„Miles“, robot so štyrmi pavúkmi: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Miles je založený na Arduino Nano a je pavúkovým robotom, ktorý používa 4 nohy na chôdzu a manévrovanie. Ako servopohony pre nohy používa 8 servomotorov SG90 / MG90, pozostáva z vlastnej dosky plošných spojov vyrobenej na napájanie a ovládanie serv a Arduino Nano. PCB má vyhradené sloty pre modul IMU, modul Bluetooth a dokonca pole IR senzorov na výrobu robota. autonómne. Telo je vyrobené z laserom rezaných 3 mm akrylových listov, je možné ich vytlačiť aj 3D. Je to skvelý projekt pre nadšencov, ktorí skúmajú inverznú kinematiku v robotike.

Kód a knižnice, súbory Gerber a súbory STL/step pre projekt budú k dispozícii na požiadanie. Miles je k dispozícii aj ako súprava, DM pre podrobnosti.

Tento projekt je inšpirovaný systémom mePed (www.meped.io) a používa ním aktualizovaný kód.

Zásoby

Potrebné súčasti:

Voliteľné sú označené ako ~

• Miles PCB (1)
• Mechanické časti tela Miles
• Servomotory SG90/MG90 (12)
• Je Aduino Nano v registri exekúcii?
• LM7805 Regulátor napätia (6)
• Posuvný prepínač (1)
• 0,33uF elektrolytický kryt (2)
• 0,1uF elektrolytický uzáver (1)
• 3,08 mm 2 -pinový konektor Pheonix (1)
• 2 -pinový konektor Relimate (1) ~
• 10 -pinový konektor pre klimatizáciu (1) ~
• 4 v konektore Relimate (1) ~
• Samčie kolíkové kolíky pre servo konektory

Krok 1: Návrh schémy a PCB

Moje DPS navrhujem v softvéri Altium (na stiahnutie kliknite sem). 12 serva SG90/MG90 môže spotrebovať až 4-5 ampérov, ak všetky pracujú súčasne, takže konštrukcia vyžaduje vyššie možnosti prúdového výstupu. Na napájanie serva som použil regulátor napätia 7805, ale môže produkovať prúd maximálne 1 Amp. Na vyriešenie tohto problému je paralelne zapojených 6 integrovaných obvodov LM7805 na zvýšenie prúdového výstupu.

Schémy a Gerber nájdete tu.

Medzi vlastnosti tohto dizajnu patria:

• Na meranie uhla sa používa MPU6050/9250
• Výstupný prúd až 6 ampérov
• Izolované servo napájanie
• Výstup ultrazvukového senzora HCsr04
• K dispozícii sú aj periférie pre Bluetooth a I2C.
• Všetky analógové kolíky sú k dispozícii na zariadení Relimate pre konektor snímačov a akčných členov
• 12 servo výstupov
• LED indikácia napájania

Špecifikácia DPS:

• Rozmer dosky plošných spojov je 77 x 94 mm
• 2 -vrstvová FR4
• 1,6 mm

Krok 2: Spájkovanie komponentov a nahranie kódu

Spájkujte súčiastky vo vzostupnom poradí výšok súčiastok, najskôr od súčiastok SMD.

V tomto prevedení je iba jeden odpor SMD. Pridajte zásuvkové kolíky pre Arduino a LM7805, aby ich bolo možné v prípade potreby vymeniť. Spájkovacie kolíkové kolíky pre servo konektory a ďalšie komponenty na mieste.

Konštrukcia má oddelených 5 V pre serva a Arduino. Vyhľadajte šortky so zemou na všetkých jednotlivých napájacích lištách, tj. 5V výstup Arduino, výstup Servo VCC a vstup 12 V Phoenix.

Hneď ako sa skontroluje, či na PCB nie sú skraty, je Arduino pripravené na programovanie. Testovací kód je k dispozícii na mojom github (kliknite sem). Nahrajte testovací kód a zostavte celého robota.

Krok 3: Zostavenie tela rezaného laserom:

V návrhu je celkom 26 dielov, ktoré je možné 3D vytlačiť alebo vyrezať laserom z 2 mm akrylových listov. Použil som červené a modré 2 mm akrylové listy, aby robot získal vzhľad Spidermana.

Telo pozostáva z niekoľkých článkov, ktoré je možné upevniť pomocou maticových skrutiek M2 a M3. Servá sú upevnené skrutkami s maticou M2. Pred upevnením hornej dosky krytu nezabudnite vložiť batérie a DPS do hlavného tela.

Potrebné súbory nájdete na mojom github (kliknite sem)

Krok 4: Zapojenie všetkého a testovanie robota:

Teraz ukončite pripojenie serv v nasledujúcom poradí:

(D2) Predné ľavé otočné servo

(D3) Predné ľavé zdvihové servo

(D4) Zadné ľavé otočné servo

(D5) Zadné ľavé zdvíhacie servo

(D6) Späť Pravé otočné servo

(D7) Späť Zdvihnite servo

(D8) Predné pravé otočné servo

(D9) Predné pravé zdvíhacie servo

Spustite robota pomocou posuvného spínača!

Krok 5: Budúce zlepšenia:

Inverzná kinematika:

Súčasný kód využíva pozičný prístup, kde poskytujeme uhly, do ktorých by sa malo servo pohybovať, aby sa dosiahol určitý pohyb. Inverzná kinematika poskytne robotovi sofistikovanejší prístup pri chôdzi.

Ovládanie aplikácie Bluetooth:

Konektor UART na doske plošných spojov umožňuje užívateľovi pripojiť modul bluetooth, napríklad HC-05, na bezdrôtové ovládanie robota pomocou smartfónu.