ARDUINO SPIDER ROBOT (ЧЕТВЪРТИ): 7 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Хей момчета! Ето един нов урок, който да ви води стъпка по стъпка, докато правите този вид супер невероятни електронни проекти, който е „роботът на гусеницата“, известен още като „робот -паяк“или „четворният робот“.

Тъй като всяко тяло забеляза високото развитие на технологиите за роботика, решихме да ви изведем на по -високо ниво в областта на роботиката и производството на роботи. започнахме преди малко, като направихме някои основни електронни проекти и основен робот като PICTO92, последователния робот, за да ви запознаем малко с електронните неща и да откриете, че можете да измислите свои собствени проекти.

Преминавайки на друго ниво, започнахме с този робот, който е основен в концепцията, но той ще стане малко сложен, ако се задълбочите в програмата му. И тъй като тези приспособления са толкова скъпи в уеб магазина, ние предоставяме тези стъпка по стъпка насоки, които да ви насочат да направите свой собствен Spiderbot.

Този проект е толкова удобен за изработка специално след получаване на персонализирана печатна платка, която поръчахме от JLCPCB, за да подобрим външния вид на нашия робот, а в това ръководство има достатъчно документи и кодове, които да ви позволят лесно да създадете вашия робот.

Направихме този проект само за 7 дни, само два дни, за да завършим изработката на хардуера и сглобяването, след това пет дни за подготовка на кода и приложението за Android. за да управлявате робота чрез него. Преди да започнем да видим първо

Какво ще научите от този урок:

1. Избор на правилните компоненти в зависимост от функционалностите на вашия проект
2. Осъществяване на веригата за свързване на всички избрани компоненти
3. Съберете всички части на проекта
4. Мащабиране на баланса на робота
5. Използване на приложението за Android. да се свържете чрез Bluetooth и да започнете да манипулирате системата

Стъпка 1: Какво е „робот -паяк“

Както го определя името му, нашият робот е основно представяне на движенията на сипдера, но няма да изпълнява точно същите движения на тялото, тъй като използваме само четири крака вместо осем крака.

Наричан също четворноробот, тъй като има четири крака и прави движенията си с помощта на тези крака, движението на всеки крак е свързано с другите крака, за да се идентифицира позицията на тялото на робота, а също и за контрол на баланса на тялото на робота.

Роботите с крака се справят с терена по -добре от колесните си колеги и се движат по различни и животински начини. Това обаче прави роботи с крака по -сложни и по -малко достъпни за много производители. както и разходите за производство и високите зависимости, които производителят трябва да похарчи, за да създаде четириместно цяло тяло, тъй като се основава на серво мотори или стъпкови двигатели и двете са по -скъпи от двигателите с постоянен ток, които могат да се използват в колесни роботи.

Предимства

Ще откриете, че четириногите са в изобилие в природата, тъй като четирите крака позволяват пасивна стабилност или способността да стоите изправени без активно регулиране на позицията. Същото важи и за роботите. Четириногият робот е по-евтин и по-прост от робот с повече крака, но въпреки това може да постигне стабилност.

Стъпка 2: Сервомоторите са основните задвижващи механизми

Сервомоторът, както е дефиниран в wikipedia, е въртящ се задвижващ механизъм или линеен задвижващ механизъм, който позволява прецизно управление на ъглово или линейно положение, скорост и ускорение. [1] Състои се от подходящ двигател, свързан със сензор за обратна връзка за позицията. Той също така изисква сравнително сложен контролер, често специален модул, проектиран специално за използване със сервомотори.

Сервомоторите не са специфичен клас двигатели, въпреки че терминът сервомотор често се използва за обозначаване на двигател, подходящ за използване в система за управление със затворен контур.

Най -общо казано управляващият сигнал е импулс с квадратна вълна. Общите честоти за управляващи сигнали са 44Hz, 50Hz и 400Hz. Положителната ширина на импулса е това, което определя позицията на серво. Положителната ширина на импулса от около 0.5ms ще накара серво клаксона да се отклони колкото може повече наляво (обикновено около 45 до 90 градуса в зависимост от въпросното серво). Положителната ширина на импулса от около 2.5ms до 3.0ms ще доведе до отклонение на серво вдясно, доколкото е възможно. Ширината на импулса от около 1.5ms ще накара серво да задържа неутралната позиция на 0 градуса. Изходното високо напрежение обикновено е нещо между 2,5 волта и 10 волта (с типично 3V). Изходното ниско напрежение варира от -40mV до 0V.

Стъпка 3: Изработване на печатни платки (Произведено от JLCPCB)

За JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), е най-голямото предприятие за прототип на печатни платки в Китай и високотехнологичен производител, специализиран в производството на прототипи за бързи печатни платки и производство на малки партиди.

С над 10 години опит в производството на печатни платки, JLCPCB има повече от 200 000 клиенти у нас и в чужбина, с над 8 000 онлайн поръчки за прототипиране на печатни платки и производство на малки количества печатни платки на ден. Годишният производствен капацитет е 200 000 кв.м. за различни еднопластови, двуслойни или многослойни печатни платки. JLC е професионален производител на печатни платки, който се отличава с широкомащабно, кладенечно оборудване, стриктно управление и превъзходно качество.

Обратно към нашия проект

За да произвеждам печатни платки, сравних цената от много производители на печатни платки и избрах JLCPCB най -добрите доставчици на печатни платки и най -евтините доставчици на печатни платки, които поръчват тази схема. Всичко, което трябва да направя, е няколко прости кликвания, за да кача gerber файла и да задам някои параметри като цвят и количество на дебелината на печатната платка, след това съм платил само 2 долара, за да си получа печатната платка само след пет дни.

Тъй като показва картината на свързаната схема, използвах Arduino Nano, за да контролирам цялата система, а също така проектирах формата на робот -паяк, за да направя този проект много по -добър.

Можете да получите файла Circuit (PDF) от тук. Както можете да видите на снимките по -горе, печатната платка е много добре произведена и имам същата форма на паяк, която сме проектирали, и всички етикети и лога са там, за да ме ръководят по време на стъпките на запояване.

Можете също да изтеглите файла Gerber за тази схема от тук, в случай че искате да направите поръчка за същия дизайн на веригата.

Стъпка 4: Съставки

Сега нека прегледаме необходимите компоненти, от които се нуждаем за този проект, така че както казах, използвам Arduino Nano, за да управлявам всички 12 серво мотора на четирите крака на робота. Проектът включва също OLED дисплей за показване на лицата на Cozmo и Bluetooth модул за управление на робота чрез приложение за Android.

За да създадем такива проекти ще ни трябват:

• - ПХБ, които сме поръчали от JLCPCB
• - 12 серво мотора, както си спомняте 3 серво за всеки крак:
• - Един Arduino Nano:
• - HC-06 Bluetooth модул:
• - Един екран на OLED дисплей:
• - 5 мм RGB светодиоди:
• - Някои заглавни конектори:
• - И тялото на робота се нуждае, за да ги отпечатате с помощта на 3D принтер

Стъпка 5: Сглобяването на робота

Сега имаме готовата печатна платка и всички компоненти са запоени много добре, след това трябва да сглобим тялото на робота, процедурата е толкова лесна, затова просто следвайте стъпките, които показвам, първо трябва да подготвим всеки крак отстрани и да направим един светодиод се нуждаем от два серво мотора за фугите и отпечатаните части на Coxa, бедрената кост и пищяла с тази малка прикрепяща се част.

За частите на тялото на робота можете да изтеглите неговите STL файлове от тук.

Започвайки с първото серво, поставете го в гнездото и го задръжте с винтовете си, след това завъртете сервомотора на 180 °, без да поставяте винта за приставките, и преминете към следващата част, която е бедрената кост, за да го свържете към пищяла с помощта на първата брадва на серво съединителя и приставката. Последната стъпка за завършване на крака е поставянето на втората става, имам предвид второто серво, за да държи третата част на крака, която е парчето Coxa.

Сега повторете същото за всички крака, за да подготвите четири крака. След това вземете горното шаси и поставете останалите серво в техните гнезда и след това свържете всеки крак към съответното серво. Има само една последна отпечатана част, която е долното шаси на робота, където ще поставим нашата платка

Стъпка 6: Приложението за Android

Говорейки за Android нагоре, той ви позволява

свържете се с вашия робот чрез Bluetooth и правите движения напред и назад и завиване наляво надясно, това ви позволява също така да контролирате цвета на светлината на робота в реално време, като изберете желания цвят от това цветно колело.

Можете да изтеглите безплатно приложението за Android от тази връзка тук: тук

Стъпка 7: Кодът на Arduino и валидирането на теста

Сега имаме робота почти готов за работа, но първо трябва да настроим ъглите на фугите, така че качете кода за настройка, който ви позволява да поставите всяко серво в правилната позиция, като прикрепите сервомоторите на 90 градуса, не забравяйте да свържете 7V DC батерия, за да работи роботът.

След това трябва да качим основната програма за управление на робота с помощта на приложението за Android. И двете програми можете да ги изтеглите от следните връзки:

- Мащабиране на серво код: връзка за изтегляне- Основна програма на робот Spider: връзка за изтегляне

След като качих кода, свързах OLED дисплея, за да покажа усмивките на робота Cozmo, които съм направил в основния код.

Както можете да видите момчета на снимките по -горе, роботът следва всички инструкции, изпратени от моя смартфон, и все още някои други подобрения, които трябва да изпълни, за да направи много повече масло.