ARDUINO SPIDER ROBOT (QUADRUPED): 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Сайн уу найзуудаа! Энд "аалз робот" эсвэл "дөрвөлжин робот" гэж нэрлэгддэг "мөлхөгч робот" гэх мэт гайхалтай гайхалтай гайхалтай электрон төслүүдийг хийхдээ алхам алхамаар удирдан чиглүүлэх шинэ гарын авлага энд байна.

Бие махбодь бүр робот техникийн өндөр хурдацтай хөгжиж байгааг анзаарсан тул бид та бүхнийг робот техник, робот бүтээх талаар илүү өндөр түвшинд хүргэхээр шийдлээ. Бид электроникийн талаар бага зэрэг мэдлэгтэй болж, өөрийн төслүүдийг зохион бүтээх чадвартай болохын тулд PICTO92 гэх мэт үндсэн электрон төслүүд болон үндсэн роботуудыг хийж эхэлжээ.

Өөр түвшинд шилжихийн тулд бид энэ роботыг ашиглаж эхэлсэн бөгөөд энэ нь үндсэн ойлголт боловч хэрэв та түүний програмыг гүнзгийрүүлэх юм бол энэ нь арай төвөгтэй болно. Вэб дэлгүүрт эдгээр хэрэгслүүд маш үнэтэй байдаг тул бид өөрсдөө Spiderbot хийх алхам алхмаар зааварчилгаа өгдөг.

Энэхүү төсөл нь манай роботын дүр төрхийг сайжруулахын тулд JLCPCB -ээс захиалсан захиалгат ПХБ -ийг авсны дараа тусгайлан хийхэд маш хялбар байдаг бөгөөд энэ гарын авлагад мөлхөгчөө хялбархан бүтээхэд хангалттай баримт бичиг, кодууд байдаг.

Бид энэ төслийг ердөө 7 -хон хоногийн дотор хийсэн, техник хангамж, угсралтыг дуусгахад ердөө хоёрхон хоног, дараа нь код болон андройд програмыг бэлтгэхийн тулд тав хоногийн дотор хийсэн. түүгээр дамжуулан роботыг хянахын тулд. Эхлэхээсээ өмнө эхлээд харцгаая

Энэ хичээлээс юу сурах вэ:

1. Төслийн онцлогоос хамааран бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг зөв сонгох
2. Сонгосон бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холбох хэлхээг хийх
3. Төслийн бүх хэсгийг угсарна
4. Роботын тэнцвэрийг нэмэгдүүлэх
5. Android програмыг ашиглаж байна. Bluetooth -ээр холбогдож системийг удирдаж эхэлнэ үү

Алхам 1: "Аалзны робот" гэж юу вэ

Нэрийг нь тодорхойлж хэлэхэд манай робот нь шилбэний хөдөлгөөний үндсэн дүрслэл боловч бид найман хөлний оронд зөвхөн дөрвөн хөл ашиглаж байгаа тул яг ижил биеийн хөдөлгөөн хийхгүй.

Дөрвөн хөлтэй бөгөөд эдгээр хөлөөрөө хөдөлгөөн хийдэг тул хөл тус бүрийн хөдөлгөөн нь бусад хөлтэй холбоотой байдаг.

Хөлтэй роботууд нь дугуйтай хамтрагчдаасаа илүү газар нутгийг илүү сайн зохицуулж, олон янзын, амьтны арга барилаар хөдөлдөг. Гэсэн хэдий ч энэ нь хөлтэй роботуудыг илүү төвөгтэй болгож, олон үйлдвэрлэгчдэд хүртээмжгүй болгодог. мөн серво мотор эсвэл stepper мотор дээр суурилсан бөгөөд дугуй хэлбэртэй роботод ашиглах боломжтой DC мотороос илүү үнэтэй байдаг тул бүтээгчийг бүтээхийн тулд үйлдвэрлэгчийн зарцуулах зардал, өндөр төсөөлөл нь дөрөв дахин нэмэгддэг.

Давуу тал

Дөрвөн хөл нь байгальд элбэг дэлбэг байх болно, учир нь дөрвөн хөл нь идэвхгүй тогтвортой байдлыг хангах эсвэл байрлалаа идэвхтэй тохируулахгүйгээр зогсож байх боломжийг олгодог. Роботуудын хувьд ч мөн адил. Дөрвөн хөлтэй робот нь илүү хөлтэй роботоос хямд бөгөөд энгийн боловч тогтвортой байдлыг хангаж чаддаг.

Алхам 2: Гол хөдөлгөгч нь Servo Motors юм

Википедиад тодорхойлсон сервомотор бол эргэлтэт буюу шугаман идэвхжүүлэгч бөгөөд өнцгийн буюу шугаман байрлал, хурд, хурдатгалыг нарийн хянах боломжийг олгодог. [1] Энэ нь байрлалыг эргэх мэдрэх төхөөрөмжтэй холбосон тохиромжтой мотороос бүрдэнэ. Энэ нь харьцангуй боловсронгуй хянагч шаарддаг бөгөөд ихэвчлэн тусгай зориулалтын модуль нь сервомотортой ашиглахад зориулагдсан байдаг.

Сервотор нь тодорхой ангиллын мотор биш боловч servomotor гэсэн нэр томъёог ихэвчлэн хаалттай хэлхээний хяналтын системд ашиглахад тохиромжтой мотор гэж нэрлэдэг.

Ерөнхийдөө хяналтын дохио нь дөрвөлжин долгионы импульсийн галт тэрэг юм. Хяналтын дохионы нийтлэг давтамж нь 44 Гц, 50 Гц, 400 Гц юм. Эерэг импульсийн өргөн нь servo байрлалыг тодорхойлдог. Импульсийн өргөн нь 0.5 м орчим байвал servo эвэр нь зүүн тийш хазайхад хүргэдэг (ерөнхийдөө тухайн servo -оос хамааран 45-90 градус орчим). Эерэг импульсийн өргөн нь 2.5см -ээс 3.0см хүртэл байвал servo нь аль болох баруун тийш хазайх болно. Импульсийн өргөн 1.5 м орчим байвал серво 0 градусын төвийг сахисан байрлалд байлгах болно. Өндөр хүчдэлийн гаралт нь ихэвчлэн 2.5 вольтоос 10 вольтын хооронд байдаг (ердийн 3V). Бага хүчдэлийн гаралт нь -40mV -аас 0V хооронд хэлбэлздэг.

Алхам 3: ПХБ хийх (JLCPCB үйлдвэрлэсэн)

JLCPCB -ийн тухай

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) нь Хятадад ПХБ-ийн хамгийн том прототип үйлдвэрлэгч бөгөөд ПХБ-ийн хурдан загвар, жижиг багц ПХБ үйлдвэрлэлд мэргэшсэн өндөр технологийн үйлдвэрлэгч юм.

ПХБ -ийн үйлдвэрлэлд 10 гаруй жил ажилласан туршлагатай JLCPCB нь дотооддоо болон гадаадад 200,000 гаруй үйлчлүүлэгчтэй бөгөөд ПХБ -ийн прототип хийх 8000 гаруй онлайн захиалга, ПХБ -ийн цөөн тоогоор үйлдвэрлэдэг. Жилийн үйлдвэрлэлийн хүчин чадал нь 200,000 кв. төрөл бүрийн 1, 2, олон давхаргат ПХБ-ийн хувьд. JLC бол том хэмжээтэй, худгийн тоног төхөөрөмж, хатуу удирдлага, дээд зэргийн чанартай мэргэжлийн ПХБ үйлдвэрлэгч юм.

Манай төсөл рүү буцах

ПХБ -ийг үйлдвэрлэхийн тулд би ПХБ -ийн олон үйлдвэрлэгчдийн үнийг харьцуулж үзсэн бөгөөд энэ хэлхээг захиалахын тулд хамгийн сайн ПХБ нийлүүлэгчид болон хамгийн хямд ПХБ нийлүүлэгчдийг JLCPCB -ээс сонгосон. Миний хийх ёстой зүйл бол гербер файлыг байршуулах, ПХБ -ийн зузаан, тоо хэмжээ гэх мэт параметрүүдийг тохируулахын тулд хэдхэн товшилт хийхэд л би ПХБ -ээ тавхан хоногийн дараа авахын тулд ердөө 2 доллар төлсөн.

Холбогдох схемийн зургийг харуулсны дагуу би Arduino Nano -ийг ашиглан системийг бүхэлд нь удирдаж, энэ төслийг илүү сайн болгохын тулд аалзны робот хэлбэрийг бүтээсэн.

Та эндээс Circuit (PDF) файлыг авах боломжтой. Дээрх зургуудаас харахад ПХБ нь маш сайн үйлдвэрлэгдсэн бөгөөд надад зориулагдсан аалз хэлбэртэй ПХБ хэлбэртэй бөгөөд бүх шошго, лого нь гагнуурын явцад надад туслах болно.

Хэрэв та ижил хэлхээний дизайны захиалга өгөхийг хүсч байвал энэ хэлхээний Gerber файлыг эндээс татаж авах боломжтой.

Алхам 4: Найрлага

Одоо энэ төсөлд шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг авч үзье, ингэснээр миний хэлсэнчлэн би Arduino Nano -ийг ашиглан роботын дөрвөн хөлтэй 12 servo моторыг ажиллуулж байна. Төсөлд Cozmo нүүрийг харуулах OLED дэлгэц, роботыг андроид програмаар удирдах bluetooth модуль багтсан болно.

Ийм төслийг бий болгохын тулд бидэнд дараахь зүйлс хэрэгтэй болно.

• - Бид үүнийг JLCPCB -ээс захиалсан ПХБ
• - Хөл тус бүрт 3 servo санаж байхдаа 12 Servo мотор:
• - Нэг Arduino Nano:
• - HC-06 Bluetooth модуль:
• - Нэг OLED дэлгэцийн дэлгэц:
• - 5 мм RGB LED:
• - Зарим толгой холбогч:
• - Роботын бие нь 3D принтер ашиглан хэвлэхэд шаардлагатай байдаг

Алхам 5: Робот угсрах

Одоо бид ПХБ -ийг бэлэн болгож, бүх эд ангиудыг маш сайн гагнаж байна, үүний дараа бид роботын биеийг угсрах хэрэгтэй, процедур нь маш энгийн тул миний харуулсан алхмуудыг дагана уу. нэг нь бидэнд холболтын зориулалттай хоёр servo мотор, энэ жижиг хавсралттай Coxa, Femur, Tibia хэвлэмэл хэсгүүд хэрэгтэй болно.

Роботын биеийн хэсгүүдийн талаар та түүний STL файлыг эндээс татаж авах боломжтой.

Эхний servo -оос эхлээд залгуурт нь байрлуулж боолтоор нь барьсны дараа бэхэлгээний боолтыг байрлуулалгүйгээр servos сүхийг 180 ° -аар эргүүлээд femur -ийг шилбэнтэй холбох дараагийн хэсэгт шилжинэ. Эхний servo үений сүх ба бэхэлгээний хэсгийг ашиглана. Хөлийг дуусгах сүүлчийн алхам бол хоёр дахь үеийг байрлуулах явдал юм, энэ бол хөлний гурав дахь хэсгийг барих хоёр дахь servo гэсэн үг бөгөөд энэ бол Coxa хэсэг юм.

Дөрвөн хөлөө бэлэн болгохын тулд бүх хөл дээр ижил зүйлийг давт. Үүний дараа дээд явах эд ангиудыг аваад бусад servo -ийг залгуурт хийж, хөл бүрийг зохих servo -той холбоно. Хамгийн сүүлд хэвлэсэн ганцхан хэсэг нь роботын явах эд ангиудын доод хэсэг бөгөөд энд бид самбараа байрлуулах болно

Алхам 6: Андройд апп

Андройдын талаар ярих нь танд боломжийг олгодог

Bluetooth -ээр дамжуулан роботтойгоо холбогдож, урагш, хойшоо, зүүн тийш эргэх хөдөлгөөнийг хийснээр энэ өнгөний хүрднээс хүссэн өнгийг сонгон роботын гэрлийн өнгийг бодит цаг хугацаанд хянах боломжтой болно.

Та энд байгаа линкээс андройд програмыг үнэгүй татаж авах боломжтой

Алхам 7: Arduino код ба туршилтын баталгаажуулалт

Одоо бид роботыг ажиллуулахад бараг бэлэн боллоо, гэхдээ бид эхлээд үений өнцгийг тохируулах хэрэгтэй, ингэснээр servo бүрийг 90 градусаар холбосноор servo бүрийг зөв байрлалд оруулах боломжийг олгодог тохиргооны кодыг байршуулаарай. 7V -ийг холбохоо бүү мартаарай. Роботыг ажиллуулахын тулд DC батерей.

Дараа нь бид Android програм ашиглан роботыг удирдах үндсэн програмыг байршуулах хэрэгтэй. Хоёр програмыг та эдгээр линкээс татаж авах боломжтой.

- Серво кодын хэмжээг нэмэгдүүлэх: татаж авах линк- Аалз роботын үндсэн програм: татаж авах линк

Кодыг байршуулсны дараа би үндсэн код дээр хийсэн Cozmo роботын инээмсэглэлийг харуулахын тулд OLED дэлгэцийг холбосон.

Дээрх зурган дээрх залуус таны харж байгаагаар робот миний ухаалаг гар утаснаас илгээсэн бүх зааврыг дагаж цөцгийн тосыг илүү сайн болгохын тулд бусад сайжруулалтыг хийсээр байна.