"Майлс" Четириногият робот -паяк: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Базиран на Arduino Nano, Miles е робот -паяк, който използва своите 4 крака за ходене и маневриране. Той използва 8 сервомотора SG90 / MG90 като задвижващи механизми за краката, състои се от персонализирана печатна платка, направена за захранване и управление на сервомоторите и Arduino Nano. PCB има специални слотове за IMU модул, Bluetooth модул и дори масив от IR сензори, за да направи робота автономни. Корпусът е изработен от лазерно изрязани 3 мм акрилни листове, може да се отпечата и 3D. Това е чудесен проект за ентусиасти да изследват обратната кинематика в роботиката.

Кодът и библиотеките, Gerber файловете и STL/стъпковите файлове за проекта ще бъдат предоставени при поискване. Miles се предлага и като комплект, DM за подробности.

Този проект е вдъхновен от mePed (www.meped.io) и използва надграден код, вдъхновен от него.

Консумативи

Необходими компоненти:

По избор са маркирани като ~

• Мили PCB (1)
• Miles Механични части на тялото
• Серво мотори SG90/MG90 (12)
• Aduino Nano (1)
• LM7805 Регулатор на напрежение (6)
• Плъзгащ превключвател (1)
• 0.33uF Електролитична капачка (2)
• 0.1uF електролитна капачка (1)
• 3,08 мм 2 -пинов конектор Pheonix (1)
• 2 -пинов Relimate конектор (1) ~
• 10 -пинов Relimate конектор (1) ~
• 4 в Relimate конектор (1) ~
• Мъжки щифтове за заглавки за серво конектори

Стъпка 1: Проектиране на схеми и печатни платки

Проектирам моите печатни платки в софтуер Altium (за изтегляне щракнете тук). 12 сервомотора SG90/MG90 могат да консумират до 4-5 ампера, ако всички работят едновременно, поради което дизайнът изисква по-високи изходни възможности на тока. Използвал съм регулатор на напрежение 7805 за захранване на сервомоторите, но той може да изведе максимум 1 ампер ток. За да разрешите този проблем, 6 микросхеми LM7805 са свързани паралелно, за да увеличат токовия изход.

Схеми и Гербер можете да намерите тук.

Характеристиките на този дизайн включват:

• MPU6050/9250 се използва за измерване на ъгъла
• Токов изход до 6 ампера
• Изолирано серво захранване
• Изход на ултразвуков сензор HCsr04
• Осигурени са и периферни устройства за Bluetooth и I2C.
• Всички аналогови щифтове са предоставени на Relimate за конектор на сензори и задвижвания
• 12 серво изхода
• LED индикатор за захранване

Спецификации на печатни платки:

• Размерът на печатната платка е 77 x 94 мм
• 2 слой FR4
• 1,6 мм

Стъпка 2: Запояване на компонентите и качване на кода

Запоявайте компонентите във възходящ ред на височините на компонентите, като първо започнете с SMD компонентите.

В този дизайн има само един SMD резистор. Добавете женски щифтове за заглавки за Arduino и LM7805, така че да може да се смени, ако е необходимо. Запояват мъжки щифтове за заглавки за серво конектори и други компоненти на място.

Дизайнът има отделни 5V за сервомоторите и Arduino. Проверете за къси панталони със заземяване на всички отделни релси за захранване, напр. Arduino 5V изход, Servo VCC изход и вход 12V феникс.

След като платката се провери за къси панталони, Arduino е готов за програмиране. Тестовият код е достъпен на моя github (Щракнете тук). Качете тестовия код и сглобете целия робот.

Стъпка 3: Сглобяване на лазерно изрязаното тяло:

В дизайна има общо 26 части, които могат да бъдат отпечатани 3D или лазерно изрязани от 2 мм акрилни листове. Използвал съм червени и сини 2 мм акрилни листове, за да придадем на робота вид на Спайдърмен.

Тялото се състои от няколко връзки, които могат да бъдат фиксирани с помощта на болтове с гайки М2 и М3. Сервомоторите са фиксирани с болтове с гайка М2. Уверете се, че сте поставили батериите и платката в основното тяло, преди да фиксирате горната плоча на корпуса.

Необходимите файлове могат да бъдат намерени на моя github (Щракнете тук)

Стъпка 4: Окабеляване на всичко и тестване на робота:

Сега завършете, като свържете сървърите в реда, даден по -долу:

(D2) Предно ляво въртящо се серво

(D3) Предно ляво повдигане на серво

(D4) Задно ляво завъртане на серво

(D5) Серво за задно ляво повдигане

(D6) Задно дясно завъртане на серво

(D7) Серво за дясно повдигане отзад

(D8) Предно дясно завъртане на серво

(D9) Предно дясно повдигане на серво

Стартирайте робота с плъзгащия се превключвател!

Стъпка 5: Бъдещи подобрения:

Обратна кинематика:

Настоящият код използва позиционен подход, където ние предоставяме ъглите, до които серво трябва да се движи, за да постигне определено движение. Обратната кинематика ще даде на робота по -сложен подход при ходене.

Bluetooth приложение за управление:

UART конекторът на печатната платка позволява на потребителя да прикачи Bluetooth модул като HC-05 за безжично управление на робота с помощта на смартфон.