ARDUINO SPIDER ROBOT (QUADRUPED): 7 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Hej gutter! Her er en ny tutorial til at guide dig trin for trin, mens du laver denne form for super fantastiske elektroniske projekter, som er "Crawler -robotten" også kendt som "Spider Robot" eller en "Quadruped robot".

Da hver krop bemærkede den hurtige udvikling af robotteknologi, besluttede vi at tage jer til et højere niveau inden for robotteknologi og robotfremstilling. vi startede for et stykke tid siden med at lave nogle grundlæggende elektroniske projekter og grundlæggende robot som PICTO92 til linjefølgerrobotten for at gøre dig lidt fortrolig med de elektroniske ting og finde dig selv i stand til at opfinde dine egne projekter.

Når vi går til et andet niveau, er vi startet med denne robot, som er en grundlæggende i konceptet, men det bliver lidt kompliceret, hvis du kommer dybere i sit program. Og da disse gadgets er så dyre i webbutikken, giver vi denne trinvise vejledning til at guide jer til at lave jeres egen Spiderbot.

Dette projekt er så praktisk at lave specielt efter at have fået det tilpassede printkort, som vi har bestilt fra JLCPCB for at forbedre vores robots udseende, og der er også nok dokumenter og koder i denne vejledning, så du nemt kan oprette din crawler.

Vi har kun lavet dette projekt på kun 7 dage, kun to dage for at afslutte hardwarefremstillingen og samlingen, derefter fem dage til at forberede koden og Android -appen. for at styre robotten igennem den. Før vi starter, lad os se først

Hvad du vil lære af denne vejledning:

1. Valg af de rigtige komponenter afhængigt af dine projektfunktioner
2. Gør kredsløbet til at forbinde alle de valgte komponenter
3. Saml alle projektdelene
4. Skalering af robotbalancen
5. Brug af Android -appen. at oprette forbindelse via Bluetooth og begynde at manipulere systemet

Trin 1: Hvad er en "edderkoprobot"

Som navnet definerer det, er vores robot en grundlæggende fremstilling af sipderbevægelserne, men den udfører ikke nøjagtig de samme kropsbevægelser, da vi kun bruger fire ben i stedet for otte ben.

Navngivet også en Quadrupedrobot, da den har fire ben og foretager sine bevægelser ved hjælp af disse ben, er bevægelsen af hvert ben relateret til de andre ben for at identificere robotens kropsposition og også for at kontrollere robotkropsbalancen.

Benede robotter håndterer terræn bedre end deres hjulkammerater og bevæger sig på varierede og dyriske måder. Dette gør dog benede robotter mere komplicerede og mindre tilgængelige for mange producenter. og også fremstillingsomkostningerne og de høje afhængigheder, som en producent bør bruge for at skabe en firkantet helkrop, da den er baseret på servomotorer eller steppermotorer, og begge er dyrere end DC -motorer, der kan bruges i robotter på hjul.

Fordele

Du vil finde firbenede rigelige i naturen, fordi fire ben giver mulighed for passiv stabilitet eller evnen til at blive stående uden aktivt at justere position. Det samme gælder for robotter. En firbenet robot er billigere og enklere end en robot med flere ben, men alligevel kan den opnå stabilitet.

Trin 2: Servomotorer er hovedaktuatorerne

En servomotor som defineret i wikipedia er en roterende aktuator eller lineær aktuator, der muliggør præcis styring af vinkel- eller lineær position, hastighed og acceleration. [1] Den består af en passende motor koblet til en sensor til positionsfeedback. Det kræver også en relativt sofistikeret controller, ofte et dedikeret modul designet specielt til brug med servomotorer.

Servomotorer er ikke en specifik motorklasse, selvom betegnelsen servomotor ofte bruges til at henvise til en motor, der er egnet til brug i et lukket kredsløbssystem.

Generelt er styresignalet et firkantet bølgetog. Almindelige frekvenser for styresignaler er 44Hz, 50Hz og 400Hz. Den positive pulsbredde er det, der bestemmer servopositionen. En positiv pulsbredde på omkring 0,5 ms får servohornet til at afbøje så meget det kan til venstre (generelt omkring 45 til 90 grader afhængigt af servoen det drejer sig om). En positiv pulsbredde på omkring 2,5 ms til 3,0 ms får servoen til at afbøje til højre, så langt den kan. En pulsbredde på omkring 1,5 ms får servoen til at holde den neutrale position ved 0 grader. Udgangshøjspændingen er generelt noget mellem 2,5 volt og 10 volt (med 3V typisk). Udgangsspændingen ligger fra -40mV til 0V.

Trin 3: PCB Making (produceret af JLCPCB)

Om JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), er den største PCB-prototypevirksomhed i Kina og en højteknologisk producent med speciale i hurtig PCB-prototype og produktion af små partier.

Med over 10 års erfaring inden for PCB -fremstilling har JLCPCB mere end 200.000 kunder i ind- og udland med over 8.000 online -ordrer af PCB -prototyper og PCB -produktion i små mængder pr. Dag. Den årlige produktionskapacitet er 200.000 kvm. til forskellige 1-lags, 2-lags eller flerlags PCB'er. JLC er en professionel PCB -producent med stort udstyr, brøndudstyr, streng forvaltning og overlegen kvalitet.

Tilbage til vores projekt

For at producere PCB har jeg sammenlignet prisen fra mange PCB -producenter, og jeg valgte JLCPCB de bedste PCB -leverandører og de billigste PCB -udbydere til at bestille dette kredsløb. Alt hvad jeg skal gøre er nogle enkle klik for at uploade gerber -filen og angive nogle parametre som farve og mængde på printkortet, så har jeg kun betalt 2 dollar for at få mit printkort efter kun fem dage.

Da det viser billedet af den relaterede schemtic, har jeg brugt en Arduino Nano til at styre hele systemet, og jeg har også designet robotens edderkoppeform for at gøre dette projekt meget mere bedre.

Du kan få Circuit (PDF) -filen herfra. Som du kan se på billederne ovenfor, er PCB meget godt fremstillet, og jeg har den samme PCB -edderkoppeform, som vi har designet, og alle etiketter og logoer er der for at guide mig under lodningstrinnene.

Du kan også downloade Gerber -filen til dette kredsløb herfra, hvis du vil afgive en ordre til det samme kredsløbdesign.

Trin 4: Ingredienser

Lad os nu gennemgå de nødvendige komponenter, vi har brug for til dette projekt, så som jeg har sagt, bruger jeg en Arduino Nano til at køre alle de 12 servomotorer i robotten fire ben. Projektet indeholder også et OLED -display til visning af Cozmo -ansigterne og et bluetooth -modul til styring af robotten gennem en Android -app.

For at skabe denne slags projekter har vi brug for:

• - PCB, som vi har bestilt fra JLCPCB
• - 12 servomotorer, som du husker 3 servoer til hvert ben:
• - En Arduino Nano:
• - HC-06 Bluetooth-modul:
• - Én OLED -skærm:
• - 5 mm RGB -lysdioder:
• - Nogle header -konnektorer:
• - Og robotkroppen freds, at du skal udskrive dem ved hjælp af en 3D -printer

Trin 5: Robotmonteringen

Nu har vi printkortet klar, og alle komponenter er loddet meget godt, efter det skal vi samle robotlegemet, proceduren er så let, så følg bare de trin, jeg viser, vi skal først forberede hvert ben til en side og lave en led vi har brug for to servomotorer til leddene og Coxa, Femur og Tibia trykte dele med denne lille vedhæftningsdel.

Om robotens kropstykker kan du downloade dens STL -filer herfra.

Start med den første servo, placer den i sin fatning og hold den med sine skruer, drej derefter servosøksen til 180 ° uden at placere skruen til vedhæftningerne og flyt til den næste del, som er lårbenet for at forbinde den til skinnebenet ved hjælp af den første servo -øks og fastgørelsesstykket. Det sidste trin for at fuldføre benet er at placere den anden led, jeg mener den anden servo til at holde den tredje del af benet, som er Coxa -stykket.

Gentag nu det samme for alle ben for at få fire ben klar. Tag derefter det øverste chassis, og placer resten af servoer i stikkontakterne, og tilslut derefter hvert ben til den relevante servo. Der er kun en sidste udskrevne del, som er det nederste robotchassis, hvor vi vil placere vores printkort

Trin 6: Android -appen

Taler om Android op det giver dig mulighed for

oprette forbindelse til din robot via Bluetooth og foretage bevægelser frem og tilbage og venstre højre drejning, det giver dig også mulighed for at styre robotens lysfarve i realtid ved at vælge den ønskede farve fra dette farvehjul.

Du kan downloade Android -appen gratis fra dette link over: her

Trin 7: Arduino -koden og testvalidering

Nu har vi robotten næsten klar til at køre, men vi skal først oprette ledvinklerne, så upload opsætningskoden, som giver dig mulighed for at sætte hver servo i den rigtige position ved at fastgøre servoerne i 90 grader, glem ikke at tilslutte 7V DC -batteri for at køre robotten.

Dernæst skal vi uploade hovedprogrammet til at styre robotten ved hjælp af Android -appen. Begge programmer kan du downloade dem fra disse links:

- Skalering af servokode: downloadlink- Spider robot hovedprogram: downloadlink

Efter at have uploadet koden, har jeg tilsluttet OLED -skærmen for at vise Cozmo -robotsmil, som jeg har lavet i hovedkoden.

Som du kan se fyre på billederne ovenfor, følger robotten alle instruktionerne sendt fra min smartphone og stadig nogle andre forbedringer, der skal udføres for at gøre det meget mere smør.