ARDUINO SPINER ROBOT (QUADRUPED): 7 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Hei folkens! Her er en ny opplæring for å veilede deg trinn for trinn mens du lager denne typen super fantastiske elektroniske prosjekter som er "Crawler -roboten", også kjent som "Spider Robot" ou en "Quadruped robot".

Siden hver kropp merket høyhastighetsutviklingen innen robotteknologi, bestemte vi oss for å ta dere til et høyere nivå innen robotikk og robotfremstilling. Vi startet for en stund siden med å lage noen grunnleggende elektroniske prosjekter og grunnleggende roboter som PICTO92 til linjefølgerroboten for å gjøre deg litt kjent med de elektroniske tingene og finne deg selv i stand til å finne opp dine egne prosjekter.

Når vi går til et annet nivå, har vi startet med denne roboten som er en grunnleggende i konseptet, men det vil bli litt komplisert hvis du kommer dypere i programmet. Og siden disse gadgetene er så dyre i nettbutikken, gir vi denne trinnvise veiledningen for å veilede dere som lager deres egen Spiderbot.

Dette prosjektet er så praktisk å lage spesielt etter å ha fått det tilpassede kretskortet som vi har bestilt fra JLCPCB for å forbedre utseendet til roboten vår, og det er også nok dokumenter og koder i denne veiledningen til at du enkelt kan lage søkeroboten din.

Vi har gjort dette prosjektet på bare 7 dager, bare to dager for å fullføre maskinvarelaget og montere, deretter fem dager for å forberede koden og Android -appen. for å kontrollere roboten gjennom den. Før vi starter, la oss se først

Hva du vil lære av denne opplæringen:

1. Velg de riktige komponentene avhengig av prosjektfunksjonalitetene dine
2. Gjør kretsen til å koble til alle de valgte komponentene
3. Sett sammen alle prosjektdelene
4. Skalering av robotbalansen
5. Bruke Android -appen. for å koble til via Bluetooth og begynne å manipulere systemet

Trinn 1: Hva er en "edderkopprobot"

Som navnet definerer det, er roboten vår en grunnleggende fremstilling av sipderbevegelsene, men den vil ikke utføre nøyaktig de samme kroppsbevegelsene siden vi bruker bare fire bein i stedet for åtte bein.

Oppkalt også til en Quadrupedrobot siden den har fire bein og beveger seg ved hjelp av disse beina, er bevegelsen til hvert ben relatert til de andre beina for å identifisere robotens kroppsposisjon og også for å kontrollere robotens kroppsbalanse.

Beinte roboter håndterer terreng bedre enn sine motstykker på hjul og beveger seg på varierte og animalistiske måter. Dette gjør imidlertid legged -roboter mer kompliserte og mindre tilgjengelige for mange produsenter. og også produksjonskostnadene og de høye avhengighetene som en produsent bør bruke for å lage en firkantet full -body siden den er basert på servomotorer eller trinnmotorer, og begge er dyrere enn DC -motorer som kan brukes i roboter på hjul.

Fordeler

Du vil finne firfotdyr rikelig i naturen, fordi fire bein gir passiv stabilitet, eller muligheten til å bli stående uten å aktivt justere posisjonen. Det samme gjelder for roboter. En firbeint robot er billigere og enklere enn en robot med flere bein, men den kan fortsatt oppnå stabilitet.

Trinn 2: Servomotorer er hovedaktuatorene

En servomotor som definert i wikipedia, er en roterende aktuator eller lineær aktuator som gir mulighet for presis kontroll av vinkel- eller lineær posisjon, hastighet og akselerasjon. [1] Den består av en passende motor koblet til en sensor for posisjonstilbakemelding. Det krever også en relativt sofistikert kontroller, ofte en dedikert modul designet spesielt for bruk med servomotorer.

Servomotorer er ikke en spesifikk motorklasse, selv om begrepet servomotor ofte brukes for å referere til en motor som er egnet for bruk i et kontrollsystem med lukket sløyfe.

Generelt sett er styresignalet et firkantet bølgetog. Vanlige frekvenser for kontrollsignaler er 44Hz, 50Hz og 400Hz. Den positive pulsbredden er det som bestemmer servoposisjonen. En positiv pulsbredde på rundt 0,5 ms vil få servohornet til å avbøye så mye det kan til venstre (vanligvis rundt 45 til 90 grader avhengig av servoen det gjelder). En positiv pulsbredde på rundt 2,5 ms til 3,0 ms vil få servoen til å avbøye til høyre så langt den kan. En pulsbredde på rundt 1,5 ms vil få servoen til å holde nøytral posisjon på 0 grader. Utgangshøyspenningen er vanligvis noe mellom 2,5 volt og 10 volt (med 3V typisk). Utgangsspenningen varierer fra -40mV til 0V.

Trinn 3: PCB Making (produsert av JLCPCB)

Om JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), er det største PCB-prototypefirmaet i Kina og en høyteknologisk produsent som spesialiserer seg på rask PCB-prototype og produksjon i små partier.

Med over 10 års erfaring med PCB -produksjon, har JLCPCB mer enn 200 000 kunder i inn- og utland, med over 8 000 online bestillinger av PCB -prototyper og PCB -produksjon i liten mengde per dag. Den årlige produksjonskapasiteten er 200 000 kvm. for forskjellige 1-lags, 2-lags eller flerlags PCB. JLC er en profesjonell PCB -produsent med stort utstyr, brønnutstyr, streng ledelse og overlegen kvalitet.

Tilbake til prosjektet vårt

For å produsere kretskortet har jeg sammenlignet prisen fra mange kretskortprodusenter, og jeg valgte JLCPCB de beste PCB -leverandørene og de billigste PCB -leverandørene for å bestille denne kretsen. Alt jeg trenger å gjøre er noen enkle klikk for å laste opp gerber -filen og angi noen parametere som farge og mengde på PCB -tykkelsen, så har jeg betalt bare 2 dollar for å få PCB -en etter bare fem dager.

Siden det viser bildet av den relaterte skjematikken, har jeg brukt en Arduino Nano for å kontrollere hele systemet, og jeg har designet robotens edderkoppform for å gjøre dette prosjektet mye bedre.

Du kan få Circuit (PDF) -filen herfra. Som du kan se på bildene ovenfor, er PCB veldig godt produsert, og jeg har den samme PCB -edderkoppformen som vi har designet, og alle etikettene og logoene er der for å veilede meg under loddetrinnene.

Du kan også laste ned Gerber -filen for denne kretsen herfra i tilfelle du vil legge inn en bestilling for samme kretsdesign.

Trinn 4: Ingredienser

La oss nå se på de nødvendige komponentene vi trenger for dette prosjektet, så som jeg har sagt, bruker jeg en Arduino Nano for å kjøre alle de 12 servomotoren til roboten fire bein. Prosjektet inkluderer også en OLED -skjerm for å vise Cozmo -ansiktene og en Bluetooth -modul for å kontrollere roboten gjennom en Android -app.

For å lage denne typen prosjekter trenger vi:

• - Kretskortet som vi har bestilt det fra JLCPCB
• - 12 Servomotorer som du husker 3 servoer for hvert ben:
• - En Arduino Nano:
• - HC-06 Bluetooth-modul:
• - Én OLED -skjerm:
• - 5 mm RGB -lysdioder:
• - Noen header connetcors:
• - Og robotkroppen fredelig at du trenger å skrive dem ut med en 3D -skriver

Trinn 5: Robotmonteringen

Nå har vi kretskortet klart og alle komponentene loddet veldig godt, etter det må vi sette sammen robotlegemet, prosedyren er så enkel, så bare følg trinnene jeg viser, vi må først forberede hvert ben på siden og lage en ledning vi trenger to servomotorer for leddene og Coxa, Femur og Tibia trykte deler med denne lille festedelen.

Om robotens kroppstykker kan du laste ned STL -filene herfra.

Begynn med den første servoen, plasser den i sokkelen og hold den med skruene, deretter skruer du servoøksen til 180 ° uten å plassere skruen for festene og går til neste del som er Femur for å koble den til skinnebenet ved hjelp av den første servoleddøksen og festestykket. Det siste trinnet for å fullføre beinet er å plassere det andre leddet, jeg mener den andre servoen som holder den tredje delen av beinet som er Coxa -stykket.

Gjenta det samme for alle bena for å gjøre fire bein klare. Etter det tar du det øvre chassiset og legger resten av servoene i stikkontaktene og kobler deretter hvert ben til riktig servo. Det er bare en siste utskrevne del, som er det nederste robotchassiset der vi skal plassere kretskortet

Trinn 6: Android -appen

Når du snakker om Android -enheten, kan du

koble til roboten din via Bluetooth og beveg fremover og bakover og venstre høyre sving. Den lar deg også kontrollere robotens lysfarge i sanntid ved å velge ønsket farge fra dette fargehjulet.

Du kan laste ned Android -appen gratis fra denne lenken over: her

Trinn 7: Arduino -koden og testvalidering

Nå har vi roboten nesten klar til å kjøre, men vi må sette opp leddvinklene først, så last opp installasjonskoden som lar deg sette hver servo i riktig posisjon ved å feste servoene i 90 grader, ikke glem å koble til 7V DC -batteri for å kjøre roboten.

Deretter må vi laste opp hovedprogrammet for å kontrollere roboten ved hjelp av Android -appen. Begge programmene kan du laste dem ned fra disse koblingene:

- Skalering av servokode: nedlastingskobling- Hovedprogram for edderkopprobot: nedlastingskobling

Etter å ha lastet opp koden, har jeg koblet til OLED -skjermen for å vise Cozmo -robotsmil som jeg har laget i hovedkoden.

Som du kan se gutta på bildene ovenfor, følger roboten alle instruksjonene som er sendt fra smarttelefonen min og fortsatt noen andre forbedringer som skal utføres for å gjøre det mye mer smør.