4-kraka hoja na osnovi servomotorjev: 12 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:08

Zgradite svojega lastnega (po nepotrebnem tehnično zasnovanega) robotnika s štirimi nogami, ki ga poganja servomotor! Najprej opozorilo: Ta bot je v bistvu različica klasičnega hojca BEAM z mikrokrmilnikom. BEAM 4-legger vam bo morda lažje izdelati, če še niste nastavljeni za programiranje mikrokrmilnika in želite samo zgraditi sprehajalnik. Po drugi strani pa, če začenjate s programiranjem mikroprocesorja in imate nekaj servomotorjev če se vrnemo, to je vaš idealen projekt! Lahko se igrate z mehaniko sprehajalcev, ne da bi vam bilo treba skrbeti za muhasto analogno popravljanje mikrožig BEAM. Čeprav to v resnici ni bot BEAM, sta naslednji dve spletni strani odličen vir za vsakega 4-krakega sprehajalca: Vadnica za 4-krake hoje Brama van Zoelena ima dober pregled nad mehaniko in teorijo. Spletno mesto Chuu-Yuan Fanga je prav tako dobro za stvari BEAM in nekatere naprednejše modele sprehajalcev. Ste končali branje? Ste pripravljeni na gradnjo?

1. korak: Zberite dele, izmerite, malo načrtujte

Izdelava štirinožnega servo hodilca je precej preprosta, po delih. V bistvu potrebujete dva motorja, noge, baterijo, nekaj, kar omogoča, da se motorji premikajo naprej in nazaj, ter okvir, ki jih lahko vse drži. Seznam delov: 2x stolpni hobiji TS-53 Servos za zadaj. Imel sem 10-metrsko. 12-merilni bi moral delovati, vendar predvidevam. Baterija je 3.6V NiMH, ki se je poceni prodajala na spletu. Možgani mikrokrmilnika so AVR ATMega 8. Okvir je Sintra, kar je super. To je plastična pena, ki se upogne, ko jo segrejete v vreli vodi. Lahko ga razrežete, izvrtate, matirate z nožem in nato upognete v obliko. Moj sem dobil pri Solarbotics-u. Drugi deli: Vrtana projektna plošča za vezja Odklopne glave (moški in ženski) za servo in akumulatorske priključke 28-polna vtičnica za ATMegaSuper-duper lepilo Spajkalnik in spajkalnik, žica Nekaj drobnih vijakov za držanje motorjev onDrillMatte nož Tukaj me vidite, kako izmerim dele, naredim skico za okvir in nato primem ravnilo, da naredim papirno predlogo. Predlogo sem uporabil kot vodilo, da sem s peresom označil, kje v Sintri izvrtam luknje.

Korak: Zgradite okvir, namestite motorje

Najprej sem izvrtal luknje na vogalih dveh motornih izrezov, nato pa z mat nožem zarezal vzdolž roba ravnila od luknje do luknje. Skozi Sintro traja približno 20 prehodov z nožem. Postal sem len in sem ga prerezal, potem ko sem prerezal približno 1/2 poti.

Ko sem izrezal luknje, sem motorje preizkusil, da vidim, kako delujejo. (Malo preširoko, vendar imam dolžino ravno prav.)

3. korak: Upognite okvir, pritrdite motorje

Na žalost nisem imel dovolj rok, da bi se fotografiral, kako upogibam Sintro, vendar je šlo takole:

1) Kuhan majhen lonec vode na štedilniku 2) Sintra je pod vodo držal minuto ali dve z leseno žlico (Sintra plava) 3) Izvlekel jo je in z vročimi rokami in nečim ravnim držal upognjeno pod pravim kotom, dokler ni ohlajeno. Za klasično oblikovanje sprehajalcev "Miller" želite približno 30 stopinjski kot na sprednjih nogah. Izvrtali luknje za vijake in priklopili motorje.

Korak 4: Noge pritrdite na rogove servo motorja v obliki zvezde

Izrezala sem 12 "in 8" odsek debele bakrene žice s kositri, da naredim sprednje oziroma zadnje noge. Nato sem jih upognil pod kotom, da sem jih pritrdil na servo rogove.

Klasičen trik BEAM, ko morate pritrditi stvari, je, da jih povežete s priključno žico. V tem primeru sem odstranil nekaj priključne žice, jo speljal skozi rogove in okoli nog ter jo močno zvil. Nekateri ljudje na tem mestu spajkajo trdno žico. Moj se še vedno drži brez. Odvečno odrežite in upognjene dele upognite navzdol.

5. korak: Noge pritrdite na telo, jih upognite

Servo zvezde (z nogami privijte) privijte nazaj na motorje, nato se upognite.

Simetrija je tukaj ključna. Nasvet, da obdržite stranice enakomerno, je, da se hkrati upognete samo v eno smer, da boste lažje opazovali, če delate preveč na eni ali drugi strani. Sicer sem že večkrat upognil in upognil svojega, zato lahko znova začnete naravnost, če se pozneje preveč oddaljite od tira, potem ko ste ga prevečkrat prilagodili. Tako je baker odličen. Za nadaljnje nasvete si oglejte spletne strani, ki sem jih navedel, ali pa jih samo označite. Mislim, da v resnici ni vse tako kritično, vsaj v smislu, da pride do hoje. Pozneje ga boste uglasili. Edini kritični del je, da težišče dobimo dovolj na sredini, da bo lahko hodilo desno. V idealnem primeru, ko je ena sprednja noga v zraku, bo obračanje zadnjih nog nagnilo bota naprej na visoko/naprej sprednjo nogo, ki bo nato hodila. V videu ali dveh boste videli, kaj mislim.

6. korak: možgani

Možganska plošča je precej preprosta, zato boste morali oprostiti mojemu skiciranemu vezju. Ker uporablja servomotorje, ni potrebe po zapletenih gonilnikih motorjev ali kaj imate. Preprosto priključite +3,6 voltov in ozemljite (naravnost iz akumulatorja), da zaženete motorje, in jih udarite s signalom iz širine impulza iz mikrokrmilnika, da jim poveste, kam naj gredo. (Oglejte si servo stran wikipedia, če še ne uporabljate servomotorjev.) Izrezala sem kos izvrtane prazne plošče iz tiskanega vezja in nanjo super prilepila glave. Dve 3-polni glavi za servomotorje, ena 2-polna glava za baterijo, ena 5-polna glava za moj AVR programer (kar bi moral narediti za en dan) in 28-polna vtičnica za čip ATMega 8. Ko so bile vse vtičnice in glave prilepljene, sem jih spajkal. Večina ožičenja je na spodnji strani plošče. Res je le nekaj žic.

7. korak: Programirajte čip

Programiranje je mogoče s tako sofisticirano nastavitvijo, kot jo imate. Sam, to je samo (na sliki) geto programer-le nekaj žic, spajkanih na vtičnico za vzporedna vrata. V tem navodilu so podrobno opisani programer in programska oprema, ki jih potrebujete za zagon. Ne! Ne! Tega programskega kabla ne uporabljajte z napravami, ki so blizu napetosti nad 5 V. Napetost bi lahko pognala kabel in popražila vzporedna vrata vašega računalnika, kar bi uničilo vaš računalnik. Bolj elegantni modeli imajo omejevalne upore in/ali diode. Za ta projekt je geto v redu. Vgrajena je samo 3,6 -voltna baterija. Vendar bodite previdni, koda, ki jo uporabljam, je priložena tukaj. Večinoma je pretirano, da se dva motorja zavrtita naprej in nazaj, vendar sem se zabaval. Bistvo je, da servomotorji potrebujejo impulze vsakih 20 ms. Dolžina impulza servomotorju pove, kam naj obrne noge. 1,5 ms je okoli središča, razpon pa je od 1 ms do 2 ms približno. Koda uporablja vgrajen 16-bitni generator impulzov za signalni impulz in 20 ms zakasnitev ter daje mikrosekundno ločljivost pri osnovni hitrosti. Ločljivost servo je nekje blizu 5-10 mikrosekund, zato je 16 bitov dovolj. Ali je treba imeti navodila za programiranje mikrokrmilnika? Moral bom na to. Sporočite mi v komentarjih.

8. korak: Prvi koraki otroka

Sprednje noge so se mi v vsakem primeru zanihale za 40 stopinj, zadnje pa za približno 20 stopinj. Primer hoje od spodaj si oglejte v prvem videu.

(Upoštevajte lepo zamudo v nekaj sekundah, ko pritisnem gumb za ponastavitev. Zelo priročno pri ponovnem programiranju, da miruje nekaj sekund pri vklopljenem napajanju. Prav tako je priročno centrirati noge, ko končate igranje in samo želite, da vstane.) Hodilo je v prvem poskusu! Oglejte si drugi video. V videu opazujte, kako se sprednja noga dvigne, nato pa se zadnje noge obrnejo tako, da padejo naprej na sprednjo nogo. To je hoja! Igrajte se s težiščem in upogibi nog, dokler ne dobite tega gibanja. Opazil sem, da se veliko obrača na eno stran, čeprav sem bil prepričan, da sem motorje centriral mehansko in v kodi. Izkazalo se je, da je to zaradi ostrega roba na eni nogi. Tako sem naredil robo-čevlje. Ali ni ničesar, kar bi bilo mogoče storiti s toplotno skrčljivo cevjo ?!

9. korak: Prilagodite

Tako da hodi ok. Še vedno se igram s hojo, obliko nog in časom, da vidim, kako hitro lahko to naredim po ravni črti in kako visoko se lahko povzpnem.

Pri plezanju je upogib sprednjih nog tik pred stopali ključnega pomena - pomaga preprečiti, da bi se ujeli na robovih. Namesto tega noga požene čez oviro, če zadene pod "kolenom". Poskusil sem, da bi noge udarile pod približno enakim kotom 30 stopinj kot okvir. Kako visoko se torej lahko povzpne?

10. korak: Kako visoko se lahko povzpne?

Trenutno približno 1 palec, kar premaga najbolj preproste robote na kolesih, kar sem jih naredil, zato se ne pritožujem. Oglejte si video, da ga vidite v akciji. Nikoli ne skoči naravnost. Potrebovali boste nekaj poskusov, da bi sprednji nogi dvignili in pokončali. Iskreno, bolj kot karkoli drugega je videti kot problem vleke. Ali pa je težišče morda nekoliko visoko za dolgi zamah sprednje noge. Vidite lahko, da ga je skoraj izgubil, ko je sprednja noga potisnila telo v zrak. Namig o stvareh, ki prihajajo…

11. korak: Kaj se torej ne more povzpeti?

Doslej mi ni uspelo zanesljivo obvladati umetnosti francoske kuhinje (letnik 2). Zdi se, da je 1 1/2 palca trenutna meja, kako visoko lahko gre. Mogoče bo pomagalo zmanjšanje vrtenja sprednjih nog? Morda nekoliko spustite telo na tla? Poglej si posnetek. Bodite priča agoniji poraza. Prekleta ti Julia Child!