל עם תכנות מיקרו-מעבד ויש לך כמה סרוווס בועט, הנה הפרויקט האידיאלי שלך! אתה יכול לשחק עם מכניקת הליכון מבלי לדאוג להתאמה האנלוגית BEAM האנלוגית. אז למרות שזה לא ממש בוט של BEAM, שני דפי האינטרנט הבאים הם משאבים מצוינים לכל הליכון בעל ארבע רגליים: הדרכת הליכון בעלת 4 הרגליים של בראם ואן זואלן כוללת סקירה טובה של המכניקה והתיאוריה. הורדתי את עיצוב הרגליים שלי אתר ההליכונים של צ'יו-יואן פאנג הוא גם די טוב לדברים של BEAM וכמה עיצובים מתקדמים יותר של הליכונים. סיימת לקרוא? מוכנים להתחיל לבנות?

שלב 1: אסוף חלקים, מדוד, תכנן קצת

הכנת servowalker עם 4 רגליים היא די פשוטה, מבחינת חלקים. בעיקרון, אתה צריך שני מנועים, רגליים, סוללה, משהו שיגרום למנועים ללכת קדימה ואחורה, ומסגרת שתכיל את כולם. רשימת חלקים: 2x מגדל תחביבים TS-53 Servos 20in חוט נחושת כבד: 12 אינץ 'לרגליים קדמיות, 8 אינץ' לאחור. היה לי 10 מד. 12 מד צריך לעבוד, אבל אני מנחש. הסוללה היא NiMH בנפח 3.6V שנמכר בזול באינטרנט. המוח של המיקרו -בקר הוא AVR ATMega 8. המסגרת היא Sintra, שהיא מגניבה. זהו קרש פלסטיק שמתכופף כשמחממים אותו במים רותחים. אתה יכול לחתוך אותו, לקדוח אותו, לסרוג אותו, ואז לכופף אותו לצורה. קיבלתי את שלי ב- Solarbotics. חלקים אחרים: לוח פרוייקטים קדוח למעגל כותרות ניתוק (זכר ונקבה) לחיבורי סרוו וסוללה שקע 28 פינים לדבק ATMegaSuper-duper מלחם והלחמה, חוט כמה ברגים זעירים לאחיזת המנועים סכין onDrillMatte כאן, אתה רואה אותי מודד את החלקים, עושה סקיצה למסגרת, ואז תופס סרגל כדי ליצור תבנית נייר. השתמשתי בתבנית כמדריך לסימון בעט שבו אני חורח חורים בסינטרה.

שלב 2: בנה מסגרת, התאמת מנועים

תחילה קידחתי חורים בפינות שני החתכים המנועים, ואז קלעתי לאורך קצה הסרגל מחור לחור בעזרת סכין מאט. זה לוקח בערך 20 מעברים עם הסכין כדי לעבור את הסינטרה. התעצלתי וחטפתי אותו אחרי שחתכתי בערך 1/2 דרך.

לאחר שחתכתי את החורים, אני בודק את המנועים רק כדי לראות איך זה עובד. (קצת רחב מדי, אבל קיבלתי את האורך בדיוק.)

שלב 3: כופף מסגרת, צרף מנועים

לרוע המזל, לא היו לי מספיק ידיים לצלם את עצמי מכופף את הסינטרה, אבל הנה איך זה ירד:

1) סיר מים קטן מבושל על הכיריים 2) החזיק את סינטרה מתחת למים במשך דקה או שתיים עם כף עץ (סינטרה צף) 3) שלף אותו החוצה, ועם כפפות חמות ומשהו שטוח, החזיק אותו כפוף בזווית הנכונה עד שהוא מְקוֹרָר. לעיצוב ההליכון הקלאסי "מילר", אתה רוצה בערך זווית של 30 מעלות ברגליים הקדמיות. קדחו חורי בורג והבריחו את המנועים.

שלב 4: חבר רגליים לקרני מנוע סרוו בצורת כוכב

חתכתי קטע של 12 אינץ 'ו -8 אינץ' של חוט נחושת עבה עם פחיות כדי ליצור את הרגליים הקדמיות והאחוריות, בהתאמה. ואז כיפפתי אותם בזווית כדי להצמיד לקרני הסרו.

טריק קלאסי של BEAM כאשר אתה צריך לצרף דברים הוא לקשור אותם עם חוט חוט. במקרה זה, הפשטתי חוט חיבור, העברתי אותו בקרניים ומסביב לרגליים וסיבבתי אותו הרבה. יש אנשים שמלחמים את החוט מוצק בשלב זה. שלי עדיין מחזיק חזק בלי. אל תהסס לקצץ את העודפים ולכופף את החלקים המעוותים כלפי מטה.

שלב 5: חבר רגליים לגוף, כופף אותן בדיוק

הברג את כוכבי הסרוו (עם הרגליים) בחזרה למנועים ואז התכופף.

סימטריה היא המפתח כאן. טיפ לשמירה על הצדדים אפילו הוא להתכופף בכיוון אחד בלבד בכל פעם, כך שיהיה קל יותר לגלגל אותו אם אתה עושה יותר מדי מצד אחד או אחר. עם זאת, התכופפתי וכופפתי מחדש את שלי הרבה פעמים עכשיו, ואתה יכול להתחיל מחדש מיד אם תתרחק יותר מדי מהמסלול מאוחר יותר לאחר שיפור אותו פעם אחת יותר מדי פעמים. קופר נהדר ככה. עיין בדפי האינטרנט שרשמתי לקבלת טיפים נוספים כאן, או פשוט כנף אותם. אני לא חושב שזה באמת כל כך קריטי, לפחות מבחינת ההליכה. אתה תכוון אותו מאוחר יותר. הקטע הקריטי היחיד הוא להשיג את מרכז הכובד מספיק באמצע כך שהוא ילך ימינה. באופן אידיאלי, כאשר רגל קדמית אחת נמצאת באוויר, הרגליים האחוריות המסתובבות יטות את הבוט קדימה אל הרגל הקדמית הגבוהה/קדימה, ואז תעשה את ההליכה. אתה תראה למה אני מתכוון בסרטון או שניים שעולים.

שלב 6: מוח

לוח המוח די פשוט, אז תצטרך לסלוח לתרשים המעגלים המתוחים שלי, כי הוא משתמש בסרווואים, אין צורך בנהגי מנוע מסובכים או מה שיש לך. כל שעליך לעשות הוא לחבר +3.6 וולט ולטחון (היישר מהסוללה) כדי להפעיל את המנועים, ולהכות בהם באות מאופנן ברוחב הדופק מהמיקרו-בקר כדי להגיד להם לאן ללכת. (עיין בדף סרוו בויקיפדיה אם אינך חדש בשימוש בסרומוטורים.) חתכתי פיסת פריטי PCB ריקים שנקדחו, והדביקו עליה כותרות סופר-דביקות. שני כותרות של 3 פינים לסרווואים, כותרת אחת של 2 פינים לסוללה, כותרת אחת של 5 פינים עבור מתכנת ה- AVR שלי (שאצטרך להכין להנחיה מתישהו) ושקע של 28 פינים לשבב ATMega 8. לאחר שכל השקעים והכותרות הודבקו, הלחמתי אותם. רוב החיווט נמצא בחלק התחתון של הלוח. זה באמת רק כמה חוטים.

שלב 7: תכנת הצ'יפ

ניתן לבצע תכנות עם מערך מתוחכם ככל שיש לך. אני עצמי, זה רק מתכנת הגטו (בתמונה)-רק כמה חוטים מולחמים לתקע יציאה מקבילה. מדריך זה מפרט את המתכנת ואת התוכנה הדרושים לך כדי להפעיל את כל זה. אל! אל! אל תשתמש בכבל תכנות זה עם התקנים שאפילו מתקרבים למתח מעל 5 וולט. המתח עלול להריץ את הכבל ולטגן את היציאה המקבילה של המחשב שלך ולהרוס את המחשב שלך. בעיצובים אלגנטיים יותר יש נגדים ו/או דיודות מגבילים. עבור הפרויקט הזה, הגטו בסדר. מדובר בסוללה של 3.6V בלבד. אבל היזהר. הקוד שבו אני משתמש מצורף כאן. בעיקר, זה מוגזם רק לגרום לשני מנועים להתנדנד קדימה ואחורה, אבל נהניתי. העיקר בכך שהשרווסים זקוקים לפולסים כל 20ms בערך. אורך הדופק אומר לסרוו לאן לפנות את הרגליים. 1.5ms הוא סביב המרכז, והטווח הוא בין 1ms ל- 2ms בערך. הקוד משתמש במחולל הדופק המובנה של 16 סיביות הן לדופק האות והן בעיכוב של 20ms, ונותן רזולוציית מיקרו-שנייה במהירות המניה. רזולוציית הסרוו היא קרוב ל 5-10 מיקרו שניות, כך ש -16 סיביות זה מספיק. האם יש צורך בהנחיית תוכנת מיקרו-בקר? אני אצטרך לעלות על זה. יידע אותי בתגובות.

שלב 8: הצעדים הראשונים של התינוק

הרגליים הקדמיות התנדנדו בערך 40 מעלות בכל מקרה, והרגליים האחוריות בערך 20 מעלות. ראה את הסרטון הראשון לדוגמא של ההליכה מלמטה.

(שים לב לעיכוב הנחמד של שתי שניות כשאני לוחץ על כפתור האיפוס. שימושי מאוד כשאתה מתכנת אותו מחדש בכדי שישב בשקט במשך כמה שניות כשהכוח מופעל. כמו כן, נוח למרכז את הרגליים כשתסיים. משחק ואתה רק רוצה שזה יקום.) זה הלך בניסיון הראשון! ראו את הסרטון השני. בווידיאו, צפו באופן בו הרגל הקדמית מתרוממת, ואז הרגליים האחוריות מסתובבות בכדי לגרום לה ליפול קדימה אל הרגל הקדמית. זה הליכה! שחק עם מרכז הכובד שלך והתכופפות הרגליים עד שתקבל את התנועה הזו. שמתי לב שהוא פונה הרבה לצד אחד, למרות שהייתי די בטוח שמרכזתי את המנועים באופן מכני ובקוד. התברר שזה בגלל קצה חד באחת הרגליים. אז הכנתי נעלי רובו. האם אין דבר שלא יכול לעשות צינורות לכווץ חום ?!

שלב 9: שיפור

אז זה הולך בסדר. אני עדיין משחק עם ההליכה וצורת הרגליים והתזמון כדי לראות כמה מהר אני יכול לגרום לזה ללכת בקו ישר וכמה גבוה אני יכול לגרום לזה לטפס.

לטיפוס, עיקול הרגל הקדמית רגע לפני שכפות הרגליים הן קריטיות - היא מסייעת לה להימנע מלהיתפס בקצוות. במקום זאת, הרגל נוסעת מעל המכשול אם היא פוגעת מתחת ל"ברך ". ניסיתי לגרום לכפות הרגליים להכות בערך באותה זווית של 30 מעלות כמו המסגרת. אז כמה גבוה הוא יכול לטפס?

שלב 10: אז כמה גבוה זה יכול לטפס?

בערך סנטימטר אחד כרגע, שמנצח את רוב רובי הגלגלים הפשוטים שיצרתי, אז אני לא מתלונן. צפה בסרטון כדי לראות אותו בפעולה. זה אף פעם לא רק מזנק ישר. יידרשו כמה ניסיונות להרים את שתי הרגליים הקדמיות למעלה ולמעלה. בכנות, זה נראה כמו נושא משיכה יותר מהכל. או שמרכז הכובד עשוי להיות מעט גבוה לתנופת הרגל הקדמית הארוכה. אתה יכול לראות אותו כמעט מאבד אותו כשהרגל הקדמית דחפה את הגוף לאוויר. רמז לדברים הבאים…

שלב 11: אז מה זה לא יכול לטפס?

עד כה לא הצלחתי להשיג אותו באומנות הבישול הצרפתי (כרך 2) בצורה מהימנה. זה נראה כמו 1 1/2 אינץ 'הוא הגבול הנוכחי עד כמה גבוה זה יכול להגיע. אולי הפחתת סיבוב הרגל הקדמית תעזור? אולי להוריד קצת את הגוף לאדמה? צפו בסרטון. היו עדים לייסורי התבוסה. לעזאזל, ג'וליה צ'יילד!