Šešiakampis: 14 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Man kelerius metus įdomu žaisti ir kurti robotus, o mane labai įkvėpė Zenta, čia rasite jo „Youtube“kanalą https://www.youtube.com/channel/UCmCZ-oLEnCgmBs_T ir jo svetainę

Internete galite rasti daugybę įvairių pardavėjų rinkinių, tačiau jie yra labai brangūs - iki 1 500 USD+ už 4 DoF šešiakampį, o Kinijos rinkiniai nėra geros kokybės. Taigi, aš nusprendžiau kurti šešiakampiu būdu. Įkvėptas Zentos šešiakampio „Phoenix“, jį rasite jo „Youtube“kanale (o rinkinį rasite https://www.lynxmotion.com/c-117-phoenix.aspx, aš pradėjau kurti savo nuo nulio.

Kurdamas, jei sau nustatysiu šiuos tikslus/reikalavimus:

1.) Smagiai praleiskite laiką ir mokykitės naujų dalykų.

2.) Išlaidų dizainas (prakeiktas, mano įmonė mane visiškai sugadino)

3.) Dalys, pagamintos iš sluoksniuotos medienos (nes daugumai žmonių ir man lengviau pjauti medieną)

4.) Nemokamų įrankių (programinės įrangos) naudojimas

Taigi, ką aš naudoju iki šiol?

a) SketchUp, skirtas mechaniniam dizainui.

b) Buko sluoksnio mediena 4 mm ir 6 mm (1/4 colio).

c) „Arduino Uno“, „Mega“, IDE.

d) Skaitmeniniai standartiniai servai (rasti „Amazon“už gerą kainą).

e) „Dosuki“ir juostinis pjūklas, gręžimo mašina, šlifavimo popierius ir dildė.

1 žingsnis: kojų ir servo laikiklių konstrukcija

Pirmiausia internete tyrinėjau, kaip padaryti robotą, bet nelabai pavyko rasti geros informacijos apie tai, kaip atlikti mechaninį dizainą. Taigi aš sunkiai kovojau ir pagaliau nusprendžiau naudoti „SketchUp“.

Po kelių valandų mokymosi naudojant „SketchUp“baigiau kurti savo pirmąjį kojų dizainą. Šlaunikaulis yra optimizuotas pagal mano naudojamų servo ragų dydį. Kaip supratau, atrodo, kad originalas yra maždaug 1 colio skersmens, tačiau mano servo ragai turi 21 mm.

Tinkamos skalės spaudinio sukūrimas netinkamai veikė naudojant „SketchUp“mano kompiuteryje, todėl išsaugojau jį kaip PDF, padariau 100%spaudinį, šiek tiek išmatavau ir galiausiai vėl atspausdinau tinkamu mastelio koeficientu.

Pirmajam bandymui sukūriau tik meną dviem kojoms. Tam aš sukravau dvi lentas, priklijavau (sieniniam popieriui) atspaudą ir išpjoviau dalis modeliniu amatų juostiniu pjūklu.

Naudota medžiaga: buko sluoksnio mediena 6 mm (1/2 )

Vėliau padariau keletą eksperimentų, kurių neužfiksavau dokumentuose ir optimizavau. Kaip matote, blauzdikaulis yra šiek tiek per didelis, kaip ir šlaunikaulis.

Norint sumontuoti servo ragus per šlaunikaulį, reikia nupjauti 2 mm medžiagos. Tai galima padaryti įvairiais būdais. Naudojant frezą arba „Forstner“grąžtą. „Forstner“buvo tik 200 mm skersmens, todėl pokarį teko atlikti rankomis su kaltu.

2 žingsnis: šlaunikaulio ir blauzdikaulio optimizavimas

Aš šiek tiek pakeičiau dizainą.

1.) Blauzdikaulis dabar daug geriau tinka mano naudojamam servui.

2.) Šlaunikaulis dabar yra šiek tiek mažesnis (maždaug 3 colių atstumu nuo ašies iki ašies) ir pritvirtintas prie servo ragų (21 mm skersmens).

Aš naudojau 6 lentas iš 6 mm sluoksnio medienos ir priklijavau jas dvipuse juosta. Jei jis nėra pakankamai stiprus, galite išgręžti skylę per visas plokštes ir varžtu jas pritvirtinti. tada dalys iš karto išpjaustomos juostiniu pjūklu. Jei esate pakankamai kietas, taip pat galite naudoti dėlionę:-)

3 žingsnis: Servo laikiklio projektavimas

Dabar atėjo laikas sukurti servo laikiklį. Tai stipriai sukurta atsižvelgiant į naudojamą servo, kurį naudojau. Visos dalys yra pagamintos iš 6 mm buko medienos, žr. Kitą žingsnį.

4 žingsnis: Servo laikiklių pjovimas ir surinkimas

Vėlgi, aš nukirpau šešias dalis tuo pačiu metu ant juostinio pjūklo. Metodas yra toks pat kaip ir anksčiau.

1.) Naudodami dvipusę juostą, klijuokite plokštes.

2.) Varžtai turi didesnį stabilumą pjovimo metu (čia neparodyta).

Tada aš naudoju kai kuriuos modelio amatų klijus, kad juos priklijuočiau, ir du SPAX varžtus (nuotraukoje dar neuždėti).

Palyginti su originaliu šešiakampiu, kol kas nenaudoju rutulinių guolių, o vėliau naudoju tik 3 mm varžtus, poveržles ir savaime užsifiksuojančias veržles, kad surinkčiau kojas su kėbulu/važiuokle.

5 žingsnis: kojų surinkimas ir bandymas

Pirmose dviejose nuotraukose matote pirmąją kojos versiją. Toliau matysite senų ir naujų dalių palyginimą bei naujų dalių (antra versija) palyginimą su originalu (nuotrauka fone).

Pagaliau atliksite pirmąjį judesio testą.

6 žingsnis: Kūno konstravimas ir surinkimas

Kūnas, kurį bandžiau atkurti iš nuotraukų. Kaip nuorodą naudoju servo ragą, kuris, mano manymu, yra 1 colio skersmens. Taigi, priekinė pusė tampa 4,5 colio pločio, o vidurinė - 6,5 colio. Vėliau nusipirkau originalų kūno rinkinį ir jį palyginau. Aš buvau labai arti originalo. Galiausiai sukūriau trečiąją versiją, kuri yra 1: 1 originalo kopija.

Pirmasis korpuso rinkinys, pagamintas iš 6 mm sluoksnio medienos, čia matote antrąją versiją, pagamintą iš 4 mm sluoksnio medienos, kuri, mano nuomone, yra pakankamai tvirta ir standi. Skirtingai nuo originalaus komplekto, ant viršaus sumontavau servo ragą, atitinkamai. per medžiagą (tai galite pamatyti ir su šlaunikauliu). Priežastis ta, kad neturiu nuotaikos pirkti brangių aliuminio ragų, o noriu naudoti jau tiekiamus plastikinius ragus. Kita priežastis yra ta, kad aš priartėjau prie servo, todėl šlyties jėgos yra mažesnės. Tai sukuria stabilesnį ryšį.

Beje, kartais gerai, kad laive yra Ganešas. Ačiū mano draugui Tejui:-)

7 žingsnis: pirmieji elektronikos testai

Dabar visi menai yra sujungti. Gerai, žinau, kad tai neatrodo labai gražiai, bet iš tikrųjų aš daug eksperimentuoju. Vaizdo įraše galite pamatyti, kaip grojamos paprastos iš anksto nustatytos sekos, iš tikrųjų nėra jokios atvirkštinės kinematikos. Iš anksto nustatyta eisena neveikia tinkamai, nes ji skirta 2 DoF.

Šiame pavyzdyje aš naudoju „Lynxmotion“SSC-32U servo valdiklį, jį rasite čia:

Prieš kelias dienas aš taip pat naudoju kitą PWM valdiklį („Adafruit“16 kanalų PWM valdiklis, https://www.adafruit.com/product/815), tačiau SCC iš tikrųjų turi keletą gražių funkcijų, pavyzdžiui, sulėtinti servo veikimą.

Taigi, kol kas tiek. Toliau turiu išsiaiškinti, kaip atlikti atvirkštinės kinematikos (IK) darbus, galbūt užprogramuosiu paprastą eiseną, tokią kaip iš anksto nustatyta SSC valdiklyje. Čia jau radau paruoštą naudoti pavyzdį https://github.com/KurtE/Arduino_Phoenix_Parts, bet jo dar nepavyko paleisti. Nežinau kodėl, bet aš dirbu.

Taigi, čia yra trumpas užduočių sąrašas.

1.) Užprogramuokite paprastą eiseną, tokią kaip SSC.

2.) Užprogramuokite PS3 valdiklio klasę/įvyniojimą „Arduino Phoenix“.

3.) Paleiskite kodą iš „KurtE“arba parašykite savo kodą.

Naudojamus servus radau „Amazon“https://www.amazon.de/dp/B01N68G6UH/ref=pe_3044161_189395811_TE_dp_1. Kaina yra gana gera, tačiau kokybė gali būti daug geresnė.

8 žingsnis: pirmasis paprastas eisenos testas

Kaip jau minėjau paskutiniame žingsnyje, bandžiau užprogramuoti savo eisenos seką. Tai labai paprastas žaislas, kaip mechaninis žaislas, ir nėra optimizuotas pagal kūną, kurį čia naudoju. Paprastas tiesus kūnas būtų daug geresnis.

Taigi, linkiu daug linksmybių. Dabar turiu išmokti IK;-)

Pastabos: atidžiai stebėdami kojas pamatysite, kad kai kurie servo elgiasi keistai. Aš turiu galvoje, kad jie ne visada juda sklandžiai, galbūt turiu juos pakeisti kitais servo prietaisais.

9 veiksmas: PS3 valdiklio perkėlimas

Šį rytą aš rašiau „Phoenix“kodo įvyniojimą. Man prireikė kelių valandų, apie 2-3, kad tai padaryčiau. kodas nėra galutinai derinamas ir prie konsolės pridėjau papildomą derinimą. Tai veikia iki šiol:-)

Bet, beje, kai vykdžiau „Phoenix“kodą, atrodo, kad visos servos veikia atvirkščiai (priešinga kryptimi).

Jei norite patys išbandyti, jums reikia „KurtE“kodo https://github.com/KurtE/Arduino_Phoenix_Parts. Vykdykite kodo diegimo instrukcijas. Nukopijuokite aplanką „Phoenix_Input_PS“į „Arduino“bibliotekos aplanką (paprastai eskizo aplanko poaplankį), o aplanką „Phoenix_PS3_SSC32“- į eskizų aplanką.

Informacija: Jei neturite patirties naudojant „Arduino“ir įrankius ir turite kokių nors problemų, susisiekite su „Arduino“bendruomene (www.arduino.cc). Jei turite problemų su „Phoenix“kodu iš „KurtE“, susisiekite su juo. Dėkoju.

Įspėjimas: kodo supratimas, mano manymu, nieko neduoda pradedantiesiems, todėl jūs turite būti labai susipažinęs su C/C ++, programavimu ir algoritmu. Kodas taip pat turi daug sąlyginio kodo, valdomo #defines, todėl labai sunku jį skaityti ir suprasti.

Techninės įrangos sąrašas:

• „Arduino Mega 2560“
• USB pagrindo skydas („Arduino“)
• PS3 valdiklis
• LynxMotion SSC-32U servo valdiklis
• Akumuliatorius 6 V (perskaitykite reikalavimus iš viso savo HW, kitaip galite jį sugadinti)
• „Arduino IDE“https://www.arduino.cc/en/Main/Software
• Kai kurie USB kabeliai, jungikliai ir kitos mažos dalys, jei reikia.

Jei jums patinka PS2 valdiklis, internete rasite daug informacijos apie tai, kaip prisijungti prie „Arduino“.

Taigi, prašau kantrybės. Atnaujinsiu šį veiksmą, kai programinė įranga veiks tinkamai.

10 veiksmas: pirmasis IK testas

Radau kitą „Phoenix“kodo prievadą, kuris veikia daug geriau (https://github.com/davidhend/Hexapod), galbūt turiu problemų su kitu kodu. Atrodo, kad kodas yra šiek tiek klaidingas ir eisena neatrodo labai sklandi, tačiau man tai yra didelis žingsnis į priekį.

Atminkite, kad kodas iš tikrųjų yra eksperimentinis. Turiu daug išvalyti ir pataisyti, o kitomis dienomis paskelbsiu atnaujinimą. PS3 prievadas yra pagrįstas jau paskelbtu PS3 prievadu, o aš atsisakiau PS2 ir XBee failų.

11 veiksmas: antrasis IK testas

Sprendimas buvo toks lengvas. Turėjau ištaisyti kai kurias konfigūracijos vertes ir apversti visus servo kampus. Dabar veikia:-)

12 veiksmas: blauzdikaulis ir „Coxa EV3“

Negalėjau atsispirti, todėl sukūriau naujus blauzdikaulius ir koksas (servo laikiklius). Dabar tai trečioji mano sukurta versija. Nauji yra labiau apvalios formos ir atrodo ekologiškesni/bioniškesni.

Taigi, tikroji padėtis yra. Šešiakampis veikia, tačiau vis tiek kyla problemų dėl kelių dalykų.

1.) Nežinojau, kodėl BT vėluoja 2..3 sekundes.

2.) Servo kokybė prasta.

Dalykai, kuriuos reikia padaryti:

* Turi būti patobulinta servo instaliacija.

* Reikia gero akumuliatoriaus laikiklio.

* Reikia rasti būdą, kaip prijungti elektroniką.

* Iš naujo kalibruokite servo sistemas.

* Pridedami jutikliai ir akumuliatoriaus įtampos monitorius.

13 žingsnis: lygus šlaunikaulis

Prieš kelias dienas aš jau padariau naują šlaunikaulį, nes nebuvau visiškai patenkintas ankstesniu. Pirmoje nuotraukoje pamatysite skirtumus. Senų galų skersmuo buvo 21 mm, naujųjų - 1 colio. Aš padariau kriauklės skylutes į šlaunikaulį savo frezavimo mašina su paprastu pagalbiniu įrankiu, kaip matote kitose trijose nuotraukose.

Prieš įleidžiant kriaukles į šlaunikaulį, prasminga išgręžti visas skyles, kitaip gali būti sunku. Servo ragas labai tinka, kitas žingsnis, kuris čia neparodytas, suteikia kraštams apvalią formą. Tam naudojau 3 mm spindulio frezavimo antgalį.

Paskutinėje nuotraukoje pamatysite senos ir naujos palyginimą. Nežinau, ką manote, bet man naujasis labiau patinka.

14 žingsnis: paskutiniai žingsniai

Dabar baigsiu šią pamoką, kitaip tai taps begaline istorija:-).

Vaizdo įraše pamatysite „KurtE“„Phoenix“kodą, veikiantį su kai kuriais mano pakeitimais. Robotas nejuda tobulai, atsiprašau, tačiau pigūs servo servisai yra prastos kokybės. Aš užsisakiau keletą kitų servo, ką tik išbandžiau du iš jų su gerais rezultatais ir vis dar laukiu pristatymo. Taigi, atsiprašau, negaliu parodyti, kaip robotas veikia su naujais servo prietaisais.

Vaizdas iš galo: 20 amperų srovės jutiklis, kairėje nuo 10 k puodo. Kai robotas vaikšto, jis lengvai sunaudos 5 amperus. 10 k puodo dešinėje pamatysite 128 x 64 pikselių OLED, rodančią tam tikrą būsenos informaciją.

Vaizdas iš priekio: paprastas ultragarso jutiklis HC-SR04, dar neįtrauktas į SW.

Vaizdas iš dešinės: MPU6050 akceleratorius ir giro (6 ašys).

Vaizdas iš kairės: pjezo garsiakalbis.

Mechaninis dizainas dabar yra daugiau ar mažiau atliktas, išskyrus servo. Taigi kitos užduotys bus integruoti kai kuriuos jutiklius į SW. Tam aš sukūriau „GitHub“paskyrą su SW, kurią naudoju, kuri yra „KurtE“„Phoenix SW“momentinė nuotrauka.

OLED:

Mano „GitHub“: