Robot păianjen quadruped - GC_MK1: 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Robotul păianjen, alias GC_MK1, se mișcă înainte și înapoi și poate dansa și în funcție de codul încărcat pe Arduino. Robotul folosește 12 micro servo-motoare (SG90); 3 pentru fiecare picior. Controlerul utilizat pentru controlul servomotorelor este un Arduino Nano. De asemenea, folosim o baterie de 12V care este redusă la 5V utilizând un convertor DC-DC și apoi alimentată la pinul VIN pentru a alimenta și motoarele Arduino și servo. Toate piesele pentru corpul robotului au fost imprimate 3D.

Pasul 1: explicații cheie

Servomotoare:

• Servomotorele sunt adesea utilizate pentru a roti și împinge sau trage obiecte cu mare precizie.
• Un servomotor este alcătuit dintr-un mic motor DC și câteva trepte de viteză care iau viteza mare a motorului și o încetinesc, crescând în același timp cuplul arborelui de ieșire din servo.
• Lucrările mai grele necesită un cuplu mai mare (angrenajele metalice sunt utilizate în servo-motoare pentru a produce un cuplu mai mare, în timp ce cele din plastic pentru un cuplu mai mic).
• Există, de asemenea, un senzor de poziție pe unul dintre treptele de viteză ale motorului, care este conectat la o placă de circuit mică. Placa de circuit decodează semnalele pentru a determina cât de mult trebuie să se rotească servo în funcție de semnalul de la utilizator. Apoi, compară poziția dorită cu poziția reală și decide ce direcție să se rotească.
• Modularea lățimii impulsurilor (PWM) este utilizată pentru a controla poziția servomotorului. Servomotorele sunt activate atunci când primesc un semnal de control (impulsuri). Un impuls este o tranziție de la tensiune joasă la tensiune înaltă, de obicei, pulsul rămâne ridicat pentru o perioadă de timp.
• Servomotorele tind să funcționeze într-o gamă de 4,5 până la 6 volți și un tren de impulsuri de aproximativ 50 până la 60 Hz.
• 50HZ = 1 / 20ms >> PWM = 20ms

Tipuri de servomotor

1. Servo de rotație pozițională >> Se rotește cu aproximativ 180 de grade / jumătate de cerc.
2. Servo de rotație continuă >> Se rotește în ambele direcții la nesfârșit.
3. Linear Servo >> Are un mecanism suplimentar (cremalieră și pinion) pentru a se deplasa într-o direcție înainte și înapoi în loc de circulară.

Pasul 2: Componente:

1x microcontroler Arduino Nano:

12 motoare servo SG90

1x mini panou:

/ sau /

1x prototip PCB Board:

1x baterie de 12V: (Aceasta este cea pe care am folosit-o, puteți folosi și o baterie diferită)

Jumpers de la F la F și Jumpers de la M la M:

1x convertor DC to DC Boost

Pasul 3: Fișiere tipărite 3D

Partea superioară a corpului păianjenului robotului (stânga) || Partea inferioară a corpului păianjenului robotului (dreapta)

Am folosit Fusion 360 și Prusa i3 MK3 pentru a imprima toate piesele robotului păianjen. Am modificat patul pentru a se potrivi bateriei, dar am calculat greșit dimensiunile, așa că a trebuit să țin singur bateria pentru demo. Lucrez deja la GC_MK2!

Dacă nu aveți nevoie de un pat mai mare sau de orice altă modificare, puteți utiliza fișierele curente în thingverse (link de mai jos).

Piese transversale pentru robotul Spider

Fișiere STL pentru corpul actualizat al robotului păianjen (Mai larg pentru baterie mai mare)

Pasul 4: Diagrame de cablare

Pasul 5: Cum se construiește

Pasul 6: Imagini utile

Pasul 7: Cod Arduino

Pentru a obține toate servomotorele în aceeași poziție inițială, trebuie mai întâi să încărcați fișierul schiță picioare arduino (Legs.ino).

După ce parcurgeți pasul de mai sus, puteți adăuga șuruburi (și fermoarele cu fermoar) la brațele servomotorului și le puteți strânge.

Descărcați și instalați biblioteca FlexiTimer2 înainte de a încărca schițele 1 și 2.

Biblioteca FlexiTimer2

Acum sunteți gata să încărcați Program1.ino sau Program2.ino pentru a rula pe Arduino.

Legs.ino

// Localizați poziția inițială a picioarelor

// RegisHsu 2015-09-09

#include

Servo servo [4] [3];

// definiți porturile servoarelor

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

configurare nulă ()

{// inițializează toate servurile pentru (int i = 0; i <4; i ++) {pentru (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].attach (servo_pin [j]); întârziere (20); }}}

bucla nulă (nulă)

{for (int i = 0; i <4; i ++) {for (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].write (90); întârziere (20); }}}

Celelalte două schițe Arduino sunt mult prea lungi pentru a fi postate aici.

Verificați linkul de mai jos.

Link către folderul Google Drive cu toate fișierele. (Include fișiere de schițe Arduino și biblioteca flexitimer2)

Dosare Robot Spider

Credit către RegisHsu pentru fișierele de schițe Arduino.