Hexabot: Bumuo ng isang Malakas na Tungkulin na Anim na paa na Robot !: 26 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:16

Ipapakita sa iyo ng Instructable na ito kung paano bumuo ng Hexabot, isang malaking anim na paa na platform ng robot na may kakayahang magdala ng isang pasahero ng tao! Ang robot ay maaari ding ganap na magsasarili kasama ang pagdaragdag ng ilang mga sensor at isang maliit na muling pagprogram. Itinayo ko ang robot na ito bilang isang pangwakas na proyekto para sa Making Things Interactive, isang kurso na inaalok sa Carnegie Mellon University. Karaniwan, ang karamihan sa mga proyekto ng robotics na nagawa ko ay nasa maliit na sukat, hindi hihigit sa isang paa sa kanilang pinakamalaking sukat. Sa kamakailang donasyon ng isang electric wheelchair sa CMU Robotics Club, naintriga ako sa pag-iisip na gamitin ang mga wheelchair motor sa ilang uri ng malaking proyekto. Nang ilabas ko ang ideya tungkol sa paggawa ng isang malaking bagay kay Mark Gross, ang propesor ng CMU na nagtuturo sa Making Things Interactive, ang kanyang mga mata ay nagningning tulad ng isang bata sa umaga ng Pasko. Ang kanyang tugon ay "Go for it!" Sa kanyang pag-apruba, kailangan ko talagang magkaroon ng isang bagay na maitatayo sa mga motor na ito. Dahil ang mga motor ng wheelchair ay napakalakas, siguradong nais kong gumawa ng isang bagay na masasakyan ko. Ang ideya ng isang gulong na sasakyan ay tila uri ng pagbubutas, kaya nagsimula akong mag-isip tungkol sa mga mekanismo ng paglalakad. Ito ay medyo mapaghamong dahil mayroon lamang akong dalawang motor sa aking itapon at nais pa ring lumikha ng isang bagay na may kakayahang lumipat, hindi lamang gumagalaw pasulong. Pagkatapos ng ilang nakakainis na mga pagtatangka sa pag-prototipo, nagsimula akong tumingin sa mga laruan sa internet upang makakuha ng ilang mga ideya. Natagpuan ko ang Tamiya Insect. Ito ay perpekto! Sa pamamagitan ng aking inspirasyon, nakalikha ako ng mga modelo ng CAD ng robot at sinimulan ang pagtatayo. Sa panahon ng paglikha ng proyektong ito, bobo ako at hindi kumuha ng anumang mga larawan habang ang tunay na proseso ng pagtatayo. Kaya, upang likhain ang Maituturo na ito, kinuha ko ang robot at kumuha ng mga larawan ng proseso ng pagpupulong nang sunud-sunod. Kaya, maaari mong mapansin na ang mga butas ay lilitaw bago ko pag-usapan ang tungkol sa pagbabarena sa kanila, at iba pang maliliit na pagkakaiba-iba na hindi magkakaroon kung nagawa ko ito nang tama! I-edit ang 1/20/09: Natuklasan ko iyon, sa ilang kadahilanan, Ang Hakbang 10 ay may eksaktong parehong teksto tulad ng Hakbang 4. Ang pagkakaiba na ito ay naitama. Sinasabi sa iyo ng Hakbang 10 ngayon kung paano ilakip ang mga motor, sa halip na sabihin sa iyo kung paano muling makina ang mga link ng motor. Gayundin, salamat sa Mga Tagubilin para sa pag-save ng isang kasaysayan ng mga pag-edit, simpleng nakahanap ako ng isang maagang bersyon na may tamang teksto at kopyahin / i-paste ito!

Hakbang 1: Modelo ng CAD

Gamit ang SolidWorks, lumikha ako ng isang modelo ng CAD ng robot upang madali kong mailagay ang mga bahagi at matukoy ang lokasyon ng mga butas para sa mga bolt na kumokonekta sa mga binti at magkakaugnay na robot sa frame. Hindi ko na-modelo ang mga bolt sa kanilang sarili upang makatipid ng oras. Ang frame ay ginawa mula sa 1 "x 1" at 2 "x 1" steel tubing. Ang isang folder ng bahagi, pagpupulong, at pagguhit ng mga file para sa robot ay maaaring ma-download sa ibaba. Kakailanganin mo ang SolidWorks upang buksan ang iba't ibang mga file. Mayroong ilang mga.pdf na guhit sa folder din, at magagamit din ito upang mai-download sa mga kasunod na hakbang ng ulat na ito.

Hakbang 2: Mga Kagamitan

Narito ang isang listahan ng mga materyales na kakailanganin mo upang maitayo ang robot: -41 talampakan ng 1 "square steel tubing, 0.065" wall-14 talampakan ng 2 "x 1" square na hugis-parihaba na tubo ng bakal, 0.065 "pader- Isang 1" x 2 "x 12" aluminyo bar-4 5 "3 / 4-10 bolts-2 3" 3 / 4-10 bolts-6 2 1/2 "1 / 2-13 bolts-6 1 1/2" 1/2 -13 bolts-2 4 1/2 "1 / 2-13 bolts- 4 3 / 4-10 standard nut- 6 3 / 4-10 nylon insert lock nuts- 18 1 / 2-13 nylon insert lock nuts- 2 3 1/2 "ID 1 / 2-13 U bolts- Maliit na bolts para sa mga itinakdang tornilyo (gumagana nang maayos ang 1 / 4-20) - Mga washer para sa 3/4" bolts- Washers ng 1/2 "bolts- 2 electric motor ng wheelchair (ang mga ito maaaring matagpuan sa ebay at maaaring nagkakahalaga mula $ 50 hanggang $ 300 bawat isa) - Ilang scrap kahoy at metal- Microcontroller (Gumamit ako ng isang Arduino) - Ang ilang perfboard (ang isang protinang taming ay maganda kung gumagamit ka ng isang Arduino) - 4 Mataas na kasalukuyang Mga relay ng SPDT (Ginamit ko ang mga automotive relay na ito) - 4 NPN Transistors na maaaring hawakan ang boltahe na inilabas mula sa baterya (ang TIP 120 ay dapat gumana nang maayos) - 1 mataas na kasalukuyang on / off switch- Isang 30 amp fuse- Inline fuse holder-14 gauge kawad- Iba't ibang mga electronics na naubos (resistors, diode, wire, crimp sa mga terminal, switch at pindutan) - Isang enclosure upang ilagay ang electronics- 12V selyadong lead acid baterya Mga karagdagang sangkap na maaaring gusto mong idagdag (ngunit hindi kinakailangan): - Isang upuan upang mai-mount sa iyong robot (kaya mo itong sakyan!) - Isang joystick upang makontrol ang robot

Hakbang 3: Gupitin at I-drill ang Metal

Matapos makuha ang metal, maaari mong simulan ang paggupit at pagbabarena ng iba't ibang mga bahagi, na kung saan ay isang napapanahong gawain. Magsimula sa pamamagitan ng pagputol ng mga sumusunod na dami at haba ng tubo ng bakal: 1 "x 1" - Riles ng frame: 4 na piraso 40 "ang haba - Mga link sa paa: 6 na piraso 24 "haba - Center cross member: 1 piraso 20" haba - Mga miyembro ng krus: 8 piraso 18 "ang haba - Mga suportang motor: 2 piraso 8" haba2 "x 1" - Mga binti: 6 na piraso 24 "ang haba - Leg sumusuporta: 4 na piraso 6 "mahaba Matapos ang pagputol ng tubo ng bakal, markahan at drill ang mga butas ayon sa mga guhit na ibinigay sa hakbang na ito (magagamit din ang mga guhit kasama ang mga CAD file sa Hakbang 1). Ang unang pagguhit ay nagbibigay ng mga lokasyon ng butas at laki para sa Mga suporta sa binti at suporta sa Motor. Ang pangalawang pagguhit ay nagbibigay ng mga laki ng butas at lokasyon para sa mga link ng Legs at Leg. * Tandaan * Ang mga laki ng butas sa mga guhit na ito ay ang malapit na sukat na magkasya para sa 3/4 "at 1/2" bolts, 49 / 64 "at 33/64", ayon sa pagkakabanggit. Natagpuan ko bagaman, na gumagamit lamang ng 3/4 "at 1/2" na mga drill bits ay gumagawa ng mas mahusay na mga butas. ay maluwag pa rin upang maipasok nang madali ang mga bolt, ngunit sapat na masikip upang matanggal ang maraming pagdulas sa mga kasukasuan, na gumagawa ng isang napaka-matatag na robot.

Hakbang 4: Makina ang Mga Link ng Motor

Matapos i-cut at i-drill ang metal, gugustuhin mong makina ang mga ugnayan na kumonekta sa motor at ilipat ang lakas sa mga binti. Pinapayagan ng maraming butas na baguhin ang laki ng hakbang ng robot (kahit na hindi mo magagawa iyon sa minahan, ipaliwanag ko kung bakit sa isang susunod na hakbang). Magsimula sa pamamagitan ng pagputol sa 12 "bloke ng aluminyo sa dalawa ~ 5" na piraso, pagkatapos i-drill at gilingan ang mga butas at puwang. Ang puwang ay kung saan ang motor ay nakakabit sa ugnayan, at ang sukat nito ay nakasalalay sa baras ng mga motor na mayroon ka. Matapos makina ang bloke, mag-drill ng dalawang butas na patayo sa puwang, at i-tap ang mga ito para sa mga itinakdang mga tornilyo (tingnan ang pangalawang imahe). Ang aking mga motor ay may dalawang flat sa baras, kaya't ang pagdaragdag ng mga itinakda na turnilyo ay nagbibigay-daan para sa labis na mahigpit na pagkakabit ng mga ugnayan. Kung wala kang mga kasanayan o kagamitan upang gawin ang mga pagkakaugnay na ito, maaari mong kunin ang iyong bahagi sa pagguhit sa isang machine shop para sa paggawa. Ito ay isang napaka-simpleng bahagi sa makina, kaya't hindi ka dapat gastusin ng magkano. Dinisenyo ko ang aking linkage na may isang flat-bottomed slot (upang ma-secure ko ito gamit ang isang preexisting bolt sa shaft ng motor, pati na rin samantalahin ang mga flat sa shaft), kaya't kinakailangan nito ang pag-machining. Gayunpaman, ang ugnayan na ito ay maaaring idisenyo nang walang puwang ngunit sa halip ay malaki sa pamamagitan ng butas, kaya't ang lahat ng gawain ay maaaring gawin sa teoretiko sa isang drill press. Ang pagguhit na ginamit ko para sa pag-machining ay maaaring ma-download sa ibaba. Ang pagguhit na ito ay nawawala ang sukat ng lalim ng puwang, na dapat markahan bilang 3/4 ".

Hakbang 5: Weld ang Frame

Sa kasamaang palad, hindi ako kumuha ng mga larawan ng proseso na dumaan ako upang hinangin ang frame, kaya't may mga larawan lamang sa natapos na produkto. Ang pag-welding mismo ay isang paksa sa malalim para sa Instructable na ito, kaya't hindi ako makukuha sa mga masasamang detalye dito. Pinagsama ko ang lahat at ginamit ang isang gilingan upang makinis ang mga hinang. Ginagamit ng frame ang lahat ng mga piraso ng bakal na gupitin sa Hakbang 3 maliban sa mga link ng Legs at Leg. Maaari mong mapansin na mayroong ilang dagdag na piraso ng metal sa aking frame, ngunit hindi ito kritikal na mga sangkap ng istruktura. Idinagdag ang mga ito nang mayroon na ako ng halos lahat ng robot na binuo at nagpasya na magdagdag ng ilang mga karagdagang bahagi. Kapag hinang ang frame, hinangin ang bawat magkasanib. Kahit saan hawakan ang dalawang magkakaibang piraso ng metal, dapat mayroong isang welding bead, kahit na ang gilid ng isang piraso ng tubing ay nakakatugon sa dingding ng isa pa. Ang lakad ng robot na ito ay napapailalim sa frame sa maraming mga stress na pagkapagod, kaya't ang frame ay kailangang maging matigas hangga't maaari. Ganap na hinahawakan ng bawat magkasanib na ito. Maaari mong mapansin na ang dalawang miyembro ng krus sa gitna ay bahagyang wala sa posisyon. Sinukat ko mula sa maling bahagi ng tubing nang una na inilatag ang ilalim na kalahati ng frame para sa hinang, kaya ang mga posisyon ng dalawang miyembro ng krus ay naka-off ng 1 pulgada. Sa kasamaang palad, ito ay may maliit na epekto sa tigas ng frame, kaya't hindi ako napilitang muling gawing muli ang buong bagay. Ang mga PDF file na ipinakita dito ay mga guhit na may sukat upang maipakita ang posisyon ng mga bahagi sa frame. Ang mga file na ito ay naroroon din sa folder kasama ang mga CAD file sa Hakbang 1.

Hakbang 6: Magdagdag ng Mga butas para sa Mga Pag-mount sa Motor

Matapos hinang ang frame, ang ilang mga karagdagang butas ay kailangang ma-drill para sa ligtas na pag-mount ng motor. Una ilagay ang isang motor sa frame, at magdagdag ng isang bolt sa harap ng mounting pivot at ang suporta ng Motor sa frame. Siguraduhin na ang baras ng motor drive ay dumidikit sa frame, at ang motor ay nasa ibabaw ng miyembro ng krus ng Center. Makikita mo na ang dulo ng bariles ng motor ay higit sa isang kasapi sa krus. Ilagay ang iyong U-bolt sa motor at isentro ito sa cross member. Markahan ang lokasyon kung saan nakalagay ang frame sa dalawang dulo ng U-bolt. Ang mga lokasyon na ito ay kung saan ang mga butas ay dapat na drilled. Tanggalin ang motor. Ngayon, dahil mayroong isang nasa itaas na miyembro ng krus na makagambala sa pagbabarena, ang frame ay kailangang i-turn over. Bago nakabukas ang frame, sukatin ang mga lokasyon ng mga butas na ito mula sa gilid ng frame, pagkatapos ay baligtarin ang frame at markahan ang mga butas ayon sa mga pagsukat na iyong kinuha (at siguraduhin na nagmamarka ka sa tamang bahagi ng frame). I-drill muna ang butas na malapit sa gitna. Ngayon, para sa pangalawang butas na malapit sa frame rail, kailangang mag-ingat. Nakasalalay sa laki ng iyong motor, ang butas ay maaaring nakaposisyon sa isang hinang na kumokonekta sa miyembro ng krus sa frame ng frame. Ito ang kaso para sa akin. Inilalagay nito ang iyong butas sa gilid ng dingding ng frame rail, na ginagawang mas mahirap ang pagbabarena. Kung susubukan mong i-drill ang butas na ito gamit ang isang regular na drill bit, ang geometry ng tip sa paggupit at kakayahang umangkop ng kaunti ay hindi papayagan itong i-cut sa gilid ng dingding, ngunit ibaluktot ang kaunti mula sa dingding, na nagreresulta sa isang labas ng posisyon hole (tingnan ang sketch). Mayroong dalawang mga solusyon sa problemang ito: 1. I-drill ang butas na may at end mill, na mayroong isang patag na tip ng paggupit upang alisin ang gilid na dingding (nangangailangan ng pag-clamping ng frame sa drill press o mill) 2. I-drill ang butas gamit ang isang drill bit, pagkatapos ay i-file ang butas sa tamang posisyon gamit ang isang bilog na file (tumatagal ng maraming pagsisikap at oras) Matapos ang parehong mga butas ay sukat at nakaposisyon, ulitin ang prosesong ito para sa motor sa kabilang panig ng frame.

Hakbang 7: Maghanda ng Mga Motors para sa Pag-mount

Matapos ang pagbabarena ng mga butas para sa pag-mount ng motor, ang motor ay kailangang maging handa para sa pag-mount. Hanapin ang isang motor, kasama ang isang link ng motor na motor ng motor, ang mga itinakdang turnilyo para sa linkage, at isang 5 "3 / 4-10 bolt. Una, ilagay ang 5" bolt sa butas na pinakamalapit sa puwang para sa drive shaft, at ilagay ang bolt upang ito ay ituro ang layo mula sa motor kapag ang linkage ay nakakabit sa motor. Susunod, ilagay ang pagpupulong ng linkage / bolt sa drive shaft. Idagdag ang kulay ng nuwes sa dulo ng drive shaft (ang aking motor ay may kasamang mga nut para sa drive shaft), at i-thread ang mga itinakdang tornilyo sa pamamagitan ng kamay. Panghuli, higpitan ang nut sa dulo ng drive shaft pati na rin ang mga itinakdang turnilyo. Ulitin ang hakbang na ito para sa iba pang motor.

Hakbang 8: Ihanda ang Mga binti para sa Moutning

Ang Legs cut sa Hakbang 3 ay nangangailangan ng ilang pangwakas na paghahanda bago sila mai-mount. Ang dulo ng binti na nakikipag-ugnay sa lupa ay nangangailangan ng isang "paa" na idinagdag upang maprotektahan ang robot mula sa mga nakakasirang sahig, pati na rin makontrol ang alitan ng Leg sa Ground. Ang ilalim ng Leg ay ang dulo na may butas na 1 3 / 8 "mula sa gilid. Gupitin ang isang piraso ng kahoy na umaangkop sa loob ng binti, at mag-drill ng isang butas sa kahoy bloke upang ito ay dumikit halos 1/2" mula sa dulo ng tubo. Bolt ito sa lugar na may isang 1 1/2 "1 / 2-13 bolt at nylon lock nut. Ulitin para sa limang natitirang mga binti.

Hakbang 9: Simulan ang Assembly

Sa nakumpleto na mga nakaraang hakbang, ang pagpupulong ng robot ay handa nang makumpleto! Gusto mong itaguyod ang frame sa isang bagay kapag pinagsama-sama mo ang robot. Ang mga crate ng gatas ay nangyari na perpektong taas para sa gawaing ito. Ilagay ang frame sa iyong mga suporta

Hakbang 10: I-mount ang Mga Motors

Kumuha ng isang motor at ilagay ito sa frame (tulad ng ginawa mo kapag minamarkahan ang mga butas ng mounting para sa mga U-bolts). Magdagdag ng isang 4 1/2 12-13 bolt at lock nut, at higpitan ang lahat upang ang motor ay hinila laban sa frame, ngunit nagagawa mo pa ring ilipat ang pivot ng motor tungkol sa bolt. Ngayon, kung ang iyong mga butas ay ' t drilled perpektong (minahan ay hindi), pagkatapos ang ulo ng drive bolt ay pagpindot sa Center cross member. Bago ko talakayin ang solusyon sa problemang ito, nais kong ituro pabalik sa Hakbang 4 kung saan nabanggit ko na Hindi mabago ang laki ng hakbang sa aking robot. Ito ang dahilan. Tulad ng malinaw mong nakikita, kung ang bolt ay inilagay sa anumang iba pang butas, ang ulo ng bolt ay maaring pindutin ang alinman sa miyembro ng cross cross o ang frame ng relo. Ang problemang ito ay isang depekto sa disenyo na nagmula sa aking pagpapabaya sa laki ng bolt head nang gawin ko ang aking modelo ng CAD. Tandaan ito kung magpasya kang gawin ang robot; baka gusto mong baguhin ang laki o posisyon ng mga bahagi upang hindi ito Hindi ito nangyari. Ang problema sa agarang bolt head clearance ay maaaring mapagaan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang maliit na riser sa ilalim ng bariles ng motor sa ibabaw ng c myembro ng ross. Dahil ang motor ay maaaring pivot tungkol sa pangunahing mounting bolt, ang pagtaas ng bariles ng motor ay itinaas ang drive shaft, upang makuha natin ang kinakailangang clearance. Gupitin ang isang maliit na piraso ng scrap kahoy o metal na nakakataas ng sapat sa motor upang makapagbigay ng clearance. Pagkatapos, idagdag ang U-bolt at i-secure ito gamit ang mga lock nut. I-secure din ang nut sa pangunahing mounting bolt. Ulitin ang hakbang na ito para sa iba pang motor.

Hakbang 11: Idagdag ang Mga Leg Axle

Gamit ang mga motor na nakakabit, maaaring idagdag ang mga axle ng binti. Idagdag muna ang mga front axle. Ang harap ng aking robot ay ipinahiwatig sa unang larawan sa ibaba. Kumuha ng isang 5 "3 / 4-10 bolt at ipasok ito upang ito ay dumidikit sa labas ng frame. Susunod, magdagdag ng dalawang washer at dalawang 3 / 4-10 karaniwang hex nut. Higpitan ang mga mani. Ulitin ang prosesong ito para sa iba pang unahan ng ehe. Idagdag ang susunod na mga axle. Magsingit ng 3 "bolt na tumuturo mula sa frame. Magdagdag ng 3 washer. Ulitin para sa iba pang likod na ehe. Panghuli, magdagdag ng tatlong mga washer sa bawat drive bolt sa mga link ng motor.

Hakbang 12: Idagdag ang Rear Leg at Linkage

Ang susunod na tatlong mga hakbang na ito ay isasagawa sa isang bahagi ng robot. Maghanap ng isang Leg at isang Linkage. Ilagay ang binti sa likuran na bolt, at magdagdag ng isang 3 / 4-10 naylon lock nut. Huwag mo nang higpitan. Siguraduhin na ang kahoy na paa ay nakaturo patungo sa sahig. Idagdag ang linkage sa pamamagitan ng unang ilagay ito sa drive bolt. Pagkatapos, gamit ang isang 2 1/2 12-13 bolt, ikonekta ang kabilang dulo ng linkage sa tuktok ng binti, paglalagay ng isang washer sa pagitan ng dalawa. Magdagdag din ng isang nylon lock nut, ngunit huwag higpitan ito.

Hakbang 13: Magdagdag ng Middle Leg at Linkage

Maghanap ng isa pang Leg at Linkage. Idagdag ang binti sa drive bolt sa unang pagkakaugnay, na may kahoy na paa na nakaturo patungo sa lupa. Idagdag ang unang linkage sa front axle, pagkatapos ay sumali sa linkage sa binti sa parehong paraan tulad ng Hakbang 12. Huwag higpitan ang anumang mga bolt.

Hakbang 14: Idagdag ang Front Leg at Linkage

Hanapin ang pangatlong Leg at Linkage. Idagdag ang binti sa harap ng ehe, na may kahoy na paa na nakaturo sa lupa. Idagdag ang linkage ng drive bolt, pagkatapos ay ikonekta ito sa tuktok ng binti tulad ng ginawa sa Hakbang 12. Magdagdag ng isang 3 / 4-10 nylon lock nut sa drive bolt at front axle.

Hakbang 15: higpitan ang Bolts at Ulitin ang 3 Naunang Hakbang

Ngayon na ang lahat ay nakakabit, maaari mong higpitan ang mga bolt! Higpitan ang mga ito upang hindi mo maiikot ang bolt sa pamamagitan ng kamay, ngunit madali silang umiikot sa isang wrench. Dahil ginamit namin ang mga lock nut, mananatili sila sa posisyon sa kabila ng patuloy na paggalaw ng mga kasukasuan. Mahusay pa ring ideya na suriin ang mga ito paminsan-minsan kung sakaling ang isang tao ay pinamamahalaang gumana mismo. Sa paghigpit ng mga bolt, tapos ang kalahati ng robot. Kumpletuhin ang nakaraang tatlong mga hakbang para sa iba pang kalahati ng robot. Kapag tapos na iyon, nakumpleto ang mabigat na tungkulin na konstruksyon, at mayroon kaming isang bagay na mukhang isang robot!

Hakbang 16: Oras ng Elektronika

Sa labas ng paraan ng mabigat na tungkulin, oras na upang mag-focus sa electronics. Dahil wala akong badyet para sa isang motor controller, nagpasya akong gumamit ng mga relay upang makontrol ang mga motor. Pinapayagan lamang ng mga relay na tumakbo ang motor sa isang bilis, ngunit iyan ang presyo na babayaran mo para sa isang murang circuit circuit (walang nilalayon na pun). Para sa utak ng robot, gumamit ako ng isang Arduino mircocontroller, na isang mura at bukas na mapagkukunang microcontroller. Maraming toneladang dokumentasyon ang umiiral para sa tagakontrol na ito, at napakadaling gamitin (nagsasalita bilang isang mag-aaral ng mechanical engineering na walang karanasan sa microcontroller bago ito nakaraang sem). Dahil ang ginagamit na mga relay ay 12 V, hindi lamang sila makokontrol. na may isang direktang output mula sa Arduino (na mayroong isang maximum na output ng boltahe na 5 V). Ang mga transistor na konektado sa mga pin sa Arduino ay dapat gamitin upang maipadala ang 12 V (na huhugot mula sa mga lead acid na baterya) sa mga relay. Maaari mong i-download ang iskemikong kontrol sa motor sa ibaba. Ang iskematiko ay ginawa gamit ang programa ng layout ng EAGLE ng CadSoft. Magagamit ito bilang freeware. Ang mga kable para sa joystick at switch / pindutan ay hindi kasama dahil ito ay napaka pangunahing (ang joystick ay nagpapalitaw lamang ng apat na switch; isang napaka-simpleng disenyo). Mayroong isang tutorial dito kung interesado kang malaman kung paano maayos na mag-wire ng isang switch o pindutan ng push sa isang microcontroller. Mapapansin mong may mga resistors na nakakonekta sa base ng bawat transistor. Kakailanganin mong gumawa ng ilang mga kalkulasyon upang matukoy kung anong halaga dapat ang risistor na ito. Ang website na ito ay isang mahusay na mapagkukunan para sa pagtukoy ng halaga ng resistor na ito. * Disclaimer * Hindi ako electrical engineer. Mayroon akong isang medyo malungkot na pag-unawa sa electronics, kaya kakailanganin kong tingnan ang mga detalye sa hakbang na ito. Marami akong natutunan mula sa aking klase, Paggawa ng Mga bagay na Interactive, pati na rin ang mga tutorial na tulad nito mula sa Arduino Website. Ang skema ng motor, na iginuhit ko, ay talagang dinisenyo ng CMU Robotics Club Vice President Austin Buchan, na tumulong sa akin ng malaki sa lahat ng mga de-koryenteng aspeto ng proyektong ito.

Hakbang 17: Wire It All Up

Gumamit ako ng isang Proto Shield mula sa Adafruit Industries upang mai-interface ang lahat sa Arduino. Maaari mo ring gamitin ang perfboard, ngunit ang kalasag ay maganda dahil maaari mo itong i-drop mismo sa iyo Arduino at ang mga pin ay agad na konektado. Bago ka magsimula sa mga kable, gayunpaman, maghanap ng isang bagay upang mai-mount ang mga sangkap. Ang puwang na mayroon ka sa loob ng enclosure ay magdidikta kung paano nakaayos ang mga bagay. Gumamit ako ng isang asul na enclosure ng proyekto na nakita ko sa CMU Robotics Club. Nais mo ring gawing madali ang Arduino upang muling mai-reprogram nang hindi na kinakailangang buksan ka ng enclosure. Dahil ang aking enclosure ay maliit at naka-pack na hanggang sa labi, hindi ko mai-plug lamang ang isang USB cable sa Arduino, kung hindi man ay walang lugar para sa baterya. Kaya, nag-wire ako ng isang USB cable nang direkta sa Arduino sa pamamagitan ng mga wire ng paghihinang sa ilalim ng naka-print na circuit board. Inirerekumenda ko ang paggamit ng sapat na sapat na kahon upang hindi mo ito gawin. Kapag mayroon ka ng iyong enclosure, i-wire ang circuit. Maaaring gusto mong mag-periodic na mga tseke sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng test code mula sa Arduino nang madalas upang matiyak na ang mga bagay ay nai-hook up nang tama. Idagdag ang iyong mga switch at pindutan, at huwag kalimutang mag-drill ng mga butas sa enclosure upang mai-mount ang mga ito. Nagdagdag ako ng maraming mga konektor upang ang buong pakete ng electronics ay madaling maalis mula sa chassis, ngunit nakasalalay sa iyo kung nais mong gawin ito o hindi. Ang paggawa ng mga direktang koneksyon para sa lahat ay perpektong katanggap-tanggap.

Hakbang 18: I-mount ang Enclosure ng Elektronika

Sa pagkumpleto ng mga kable, maaari mong mai-mount ang enclosure sa frame. Nag-drill ako ng dalawang butas sa aking enclosure, pagkatapos ay inilagay ang enclosure sa robot at gumamit ng isang suntok upang ilipat ang posisyon ng mga butas sa frame. Pagkatapos ay nag-drill ako ng mga butas sa frame para sa dalawang sheet metal screws, na nakakatiyak sa enclosure sa frame. Idagdag ang baterya ng Arduino, pagkatapos isara ito! Nasa iyo ang lokasyon ng enclosure. Natagpuan ko ang pag-mount ito sa pagitan ng mga motor na pinakamadali.

Hakbang 19: Magdagdag ng Mga Tampok ng Baterya at Kaligtasan

Ang susunod na hakbang ay upang idagdag ang mga lead acid na baterya. Kakailanganin mong i-mount ang mga baterya sa ilang paraan. Pinagsama ko ang ilang anggulo na bakal sa frame upang lumikha ng isang tray ng baterya, ngunit ang isang kahoy na platform ay gagana rin. I-secure ang mga baterya gamit ang ilang uri ng strap. Gumamit ako ng mga bungee cord. Wire ang lahat ng mga koneksyon sa baterya na may 14 gauge wire. Dahil pinapatakbo ko ang aking mga motor sa 12 V (at ang mga relay ay na-rate lamang sa 12 V) na-wire ko ang aking mga baterya nang kahanay. Kailangan din ito dahil under-volting ko ang aking 24 V motor; ang isang solong baterya ay hindi maaaring patayin ang kasalukuyang kasalukuyang upang paikutin ang parehong mga motor. Mga Tampok sa Kaligtasan Dahil nakikipag-usap kami sa mga mataas na kasalukuyang baterya at isang malaking robot, ang ilang mga tampok sa kaligtasan ay kailangang ipatupad. Una, isang piyus ay dapat idagdag sa pagitan ng +12 V terminal na baterya at ang mga relay. Protektahan ka ng isang piyus at ang mga baterya sa kaganapan na susubukan ng mga motor na gumuhit ng sobrang kasalukuyang. Ang isang 30 amp fuse ay dapat sapat. Ang isang madaling paraan upang magdagdag ng isang piyus ay ang bumili ng isang inline fuse socket. Ang mga baterya na ginamit ko (na-salvage mula sa isang imitasyon na Segway na naibigay sa CMU Robotics Club) ay may kasamang inline fuse socket, na muling ginamit ko sa aking robot. Itigil ang Emergency Ito, marahil, ang pinakamahalagang sangkap ng robot. Ang isang robot na ang malaki at makapangyarihang ito ay may kakayahang magdulot ng ilang mga seryosong pinsala dapat itong mawalan ng kontrol. Upang lumikha ng isang emergency stop, magdagdag ng isang mataas na kasalukuyang on / off switch sa serye na may wire na papasok sa +12 V terminal sa pagitan ng piyus at mga relay. Gamit ang switch na ito sa lugar, maaari mong agad na i-cut ang lakas sa mga motor kung ang robot ay mawalan ng kontrol. I-mount ito sa robot sa isang posisyon kung saan madali mo itong mapapatay gamit ang isang kamay - dapat mong i-mount ito sa isang bagay na nakakabit sa frame na tumataas nang hindi bababa sa 1 talampakan sa itaas ng mga binti ng robot. Hindi mo dapat, sa ilalim ng anumang mga pangyayari, patakbuhin ang iyong robot nang walang naka-install na emergency stop.

Hakbang 20: Rutain ang mga Wires

Kapag ang mga baterya, piyus, at emergency stop ay nasa lugar na, ruta ang lahat ng mga wire. Ang kabutihan ay nabibilang! Patakbuhin ang mga wire sa frame at gamitin ang mga kurbatang zip upang ma-secure ang mga ito.

Hakbang 21: Handa Ka na Bang Mag-Rock

Sa puntong ito, ang robot ay handa nang lumipat! Mag-upload lamang ng ilang code sa microcontroller, at mahusay kang pumunta. Kung nagpapalakas ka sa kauna-unahang pagkakataon, iwanan ang iyong robot sa crate / suporta ng gatas upang ang mga binti nito ay mawala sa lupa. May isang bagay na magkamali sa unang pagkakataon na simulan mo ito, at ang pagkakaroon ng robot na mobile sa lupa ay isang sigurado na paraan upang gawing mas malala at hindi gaanong ligtas. Mag-troubleshoot, at magsagawa ng mga pagsasaayos kung kinakailangan.

Ang aking control code para sa robot ay magagamit para sa pag-download sa.txt file sa ibaba. Siyempre, ang robot ay cool na ngayon, ngunit hindi ba magiging mas lamig kung maaari mo itong sakyan?

Hakbang 22: Magdagdag ng isang Upuan

Upang gawing mas masasakyan ang robot, magdagdag ng isang upuan! Mahahanap ko lamang ang plastik na upuan sa isang upuan, kaya kailangan kong magwelding ng isang frame dito. Tiyak na hindi mo kailangang gumawa ng iyong sariling frame kung mayroon nang nakakabit sa upuan. Nais kong gawing madaling naaalis ang aking upuan upang mas magamit ang robot kung nais kong gamitin ito upang mahakot ang malalaking bagay. Upang makamit ito, gumawa ako ng mounting system gamit ang mga aluminyo na silindro na mahigpit na magkakasya sa parisukat na 1 "x 1" na tubo ng bakal. Dalawang mga peg ang nakakabit sa frame, at dalawa sa upuan. Ipinasok nila sa kaukulang mga cross-section sa upuan at frame. Tumatagal ng kaunting finagling upang mai-on at mai-off ito, ngunit ligtas itong nakakabit, na mahalaga dahil medyo magaspang ang paggalaw ng robot.

Hakbang 23: Magdagdag ng isang Joystick

Kapag nakaupo ka sa iyong robot, baka gusto mong magkaroon ng ilang paraan ng pagkontrol. Ang isang joystick ay gumagana nang mahusay para sa hangaring ito. Inilagay ko ang aking joystick sa isang maliit na kahon na gawa sa sheet metal at ilang plastic sheet. Ang switch ng emergency stop ay naka-mount din sa kahon na ito. Upang ikabit ang joystick sa isang komportableng taas para sa nakaupo na operator, gumamit ako ng isang piraso ng square aluminium tubing. Ang tubing ay naka-bolt sa frame, at ang mga kable para sa joystick at emergency stop ay pinakain sa loob ng tubo. Ang kahon ng joystick ay naka-mount sa tuktok ng aluminyo tube na may ilang mga bolts.

Hakbang 24: World Domination

Tapos ka na! Ilabas ang iyong Hexabot sa mundo!

Hakbang 25: Epilog

Marami akong natutunan sa proseso ng pagbuo (at pagdokumento) ng robot na ito. Tiyak na ito ang ipinagmamalaki na tagumpay ng aking karera sa pagbuo ng robot. Ang ilang mga tala pagkatapos na sumakay at magpatakbo ng Hexabot: -Ang yugto ng pag-ikot sa pagitan ng dalawang motor ay nakakaapekto sa kakayahan ng robot na lumipat. Tila na ang pagdaragdag ng mga encoder sa mga motor ay magpapahintulot sa mas mahusay na pagkontrol sa lakad.-Ang mga kahoy na paa ay pinoprotektahan ang mga sahig, ngunit hindi perpekto. May kaugaliang maging isang disenteng dami ng pagdulas sa mga ibabaw na sinubukan ko ito sa ngayon (isang sahig na gawa sa kahoy, makinis na kongkreto na sahig, at mga sahig ng linoleum).- Maaaring kailanganin ng robot ang mga paa na may mas malaking lugar sa ibabaw upang maglakad sa damo / dumi ibabaw. Bagaman hindi ko pa ito nasubok sa mga ibabaw na ito, tila na, dahil sa dami nito, maaaring lumubog ito sa lupa dahil sa maliit na lugar sa ibabaw ng mga paa. - Sa mga baterya mayroon akong (2 12V 17Ah lead mga acid na naka-wire nang kahanay) ang oras ng pagpapatakbo ng robot ay tila tungkol sa 2.5 ~ 3 oras na paulit-ulit na paggamit. - Sa mga motor na mayroon ako, tinatantiya ko ang kapasidad ng robot na halos 200 pounds.

Hakbang 26: Mga Kredito

Ang proyektong ito ay hindi magiging posible kung wala ang tulong ng mga sumusunod na indibidwal at samahan: Mark Gross Propesor ng computational na disenyo sa paaralan ng arkitektura ng CMU Salamat kay Mark sa pagtuturo sa akin ng programa, electronics, at higit sa lahat, hinihimok akong gawin ang proyektong ito ! Ben Carter Scene Shop Supervisor, CMU Drama Department Si Ben ang nagturo sa akin para sa welding class na kinuha ko nitong nakaraang semester (Fall 2008). Nagawa rin niya akong makuha ang lahat ng tubo na kailangan ko nang libre! Austin Buchan CMU Robotics Club 2008-2009 Si Bise Presidente Austin ay residenteng electrical engineering guru ng CMU Robotics Club. Dinisenyo niya ang h-bridge motor control circuit at laging handang sagutin ang aking mga query na nauugnay sa kuryente Ang Carnegie Mellon University Robotics ClubAng Robotics Club ay marahil ang nag-iisang pinakamahalagang mapagkukunan ng proyekto ng mag-aaral sa campus. Hindi lamang mayroon silang isang kumpletong kagamitan na machine shop, electronics bench, at ref, mayroon din silang kasaganaan ng mga miyembro na laging handang ibahagi ang kanilang kadalubhasaan sa isang paksa, ito man ay programa o disenyo ng sangkap ng makina. Ginawa ko ang karamihan ng gawain sa proyekto sa Robotics Club. Ang mga motor at baterya ng Hexabot (parehong mahal na sangkap) ay kagandahang-loob ng kasaganaan ng mga bahagi ng random na proyekto ng Club.

Runner Up sa Craftsman Workshop ng Future Contest