Hexabot: בנה רובוט בעל שש רגליים כבדה !: 26 שלבים (עם תמונות)

2025 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2025-01-13 06:57

מדריך זה יראה לך כיצד לבנות את Hexabot, פלטפורמת רובוט גדולה בעלת שש רגליים המסוגלת לשאת נוסע אנושי! הרובוט יכול להיות גם אוטונומי במלואו עם תוספת של כמה חיישנים וקצת תכנות מחדש. בניתי את הרובוט הזה כפרויקט גמר של Making Things Interactive, קורס המוצע באוניברסיטת קרנגי מלון. בדרך כלל, רוב הפרויקטים של הרובוטיקה שעשיתי היו בקנה מידה קטן, לא עולה על רגל בממדם הגדול ביותר. עם התרומה האחרונה של כיסא גלגלים חשמלי למועדון הרובוטיקה של CMU, סיקרן אותי המחשבה להשתמש במנועי כסאות גלגלים בפרויקט גדול כלשהו. כשהבאתי את הרעיון להכין משהו בקנה מידה גדול עם מארק גרוס, פרופסור CMU המלמד לעשות דברים אינטראקטיביים, עיניו נדלקו כילד בבוקר חג המולד. תגובתו הייתה "לכו על זה!" באישורו, הייתי צריך למצוא משהו לבנות עם המנועים האלה. מכיוון שמנועי כיסא הגלגלים היו חזקים מאוד, בהחלט רציתי להכין משהו שאוכל לרכב עליו. הרעיון של רכב גלגלי נראה משעמם, אז התחלתי לחשוב על מנגנוני הליכה. זה היה קצת מאתגר מכיוון שהיו ברשותי רק שני מנועים ועדיין רציתי ליצור משהו המסוגל להסתובב, לא רק לנוע קדימה ואחורה. לאחר כמה ניסיונות אבות טיפוס מתסכלים, התחלתי להסתכל על צעצועים באינטרנט כדי לקבל כמה רעיונות. במקרה מצאתי את חרק תמיה. היה מושלם! עם זאת כהשראה שלי, הצלחתי ליצור דגמי CAD של הרובוט ולהתחיל בבנייה. במהלך יצירת הפרויקט הזה, הייתי טיפש ולא צילמתי תמונות במהלך תהליך הבנייה בפועל. לכן, כדי ליצור את המדריך הזה, פירקתי את הרובוט לגזרים וצילמתי את תהליך ההרכבה שלב אחר שלב. אז אולי תשימו לב שחורים מופיעים לפני שאני מדבר על קידוח אותם ועוד אי התאמות קטנות שלא היו קיימות אם הייתי עושה את זה נכון מלכתחילה! ערוך 20/01/09: גיליתי שמסיבה כלשהי, בשלב 10 היה אותו טקסט בדיוק כמו שלב 4. אי התאמה זו תוקנה. שלב 10 כעת מספר לך כיצד לחבר את המנועים, במקום לספר לך כיצד לעבד שוב את הצמדות המנוע. כמו כן, הודות ל- Instructables על שמירת היסטוריית העריכות, פשוט הצלחתי למצוא גרסה מוקדמת עם הטקסט הנכון ולהעתיק/להדביק אותה!

שלב 1: מודל CAD

בעזרת SolidWorks יצרתי דגם CAD של הרובוט כך שאוכל למקם רכיבים בקלות ולקבוע את מיקום החורים עבור הברגים המחברים את הרגליים והצמדות הרובוט למסגרת. לא דגמתי את הברגים עצמם כדי לחסוך זמן. המסגרת עשויה מצינורות פלדה בגודל 1 "x 1" ו- 2 "x 1". להורדת קובץ חלקים, הרכבה וציור עבור הרובוט להלן. תצטרך SolidWorks כדי לפתוח את הקבצים השונים. יש גם כמה ציורי.pdf בתיקייה, ואלה זמינים להורדה גם בשלבים הבאים של דוח זה.

שלב 2: חומרים

להלן רשימת החומרים הדרושים לך לבניית הרובוט: צינורות פלדה מרובעים בגודל 1 רגל, קיר בגובה 0.065 אינץ '14 רגל של צינורות פלדה מלבניים בגודל 2 אינץ', צנרת פלדה בגודל 0.065 אינץ ' 2 "x 12" מוט אלומיניום-4 5 "3/4-10 ברגים-2 3" 3/4-10 ברגים-6 2 1/2 "1/2-13 ברגים-6 1 1/2" 1/2 -13 ברגים -2 4 1/2 "1/2-13 ברגים- 4 3/4-10 אגוזים סטנדרטיים- 6 3/4-10 אגוזים לנעילת נעלי ניילון- 18 1/2-13 אגוזים לנעילת נעלי ניילון- 2 3 ברגי 1/2 "ID 1/2-13 U- ברגים קטנים לברגי סט (1/4-20 עובדים היטב)- מכונות כביסה לברגי 3/4 אינץ'- שטיפות של ברגים 1/2 "- 2 מנועים בכסא גלגלים חשמלי (אלה ניתן למצוא ב- ebay ועשוי לעלות בין 50 $ ל 300 $ כל אחד)- קצת גרוטאות ומתכת- מיקרו-בקר (השתמשתי בארדואינו)- קצת פרבורד (מגן פרוטו נחמד אם אתה משתמש בארדואינו)- 4 זרם גבוה ממסרי SPDT (השתמשתי בממסרי רכב אלה)- 4 טרנזיסטורים של NPN שיכולים להתמודד עם המתח שיוצא מהסוללה (TIP 120 אמור לעבוד בסדר)- מתג הפעלה/כיבוי של זרם אחד גבוה- נתיך 30 אמפר- מחזיק נתיכים מוטבע -14 מד חוּט- חומרים מתכלים שונים של אלקטרוניקה (נגדים, דיודות, חוט, כיווץ על מסופים, מתגים וכפתורים)- מארז לאלקטרוניקה- סוללות חומצת עופרת אטומות 12V רכיבים נוספים שתרצו להוסיף (אך אין צורך):- כיסא להרכבה לרובוט שלך (כך שתוכל לרכוב עליו!)- ג'ויסטיק לשליטה ברובוט

שלב 3: חותכים ומקדחים את המתכת

לאחר רכישת המתכת, אתה יכול להתחיל לחתוך ולקדוח את הרכיבים השונים, וזו משימה די ארוכה. התחל על ידי חיתוך לפי כמויות ואורכים של צינורות פלדה: 1 "x 1" - מסילות מסגרת: 4 יח '40 " - הצמדות לרגליים: 6 חתיכות באורך 24 אינץ ' - צלב מרכזי: חתיכה אחת 20 אינץ' ארוך - צלביים: 8 חלקים באורך 18 אינץ ' - תומך מוטוריים: 2 חלקים 8 "ארוך 2" x 1 " - רגליים: 6 חלקים 24" ארוך - רגל תומך: 4 חלקים באורך 6 אינץ 'לאחר חיתוך צינור הפלדה, סמן וקדח את החורים בהתאם לציורים המופיעים בשלב זה (הציורים זמינים גם עם קבצי ה- CAD בשלב 1). הציור הראשון מספק את מיקומי החורים והגדלים עבור תומכי רגליים ותמיכה מוטורית. הציור השני מספק את גדלי החורים והמיקומים עבור הצמדות והרגליים.* הערה* גדלי החורים בשרטוטים אלה הם גדלי ההתאמה הקרובים לברגים בגודל 3/4 "ו 1/2", 49/ 64 "ו -33/64", בהתאמה. גיליתי כי רק בעזרת מקדחי 3/4 "ו- 1/2" יוצרים חורים טובים יותר. ההתאמה הוא עדיין רופף מספיק בכדי להכניס את הברגים בקלות, אך הדוק מספיק כדי לחסל הרבה צניחה במפרקים, מה שהופך רובוט יציב מאוד.

שלב 4: מכונת הקישורים המוטוריים

לאחר חיתוך וקידוח המתכת, תרצה לעבד את ההצמדות המתחברות למנוע ולהעביר כוח לרגליים. החורים המרובים מאפשרים לשנות את גודל המדרגה של הרובוט (אם כי אינך יכול לעשות זאת בשלי, אסביר מדוע בשלב מאוחר יותר). התחל על ידי חיתוך בלוק האלומיניום בגודל 12 אינץ 'לשני חלקים של ~ 5 אינץ', ואז מקדחים וטוחנים את החורים והחריצים. החריץ הוא המקום בו המנוע מחובר להצמדה, והגודל שלו תלוי בציר המנועים שברשותך. לאחר עיבוד הבלוק, מקדחים שני חורים בניצב לחריץ והקישו עליהם לברגי סט (ראו תמונה שנייה). למנועים שלי יש שתי דירות על הפיר, כך שהוספת ברגי סט מאפשרת הצמדה קשיחה במיוחד של ההצמדות. אם אין לך את הכישורים או הציוד לביצוע ההצמדות האלה, תוכל לקחת את ציור החלק שלך לחנות מכונות לייצור. זהו חלק פשוט למדי לעיבוד, כך שזה לא אמור לעלות לכם הרבה. תכננתי את ההצמדה שלי עם חריץ בעל תחתית שטוחה (כדי שאוכל לאבטח אותו בעזרת בורג קיים על ציר המנוע, כמו גם לנצל את הדירות על הפיר), ולכן זו הסיבה שהוא היה צריך עיבוד מלכתחילה. עם זאת, הצמדה זו יכולה להיות מתוכננת ללא חריץ אלא חור גדול, כך שניתן לבצע תיאורטית את כל העבודה על מכבש. בציור זה חסר מימד עומק החריץ, אותו יש לסמן כ- 3/4.

שלב 5: לרתך את המסגרת

לרוע המזל, לא צילמתי את התהליך שעברתי לריתוך המסגרת, כך שיש רק תמונות של המוצר המוגמר. ריתוך עצמו הוא נושא לעומק עבור מדריך זה, כך שלא אכנס כאן לפרטים המחורבנים. ריתקתי MIG הכל והשתמשתי במטחנה כדי להחליק את הריתוכים.המסגרת משתמשת בכל חלקי הפלדה החתוכים בשלב 3 פרט לרגלי הרגליים והרגליים. ייתכן שתבחין כי יש כמה פיסות מתכת נוספות במסגרת שלי, אך אלה אינם רכיבים מבניים קריטיים. הם נוספו כשכבר הרכיבתי את רוב הרובוט והחלטתי להוסיף כמה רכיבים נוספים. בעת ריתוך המסגרת, ריתוך כל מפרק. בכל מקום בו שתי חתיכות מתכת שונות נוגעות, צריכה להיות חרוז ריתוך, גם במקום שבו קצה פיסת צינור פוגש את הקיר של אחר. ההליכה של רובוט זה מכניס את המסגרת ללחצי פיתול רבים, כך שהמסגרת צריכה להיות נוקשה ככל האפשר. ריתוך כל מפרק לגמרי ישיג זאת. ייתכן שתבחין ששני צלב האמצע באמצע מעט מחוץ למיקום. מדדתי מהצד הלא נכון של הצינור כשיצאתי בתחילה לפרוס את החצי התחתון של המסגרת לריתוך, כך שהמיקומים של שני חברי הצלב כבויים בסנטימטר אחד. למרבה המזל, לתופעה זו אין השפעה מועטה על קשיחות המסגרת, כך שלא הייתי נאלץ לעצב מחדש את כל העניין. קבצי ה- PDF המוצגים כאן הם שרטוטים עם ממדים להראות את מיקומם של הרכיבים במסגרת. קבצים אלה נמצאים גם בתיקייה עם קבצי CAD בשלב 1.

שלב 6: הוסף חורים להתקנות מנוע

לאחר ריתוך המסגרת, יש לקדוח כמה חורים נוספים לצורך הרכבה מאובטחת של המנוע. ראשית הכנס מנוע אחד למסגרת, והוסף בורג דרך ציר ההרכבה הקדמי ותמיכת המנוע על המסגרת. וודא שציר ההינע של המנוע בולט מחוץ למסגרת, וכי המנוע נמצא מעל החוצה הצלב המרכזי. תראה שקצה הקנה של המנוע הוא מעל חוצה רוחב. הנח את בורג ה- U שלך על המנוע ומרכזו על החוצה הצולבת. סמן את המיקום שבו שני הקצוות של בורג ה- U ממוקמים על המסגרת. מיקומים אלה הם המקום בו יש לקדוח את החורים. הסר את המנוע. כעת, מכיוון שישנו צלב עליון שיפריע לקידוחים, יש להפוך את המסגרת. לפני שהמסגרת הופכת, מודדים את מיקומם של החורים הללו מצידה של המסגרת, ואז הופכים את המסגרת וסומנים את החורים לפי המדידות שעשיתם זה עתה (וודאו שאתם מסמנים בצד הנכון של המסגרת. קדח את החור קרוב יותר למרכז תחילה. כעת, לגבי החור השני הקרוב למסילת המסגרת, יש להקפיד מעט. בהתאם לגודל המנוע שלך, החור עשוי להיות ממוקם מעל ריתוך המחבר את החלק הצולב למסילת המסגרת. זה היה המקרה מבחינתי. זה מעמיד את החור שלך מעל הקיר הצדדי של מסילת המסגרת, מה שהופך את הקידוח לקשה הרבה יותר. אם מנסים לקדוח את החור הזה בעזרת מקדח רגיל, הגיאומטריה של קצה החיתוך וגמישות הסיבית לא יאפשרו לו לחתוך דרך הקיר הצדדי, אלא לכופף את הקצה מהקיר, וכתוצאה מכך החוצה חור המיקום (ראה סקיצה). לבעיה זו ישנם שני פתרונות: 1. קדח את החור עם טחנת הקצה והקצה, בעל קצה חיתוך שטוח להסרת הקיר הצדדי (דורש הידוק המסגרת על מכבש או טחנה) 2. מקדחים את החור בעזרת מקדח, ולאחר מכן חוברים את החור למיקום הנכון בעזרת קובץ עגול (לוקח הרבה מאמץ וזמן) לאחר ששני החורים גדלים וממוקמים, חזור על תהליך זה עבור המנוע בצד השני של המסגרת..

שלב 7: הכינו מנועים להתקנה

לאחר קידוח החורים לתושבי המנוע, יש להכין את המנועים להתקנה. אתר מנוע אחד, יחד עם הצמדה של מנוע אלומיניום, ברגי הסט עבור ההצמדה, וברג 5 "3/4-10. ראשית, הנח את הבריח 5" בחור הקרוב לחריץ לציר ההנעה, והנח אותו. את הבריח כך שהוא יצביע הרחק מהמנוע כאשר ההצמדה מחוברת למנוע. לאחר מכן, הנח את מכלול ההצמדה/הבריח על ציר ההנעה. הוסף את האום לקצה ציר ההנעה (המנועים שלי הגיעו עם אגוזים לציר ההנעה), והברג בברגי הסט ביד. לבסוף, הדק את האום בקצה פיר ההנעה וכן את ברגי הסט. חזור על שלב זה עבור המנוע השני.

שלב 8: הכינו את הרגליים לאילוף

הרגליים החתוכות בשלב 3 זקוקות להכנה אחרונה לפני שניתן יהיה להרכיבן. קצה הרגל המגעת עם הקרקע צריך "רגל" נוספת להגנה על הרובוט מפני רצפות מזיקות, כמו גם שליטה בחיכוך הרגל על הקרקע. תחתית הרגל היא הקצה עם חור 1 3/ 8 "מהקצה. חותכים פיסת עץ שמתאימה בתוך הרגל, ומקדחים חור בגוש העץ כך שיבלוט בערך 1/2" מקצה הצינור. הברג אותו במקומו בעזרת בורג 1 1/2 "1/2-13 ואום נעילת ניילון. חזור על חמש הרגליים הנותרות.

שלב 9: התחל את ההרכבה

כשהשלבים הקודמים הושלמו, הרכבת הרובוט מוכנה להסתיים! תרצה להעלות את המסגרת על משהו בעת הרכבת הרובוט. ארגזי חלב הם במקרה הגובה המושלם למשימה זו. הניחו את המסגרת על תומכיכם

שלב 10: הרכיב את המנועים

קח מנוע אחד והכנס אותו למסגרת (כמו שסימנת את חורי ההרכבה של ברגי ה- U). הוסף בורג 12-13 אינץ 'וברג נעילה, והדק הכל כך שהמנוע ימשוך כלפי מעלה למסגרת, אך אתה עדיין יכול להזיז את המנוע סביב הבורג. עכשיו, אם החורים שלך היו' לא קדח בצורה מושלמת (שלי לא), אז ראש בורג ההנעה יפגע בחוזק הצלב במרכז. לפני שאדון בפתרון לבעיה זו, ברצוני להצביע על שלב 4 שבו ציינתי כי אני לא יכולתי לשנות את גודל המדרגה ברובוט שלי. זו הסיבה. כפי שאתה יכול לראות בבירור, אם הבורג היה ממוקם בכל חור אחר, ראש הבורג היה פוגע בחצן הצלב המרכזי או במסילת המסגרת. בעיה זו הוא פגם בעיצוב שנבע מכך שהזנחתי את גודל ראש הבריח כשעשיתי את דגם ה- CAD שלי. זכור זאת אם תחליט לייצר את הרובוט; ייתכן שתרצה לשנות את גודל או מיקום הרכיבים כך שזה לא יעשה ניתן להקל על בעיית פינוי ראש הבורג המיידית על ידי הוספת קומה קטנה מתחת לחבית המנוע מעל ג חבר רוס. מכיוון שהמנוע יכול להסתובב סביב בורג ההרכבה הראשי, הרמת חבית המנוע מעלה את פיר ההנעה, כך שנוכל לקבל את המרווח הדרוש. חותכים פיסת עץ קטנה או מתכת שמרימה את המנוע מספיק כדי לספק אישור. לאחר מכן, הוסף את בורג ה- U ואבטח אותו בעזרת אגוזים. אבטח גם את האום על בורג ההרכבה הראשי.חזור על שלב זה עבור המנוע השני.

שלב 11: הוסף את סרני הרגליים

כאשר המנועים מותקנים, ניתן להוסיף את סרני הרגליים. הוסף תחילה את הצירים הקדמיים. החלק הקדמי של הרובוט שלי מסומן בתמונה הראשונה למטה. קח בורג בגודל 5 אינץ '3/4-10 והכנס אותו כך שיבצבץ מהמסגרת. לאחר מכן הוסף שני מכונות כביסה ושני אגוזי משושה סטנדרטים 3/4-10. הדק את האומים. חזור על תהליך זה עבור הסרן הקדמי השני..הוסף את הצירים האחוריים לאחר מכן. הכנס בורג 3 אינץ 'המצביע מהמסגרת. הוסיפו 3 מכונות כביסה. חזור על הפעולה עבור הסרן האחורי השני. לבסוף, הוסף שלושה מכונות כביסה לכל בריח הנעה על הצמדות המנוע.

שלב 12: הוסף את הרגל האחורית וההצמדה

שלושת השלבים הבאים יבוצעו בצד אחד של הרובוט. אתר רגל והצמדה. הנח את הרגל על הבורג האחורי, והוסף אגוז מנעול ניילון 3/4-10. אל תהדק אותו עדיין. וודא שרגל העץ מכוונת לכיוון הרצפה. הוסף את ההצמדה על ידי הנחתו תחילה על בורג ההנעה. לאחר מכן, בעזרת בורג 12-13 אינץ ', חבר את הקצה השני של ההצמדה לחלק העליון של הרגל, והניח מכונת כביסה בין השניים. הוסף גם אגוז מנעול ניילון, אך אל תהדק אותו.

שלב 13: הוסף רגל אמצעית והצמדה

אתר רגל והצמדה נוספת. הוסף את הרגל לבורג ההנעה מעל ההצמדה הראשונה, כשרגל העץ מצביעה לכיוון הקרקע. הוסף את ההצמדה הראשונה לסרן הקדמי, ולאחר מכן חבר את ההצמדה לרגל באותו אופן כמו שלב 12. אין להדק כל ברגים.

שלב 14: הוסף את הרגל הקדמית וההצמדה

אתר רגל שלישית והצמדה. הוסף את הרגל לסרן הקדמי, כשרגל העץ מצביעה על הקרקע. הוסף את הצמדה של בורג ההנעה, ולאחר מכן חבר אותו לחלקו העליון של הרגל כפי שנעשה בשלב 12. הוסף אגוז מנעול ניילון 3/4-10 לבורג ההנעה ולסרן הקדמי.

שלב 15: הדק את הברגים וחזור על 3 שלבים קודמים

עכשיו כשהכל מחובר, אתה יכול להדק את הברגים! הדק אותם כך שלא תוכל לסובב את הבורג ביד, אך הם מסתובבים בקלות בעזרת מפתח ברגים. מכיוון שהשתמשנו באומי נעילה, הם יישארו במקומם למרות התנועה המתמדת של המפרקים. עדיין עדיף לבדוק אותם מדי פעם למקרה שאדם הצליח להשתחרר. כשהברגים מהודקים, מחצית הרובוט מסתיים. השלימו את שלושת השלבים הקודמים עבור החצי השני של הרובוט. כשזה נגמר, הבנייה הכבדה מסתיימת, ויש לנו משהו שנראה כמו רובוט!

שלב 16: זמן אלקטרוניקה

מכיוון שהבנייה הכבדה אינה מהדרך, הגיע הזמן להתמקד באלקטרוניקה. מכיוון שלא היה לי תקציב לבקר מנועים, החלטתי להשתמש בממסרים לשליטה במנועים. ממסרים מאפשרים רק למנוע לפעול במהירות אחת, אבל זה המחיר שאתה משלם עבור מעגל בקר זול (אין משחק מילים מיועד). למוח הרובוט השתמשתי בבקר בקר Arduino שהוא מיקרו -בקר זול וקוד פתוח. טונות של תיעוד קיימות עבור בקר זה, וזה מאוד קל לשימוש (מדבר כסטודנט להנדסת מכונות שלא היה לו ניסיון במיקרו -בקר לפני הסמסטר האחרון). מכיוון שהממסרים שבהם נעשה שימוש הם 12 וולט, לא ניתן לשלוט בהם רק עם פלט ישיר מהארדואינו (בעל פלט מתח מרבי של 5 וולט). יש להשתמש בטרנזיסטורים המחוברים לפינים בארדואינו לשליחת 12 V (שיימשכו מסוללות חומצת העופרת) אל הממסרים. ניתן להוריד את סכמיית בקרת המנוע להלן. הסכימה נעשתה באמצעות תוכנית הפריסה EAGLE של CadSoft. הוא זמין כתוכנה חופשית. החיווט לג'ויסטיק ולמתגים/כפתורים אינו כלול מכיוון שהוא בסיסי מאוד (הג'ויסטיק רק מפעיל ארבעה מתגים; עיצוב פשוט מאוד). יש כאן הדרכה אם אתה מעוניין ללמוד כיצד לחבר כראוי מתג או לחיצה על כפתור לתוך מיקרו. תוכל להבחין שיש נגדים המחוברים לבסיס של כל טרנזיסטור. יהיה עליך לבצע כמה חישובים בכדי לקבוע איזה ערך הנגד צריך להיות. אתר זה מהווה משאב טוב לקביעת ערך הנגד הזה.* כתב ויתור* אינני מהנדס חשמל. יש לי הבנה מסוימת של אלקטרוניקה, אז אני אצטרך להבהיר את הפרטים בשלב זה. למדתי הרבה מהשיעור שלי, Making Things Interactive, כמו גם הדרכות כמו אלה מאתר Arduino. הסכימה המוטורית, שציירתי, תוכננה למעשה על ידי סגן נשיא מועדון הרובוטיקה של CMU אוסטין בוכן, שסייע לי רבות בכל ההיבטים החשמליים של הפרויקט הזה.

שלב 17: חברו הכל

השתמשתי במגן פרוטו מתעשיות Adafruit כדי לממשק את הכל עם ה- Arduino. אתה יכול גם להשתמש ב- perfboard, אבל המגן נחמד מכיוון שאתה יכול להפיל אותו עלייך Arduino והסיכות מחוברות באופן מיידי. לפני שתתחיל בחיווט, עם זאת, מצא משהו להרכיב בו את הרכיבים.החלל שיש לך בתוך המארז יכתיב כיצד הדברים מסודרים. השתמשתי במארז פרוייקטים כחול שמצאתי במועדון הרובוטיקה של CMU. תרצה גם להפוך את הארדואינו לקל לתכנת מחדש ללא צורך בפתיחת מארז. מכיוון שהמארז שלי קטן וארוז עד אפס מקום, לא יכולתי פשוט לחבר כבל USB לארדואינו, אחרת לא יהיה מקום לסוללה. אז, חיברתי כבל USB ישירות לארדואינו על ידי הלחמת חוטים בחלק התחתון של הלוח המודפס. אני ממליץ להשתמש בקופסה מספיק גדולה כדי שלא תצטרך לעשות זאת.ברגע שיש לך את המארז שלך, חבר את המעגל. ייתכן שתרצה לבצע בדיקות תקופתיות על ידי הפעלת קוד בדיקה מהארדואינו מדי פעם כדי לוודא שהדברים מחוברים כראוי. הוסף את המתגים והכפתורים שלך, ואל תשכח לקדוח חורים במארז כך שניתן יהיה להתקין אותם. הוספתי הרבה מחברים כדי שאפשר יהיה להסיר את כל חבילת האלקטרוניקה מהמארז, אבל זה תלוי בך אם אתה רוצה לעשות את זה או לא. יצירת קשרים ישירים לכל דבר מקובלת בהחלט.

שלב 18: הרכיבו את מארז האלקטרוניקה

כאשר החיווט הושלם, אתה יכול להרכיב את המארז למסגרת. קידחתי שני חורים במארז שלי, ולאחר מכן הנחתי את המארז על הרובוט והשתמשתי באגרוף כדי להעביר את מיקום החורים למסגרת. לאחר מכן קידחתי חורים במסגרת לשני ברגי מתכת, המאבטחים את המארז למסגרת. הוסף את סוללת הארדואינו ולאחר מכן סגור אותה! מיקום המתחם תלוי בך. מצאתי שההרכבה בין המנועים היא הנוחה ביותר.

שלב 19: הוסף סוללות ותכונות בטיחות

השלב הבא הוא הוספת סוללות חומצת העופרת. יהיה עליך להרכיב את הסוללות בצורה כלשהי. ריתכתי קצת ברזל זווית למסגרת כדי ליצור מגש סוללות, אבל פלטפורמת עץ תעבוד לא פחות טוב. אבטח את הסוללות בעזרת רצועה כלשהי. השתמשתי בחוטי באנג'י.חבר את כל חיבורי הסוללה עם חוט של 14 מד. מכיוון שאני מפעיל את המנועים שלי ב -12 וולט (והממסרים מדורגים רק ל -12 וולט) חיברתי את הסוללות במקביל. זה הכרחי גם מכיוון שאני נמוך מדי במנועי ה -24 וולט שלי; סוללה אחת לא יכולה להוציא מספיק זרם כדי לסובב את שני המנועים. תכונות בטיחות מכיוון שאנו עוסקים בסוללות עם זרם גבוה ורובוט גדול, יש ליישם כמה תכונות בטיחות. ראשית, יש להוסיף נתיך בין סוללת הטרמינל +12 V לממסרים. נתיך יגן עליך ועל הסוללות במקרה שהמנועים ינסו למשוך יותר מדי זרם. נתיך 30 אמפר אמור להספיק. דרך קלה להוסיף נתיך היא לקנות שקע נתיך מוטבע. הסוללות בהן השתמשתי (שחולצו מחיקוי סגווי שנתרם למועדון הרובוטיקה של CMU) הגיעו עם שקע נתיך מוטבע, בו השתמשתי שוב ברובוט שלי. עצירת חירום זהו, אולי, המרכיב החשוב ביותר של הרובוט. רובוט כה גדול וחזק מסוגל לגרום נזק רציני במידה ויצא מכלל שליטה. כדי ליצור עצירת חירום, הוסף מתג הפעלה/כיבוי של זרם גבוה בסדרה כאשר החוט יוצא ממסוף +12 V בין הנתיך לממסרים. עם מתג זה במקום, תוכל להפסיק מיד את המנועים אם הרובוט יוצא מכלל שליטה. הרכיבו אותו על הרובוט במצב בו תוכלו לכבות אותו ביד אחת בקלות - עליכם להרכיב אותו על משהו המחובר למסגרת המתנשא לפחות רגל אחת מעל החלק העליון של רגלי הרובוט. אסור לך, בשום מקרה, להפעיל את הרובוט שלך ללא התקנת עצירת חירום.

שלב 20: נתב את החוטים

לאחר שהסוללות, הנתיך ותחנת החירום נמצאים במקום, נתב את כל החוטים. נקיון נחשב! הפעל את החוטים לאורך המסגרת והשתמש בקשרי רוכסן כדי לאבטח אותם.

שלב 21: אתה מוכן לסלע

בשלב זה, הרובוט מוכן לזוז! פשוט תעלה קוד למיקרו -בקר, ותוכל ללכת. אם אתה מתניע לראשונה, השאר את הרובוט שלך על ארגז החלב/תומכים, כך שרגליו ירדו מהקרקע. משהו עלול להשתבש בפעם הראשונה שאתה מפעיל אותו, והניידת של הרובוט על הקרקע היא דרך בטוחה להחמיר את המצב ולפחות בטוחה. פתרון בעיות ובצע התאמות לפי הצורך.

קוד הבקרה שלי עבור הרובוט זמין להורדה בקובץ ה- txt שלהלן. כמובן שהרובוט מגניב עכשיו, אבל האם לא יהיה הרבה יותר מגניב אם תוכל לרכוב עליו?

שלב 22: הוסף כיסא

כדי להפוך את הרובוט לנגיש יותר, הוסף כיסא! יכולתי למצוא את מושב הפלסטיק רק לכיסא, אז נאלצתי לרתך אליו מסגרת. אין ספק שאתה לא צריך ליצור מסגרת משלך אם יש כבר אחת מחוברת למושב. רציתי להפוך את הכיסא שלי להסרה בקלות כך שהרובוט יהיה שמיש יותר אם ארצה להשתמש בו כדי לגרור חפצים גדולים. כדי להשיג זאת, יצרתי מערכת הרכבה באמצעות גלילי אלומיניום המתאימים היטב לצינורות הפלדה המרובעים בגודל 1 "x 1". שתי יתדות מותקנות על המסגרת, ושניים על הכיסא. הם מכניסים לחתכים המתאימים על הכיסא והמסגרת. נדרש מעט חידושים כדי להדליק ולכבות אותו, אך הוא מתגבר בצורה מאובטחת, וזה חשוב מכיוון שתנועת הרובוט מעט מחוספסת.

שלב 23: הוסף ג'ויסטיק

כאשר אתה יושב על הרובוט שלך, ייתכן שיהיה עליך אמצעי שליטה. ג'ויסטיק עובד מצוין למטרה זו.הרכבתי את הג'ויסטיק בקופסה קטנה עשויה מתכת וכמה יריעות פלסטיק. מתג עצירת החירום מותקן גם בתיבה זו. כדי לחבר את הג'ויסטיק בגובה נוח למפעיל היושב, השתמשתי בפיסת צינורות אלומיניום מרובעים. הצינור מוברג למסגרת, והחיווט עבור הג'ויסטיק ותחנת החירום מוזנים מבפנים הצינור. תיבת הג'ויסטיק מותקנת בחלק העליון של צינור האלומיניום עם כמה ברגים.

שלב 24: שליטה עולמית

אתה סיימת! שחרר את ה- Hexabot שלך על העולם!

שלב 25: אפילוג

למדתי הרבה בתהליך בניית (ותיעוד) הרובוט הזה. זה בהחלט ההישג הגאה ביותר בקריירת בניית הרובוט שלי. כמה הערות לאחר שנסעתי והפעלנו את Hexabot:-שלב הסיבוב בין שני המנועים משפיע על יכולת הרובוט להסתובב. נראה כי הוספת מקודדים למנועים תאפשר שליטה טובה יותר בהליכה.-רגלי העץ אכן מגינות על הרצפות, אך אינן מושלמות. בדרך כלל יש כמות החלקה נאותה על המשטחים שבדקתי עליהם עד כה (רצפת עץ, רצפת בטון חלקה ורצפות לינוליאום).- ייתכן שהרובוט יזדקק לרגליים עם שטח פנים גדול יותר כדי ללכת על דשא/לכלוך. משטחים. למרות שעדיין לא בדקתי את זה על משטחים אלה, נראה כי בשל המסה שלו הוא עשוי לשקוע באדמה בגלל שטח הפנים הקטן של כפות הרגליים.- עם הסוללות שיש לי (2 12V 17Ah עופרת חומצות המחוברות במקביל) נראה כי זמן ההפעלה של הרובוט הוא כ -2.5 ~ 3 שעות של שימוש לסירוגין.- עם המנועים שיש לי, אני מעריך את קיבולת הרובוט לכ- 200 פאונד.

שלב 26: נקודות זכות

פרויקט זה לא היה אפשרי ללא עזרת האנשים והארגונים הבאים: מארק גרוס פרופסור לעיצוב חישוב בבית הספר לאדריכלות של CMU תודה למארק שלימד אותי תכנות, אלקטרוניקה, ומעל הכל, עודד אותי לעשות את הפרויקט הזה ! בן קרטר מפקח חנות, CMU מחלקת דרמה בן היה המדריך שלי לשיעור הריתוך שלקחתי בסמסטר האחרון (סתיו 2008). הוא גם הצליח להביא לי את כל צינורות הפלדה שהייתי צריך בחינם! אוסטין בוכאן מועדון רובוטיקה CMU 2008-2009 סגן נשיא אוסטין הוא גורו להנדסת החשמל של מועדון הרובוטיקה של CMU. הוא תכנן את מעגל בקרת המנועים h-bridge ותמיד היה מוכן לענות על השאלות שלי הקשורות לחשמל. מועדון הרובוטיקה של אוניברסיטת קרנגי מלון מועדון הרובוטיקה הוא כנראה המשאב החשוב ביותר של פרויקט הסטודנטים בקמפוס. לא רק שיש להם מכונה מאובזרת, ספסל אלקטרוניקה ומקרר, יש להם גם שפע חברים שתמיד מוכנים לחלוק את המומחיות שלהם בנושא, בין אם זה תכנות או עיצוב רכיבי מכונות. עשיתי את רוב עבודת הפרויקט במועדון הרובוטיקה. המנועים והסוללות של Hexabot (שניהם רכיבים יקרים) הגיעו באדיבות ריבוי חלקי הפרויקט האקראי של המועדון.

שני מקום בסדנת אומן התחרות העתידית