Četveronožni pajek "Miles": 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Na podlagi Arduino Nano je Miles pajek robot, ki uporablja svoje 4 noge za hojo in manevriranje. Kot pogon za noge uporablja 8 servo motorjev SG90 / MG90, sestavljen je iz tiskanega vezja po meri za napajanje in upravljanje servomotorjev in Arduino Nano. PCB ima namenske reže za modul IMU, modul Bluetooth in celo niz senzorjev IR za izdelavo robota avtonomno. Telo je izdelano iz lasersko izrezanih 3 mm akrilnih listov, lahko tudi 3D -tiskanje. To je odličen projekt za navdušence nad raziskovanjem inverzne kinematike v robotiki.

Koda in knjižnice, datoteke Gerber in datoteke STL/step za projekt bodo na voljo na zahtevo. Miles je na voljo tudi kot komplet, DM za podrobnosti.

Ta projekt je navdihnil mePed (www.meped.io) in uporablja nadgrajeno kodo, ki jo je navdihnil.

Zaloge

Potrebne komponente:

Izbirno so označene kot ~

• Miles PCB (1)
• Miles Mehanski deli karoserije
• Servo motorji SG90/MG90 (12)
• Aduino Nano (1)
• LM7805 Regulator napetosti (6)
• Drsno stikalo (1)
• 0,33 uF elektrolitski pokrov (2)
• 0,1 uF elektrolitski pokrov (1)
• 3,08 mm 2 -polni priključek Pheonix (1)
• 2 -polni priključek za ponovno namestitev (1) ~
• 10 -polni priključek za ponovno namestitev (1) ~
• 4 v priključku Relimate (1) ~
• Moški zatiči glave za servo priključke

1. korak: Oblikovanje sheme in tiskanih vezij

Svoje PCB -je oblikujem v programski opremi Altium (za prenos kliknite tukaj). 12 servomotorjev SG90/MG90 lahko porabijo do 4-5 amperov, če vsi delujejo hkrati, zato zasnova zahteva višje izhodne zmogljivosti toka. Za napajanje servomotorjev sem uporabil regulator napetosti 7805, vendar lahko oddaja največ 1 Amp tok. Za rešitev te težave je 6 IC -jev LM7805 priključenih vzporedno za povečanje tokovne moči.

Sheme in Gerber najdete tukaj.

Značilnosti te zasnove vključujejo:

• MPU6050/9250 se uporablja za merjenje kota
• Izhodni tok do 6 Amp
• Izolirano servo napajanje
• Izhod ultrazvočnega senzorja HCsr04
• Na voljo so tudi zunanje naprave za Bluetooth in I2C.
• Vsi analogni zatiči so na voljo na priključku Relimate za senzorje in pogone
• 12 servo izhodov
• LED indikator napajanja

Specifikacije tiskanega vezja:

• Velikost tiskanega vezja je 77 x 94 mm
• 2 -slojni FR4
• 1,6 mm

2. korak: Spajkanje komponent in nalaganje kode

Spajkajte komponente v naraščajočem vrstnem redu glede na višino komponent, začenši najprej s komponentami SMD.

V tej zasnovi je samo en SMD upor. Dodajte zatiče za ženske glave za Arduino in LM7805, da jih lahko po potrebi zamenjate. Spajkani moški zatiči za servo konektorje in druge komponente.

Zasnova ima ločene 5V za servomotorje in Arduino. Preverite, ali so kratke hlače z ozemljitvijo na vseh posameznih tirnicah, to je Arduino 5V izhod, Servo VCC izhod in vhod 12V Phoenix.

Ko se na tiskanem vezju preverijo kratke hlače, je Arduino pripravljen za programiranje. Preskusna koda je na voljo na mojem githubu (kliknite tukaj). Naložite preskusno kodo in sestavite celotnega robota.

3. korak: Sestavljanje lasersko rezanega telesa:

V zasnovi je skupaj 26 delov, ki jih je mogoče 3D natisniti ali lasersko izrezati iz 2 mm akrilnih listov. Uporabil sem rdeče in modre 2 mm akrilne plošče, da sem robotu dal videz Spidermana.

Telo je sestavljeno iz več povezav, ki jih je mogoče pritrditi z vijaki M2 in M3. Servomotorji so pritrjeni z maticami M2. Pred pritrditvijo zgornje plošče ohišja dodajte baterije in tiskano vezje v glavno ohišje.

Potrebne datoteke najdete na mojem githubu (kliknite tukaj)

4. korak: Ožičenje vsega in testiranje robota:

Zdaj končajte s priključitvijo servomotorjev v spodnjem vrstnem redu:

(D2) Sprednji levi vrtljivi servo

(D3) Servo dvigala spredaj levo

(D4) Zavorni levi zavorni servo

(D5) Servo za dvig zadaj levo

(D6) Zadnji desni vrtljivi servo

(D7) Servo za dvig zadaj desno

(D8) Sprednji desni vrtljivi servo

(D9) Servo za dvig spredaj desno

Zaženite robota s pomočjo drsnega stikala!

5. korak: Prihodnje izboljšave:

Obratna kinematika:

Trenutna koda uporablja pozicijski pristop, kjer podajamo kote, do katerih se mora servo premakniti, da doseže določeno gibanje. Inverzna kinematika bo robotu omogočila bolj prefinjen pristop pri hoji.

Upravljanje aplikacij Bluetooth:

Priključek UART na tiskanem vezju uporabniku omogoča priključitev modula bluetooth, kot je HC-05, za brezžično upravljanje robota s pametnim telefonom.