Quadruped Spider Robot - GC_MK1 - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

De spiderrobot a.k.a. GC_MK1 beweegt vooruit en achteruit en kan ook dansen, afhankelijk van de code die op de Arduino is geladen. De robot maakt gebruik van 12 micro-servomotoren (SG90); 3 voor elk been. De controller die wordt gebruikt om de servomotoren aan te sturen, is een Arduino Nano. We gebruiken ook een 12V-batterij die wordt verlaagd naar 5V met behulp van een DC-DC-converter en vervolgens naar de VIN-pin wordt gevoerd om ook de Arduino en servomotoren van stroom te voorzien. Alle onderdelen voor het lichaam van de robot zijn 3D geprint.

Stap 1: Sleutelverklaringen

Servomotoren:

• Servomotoren worden vaak gebruikt om objecten met grote precisie te draaien en duwen of trekken.
• Een servomotor bestaat uit een kleine gelijkstroommotor en een paar versnellingen die de hoge snelheid van de motor opvangen en vertragen, terwijl het koppel van de uitgaande as in de servo toeneemt.
• Zwaarder werk vereist meer koppel (metalen tandwielen worden gebruikt in servomotoren om meer koppel te produceren, terwijl plastic tandwielen voor minder koppel).
• Er is ook een positiesensor op een van de tandwielen van de motor die is aangesloten op een kleine printplaat. De printplaat decodeert de signalen om te bepalen hoe ver de servo moet draaien, afhankelijk van het signaal van de gebruiker. Vervolgens vergelijkt het de gewenste positie met de werkelijke positie en beslist in welke richting het moet draaien.
• Pulsbreedtemodulatie (PWM) wordt gebruikt om de servomotorpositie te regelen. Servomotoren worden geactiveerd wanneer ze een stuursignaal (pulsen) ontvangen. Een puls is een overgang van laagspanning naar hoogspanning, meestal blijft de puls enige tijd hoog.
• Servomotoren werken meestal in een bereik van 4,5 tot 6 volt en een pulstrein van ongeveer 50 tot 60 Hz.
• 50HZ = 1/20ms >> PWM = 20ms

Soorten servomotor

1. Positionele Rotatie Servo >> Draait ongeveer 180 graden/halve cirkel.
2. Continuous Rotation Servo >> Roteert voor onbepaalde tijd in beide richtingen.
3. Lineaire servo >> Heeft een extra mechanisme (tandheugel) om heen en weer te bewegen in plaats van cirkelvormig.

Stap 2: Componenten:

1x Arduino Nano-microcontroller:

12x SG90 servomotoren

1x Mini-broodplank:

/of /

1x printplaat prototype:

1x 12V Batterij:(Dit is degene die ik heb gebruikt, je zou ook een andere batterij kunnen gebruiken)

F tot F Jumpers en M tot M Jumpers:

1x DC naar DC Boost-converter

Stap 3: 3D-geprinte bestanden

Bovenste deel Robot Spider Body (links) || Onderste deel Robot Spider Body (rechts)

Ik heb Fusion 360 en mijn Prusa i3 MK3 gebruikt om alle onderdelen voor de spiderrobot af te drukken. Ik heb het bed aangepast aan mijn batterij, maar ik had de afmetingen verkeerd berekend, dus ik moest de batterij zelf vasthouden voor de demo. Al bezig met GC_MK2!

Als je geen groter bed of andere verandering nodig hebt, kun je de huidige bestanden in thingverse gebruiken (link hieronder).

Thingverse-onderdelen voor Spider Robot

STL-bestanden voor bijgewerkte body van spider-robot (breder voor grotere batterij)

Stap 4: Bedradingsschema's

Stap 5: Hoe te bouwen?

Stap 6: Nuttige afbeeldingen

Stap 7: Arduino-code

Om alle servomotoren in dezelfde beginpositie te krijgen, moet u eerst het arduino-benen-schetsbestand (Legs.ino) uploaden.

Nadat u de bovenstaande stap hebt voltooid, kunt u schroeven (ritssluitingen werken ook) aan de servomotorarmen toevoegen en vastdraaien.

Download en installeer de FlexiTimer2-bibliotheek voordat u de schetsen van programma 1 en 2 uploadt.

FlexiTimer2-bibliotheek

Nu ben je klaar om Program1.ino of Program2.ino te uploaden om op de Arduino te draaien.

Benen.ino

// Zoek de beginpositie van de benen

// RegisHsu 2015-09-09

#erbij betrekken

Servo-servo[4][3];

// definieer de poorten van servo's

const int servo_pin[4][3] = { {2, 3, 4}, {5, 6, 7}, {8, 9, 10}, {11, 12, 13} };

ongeldige setup()

{// initialiseer alle servo's voor (int i = 0; i < 4; i ++) { for (int j = 0; j < 3; j ++) { servo [j].attach (servo_pin [j]); vertraging(20); } } }

lege lus (leegte)

{ for (int i = 0; i < 4; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { servo[j].write(90); vertraging(20); } } }

De andere twee Arduino-schetsen zijn veel te lang om hier te plaatsen.

Check onderstaande link.

Google Drive-mapkoppeling met alle bestanden. (Inclusief Arduino-schetsbestanden en flexitimer2-bibliotheek)

Spider Robot-bestanden

Met dank aan RegisHsu voor de Arduino-schetsbestanden.