"Milya" ang Quadruped Spider Robot: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Batay sa Arduino Nano, ang Miles ay isang spider robot na gumagamit ng 4 Legs nito upang maglakad at maneuver. Gumagamit ito ng 8 SG90 / MG90 Servo motors bilang mga actuator para sa mga binti, binubuo ng isang pasadyang PCB na ginawa upang mapatakbo at makontrol ang mga servos at ang Arduino Nano. Ang PCB ay may nakalaang mga puwang para sa IMU module, Bluetooth module at kahit IR sensor array upang gawin ang robot nagsasarili. Ang Katawan ay gawa sa laser cut 3mm acrylic sheet, maaaring naka-print din sa 3D. Ito ay isang mahusay na proyekto para sa mga mahilig sa pagtuklas ng kabaligtaran kinematics sa robotics.

Ang code at mga aklatan, Gerber file at STL / step na mga file para sa proyekto ay magagamit kapag hiniling. Magagamit din ang Miles bilang isang Kit, DM para sa mga detalye.

Ang proyektong ito ay inspirasyon ng mePed (www.meped.io) at gumagamit ng isang na-upgrade na code na inspirasyon nito.

Mga gamit

Mga sangkap na kinakailangan:

Opsyonal ay minarkahan bilang ~

• Milya PCB (1)
• Mga bahagi ng Mile Mekanikal na Katawan
• SG90 / MG90 servo motors (12)
• Aduino Nano (1)
• LM7805 Boltahe regulator (6)
• Slide Switch (1)
• 0.33uF Electrolytic cap (2)
• 0.1uF electrolytic cap (1)
• 3.08mm 2 pin Pheonix konektor (1)
• 2 pin Relimate na konektor (1) ~
• 10 pin Relimate Connector (1) ~
• 4 sa Relatibong konektor (1) ~
• Mga male header pin para sa mga konektor ng servo

Hakbang 1: Pagdidisenyo ng Skema at mga PCB

Dinisenyo ko ang aking mga PCB sa Altium software (upang mag-download ng click dito). 12 SG90 / MG90 servos ay maaaring ubusin ng hanggang 4-5 Amps kung ang lahat ay gumagana nang sabay-sabay, kaya ang disenyo ay nangangailangan ng mas mataas na kasalukuyang mga kakayahan sa output. Gumamit ako ng 7805 Voltage regulator para sa paggana ng mga servos, ngunit maaari itong output max 1 Amp kasalukuyang. Upang malutas ang isyung ito, ang 6 LM7805 ICs ay konektado sa kahanay upang madagdagan ang kasalukuyang output.

Ang Matematika at Gerber ay matatagpuan dito.

Ang mga tampok sa disenyo na ito ay may kasamang:

• Ang MPU6050 / 9250 ay ginagamit para sa pagsukat ng anggulo
• Hanggang sa 6 Amp kasalukuyang output
• Isolated Servo power supply
• Output ng HCsr04 Ultrasonic Sensor
• Nagbibigay din ng mga peripheral para sa Bluetooth at I2C.
• Ang lahat ng mga analog na pin ay ibinibigay sa isang Relate para sa konektor ng Sensors at actuators
• 12 output ng Servo
• LED Indication ng Power

Mga pagtutukoy ng PCB:

• Ang laki ng PCB ay 77 x 94 mm
• 2 layer FR4
• 1.6 mm

Hakbang 2: Pag-solder ng Mga Bahagi at Pag-upload ng Code

Paghinang ng mga sangkap sa pataas na pagkakasunud-sunod ng taas ng mga bahagi, na nagsisimula muna sa mga bahagi ng SMD.

Mayroon lamang isang risistor ng SMD sa disenyo na ito. Magdagdag ng mga babaeng pin ng header para sa Arduino at LM7805 upang mapalitan ito kung kinakailangan. Mga solder male header pin para sa mga konektor ng servo at iba pang mga bahagi sa lugar.

Ang disenyo ay may hiwalay na 5V para sa mga servos at Arduino. Suriin ang mga shorts na may ground sa lahat ng indibidwal na riles ng kuryente ie ang output ng Arduino 5V, output ng Servo VCC at pag-input ng 12V phoenix.

Kapag nasuri ang PCB para sa mga maiikling shorts, handa nang mai-program ang Arduino. Magagamit ang test code sa aking github (Mag-click dito). I-upload ang test code at tipunin ang buong robot.

Hakbang 3: Pag-iipon ng Laser Cut Body:

Mayroong kabuuang 26 na bahagi sa disenyo na maaaring 3D na naka-print o laser na gupitin sa 2mm na mga sheet ng Acrylic. Gumamit ako ng pula at Asul na 2mm na mga sheet ng Acrylic upang bigyan ang robot ng hitsura ng Spiderman.

Ang katawan ay binubuo ng maraming mga link na maaaring maayos gamit ang M2 at M3 nut bolts. Ang mga servos ay naayos na may M2 nut bolts. Tiyaking idagdag ang mga baterya at PCB sa loob ng pangunahing katawan bago ayusin ang tuktok na plate ng enclosure.

Ang mga kinakailangang file ay matatagpuan sa aking github (Mag-click dito)

Hakbang 4: Mga Kable sa Lahat ng Up at Pagsubok ng Robot:

Tapusin na sa pamamagitan ng pagkonekta sa Mga Serbisyo sa pagkakasunud-sunod na ibinigay sa ibaba:

(D2) Front Left Pivot Servo

(D3) Front Left Lift Servo

(D4) Bumalik sa Kaliwa Pivot Servo

(D5) Bumalik sa Left Lift Servo

(D6) Bumalik sa Kanang Pivot Servo

(D7) Back Right Lift Servo

(D8) Front Right Pivot Servo

(D9) Front Right Lift Servo

Simulan ang robot gamit ang slide switch!

Hakbang 5: Mga Pagpapabuti sa Hinaharap:

Kabaligtaran Kinematics:

Gumagamit ang kasalukuyang code ng posisyonal na diskarte kung saan nagbibigay kami ng mga anggulo kung aling servo ang dapat lumipat upang makamit ang ilang kilusan. Ang kabaligtaran na kinematics ay magbibigay sa robot ng isang mas sopistikadong diskarte sa paglalakad.

Pagkontrol ng Bluetooth App:

Pinapayagan ng konektor ng UART sa PCB ang gumagamit na maglakip ng isang module ng bluetooth tulad ng HC-05 upang wireless na kontrolin ang robot gamit ang isang smartphone.