"Miles" Quadruped Spider Robot: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Baseret på Arduino Nano er Miles en edderkopprobot, der bruger sine 4 ben til at gå og manøvrere. Den bruger 8 SG90 / MG90 Servomotorer som aktuatorer til benene, består af et brugerdefineret printkort til at drive og styre servoerne og Arduino Nano. PCB har dedikerede slots til IMU -modul, Bluetooth -modul og endda IR -sensorarray til at lave robotten autonom. Krop er fremstillet af laserskårne 3 mm akrylplader, kan også 3D -printes. Det er et fantastisk projekt for entusiaster at udforske invers kinematik inden for robotik.

Koden og bibliotekerne, Gerber -filer og STL/step -filer til projektet vil blive gjort tilgængelige på forespørgsel. Miles fås også som Kit, DM for detaljer.

Dette projekt er inspireret af mePed (www.meped.io) og anvender en opgraderet kode inspireret af det.

Forbrugsvarer

Nødvendige komponenter:

Valgfrit er markeret som ~

• Miles printkort (1)
• Miles mekaniske kropsdele
• SG90/MG90 servomotorer (12)
• Aduino Nano (1)
• LM7805 Spændingsregulator (6)
• Skubkontakt (1)
• 0.33uF elektrolytisk låg (2)
• 0.1uF elektrolytisk låg (1)
• 3,08 mm 2 -benet Pheonix -stik (1)
• 2 ben Relimate -stik (1) ~
• 10 pin Relimate Connector (1) ~
• 4 tommer Relimate -stik (1) ~
• Hovedstifter til hanstik til servostik

Trin 1: Design af skematiske og PCB'er

Jeg designer mine printkort i Altium -software (klik her for at downloade). 12 SG90/MG90 servoer kan forbruge op til 4-5 ampere, hvis alle arbejder samtidigt, og derfor kræver designet højere strømudgangsevner. Jeg har brugt 7805 spændingsregulator til at drive servoerne, men den kan levere maks. 1 amp. Strøm. For at løse dette problem er 6 LM7805 IC'er forbundet parallelt for at øge strømoutput.

Skemaer og Gerber kan findes her.

Funktioner i dette design omfatter:

• MPU6050/9250 bruges til vinkelmåling
• Op til 6 ampere strømudgang
• Isoleret Servo strømforsyning
• HCsr04 Ultrasonic Sensor output
• Periferiudstyr til Bluetooth og I2C leveres også.
• Alle analoge ben findes på et Relimate -stik til sensorer og aktuatorer
• 12 Servo udgange
• Strømindikator LED

Specifikationer for printkort:

• Størrelsen på printkortet er 77 x 94 mm
• 2 lag FR4
• 1,6 mm

Trin 2: Lodning af komponenterne og upload af koden

Lodde komponenterne i stigende rækkefølge af komponenternes højder, start med SMD -komponenter først.

Der er kun en SMD -modstand i dette design. Tilføj kvindelige headerstifter til Arduino og LM7805, så den kan udskiftes om nødvendigt. Loddehovedstifter til servostik og andre komponenter på plads.

Designet har separat 5V til servoer og Arduino. Kontroller, om der er shorts med jord på alle individuelle strømskinner, dvs. Arduino 5V output, Servo VCC output og input 12V phoenix.

Når printkortet er kontrolleret for shorts, er Arduino klar til at blive programmeret. Testkoden er tilgængelig på min github (Klik her). Upload testkoden, og saml hele robotten.

Trin 3: Montering af laserskåret krop:

Der er i alt 26 dele i designet, der kan 3D -printes eller laserskæres ud af 2 mm akrylplader. Jeg har brugt røde og blå 2 mm akrylplader for at give robotten et Spiderman -look.

Karosseriet består af flere led, der kan fastgøres ved hjælp af M2 og M3 møtrikbolte. Servoer fastgøres med M2 møtrikbolte. Sørg for at tilføje batterier og printkort i hoveddelen, før den øverste kabinetplade fastgøres.

Nødvendige filer kan findes på min github (Klik her)

Trin 4: Tilslut alt og test robotten:

Afslut nu med at forbinde servoerne i følgende rækkefølge:

(D2) Forreste venstre drejeservo

(D3) Forreste venstre løfteservo

(D4) Tilbage Venstre Pivot Servo

(D5) Tilbage Venstre Lift Servo

(D6) Tilbage til højre Pivot Servo

(D7) Tilbage til højre Lift Servo

(D8) Forreste højre drejeservo

(D9) Front højre lift servo

Start robotten ved hjælp af skydekontakten!

Trin 5: Fremtidige forbedringer:

Omvendt kinematik:

Den nuværende kode anvender positionel tilgang, hvor vi giver de vinkler, servo skal bevæge sig til for at opnå en bestemt bevægelse. Omvendt kinematik vil give robotten en mere sofistikeret tilgang til at gå.

Bluetooth App -kontrol:

UART-stikket på printkortet giver brugeren mulighed for at vedhæfte et bluetooth-modul som f.eks. HC-05 for trådløst at styre robotten ved hjælp af en smartphone.