Keturkojo voro robotas „Miles“: 5 žingsniai

2025 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2025-01-23 14:56

Remiantis „Arduino Nano“, „Miles“yra voras robotas, kuris naudoja keturias kojas vaikščiodamas ir manevruodamas. Jis naudoja 8 SG90 / MG90 servo variklius kaip kojų pavaras, susideda iš pasirinktinės PCB, skirtos maitinti ir valdyti servo ir „Arduino Nano“. PCB turi specialius lizdus IMU moduliui, „Bluetooth“moduliui ir net IR jutiklių masyvui, kad robotas būtų sukurtas autonominis. Korpusas pagamintas iš lazeriu pjaustytų 3 mm akrilo lakštų, taip pat gali būti atspausdintas 3D. Tai puikus projektas entuziastams, norintiems ištirti atvirkštinę kinematiką robotikoje.

Projekto kodas ir bibliotekos, „Gerber“failai ir STL/veiksmo failai bus prieinami paprašius. „Miles“taip pat galima įsigyti kaip rinkinį, DM, kad gautumėte daugiau informacijos.

Šis projektas įkvėptas „mePed“(www.meped.io) ir jame naudojamas atnaujintas kodas.

Prekės

Reikalingi komponentai:

Neprivaloma yra pažymėta kaip ~

• Miles PCB (1)
• Miles Mechaninės kėbulo dalys
• Servo varikliai SG90/MG90 (12)
• Aduino Nano (1)
• LM7805 įtampos reguliatorius (6)
• Stumdomas jungiklis (1)
• 0.33uF elektrolitinis dangtelis (2)
• 0.1uF elektrolitinis dangtelis (1)
• 3,08 mm 2 kontaktų „Pheonix“jungtis (1)
• 2 kontaktų relimate jungtis (1) ~
• 10 kontaktų relimate jungtis (1) ~
• 4 in Relimate jungtis (1) ~
• Išoriniai antgalių kaiščiai servo jungtims

1 žingsnis: schemos ir PCB projektavimas

Aš kuriu savo PCB naudodami „Altium“programinę įrangą (norėdami atsisiųsti spustelėkite čia). 12 SG90/MG90 servo gali suvartoti iki 4-5 amperų, jei visi veikia vienu metu, todėl konstrukcijai reikia didesnių srovės išvesties galimybių. Servo maitinimui naudoju 7805 įtampos reguliatorių, tačiau jis gali išvesti ne daugiau kaip 1 Amp srovę. Norėdami išspręsti šią problemą, lygiagrečiai prijungti 6 LM7805 IC, siekiant padidinti srovės išėjimą.

Schemas ir Gerberį rasite čia.

Šio dizaino ypatybės:

• MPU6050/9250 naudojamas kampui matuoti
• Iki 6 amperų srovės išėjimas
• Izoliuotas servo maitinimo šaltinis
• HCsr04 ultragarso jutiklio išėjimas
• Taip pat yra „Bluetooth“ir „I2C“periferiniai įrenginiai.
• Visi analoginiai kaiščiai yra „Relimate“jutiklių ir pavarų jungčiai
• 12 servo išėjimų
• Maitinimo indikatorius

PCB specifikacijos:

• PCB dydis yra 77 x 94 mm
• 2 sluoksnių FR4
• 1,6 mm

2 žingsnis: komponentų litavimas ir kodo įkėlimas

Lituokite komponentus didėjančia komponentų aukščio tvarka, pirmiausia pradedant SMD komponentais.

Šioje konstrukcijoje yra tik vienas SMD rezistorius. Pridėkite „Arduino“ir „LM7805“antgalių kaiščius, kad prireikus juos būtų galima pakeisti. Lituoti išoriniai kaiščiai, skirti servo jungtims ir kitiems komponentams.

Dizainas turi atskirą 5V servo ir „Arduino“. Patikrinkite, ar visuose atskiruose maitinimo bėgiuose, pvz., „Arduino“5 V išvestyje, „Servo VCC“išvestyje ir 12 V „Phoenix“įvestyje, nėra šortų.

Patikrinus, ar PCB nėra šortų, „Arduino“yra paruoštas užprogramuoti. Bandymo kodas yra mano „github“(spustelėkite čia). Įkelkite bandymo kodą ir surinkite visą robotą.

3 žingsnis: lazeriu supjaustyto korpuso surinkimas:

Iš viso yra 26 dalys, kurias galima atspausdinti 3D arba iškirpti lazeriu iš 2 mm akrilo lakštų. Aš naudoju raudonos ir mėlynos spalvos 2 mm akrilo lakštus, kad robotas atrodytų kaip voras.

Korpusą sudaro kelios jungtys, kurias galima pritvirtinti naudojant M2 ir M3 veržlių varžtus. Servos tvirtinamos M2 veržlių varžtais. Prieš tvirtindami viršutinę gaubto plokštę, būtinai įdėkite baterijas ir PCB į pagrindinį korpusą.

Būtinus failus galite rasti mano „github“(spustelėkite čia)

4 žingsnis: viską prijungti ir išbandyti robotą:

Dabar baigite prijungdami „Servos“tokia tvarka:

(D2) Priekinis kairysis pasukamasis servo mechanizmas

(D3) Priekinis kairysis kėlimo servo mechanizmas

(D4) Galinis kairysis šarnyro servo mechanizmas

(D5) Atgalinis kairysis pakėlimo servo

(D6) Atgalinis dešinysis šarnyrinis servovariklis

(D7) Atgalinis dešinysis pakėlimo servo mechanizmas

(D8) Priekinis dešinysis šarnyro pavaros mechanizmas

(D9) Priekinio dešiniojo pakėlimo servo sistema

Paleiskite robotą naudodami slankiklį!

5 žingsnis: būsimi patobulinimai:

Atvirkštinė kinematika:

Dabartinis kodas naudoja pozicinį metodą, kai pateikiame kampus, kuriais servo turėtų judėti, kad pasiektų tam tikrą judėjimą. Atvirkštinė kinematika suteiks robotui sudėtingesnį požiūrį vaikščiojant.

„Bluetooth“programų valdymas:

UART jungtis PCB leidžia vartotojui prijungti „Bluetooth“modulį, pvz., HC-05, kad galėtų belaidžiu būdu valdyti robotą naudojant išmanųjį telefoną.