Servo pagrindu sukurtas keturkojis vaikštynė: 12 žingsnių (su nuotraukomis)

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

Sukurkite savo (be reikalo technologijų) servomotorinį 4 kojų vaikštynės robotą! Pirma, įspėjimas: šis robotas iš esmės yra klasikinio BEAM keturkojo vaikštynės mikrovaldiklio ir smegenų versija. „BEAM 4-legger“jums gali būti lengviau padaryti, jei dar nesate pasirengę programuoti mikrovaldiklio ir tiesiog norite sukurti vaikštynę. Kita vertus, jei pradedate programuoti mikroprocesorius ir turite keletą servo čia, jūsų idealus projektas! Jūs galite žaisti su vaikštynės mechanika, nesijaudindami dėl sudėtingo analoginio BEAM mikroschemų keitimo. Taigi, nors tai tikrai nėra „BEAM“robotas, šie du tinklalapiai yra puikūs šaltiniai bet kuriam keturkojui vaikštyniui: Bramo van Zoeleno 4 kojų vaikščiojimo pamoka gerai supranta mechaniką ir teoriją. Aš pašalinau savo kojos dizainą svetainė. „Chiu-Yuan Fang“vaikščiojimo svetainė taip pat yra gana gera BEAM medžiagai ir kai kuriems pažangesniems vaikštynėms. Baigėte skaityti? Pasiruošę pradėti statyti?

1 žingsnis: Surinkite dalis, išmatuokite, šiek tiek suplanuokite

Padaryti 4 kojų servowalker yra gana paprasta, atsižvelgiant į dalis. Iš esmės jums reikia dviejų variklių, kojų, akumuliatoriaus, kažko, kad varikliai judėtų pirmyn ir atgal, ir rėmo, kad juos visus laikytumėte. Dalių sąrašas: 2x bokšto pomėgiai TS-53 Servos20in sunki varinė viela: 12 colių priekinėms kojoms, 8 colių už galinės. Turėjau 10 matuoklį. 12 matuoklis turėtų veikti, bet aš spėju. Baterija yra 3,6 V NiMH, kuri buvo parduodama pigiai internete. Mikrovaldiklio smegenys yra AVR ATMega 8. Rėmas yra „Sintra“, kuris yra visiškai kietas. Tai plastikinė putų plokštė, kuri sulenkiama, kai ją kaitinate verdančiame vandenyje. Galite pjaustyti, gręžti, matiniu peiliu ir tada sulenkti pagal formą. Aš gavau savo „Solarbotics“. Kitos dalys: gręžta projekto plokštė grandinei Atjungiamos antraštės (vyriškos ir moteriškos) servo ir akumuliatoriaus jungtims 28 kištukų lizdas „ATMega“„Super-duper“klijai Lituoklis ir lydmetalis, viela Kai kurie maži varžtai varikliams laikyti onDrillMatte peilis Aš naudoju šabloną kaip vadovą, kad pažymėčiau rašikliu, kur aš gręžčiau skyles Sintroje.

2 žingsnis: sukurkite rėmą, pritaikykite variklius

Pirmiausia aš išgręžiau skyles ant dviejų variklio išpjovų kampų, paskui matiniu peiliu perbraukiau liniuotės kraštą nuo skylės iki skylės. Norint patekti per Sintrą reikia peilio 20 kartų. Aš tingėjau ir jį nuplėšiau perpjovęs maždaug 1/2 kelio.

Iškirpęs skyles, aš išbandžiau variklius, kad pamatyčiau, kaip jie veikia. (Šiek tiek per platus, bet aš gavau tinkamą ilgį.)

3 žingsnis: sulenkite rėmą, pritvirtinkite variklius

Deja, neturėjau pakankamai rankų, kad galėčiau nufotografuoti save, lenkiančią „Sintrą“, bet štai kaip viskas nusileido:

1) Ant viryklės užviręs nedidelis vandens puodas atvėsinta. Klasikiniam „Miller“vaikštynės dizainui norite maždaug 30 laipsnių kampo ant priekinių kojų. Išgręžtos varžtų skylės ir priveržti varikliai.

4 žingsnis: pritvirtinkite kojas prie žvaigždės formos servo variklio ragų

Aš supjaustiau 12 colių ir 8 colių storos varinės vielos dalį su skardomis, kad padarytų atitinkamai priekines ir galines kojas. Tada aš juos sulenkiau kampu, kad pritvirtinčiau prie servo ragų.

Klasikinis BEAM triukas, kai reikia pritvirtinti daiktus, yra surišti juos sujungimo viela. Šiuo atveju aš nuplėšiau prijungimo laidą, perbraukiau per ragus ir aplink kojas ir labai susukau. Kai kurie žmonės šiuo metu lituoja vielą kietai. Manasis vis dar tvirtai laikosi be. Nesivaržykite nupjauti perteklių ir sulenkti susuktas dalis žemyn.

5 žingsnis: pritvirtinkite kojas prie kūno, sulenkite jas teisingai

Prisukite servo žvaigždes (su kojomis) atgal prie variklių, tada sulenkite.

Čia svarbiausia simetrija. Patarimas, kad šonai būtų tolygūs, yra lenkimas tik viena kryptimi vienu metu, kad būtų lengviau pažvelgti į akis, jei vienoje ar kitoje pusėje darote per daug. Tai reiškia, kad aš jau daug kartų sulenkiau ir vėl sulenkiau savąją, ir jūs galite vėl pradėti iš naujo, jei vėliau per daug nukrypstate nuo trasos, vieną kartą per daug kartų ją pakoregavę. Varis toks puikus. Pažvelkite į mano išvardytus tinklalapius, kad gautumėte daugiau patarimų čia, arba tiesiog ištrinkite. Nemanau, kad viskas yra taip kritiška, bent jau kalbant apie tai. Vėliau derinsite. Vienintelis esminis dalykas yra svorio centras būti pakankamai viduryje, kad jis eitų teisingai. Idealiu atveju, kai viena priekinė koja yra ore, besisukančios galinės kojos apvers botą į priekį ant aukštos/priekinės priekinės kojos, o tai atliks ėjimą. Pamatysite, ką turiu omenyje per vieną ar du vaizdo įrašus.

6 žingsnis: smegenys

Smegenų lenta yra gana paprasta, todėl turėsite atleisti mano eskizinę grandinės schemą. Kadangi ji naudoja servo, nereikia sudėtingų variklių vairuotojų ar to, ką turite. Tiesiog prijunkite +3,6 volto įtampą ir įžeminkite (tiesiai iš akumuliatoriaus), kad paleistumėte variklius, ir paspauskite juos impulsų pločio moduliuotu signalu iš mikrovaldiklio, kad nurodytumėte, kur eiti. (Žiūrėkite „Wikipedia“servo puslapį, jei dar nesinaudojote servomotoriais.) Supjaustau gabalėlį išgręžtų tuščių PCB elementų ir ant jo priklijuotas antraštes. Dvi 3 kontaktų antraštės, skirtos servo sistemoms, viena 2 kontaktų antraštė akumuliatoriui, viena 5 kontaktų antraštė mano AVR programuotojui (kurią kada nors turėčiau parengti kaip instrukciją) ir 28 kontaktų lizdas „ATMega 8“lustui. Kai visi lizdai ir antraštės buvo priklijuotos, aš jas litavau. Dauguma laidų yra apatinėje plokštės pusėje. Tai tikrai tik keli laidai.

7 žingsnis: užprogramuokite lustą

Programavimas gali būti atliktas naudojant tokią sudėtingą sąranką, kokią turite. Pati tai tik (nuotraukoje) geto programuotojas-tik kai kurie laidai, lituojami prie lygiagretaus prievado kištuko. Šioje instrukcijoje pateikiama išsami informacija apie programuotoją ir programinę įrangą, kurių jums reikia, kad visa tai veiktų. Nereikia! Nereikia! Nenaudokite šio programavimo kabelio su jokiais prietaisais, kurie net pasiekia didesnę nei 5 V įtampą. Įtampa gali pakelti kabelį ir iškepti lygiagretų kompiuterio prievadą, sugadinti kompiuterį. Elegantiškesni dizainai turi ribojančius rezistorius ir (arba) diodus. Šiam projektui getas tinka. Yra tik 3,6 V baterija. Bet būkite atsargūs. Mano naudojamas kodas pridedamas čia. Dažniausiai tai per daug, kad tik du varikliai suktųsi pirmyn ir atgal, bet man buvo smagu. Esmė ta, kad servams reikia impulsų kas 20 ms. Impulso ilgis nurodo servo, kur pasukti kojas. 1.5ms yra aplink centrą, o diapazonas yra maždaug nuo 1ms iki 2ms. Kodas naudoja įmontuotą 16 bitų impulsų generatorių tiek signalo impulsui, tiek 20 ms uždelsimui ir suteikia mikrosekundės skiriamąją gebą esant pradiniam greičiui. Servo skiriamoji geba yra maždaug 5-10 mikrosekundžių, taigi 16 bitų yra pakankamai. Ar turi būti nurodomas mikrovaldiklio programavimas? Aš turėsiu tuo užsiimti. Praneškite man komentaruose.

8 žingsnis: pirmieji kūdikio žingsniai

Priekinės kojos svyravo apie 40 laipsnių į abi puses, o galinės - apie 20 laipsnių. Žiūrėkite pirmąjį vaizdo įrašą, kuriame pateikiamas eisenos iš apačios pavyzdys.

(Atkreipkite dėmesį į gražų poros sekundžių vėlavimą, kai paspaudžiu atstatymo mygtuką. Labai patogu, kai perprogramuojate, kad jis keletą sekundžių nejudėtų įjungus maitinimą. Be to, patogu sutelkti kojas, kai baigsite žaidžia, o jūs tiesiog norite, kad jis atsistotų.) Tai įvyko pirmą kartą! Žiūrėkite 2 -ąjį vaizdo įrašą. Vaizdo įraše stebėkite, kaip pakyla priekinė koja, tada galinės kojos sukasi, kad ji nukristų į priekį. Tai vaikščiojimas! Žaisk savo svorio centru ir lenkdamas kojas, kol gausi tą judesį. Pastebėjau, kad jis labai pasisuko į vieną pusę, nors buvau gana tikras, kad variklius sucentravau mechaniškai ir pagal kodą. Paaiškėjo, kad dėl aštraus krašto ant vienos kojos. Taigi aš padariau robo batus. Ar nėra nieko, ko termiškai susitraukiantys vamzdžiai negali padaryti ?!

9 žingsnis: keitimas

Taigi eina gerai. Aš vis dar žaidžiu su eisena, kojų forma ir laiku, kad pamatyčiau, kaip greitai galiu tai padaryti tiesia linija ir kaip aukštai galiu pakilti.

Norint lipti, labai svarbu sulenkti priekinę koją prieš pat pėdas - ji padeda neužkliūti už kraštų. Vietoj to, koja pakyla virš kliūties, jei ji atsitrenkia žemiau „kelio“. Stengiausi, kad kojos atsitrenktų maždaug tokiu pat 30 laipsnių kampu kaip rėmas. Taigi, kiek aukštai jis gali pakilti?

10 žingsnis: Taigi kaip aukštai jis gali pakilti?

Šiuo metu tik apie 1 colį, kuris pranoksta daugumą paprastų ratinių robotų, kuriuos esu sukūręs, todėl nesiskundžiu. Žiūrėkite vaizdo įrašą, kad pamatytumėte jo veikimą. Tai niekada neužšoka tiesiog tiesiai. Prireiks poros bandymų pakelti abi priekines kojas. Sąžiningai, tai labiau atrodo kaip traukos problema. Arba svorio centras gali būti šiek tiek aukštas dėl ilgų priekinių kojų svyravimų. Matote, kad jis beveik netenka, nes priekinė koja pastūmė kūną į orą. Užuomina apie būsimus dalykus…

11 žingsnis: Taigi, ko jis negali pakilti?

Iki šiol man nepavyko patikimai įgyti prancūziško maisto gaminimo meno (2 tomas). Atrodo, kad 1 1/2 colio yra dabartinė riba, kiek ji gali pakilti. Galbūt padės sumažinti priekinių kojų sukimąsi? Gal šiek tiek nuleisti kūną ant žemės? Žiūrėti video įrašą. Liudykite pralaimėjimo kančias. Po velnių, Julija Child!