4-крака проходилка на базата на серво: 12 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Създайте свой собствен (ненужно технически) сервомоторен робот с 4 крака! Първо, предупреждение: Този бот е по същество микроконтролер-мозъчна версия на класическата 4-крачеща проходилка BEAM. BEAM 4-legger може да е по-лесен за вас, ако все още не сте настроени за програмиране на микроконтролер и просто искате да създадете проходилка. От друга страна, ако започвате с програмиране на микропроцесори и имате няколко серво бъркайки се, това е твоят идеален проект! Можете да играете с механиката на проходилките, без да се притеснявате за придирчивия аналогов BEAM microcore ощипване. Така че, въпреки че това всъщност не е BEAM бот, следните две уеб страници са чудесни ресурси за всеки 4-крак проходилка: Урокът за 4-крака проходилка на Bram van Zoelen има добър преглед на механиката и теорията. уебсайтът на проходилките на Chiu-Yuan Fang също е доста добър за неща от BEAM и някои по-усъвършенствани дизайни на проходилки. Приключихте с четенето? Готови ли сте за изграждане?

Стъпка 1: Съберете части, измерете, планирайте малко

Направата на 4-крак сервоход е доста проста, частично. По принцип се нуждаете от два двигателя, крака, батерия, нещо, което да кара двигателите да вървят напред-назад, и рамка, която да ги държи всички. Списък на частите: 2x кубични хобита TS-53 Servos за задната част. Имах 10-ти габарит. 12-габарит трябва да работи, но предполагам. Батерията е 3.6v NiMH, която се продаваше евтино онлайн. Мозъкът на микроконтролера е AVR ATMega 8. Рамката е Sintra, която е адски готина. Това е пластмасова пяна, която се огъва, когато я загреете във вряща вода. Можете да го изрежете, пробиете, матирате с нож и след това го огънете, за да оформите. Взех моята в Solarbotics. Други части: Пробита платка за проектиране на веригата Отключващи се заглавки (мъжки и женски) за серво и батерийни връзки 28-пинов контакт за ATMegaSuper-duper лепило Поялник и спойка, тел Някои малки болтове за задържане на двигателите onDrillMatte нож Тук ме виждате как измервам частите, правя скица за рамката и след това хващам линийка, за да направя хартиен шаблон. Използвах шаблона като ръководство, за да маркирам с химикалка къде бих пробил дупки в Sintra.

Стъпка 2: Изградете рамка, монтирайте двигатели

Първо пробих дупки по ъглите на двата моторни изреза, след това врязах по ръба на линийка от дупка до дупка с матов нож. Нужни са около 20 преминавания с ножа, за да преминете през Синтрата. Станах мързелив и го щракнах, след като прерязах около 1/2 път.

След като изрязах дупките, тествах моторите само за да видя как работят. (Малко прекалено широк, но имам дължината точно.)

Стъпка 3: Огънете рамката, прикрепете двигатели

За съжаление нямах достатъчно ръце, за да се снимам как огъвам Синтрата, но ето как се спусна:

1) Сварена малка тенджера с вода на печка 2) Задръжте Синтра под вода за минута или две с дървена лъжица (Синтра плува) 3) Издърпайте я и с горещи ръкавици и нещо плоско я задръжте под прав ъгъл, докато охладен. За класическия дизайн на проходилка "Miller" искате около 30-градусов ъгъл на предните крака. Пробийте отвори за винтове и включете двигателите с болтове.

Стъпка 4: Прикрепете крака към клаксони на сервомотор във формата на звезда

Изрязах 12 "и 8" секция от дебела медна тел с ламарини, за да направя съответно предните и задните крака. След това ги огънах под ъгъл, за да ги прикрепя към серво рогата.

Класически трик BEAM, когато трябва да прикачите нещата, е да ги завържете с тел за свързване. В този случай свалих някакъв свързващ проводник, прокарах го през рогата и около краката и го усуках много. Някои хора запояват жицата здраво в този момент. Моят все още се държи здраво без него. Чувствайте се свободни да отрежете излишъка и да огънете усуканите части надолу.

Стъпка 5: Прикрепете краката към тялото, огънете ги точно

Завийте серво звездите (с включени крака) обратно към двигателите, след което се огънете.

Симетрията е ключова тук. Съвет, за да запазите страните равномерни, е да се огъвате само в една посока наведнъж, така че да е по -лесно да я погледнете, ако правите твърде много от едната или от другата страна. Това каза, че вече съм огъвал и прегъвал моето много пъти и можете да започнете отново от прави, ако се отдалечите твърде много по-късно, след като го промените твърде много пъти. Медта е страхотна по този начин. Разгледайте изброените от мен уеб страници за допълнителни съвети тук или просто го разкрийте. Не мисля, че наистина е толкова критично, поне по отношение на това да се разхожда. Ще го настроите по -късно. Единственият критичен момент е да поставите центъра на тежестта достатъчно в средата, така че да върви надясно. В идеалния случай, когато единият преден крак е във въздуха, завъртането на задните крака ще наклони бота напред към предния висок/напред крак, който след това ще извърши ходенето. Ще видите какво имам предвид във видеоклип, който предстои.

Стъпка 6: Мозъци

Мозъчната платка е адски проста, така че ще трябва да извините схематичната ми схема. Понеже използва серво, няма нужда от сложни драйвери на двигатели или каквото имате. Просто свържете +3,6 волта и заземете (направо от батерията), за да стартирате двигателите, и ги ударете с модулиран по широчината на импулса сигнал от микроконтролера, за да им кажете къде да отидат. (Вижте страницата със серво уикипедия, ако сте нови в използването на сервомотори.) Нарязах парче от пробити празни печатни платки и супер залепени заглавки върху него. Две 3-пинови заглавки за сервомоторите, един 2-пинов хедър за батерията, един 5-пинов хедър за моя AVR програмист (който трябва да направя по инструкция някой ден) и 28-пинов гнездо за ATMega 8 чип. След като всички гнезда и гнезда бяха залепени, ги запоявах. По -голямата част от окабеляването е от долната страна на платката. Всъщност това са само няколко жици.

Стъпка 7: Програмирайте чипа

Програмирането може да се извърши с толкова сложна настройка, колкото имате. Аз лично, това е (на снимката) гето програмист-само някои проводници, запоени към щепсел с паралелен порт. Тази инструкция описва програмиста и софтуера, от които се нуждаете, за да стартирате всичко. Недей! Недей! Не използвайте този кабел за програмиране с устройства, които дори се доближават до напрежение над 5v. Напрежението може да изкачи кабела и да изпържи паралелния порт на компютъра ви, разрушавайки компютъра ви. По -елегантните дизайни имат ограничаващи резистори и/или диоди. За този проект гетото е добре. Това е само 3,6V батерия на борда. Но бъдете внимателни. Кодът, който използвам, е приложен тук. Най -често това е прекалено много, за да накараме два двигателя да се люлеят напред -назад, но аз се забавлявах. Същността му е, че сервомоторите се нуждаят от импулси на всеки 20 ms. Дължината на импулса казва на сервото къде да завърти краката. 1,5 мс е около центъра, а диапазонът е приблизително от 1 мс до 2 мс. Кодът използва вградения 16-битов генератор на импулси както за импулса на сигнала, така и за 20 ms закъснение, и дава микросекундна разделителна способност при основната скорост. Разделителната способност на сервото е някъде близо 5-10 микросекунди, така че 16-бита са достатъчни. Трябва ли да има инструктаж за програмиране на микроконтролер? Ще трябва да се захвана с това. Кажете ми в коментарите.

Стъпка 8: Първи стъпки на бебето

Предните крака се люлеят около 40 градуса така или иначе, а задните - около 20 градуса. Вижте първия видеоклип за пример на походката отдолу.

(Обърнете внимание на хубавото закъснение от няколко секунди, когато натисна бутона за нулиране. Много удобно, когато го програмирате отново, за да го стоите неподвижно за няколко секунди с включено захранване. Също така е удобно да центрирате краката, когато сте готови играе и просто искате да се изправи.) Той вървеше от първия опит! Вижте второто видео. Във видеото наблюдавайте начина, по който предният крак се повдига нагоре, след което задните крака се обръщат, за да го накарат да падне напред на предния крак. Това е ходене! Играйте с центъра на тежестта и огъванията на краката, докато получите това движение. Забелязах, че много се обръща на една страна, въпреки че бях почти сигурен, че съм центрирал двигателите механично и в кода. Оказа се, че се дължи на остър ръб на едно от стъпалата. Затова направих робо-обувки. Няма ли нещо, което термосвиваемите тръби да не могат да направят ?!

Стъпка 9: Промяна

Така че върви добре. Все още си играя с походката и формата на краката и времето, за да видя колко бързо мога да го накарам да се изправи по права линия и колко високо мога да го накарам да се изкачи.

За катерене предният крак се огъва точно преди стъпалата да е от решаващо значение - той му помага да не се хване за ръбове. Вместо това кракът се качва нагоре над препятствието, ако удари под „коляното“. Опитах се да накарам краката да бъдат под същия ъгъл от 30 градуса като рамката. И така, колко високо може да се изкачи?

Стъпка 10: Колко високо може да се изкачи?

Точно около 1 инч в момента, който побеждава най -простите роботи на колела, които съм правил, така че не се оплаквам. Гледайте видеото, за да го видите в действие. Това никога не просто прескача направо. Ще са необходими няколко опита да вдигнете и завъртите двата предни крака. Честно казано, това изглежда като проблем с сцеплението повече от всичко. Или центърът на тежестта може да е малко висок за дългия мах на предния крак. Можете да видите, че почти го губи, когато предният крак избута тялото нагоре във въздуха. Намек за неща, които предстоят…

Стъпка 11: И така, какво не може да се изкачи?

Досега не успях да го овладея надеждно с изкуството на френската готварска дейност (том 2). Изглежда, че 1 1/2 инча е текущото ограничение за това колко високо може да се изкачи. Може би намаляването на въртенето на предния крак ще помогне? Може би спускане на тялото малко на земята? Гледай видеото. Станете свидетели на агонията на поражението. По дяволите Джулия Чайлд!