Τρισδιάστατη εκτύπωση τετράποδο: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Είναι το πρώτο μου έργο με τρισδιάστατη εκτύπωση. Wantedθελα να φτιάξω ένα φτηνό Τετράποδο με όλες τις επεμβάσεις. Βρήκα πολλά έργα στο Διαδίκτυο σχετικά με το ίδιο, αλλά ήταν πιο ακριβά. Και σε κανένα από αυτά τα έργα δεν δίδαξαν πώς να σχεδιάσουν ένα τετράποδο; Καθώς είμαι αρχάριος μηχανικός, αυτές οι αρχές είναι πολύ σημαντικές. Επειδή ο καθένας μπορεί να εκτυπώσει 3D ένα ήδη υπάρχον μοντέλο και να εκτελέσει τον ίδιο κωδικό. Όμως τίποτα αξιόλογο δεν μαθαίνεται.

Έχω κάνει αυτό το έργο κατά τη διάρκεια του εξαμήνου μου φρένο και θα προσθέσω τις βελτιώσεις με την πάροδο του χρόνου.

Έχω ανεβάσει το βίντεο. Μπορείτε να το κατεβάσετε και να το παρακολουθήσετε.

Βήμα 1: Σχεδιασμός του πλαισίου

Το πλαίσιο πρέπει να είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε η μέγιστη ροπή που εφαρμόζεται στους κινητήρες να είναι εντός των ονομαστικών χαρακτηριστικών του κινητήρα.

Οι βασικές παράμετροι που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά το σχεδιασμό του πλαισίου είναι:

1. Μήκος μηρού

2. Μήκος κνήμης

3. Εκτιμώμενο βάρος (Κρατήστε το στην υψηλότερη πλευρά)

4. Απαιτούνται εκκαθαρίσεις

Δεδομένου ότι πρόκειται για υλικό, πρέπει να ληφθούν επαρκείς αποστάσεις. Έχω χρησιμοποιήσει βίδες Self Tapping παντού. Έτσι, ο σχεδιασμός μου έχει νήματα. Και η δημιουργία μικρών νημάτων με τρισδιάστατο εκτυπωτή δεν είναι καλή ιδέα. Mayσως χρειαστεί να εκτυπώσετε πρώτα μικρά μέρη, ώστε να ελέγξετε τις αποστάσεις πριν από την τελική κοπή. Αυτό το βήμα απαιτείται μόνο όταν δεν έχετε αρκετή εμπειρία όπως εγώ.

Το πλαίσιο έχει σχεδιαστεί για το Solid Works 2017-18. Ο σύνδεσμος για το ίδιο είναι:

grabcad.com/library/3d-printed-quadruped-1

Αν θέλετε ακόμα μεγαλύτερο έλεγχο στην κίνηση των τετράποδων. Ο σχεδιασμός βάδισης πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη στην εξίσωση. Δεδομένου ότι ήταν το πρώτο μου έργο το κατάλαβα λίγο αργότερα.

Βήμα 2: Τρισδιάστατη εκτύπωση του πλαισίου

Τρισδιάστατα εκτύπωσα το πλαίσιο σε PLA (Poly Lactic Acid). Τρίψτε τα εξαρτήματα για να έχετε επαρκή κενά. Στη συνέχεια, συναρμολόγησα όλα τα μέρη με servos όπως είχα σχεδιάσει. Λάβετε υπόψη ότι όλα τα servos σας είναι του ίδιου κατασκευαστή, καθώς διαφορετικοί κατασκευαστές ενδέχεται να έχουν διαφορετικά σχέδια. Αυτό συνέβη με μένα. Ελέγξτε λοιπόν πριν το χέρι.

Βήμα 3: Κύκλωμα λειτουργίας

Χρησιμοποιώ Arduino UNO και σερβο χειριστήριο 16 καναλιών για το bot μου. Μπορείτε να τα βρείτε πολύ εύκολα στο διαδίκτυο. Συνδέστε τις ακίδες ανάλογα. Πρέπει να γράψετε τη σύνδεση των servo pin με ποια ακίδα. Διαφορετικά θα μπερδευτεί αργότερα. Συνδέστε τα καλώδια μαζί. Και είμαστε καλά να πάμε.

Για μπαταρία έχω δώσει δύο κυψέλες LiPo (3,7V) με υψηλή εκφόρτιση ρεύματος. Τα έχω συνδέσει παράλληλα καθώς η μέγιστη είσοδος σε servos είναι 5v.

Βήμα 4: Κωδικοποίηση του τετράποδου

Αν και μπορεί να φαίνεται δύσκολο στην αρχή, αλλά γίνεται ευκολότερο αργότερα. Το μόνο που πρέπει να έχετε κατά νου κατά την κωδικοποίηση είναι το σχέδιο βάδισης. Θυμηθείτε τα εξής:

1. Ανά πάσα στιγμή το κέντρο βάρους του τετράποδου πρέπει να βρίσκεται εντός της περιοχής που σχηματίζουν τα πόδια σας.

2. Οι γωνίες πρέπει να ληφθούν από ένα σύνολο αναφοράς. Αυτό εξαρτάται από το σχεδιασμό σας και τον τρόπο που θέλετε να μετακινήσετε τα πόδια σας.

3. Χρησιμοποιώ σερβο 180 μοιρών και όχι μοτέρ με κιβώτιο ταχυτήτων, οπότε πρέπει να το ελέγξετε ενώ στερεώνετε τα servos

Όσον αφορά την εξήγηση στον κώδικα, αυτός ο σύνδεσμος αρκεί:

makezine.com/2016/11/22/robot-quadruped-ar…

Αυτοί είναι οι κωδικοί μου

Βήμα 5: Γεωμετρικοί υπολογισμοί

Οι γωνίες υπολογίζονται μέσω τριγωνομετρίας:

1. Έχετε πρώτα βρείτε 2D μήκος ποδιού

2. Στη συνέχεια, ελέγξτε την ανύψωση του bot σας

Με αυτούς τους δύο περιορισμούς μπορείτε εύκολα να υπολογίσετε τις γωνίες για τα servos σας.

Γράψτε Έχω γράψει κώδικα για να προχωρήσω. Θα ενημερώσω τον κωδικό αργότερα όταν τον συνεχίσω ξανά.

Βήμα 6: Περαιτέρω βελτίωση

Θα προσθέσω μια μονάδα bluetooth (BLE) για τον έλεγχο του bot από το τηλέφωνο.

Σας ευχαριστώ για την προβολή του έργου μου. Οποιαδήποτε αμφιβολία είναι ευπρόσδεκτη.