Τετράποδο ρομπότ αράχνη - GC_MK1: 8 βήματα (με εικόνες)

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Το ρομπότ αράχνη a.k.a. GC_MK1 κινείται μπροστά και πίσω και μπορεί επίσης να χορέψει ανάλογα με τον κώδικα που έχει φορτωθεί στο Arduino. Το ρομπότ χρησιμοποιεί 12 μικρο σερβοκινητήρες (SG90). 3 για κάθε πόδι. Ο ελεγκτής που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο των σερβοκινητήρων είναι ένα Arduino Nano. Χρησιμοποιούμε επίσης μια μπαταρία 12V η οποία μειώνεται στα 5V χρησιμοποιώντας μετατροπέα DC-DC και στη συνέχεια τροφοδοτείται με τον πείρο VIN για να τροφοδοτήσει επίσης τους κινητήρες Arduino και servo. Όλα τα μέρη για το σώμα του ρομπότ έχουν εκτυπωθεί 3D.

Βήμα 1: Επεξηγήσεις κλειδιών

Servo Motors:

• Οι σερβοκινητήρες χρησιμοποιούνται συχνά περιστρέφοντας και σπρώχνοντας ή τραβώντας αντικείμενα με μεγάλη ακρίβεια.
• Ένας σερβοκινητήρας αποτελείται από έναν μικρό κινητήρα DC και μερικές ταχύτητες που παίρνουν την υψηλή ταχύτητα του κινητήρα και τον επιβραδύνουν ενώ αυξάνουν τη ροπή του άξονα εξόδου στο σερβο.
• Η πιο βαριά εργασία απαιτεί περισσότερη ροπή (τα μεταλλικά γρανάζια χρησιμοποιούνται στους σερβοκινητήρες για να παράγουν περισσότερη ροπή ενώ τα πλαστικά με λιγότερη ροπή).
• Υπάρχει επίσης ένας αισθητήρας θέσης σε ένα από τα γρανάζια του κινητήρα που είναι συνδεδεμένο σε μια μικρή πλακέτα κυκλώματος. Η πλακέτα κυκλώματος αποκωδικοποιεί τα σήματα για να καθορίσει πόσο μακριά πρέπει να περιστρέφεται το σερβο ανάλογα με το σήμα του χρήστη. Στη συνέχεια, συγκρίνει την επιθυμητή θέση με την πραγματική θέση και αποφασίζει ποια κατεύθυνση θα περιστραφεί.
• Η διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM) χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της θέσης του σερβοκινητήρα. Οι σερβοκινητήρες ενεργοποιούνται όταν λαμβάνουν σήμα ελέγχου (παλμοί). Ένας παλμός είναι μια μετάβαση από χαμηλή σε υψηλή τάση, συνήθως, ο παλμός παραμένει ψηλός για κάποιο χρονικό διάστημα.
• Οι σερβοκινητήρες τείνουν να λειτουργούν σε εύρος 4,5 έως 6 βολτ και παλμικό τρένο περίπου 50 έως 60 Hz.
• 50HZ = 1/20ms >> PWM = 20ms

Τύποι Servo Motor

1. Servo Positional Rotation >> Περιστρέφεται περίπου 180 μοίρες/μισό κύκλο.
2. Συνεχής περιστροφή Servo >> Περιστρέφεται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση επ 'αόριστον.
3. Linear Servo >> Διαθέτει έναν επιπλέον μηχανισμό (rack and pinion) για κίνηση προς τα εμπρός και προς τα πίσω αντί για κυκλικό.

Βήμα 2: Συστατικά:

1x Arduino Nano Μικροελεγκτής:

12x SG90 Servo Motors

1x Mini breadboard:

/ή /

1x Πρωτότυπο PCB Board:

Μπαταρία 1x 12V: (Αυτή είναι αυτή που χρησιμοποίησα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και διαφορετική μπαταρία)

Μπλουζάκια από F έως F και J από J από M

1x μετατροπέας ενίσχυσης DC σε DC

Βήμα 3: Τρισδιάστατα εκτυπωμένα αρχεία

Άνω μέρος Robot Spider Body (Αριστερά) || Κάτω μέρος ρομπότ αράχνη σώματος (δεξιά)

Χρησιμοποίησα το Fusion 360 και το Prusa i3 MK3 για να εκτυπώσω όλα τα μέρη για το ρομπότ αράχνη. Τροποποίησα το κρεβάτι για να χωρέσει την μπαταρία μου, αλλά υπολόγισα λάθος τις διαστάσεις, οπότε έπρεπε να κρατήσω την μπαταρία μόνος μου για την επίδειξη. Δουλεύει ήδη στο GC_MK2!

Εάν δεν χρειάζεστε μεγαλύτερο κρεβάτι ή οποιαδήποτε άλλη αλλαγή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα τρέχοντα αρχεία σε αντικείμενο (παρακάτω σύνδεσμος).

Thingverse Parts για Spider Robot

Αρχεία STL για ενημερωμένο σώμα ρομπότ αράχνης (Ευρύτερο για μεγαλύτερη μπαταρία)

Βήμα 4: Διαγράμματα καλωδίωσης

Βήμα 5: Πώς να χτίσετε

Βήμα 6: Χρήσιμες εικόνες

Βήμα 7: Κωδικός Arduino

Για να μεταφέρετε όλους τους σερβοκινητήρες στην ίδια αρχική θέση, πρέπει πρώτα να ανεβάσετε το αρχείο σκίτσου των ποδιών arduino (Legs.ino).

Αφού ολοκληρώσετε το παραπάνω βήμα, μπορείτε να προσθέσετε βίδες (τα φερμουάρ λειτουργούν επίσης) στους βραχίονες του σερβοκινητήρα και να τους σφίξετε.

Κατεβάστε και εγκαταστήστε τη βιβλιοθήκη FlexiTimer2 πριν ανεβάσετε το σκίτσο του προγράμματος 1 και 2.

Βιβλιοθήκη FlexiTimer2

Τώρα είστε έτοιμοι να ανεβάσετε το Program1.ino ή το Program2.ino για εκτέλεση στο Arduino.

Legs.ino

// Εντοπίστε την αρχική θέση των ποδιών

// RegisHsu 2015-09-09

#περιλαμβάνω

Servo servo [4] [3];

// καθορίστε τις θύρες servos

const int servo_pin [4] [3] = {{2, 3, 4}, {5, 6, 7}, {8, 9, 10}, {11, 12, 13}};

void setup ()

{// αρχικοποίηση όλων των σερβο για (int i = 0; i <4; i ++) {για (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].attach (servo_pin [j]); καθυστέρηση (20)? }}}

κενός βρόχος (κενός)

{για (int i = 0; i <4; i ++) {για (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].γράψτε (90); καθυστέρηση (20)? }}}

Τα άλλα δύο σκίτσα του Arduino είναι πολύ μεγάλα για να δημοσιευτούν εδώ.

Ελέγξτε τον παρακάτω σύνδεσμο.

Σύνδεσμος φακέλου Google Drive με όλα τα αρχεία. (Περιλαμβάνει αρχεία σκίτσων Arduino και βιβλιοθήκη flexitimer2)

Αρχεία ρομπότ αράχνης

Πίστωση στο RegisHsu για τα αρχεία σκίτσων Arduino.