Hexapod: 14 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Би хэдэн жилийн турш тоглож, робот бүтээх сонирхолтой байсан бөгөөд надад Зентагаас маш их урам зориг өгсөн, эндээс та түүний Youtube сувгийг https://www.youtube.com/channel/UCmCZ-oLEnCgmBs_T болон түүний вэбсайтыг http дээрээс олж болно.: //zentasrobots.com.

Олон янзын борлуулагчдын олон иж бүрдлийг интернетээс олж болно, гэхдээ тэдгээр нь маш өндөр өртөгтэй, 4 DoF зургаан өнцөгт модны хувьд 1.500 доллар хүртэл байдаг бөгөөд хятадын иж бүрдэл чанар муутай байдаг. Тиймээс, би өөрийн арга хэлбэрээр hexapod хэлбэрээр бүтээхээр шийдсэн. Zenta-ийн Hexapod Phoenix-ээс санаа аван та үүнийг Youtube сувгаас олох болно (мөн https://www.lynxmotion.com/c-117-phoenix.aspx дээрээс олж болох иж бүрдлийг би эхнээс нь бүтээж эхлэв.

Дараах зорилтууд/шаардлагуудыг өөрийнхөөрөө тохируулсан бол бий болгохын тулд:

1.) Маш их хөгжилтэй байж, шинэ зүйл сураарай.

2.) Зардалд суурилсан загвар (хараал ид, миний компани намайг бүхэлд нь сүйтгэсэн)

3.) Давхар модоор хийсэн эд анги (ихэнх хүмүүс болон надад мод огтлоход хялбар байдаг тул

4.) Үнэгүй байгаа хэрэгслүүдийг ашиглах (програм хангамж)

Тэгэхээр, миний өнөөг хүртэл хэрэглэж байсан зүйл юу вэ?

a) Механик дизайны хувьд SketchUp.

б) 4 мм ба 6 мм хэмжээтэй модны мод.

c) Arduino Uno, Mega, IDE.

d) Дижитал стандарт серво (амазоноос сайн үнээр олддог).

д) Досуки ба Бандсава, өрөмдлөгийн машин, зүлгүүрийн цаас, файл.

Алхам 1: Хөл ба Servo хаалт хийх

Эхлээд би робот хэрхэн хийх талаар интернэтэд судалгаа хийж байсан боловч механик дизайн хийх талаар сайн мэдээлэл олж чадаагүй байна. Тиймээс би маш их тэмцэж байсан бөгөөд эцэст нь SketchUp ашиглахаар шийдсэн.

SketchUp ашиглан хэдэн цагийн турш суралцсаны дараа би хөлний анхны загвараа хийж дуусгалаа. Гуяны ясыг миний ашиглаж буй серво эвэрний хэмжээгээр оновчтой болгосон. Миний олж мэдсэнээр анхных нь 1 инч орчим диаметртэй юм шиг харагдаж байна, гэхдээ миний servo эвэр 21 мм байна.

Зөв масштабтай хэвлэх нь миний компьютер дээр SketchUp -тэй зөв ажиллахгүй байсан тул би үүнийг PDF хэлбэрээр хадгалж, 100%хэвлэж, хэмжилт хийж, эцэст нь зөв масштабтай коэффициентоор дахин хэвлэв.

Эхний туршилтаар би зөвхөн хоёр хөлтэй урлаг бүтээж байсан. Үүний тулд би хоёр самбарыг овоолж, хэвлэмэл хуудсыг нааж (ханын цаасны хувьд), загварыг гар урлалын туузаар хайчилж авав.

Ашигласан материал: 6 мм (1/2 инч) мод

Дараа нь би хэдэн туршилт хийсэн, би баримтжуулаагүй, зарим оновчлол хийсэн. Таны харж байгаагаар шилбэний яс, гуяны ясны хэмжээ арай том байна.

Серво эвэрийг гуя руу холбохын тулд 2 мм материалыг таслах шаардлагатай. Үүнийг янз бүрийн аргаар хийж болно. Чиглүүлэгч эсвэл Forstner өрмийн тусламжтайгаар. Forstner -ийн диаметр нь ердөө 200 мм байсан тул дайны дараах үеийг цүүцээр гараар хийх шаардлагатай болсон.

Алхам 2: Фемур ба Тибиаг оновчтой болгох

Би дизайныг бага зэрэг өөрчилсөн.

1.) Тибиа одоо миний ашиглаж буй сервог илүү сайн суулгаж байна.

2.) Фемур одоо арай жижиг (тэнхлэгээс тэнхлэг хүртэл 3 инч орчим) бөгөөд servo эвэртэй (21 мм диаметртэй) таарч байна.

Би 6 мм -ийн давхар модоор хийсэн 6 самбар ашиглаж, хоёр талт соронзон хальсаар наасан. Хэрэв энэ нь хангалттай хүчтэй биш бол та бүх самбарыг цооног өрөмдөж, боолт ашиглан бэхлэх боломжтой. дараа нь хэсгүүдийг туузан хөрөө ашиглан нэг удаа хайчилж авдаг. Хэрэв та хангалттай хатуу бол jigsaw ашиглаж болно:-)

Алхам 3: Servo хаалт хийх

Одоо servo хаалт хийх цаг болжээ. Энэ нь миний ашиглаж байсан servo -той холбоотой хүчтэй хийгдсэн. Бүх эд ангиуд нь 6 мм хэмжээтэй beech модоор хийгдсэн бөгөөд дараагийн алхамыг үзнэ үү.

Алхам 4: Servo хаалт огтлох, угсрах

Дахин хэлэхэд би зурвас дээрх зургаан хэсгийг зэрэг таслав. Арга нь өмнөхтэй ижил байна.

1.) Хоёр талт соронзон хальс ашиглан хавтанг хооронд нь наа.

2.) Зүсэх явцад илүү тогтвортой байхын тулд эрэг (энд харуулаагүй болно).

Дараа нь би гар урлалын зориулалттай цавуу, хоёр SPAX боолтыг ашигласан (зураг дээр хараахан ашиглаагүй байна).

Анхны зургаан өнцөгт модтой харьцуулахад би одоохондоо бөмбөг холхивч ашиглаагүй байна, харин би зөвхөн 3 мм -ийн эрэг, угаагч, өөрөө бэхлэх самар ашиглан хөлөө их бие/явах эд ангиар угсардаг.

Алхам 5: Хөлийг угсрах, турших

Эхний хоёр зураг дээр та хөлний анхны хувилбарыг харж болно. Дараа нь та хуучин болон шинэ хэсгүүдийн харьцуулалт, шинэ хэсгүүдийн харьцуулалтыг (хоёр дахь хувилбар) анхны хувилбартай нь (арын зураг) харах болно.

Эцэст нь та анхны хөдөлгөөний тест хийх болно.

Алхам 6: Биеийг бүтээх, угсрах

Миний биеийг зургуудаас сэргээн засварлахыг оролдсон. Лавлагааны хувьд би 1 "диаметртэй гэж таамагласан servo эвэр ашигласан. Тиймээс урд тал нь 4.5", дунд нь 6.5 "өргөн болно. Урт нь 7" гэж бодсон. Хожим нь би биеийн анхны иж бүрдлийг худалдаж аваад харьцуулж үзсэн. Би эх хувилбартайгаа маш ойртож байсан. Эцэст нь би анхны хувилбарын 1: 1 хувь болох гурав дахь хувилбарыг хийсэн.

Миний 6 мм -ийн давхар модоор хийсэн анхны биеийн иж бүрдэл, 4 мм -ийн давхар модоор хийсэн хоёрдахь хувилбарыг би хангалттай бат бөх, бат бөх болохыг олж мэдэв. Анхны иж бүрдлээс ялгаатай нь би servo эвэрийг дээд талд нь холбож байсан. материалаар дамжуулан (та үүнийг гуяны хамт харж болно). Үүний шалтгаан нь би үнэтэй хөнгөн цагаан эвэр худалдаж авах сэтгэлгүй, оронд нь аль хэдийн нийлүүлсэн хуванцар эвэр ашиглахыг хүсч байна. Өөр нэг шалтгаан нь би servo -д ойртож байгаа тул хуяглах хүч бага байна. Энэ нь илүү тогтвортой холболтыг бий болгодог.

Дашрамд хэлэхэд заримдаа Ганешийг онгоцонд байлгах нь сайн хэрэг юм. Миний найз Тежаст баярлалаа:-)

Алхам 7: Электроникийн анхны туршилтууд

Одоо бүх урлагийг нэгтгэж байна. За, энэ нь тийм ч үзэсгэлэнтэй биш гэдгийг би мэднэ, гэхдээ үнэндээ би маш их туршилт хийж байна. Видео бичлэг дээр та урьдчилан тодорхойлсон хэд хэдэн энгийн дарааллыг тоглож байгааг харж болно, үнэндээ урвуу кинематик хэрэгжээгүй байна. Урьдчилан тодорхойлсон алхалт нь зөв ажиллахгүй байна, учир нь энэ нь 2 DoF -ийн загвар юм.

Энэ жишээнд би Lynxmotion-ийн SSC-32U серво хянагчийг ашиглаж байна, та үүнийг эндээс олж болно:

Хэдэн өдрийн өмнө би бас нэг ХОУХ-ны хянагч ашиглаж байсан (Adafruit 16 сувгийн ХОУХ-ны хянагч, https://www.adafruit.com/product/815), гэхдээ ХЗХ нь servo-ийг удаашруулах гэх мэт зарим онцлог шинж чанартай байдаг.

Тиймээс, одоо болтол ийм байна. Дараа нь би урвуу кинематик (IK) ажлыг хэрхэн яаж хийхийг олж мэдэх хэрэгтэй, магадгүй би SSC хянагч дээр урьдчилан тодорхойлсон шиг энгийн алхалтыг програмчлах болно. Https://github.com/KurtE/Arduino_Phoenix_Parts энд ашиглахад бэлэн жишээг би аль хэдийн олсон боловч одоохондоо үүнийг ажиллуулж амжаагүй байна. Яагаад гэдгийг нь мэдэхгүй байна, гэхдээ би ажиллаж байна.

Тиймээс хийх ёстой товч жагсаалтыг энд оруулав.

1.) SSC -т бүтээх гэх мэт энгийн алхалтыг програмчлах.

2.) Arduino Phoenix -ийн PS3 хянагчийн анги/боодол програмчлах.

3.) KurtE -аас ажиллаж байгаа кодыг авах эсвэл өөрийн кодоо бичих.

Миний ашиглаж буй сервосуудыг би Amazon дээрээс олсон https://www.amazon.de/dp/B01N68G6UH/ref=pe_3044161_189395811_TE_dp_1. Үнэ нь маш сайн, гэхдээ чанар нь хамаагүй дээр байж магадгүй юм.

Алхам 8: Эхний энгийн алхах тест

Сүүлийн алхам дээр хэлсэнчлэн би өөрийн алхах дарааллыг програмчлахыг хичээсэн. Энэ бол механик тоглоом шиг маш энгийн зүйл бөгөөд үүнийг миний ашиглаж буй биед тохируулаагүй болно. Энгийн шулуун бие хамаагүй дээр байх болно.

Тиймээс, танд хөгжилтэй байхыг хүсэн ерөөе. Би одоо IK сурах ёстой;-)

Тэмдэглэл: Хөлийг анхааралтай ажиглахад зарим servo хачин зан гаргаж байгааг харах болно. Миний хэлэх гэсэн зүйл бол тэд үргэлж жигд хөдөлдөггүй, магадгүй би тэднийг өөр сервоор солих шаардлагатай болдог.

Алхам 9: PS3 хянагчийг зөөвөрлөх

Өнөө өглөө би Финиксийн кодын боодол бичихээр ажиллаж байсан. Үүнийг хийхийн тулд надад хэдэн цаг, ойролцоогоор 2-3 цаг зарцуулсан. код нь дибаг хийгээгүй бөгөөд би консол дээр нэмэлт дибаг хийхийг нэмж оруулсан. Энэ нь одоог хүртэл ажилладаг:-)

Дашрамд хэлэхэд намайг Финикс кодыг ажиллуулж байх үед бүх servo урвуу (эсрэг чиглэлд) ажиллаж байгаа юм шиг харагдаж байна.

Хэрэв та өөрөө туршиж үзэхийг хүсч байвал танд KurtE -ийн код хэрэгтэй болно https://github.com/KurtE/Arduino_Phoenix_Parts. Кодыг суулгах зааврыг дагана уу. Phoenix_Input_PS фолдерыг Arduino номын сангийн фолдерт (ихэвчлэн таны ноорог хавтасны дэд хавтас), Phoenix_PS3_SSC32 фолдерыг өөрийн ноорог хавтсанд хуулж ав.

Мэдээлэл: Хэрэв та Arduino болон багаж хэрэгслийн талаар туршлагагүй, ямар нэгэн асуудал гарвал Arduino нийгэмлэгтэй холбоо барина уу (www.arduino.cc). KurtE -ийн Финикс кодтой холбоотой асуудал гарвал түүнтэй холбоо барина уу. Баярлалаа.

Анхааруулга: Кодыг ойлгох нь миний бодлоор эхлэгчдэд юу ч биш тул та C/C ++, програмчлал, алгоритмыг сайн мэддэг байх ёстой. Код нь #defines -ээр хянагддаг маш олон нөхцөлт хөрвүүлсэн кодтой тул унших, ойлгоход маш хэцүү болгодог.

Hardwarelist:

• Arduino Mega 2560
• USB хост бамбай (Arduino -ийн хувьд)
• PS3 хянагч
• LynxMotion SSC-32U серво хянагч
• Батерей 6 В (бүх HW -ийн шаардлагыг уншина уу, эс тэгвээс үүнийг гэмтээж болно)
• Arduino IDE
• Шаардлагатай бол зарим USB кабель, унтраалга болон бусад жижиг эд анги.

Хэрэв та PS2 контроллерт дуртай бол интернетээс Arduino -той хэрхэн холбогдох талаар маш их мэдээлэл олж авах болно.

Тиймээс тэвчээртэй байгаарай. Програм хангамж зөв ажиллаж байх үед би энэ алхамыг шинэчлэх болно.

Алхам 10: Эхний IK тест

Би илүү сайн ажилладаг Phoenix кодын өөр портыг олсон (https://github.com/davidhend/Hexapod), магадгүй надад бусад кодын тохиргооны асуудал байгаа байх. Код нь жаахан алдаатай мэт санагдаж байгаа бөгөөд алхалт нь тийм ч жигд биш харагдаж байна, гэхдээ миний хувьд энэ бол том алхам юм.

Код нь үнэхээр туршилтын шинж чанартай болохыг анхаарч үзээрэй. Би маш их зүйлийг цэвэрлэж, засах ёстой бөгөөд дараагийн өдрүүдэд шинэчлэлтийг нийтлэх болно. PS3 порт нь аль хэдийн хэвлэгдсэн PS3 порт дээр суурилсан бөгөөд би PS2 болон XBee файлуудыг хаясан.

Алхам 11: IK -ийн хоёрдахь тест

Шийдэл нь маш амархан байсан. Би тохиргооны зарим утгыг засаж, бүх servo өнцгийг эргүүлэх ёстой байсан. Одоо ажиллаж байна:-)

Алхам 12: Тибиа ба Кокса EV3

Би эсэргүүцэж чадаагүй тул шинэ tibias, coxa (servo хаалт) хийлээ. Энэ бол одоо миний хийсэн гурав дахь хувилбар юм. Шинүүд нь илүү дугуй хэлбэртэй, илүү органик/бионик харагддаг.

Тиймээс бодит байдал ийм байна. Hexapod ажиллаж байгаа боловч зарим зүйлд асуудалтай хэвээр байна.

1.) BT яагаад 2..3 секунд хоцорч байгааг олж мэдээгүй байна.

2.) Servo чанар муу байна.

Зүйл хийх:

* Сервүүдийн утсыг сайжруулах шаардлагатай байна.

* Сайн зай эзэмшигч хэрэгтэй.

* Цахилгаан хэрэгслийг холбох арга замыг хайж олох хэрэгтэй.

* Сервүүдийг дахин тохируулаарай.

* Батерейнд мэдрэгч, хүчдэлийн монитор нэмж оруулах.

Алхам 13: Гөлгөр хэлбэрийн фемур

Хэдэн өдрийн өмнө би өмнөх гуяны ясандаа бүрэн сэтгэл хангалуун бус байсан тул аль хэдийн шинэ яс хийсэн. Эхний зураг дээр та ялгааг олж харах болно. Хуучин нь төгсгөлд нь 21 мм диаметртэй, шинэ нь 1 инч диаметртэй байв. Би тээрэмдэх машинаараа гуяны нүхийг энгийн туслах хэрэгслээр хийснийг дараагийн гурван зургаас харж болно.

Угаалтуурыг гуя руу оруулахаасаа өмнө бүх нүхийг өрөмдөх нь зүйтэй бөгөөд эс тэгвээс энэ нь хэцүү болж магадгүй юм. Серво эвэр нь маш сайн тохирдог, энд харуулаагүй дараагийн алхам нь ирмэгийг дугуй хэлбэртэй болгож өгдөг. Үүний тулд би 3 мм радиустай чиглүүлэгчийг ашигласан.

Сүүлийн зураг дээр та хуучин болон шинэ хоёрын харьцуулалтыг харах болно. Та юу гэж бодож байгаагаа мэдэхгүй байна, гэхдээ надад шинэ зүйл илүү таалагдаж байна.

Алхам 14: Эцсийн алхамууд

Би энэ хичээлийг одоо дуусгах болно, эс тэгвээс энэ нь төгсгөлгүй үлгэр болно:-).

KurtE -ийн Phoenix кодыг миний зарим өөрчлөлтүүдтэй хамт ажиллуулахыг харах видео би танд байна. Робот төгс хөдөлж чадахгүй байна, уучлаарай, гэхдээ хямд үнэтэй servo -ийн чанар муу байна. Би өөр серво захиалсан, дөнгөж хоёрыг нь сайн туршиж үзээд хүргэлтийг хүлээж байна. Уучлаарай, би робот шинэ servo -той хэрхэн ажилладагийг харуулах боломжгүй байна.

Арын харах: 10 к тогны зүүн талд 20 ампер гүйдлийн мэдрэгч. Робот алхаж байхдаа 5 ампер амархан зарцуулдаг. 10 к -ийн савны баруун талд та зарим статусын мэдээллийг харуулсан OLED 128x64 пикселийг харах болно.

Урд харах: HC-SR04 энгийн хэт авианы мэдрэгч, SW-д хараахан нэгтгэгдээгүй байна.

Баруун талаас харах: MPU6050 хурдасгуур ба гиро (6 тэнхлэг).

Зүүн талаас харах: Piezo чанга яригч.

Механик дизайныг servo -оос бусад нь одоо бараг хийгддэг. Тиймээс дараагийн даалгавар бол зарим мэдрэгчийг SW -д нэгтгэх явдал юм. Үүний тулд би ашиглаж буй SW ашиглан GitHub данс үүсгэсэн бөгөөд энэ нь KurtE -ийн Phoenix SW -ийн агшин зураг дээр суурилсан болно.

OLED:

Миний GitHub: