Quadruped Spider Robot - GC_MK1: 8 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Ang spider robot a.k.a. GC_MK1 ay sumusulong at paatras at maaari ring sumayaw depende sa code na na-load sa Arduino. Gumagamit ang robot ng 12 micro servo motors (SG90); 3 para sa bawat binti. Ang ginamit na kontrol upang makontrol ang mga servo motor ay isang Arduino Nano. Gumagamit din kami ng isang 12V na baterya na naibaba sa 5V sa pamamagitan ng paggamit ng isang DC-DC converter, at pagkatapos ay pinakain sa VIN pin upang mapagana ang Arduino at servo motors din. Ang lahat ng mga bahagi para sa katawan ng robot ay naka-print na 3D.

Hakbang 1: Mga Pangunahing Paliwanag

Servo Motors:

• Ang mga motor ng servo ay madalas na ginagamit paikutin at itulak o hilahin ang mga bagay na may ganap na katumpakan.
• Ang isang servo motor ay binubuo ng isang maliit na DC motor at isang pares ng mga gears na kumukuha ng mataas na bilis ng motor at pinabagal ito habang pinapataas ang metalikang kuwintas ng output shaft sa servo.
• Ang mas mabibigat na trabaho ay nangangailangan ng mas maraming metalikang kuwintas (Ang mga metal gears ay ginagamit sa mga motor na servo upang makagawa ng mas maraming metalikang kuwintas habang ang mga plastik para sa mas kaunting metalikang kuwintas).
• Mayroon ding isang posisyonal sensor sa isa sa mga gears ng motor na konektado sa isang maliit na circuit board. Ang circuit board ay nagde-decode ng mga signal upang matukoy kung gaano kalayo kailangang iikot ang servo depende sa signal mula sa gumagamit. Pagkatapos, ihinahambing nito ang nais na posisyon sa aktwal na posisyon at nagpapasya kung aling direksyon ang paikutin.
• Ginagamit ang Pulse Width Modulation (PWM) upang makontrol ang posisyon ng servo motor. Ang mga motor ng servo ay naaktibo kapag nakatanggap sila ng isang signal ng kontrol (pulso). Ang pulso ay isang paglipat mula sa mababang boltahe hanggang sa mataas na boltahe, kadalasan, ang pulso ay mananatiling mataas sa ilang oras.
• Ang mga motor ng Servo ay may posibilidad na gumana sa isang saklaw na 4.5 hanggang 6 volts at isang pulse train na mga 50 hanggang 60 Hz.
• 50HZ = 1 / 20ms >> PWM = 20ms

Mga uri ng Servo Motor

1. Posisyon ng Pag-ikot ng Posisyon >> Paikutin ang tungkol sa 180 degree / kalahating bilog.
2. Patuloy na Pag-ikot Servo >> Paikutin sa alinmang direksyon nang walang katiyakan.
3. Linear Servo >> Mayroong isang karagdagang mekanismo (rak at pinion) upang lumipat sa isang pabalik-balik na direksyon sa halip na pabilog.

Hakbang 2: Mga Bahagi:

1x Arduino Nano Microcontroller:

12x SG90 Servo Motors

1x Mini breadboard:

/ o /

1x Prototype ng PCB Board:

1x 12V Baterya: (Ito ang ginamit ko, maaari mo ring magamit ang ibang baterya)

F to F Jumpers at M to M Jumpers:

1x DC sa DC Boost Converter

Hakbang 3: 3D Naka-print na Mga File

Itaas na Bahagi ng Robot Spider Body (Kaliwa) || Mas mababang Bahagi ng Robot Spider Body (Kanan)

Ginamit ko ang Fusion 360 at ang aking Prusa i3 MK3 upang mai-print ang lahat ng mga bahagi para sa spider robot. Binago ko ang kama upang magkasya ang aking baterya, ngunit maling kinalkula ko ang mga sukat, kaya kinailangan kong hawakan ang baterya mismo para sa demo. Gumagawa na sa GC_MK2!

Kung hindi mo kailangan ng isang mas malaking kama o anumang iba pang pagbabago, maaari mong gamitin ang kasalukuyang mga file sa bagay na bagay (link sa ibaba).

Thingverse Bahagi para sa Spider Robot

Mga file ng STL para sa na-update na katawan ng spider robot (Mas malawak para sa mas malaking baterya)

Hakbang 4: Mga Diagram ng Mga Kable

Hakbang 5: Paano Bumuo

Hakbang 6: Nakatutulong na Mga Larawan

Hakbang 7: Arduino Code

Upang makuha ang lahat ng mga motor na servo sa parehong paunang posisyon, kailangan mong i-upload muna ang file ng arduino legs sketch (Legs.ino).

Matapos mong makumpleto ang hakbang sa itaas, maaari kang magdagdag ng mga turnilyo (gumagana rin ang mga kurbatang zip) sa mga servo motor arm at higpitan ang mga ito.

Mag-download at mag-install ng FlexiTimer2 library bago mag-upload ng sketch ng programa na 1 at 2.

FlexiTimer2 Library

Handa ka na ngayong mag-upload ng Program1.ino o Program2.ino upang tumakbo sa Arduino.

Legs.ino

// Hanapin ang paunang posisyon ng mga binti

// RegisHsu 2015-09-09

# isama

Servo servo [4] [3];

// tukuyin ang mga port ng servos

const int servo_pin [4] [3] = {{2, 3, 4}, {5, 6, 7}, {8, 9, 10}, {11, 12, 13}};

walang bisa ang pag-setup ()

{// ipasimula ang lahat ng mga servo para sa (int i = 0; i <4; i ++) {para sa (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].attach (servo_pin [j]); pagkaantala (20); }}}

walang bisa loop (walang bisa)

{para (int i = 0; i <4; i ++) {para sa (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].write (90); pagkaantala (20); }}}

Ang dalawa pang mga sketch ng Arduino ay masyadong mahaba upang mai-post dito.

Suriin ang link sa ibaba.

Ang link ng folder ng Google drive sa lahat ng mga file. (May kasamang Arduino sketch files at flexitimer2 library)

Mga File ng Spider Robot

Credit sa RegisHsu para sa mga file ng sketch ng Arduino.