Hexabot: bouw een heavy-duty zesbenige robot! - Ajarnpa

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-13 06:57

Deze Instructable laat je zien hoe je Hexabot bouwt, een groot zesbenig robotplatform dat een menselijke passagier kan vervoeren! De robot kan ook volledig autonoom worden gemaakt door toevoeging van een paar sensoren en een beetje herprogrammering. Ik heb deze robot gebouwd als afstudeerproject voor Making Things Interactive, een cursus die wordt aangeboden aan de Carnegie Mellon University. Meestal waren de meeste robotica-projecten die ik heb gedaan op kleine schaal, niet groter dan een voet in hun grootste dimensie. Met de recente donatie van een elektrische rolstoel aan de CMU Robotics Club, was ik geïntrigeerd door de gedachte om de rolstoelmotoren te gebruiken in een soort groot project. Toen ik het idee opperde om iets groots te maken met Mark Gross, de CMU-professor die Making Things Interactive doceert, lichtten zijn ogen op als een kind op kerstochtend. Zijn antwoord was: "Ga ervoor!" Met zijn goedkeuring moest ik echt iets bedenken om met deze motoren te bouwen. Omdat de rolstoelmotoren erg krachtig waren, wilde ik absoluut iets maken waar ik op kon rijden. Het idee van een voertuig op wielen leek nogal saai, dus ik begon na te denken over loopmechanismen. Dit was een beetje een uitdaging omdat ik maar twee motoren tot mijn beschikking had en toch iets wilde creëren dat in staat is om te draaien, niet alleen vooruit en achteruit. Na een aantal frustrerende pogingen om een prototype te maken, begon ik speelgoed op internet te bekijken om wat ideeën op te doen. Ik vond het Tamiya-insect. Het was perfect! Met dit als mijn inspiratie was ik in staat om CAD-modellen van de robot te maken en met de bouw te beginnen. Tijdens het maken van dit project was ik dom en nam ik geen foto's tijdens het eigenlijke bouwproces. Dus om deze Instructable te maken, heb ik de robot uit elkaar gehaald en stap voor stap foto's gemaakt van het assemblageproces. Dus je merkt misschien dat er gaten verschijnen voordat ik praat over het boren ervan, en andere kleine discrepanties die niet zouden bestaan als ik dit in de eerste plaats goed had gedaan! Edit 1/20/09: Ik ontdekte dat, om de een of andere reden, Stap 10 had exact dezelfde tekst als Stap 4. Deze discrepantie is gecorrigeerd. Stap 10 vertelt u nu hoe u de motoren moet bevestigen, in plaats van u te vertellen hoe u de motorverbindingen opnieuw moet bewerken. Dankzij Instructables voor het opslaan van een geschiedenis van bewerkingen, kon ik ook gewoon een vroege versie met de juiste tekst vinden en deze kopiëren en plakken!

Stap 1: CAD-model

Met SolidWorks heb ik een CAD-model van de robot gemaakt, zodat ik componenten gemakkelijk kon positioneren en de locatie van de gaten kon bepalen voor de bouten die de poten en verbindingen van de robot met het frame verbinden. Ik heb de bouten zelf niet gemodelleerd om tijd te besparen. Het frame is gemaakt van 1" x 1" en 2" x 1" stalen buizen. Een map met onderdeel-, montage- en tekeningbestanden voor de robot kan hieronder worden gedownload. U heeft SolidWorks nodig om de verschillende bestanden te openen. Er zijn ook enkele.pdf-tekeningen in de map, en deze zijn ook beschikbaar om te downloaden in de volgende stappen van dit rapport.

Stap 2: Materialen

Hier is een lijst van de materialen die je nodig hebt om de robot te bouwen: -41 voet 1 "vierkante stalen buizen, 0,065" muur - 14 voet 2" x 1" vierkante rechthoekige stalen buizen, 0,065" muur- A 1" x 2" x 12" aluminium staaf-4 5" 3/4-10 bouten-2 3" 3/4-10 bouten-6 2 1/2" 1/2-13 bouten-6 1 1/2" 1/2 -13 bouten-2 4 1/2" 1/2-13 bouten- 4 3/4-10 standaard moeren- 6 3/4-10 borgmoeren met nylon inzetstuk- 18 1/2-13 borgmoeren met nylon inzetstuk- 2 3 1/2" ID 1/2-13 U-bouten- Kleine bouten voor stelschroeven (1/4-20 werkt goed)- Ringen voor 3/4" bouten- Ringen van 1/2" bouten- 2 elektrische rolstoelmotoren (deze is te vinden op ebay en kan tussen de $ 50 en $ 300 per stuk kosten) - Wat sloophout en metaal - Microcontroller (ik gebruikte een Arduino) - Een perfboard (een proto-schild is leuk als je een Arduino gebruikt) - 4 Hoge stroom SPDT-relais (ik heb deze autorelais gebruikt) - 4 NPN-transistoren die de spanning van de batterij aankunnen (TIP 120's zouden prima moeten werken) - 1 aan / uit-schakelaar voor hoge stroomsterkte - Een zekering van 30 ampère - Inline zekeringhouder - 14 meter draad- Diverse verbruiksartikelen voor elektronica (weerstanden, diodes, draad, krimpklemmen, schakelaars en knoppen) - Een behuizing om de elektronica te huisvesten - 12V verzegelde loodzuurbatterijen Extra componenten die u misschien wilt toevoegen (maar niet noodzakelijk): - Een stoel om te monteren naar je robot (zodat je erop kunt rijden!) - Een joystick om de robot te besturen

Stap 3: Snijd en boor het metaal

Nadat u het metaal hebt aangeschaft, kunt u beginnen met het snijden en boren van de verschillende componenten, wat een behoorlijk tijdrovende taak is. Beenverbindingen: 6 stuks 24" lang - Middelste dwarsbalk: 1 stuk 20" lang - Dwarsbalken: 8 stuks 18" lang - Motorsteunen: 2 stuks 8" lang 2" x 1" - Poten: 6 stuks 24" lang - Poot steunen: 4 stuks 6 "lang Na het snijden van de stalen buizen markeert en boort u de gaten volgens de tekeningen in deze stap (de tekeningen zijn ook beschikbaar met de CAD-bestanden in stap 1). De eerste tekening geeft de gatlocaties en -afmetingen voor Beensteunen en motorsteun De tweede tekening geeft de gatmaten en locaties voor de poten en pootverbindingen.*Opmerking* De gatmaten in deze tekeningen zijn de nauwsluitende maten voor 3/4" en 1/2" bouten, 49/ 64" en 33/64", respectievelijk. Ik ontdekte echter dat alleen het gebruik van 3/4" en 1/2" boortjes betere gaten maakt. De pasvorm is nog steeds los genoeg om de bouten gemakkelijk in te brengen, maar strak genoeg om veel speling in de verbindingen te elimineren, wat zorgt voor een zeer stabiele robot.

Stap 4: Bewerk de motorkoppelingen

Nadat u het metaal hebt gesneden en geboord, wilt u de koppelingen bewerken die op de motor zijn aangesloten en de kracht naar de poten overbrengen. De meerdere gaten maken het mogelijk om de stapgrootte van de robot te wijzigen (hoewel je dat bij de mijne niet kunt doen, zal ik in een latere stap uitleggen waarom). boor en frees de gaten en sleuven. De sleuf is waar de motor aan de koppeling is bevestigd en de grootte ervan is afhankelijk van de as van de motoren die u heeft. Boor na het machinaal bewerken van het blok twee gaten loodrecht op de sleuf en tik erop voor stelschroeven (zie tweede afbeelding). Mijn motoren hebben twee platte kanten op de as, dus het toevoegen van stelschroeven zorgt voor een extreem stijve bevestiging van de koppelingen. Als u niet over de vaardigheden of apparatuur beschikt om deze koppelingen te maken, kunt u uw onderdeeltekening naar een machinewerkplaats brengen voor fabricage. Dit is een heel eenvoudig onderdeel om te bewerken, dus het zou u niet veel moeten kosten. Ik ontwierp mijn koppeling met een sleuf met platte bodem (zodat ik hem kon vastzetten met een reeds bestaande bout op de motoras, en ook kon profiteren van de platte punten op de as), dus daarom moest er in de eerste plaats machinaal worden bewerkt. Deze koppeling zou echter kunnen worden ontworpen zonder een gleuf, maar eerder met een groot doorgaand gat, dus al het werk zou theoretisch op een kolomboormachine kunnen worden gedaan. De tekening die ik voor de bewerking heb gebruikt, kan hieronder worden gedownload. Deze tekening mist de afmeting van de diepte van de sleuf, die moet worden gemarkeerd als 3/4.

Stap 5: las het frame

Helaas heb ik geen foto's gemaakt van het proces dat ik heb doorlopen om het frame te lassen, dus er zijn alleen foto's van het eindproduct. Lassen zelf is een onderwerp dat te diep is voor deze Instructable, dus ik zal hier niet ingaan op de gruizige details. Ik heb alles MIG gelast en een slijpmachine gebruikt om de lasnaden glad te strijken. Het frame gebruikt alle stalen stukken die in stap 3 zijn gesneden, behalve de poten en beenverbindingen. Het is je misschien opgevallen dat er een paar extra stukken metaal in mijn frame zitten, maar dit zijn geen kritische structurele componenten. Ze werden toegevoegd toen ik het grootste deel van de robot al had gemonteerd en besloot wat extra componenten toe te voegen. Las bij het lassen van het frame elke verbinding. Overal waar twee verschillende stukken metaal elkaar raken, moet er een lasrups zijn, zelfs waar de rand van een stuk buis de wand van een ander stuk raakt. De gang van deze robot onderwerpt het frame aan veel torsiekrachten, dus het frame moet zo stijf mogelijk zijn. Door elke verbinding volledig te lassen, wordt dit bereikt. U zult merken dat de twee dwarsbalken in het midden enigszins uit positie zijn. Ik heb gemeten vanaf de verkeerde kant van de buis bij het aanvankelijk leggen van de onderste helft van het frame om te lassen, dus de posities van die twee dwarsbalken wijken 1 inch af. Gelukkig heeft dit weinig effect op de stijfheid van het frame, dus ik was niet genoodzaakt om het geheel opnieuw te maken. De hier gepresenteerde pdf-bestanden zijn tekeningen met afmetingen om de positie van componenten in het frame weer te geven. Deze bestanden zijn ook aanwezig in de map met de CAD-bestanden in Stap 1.

Stap 6: gaten toevoegen voor motorbevestigingen

Na het lassen van het frame moeten enkele extra gaten worden geboord voor een veilige montage van de motor. Plaats eerst een motor in het frame en steek een bout door het voorste montagepunt en de motorsteun op het frame. Zorg ervoor dat de aandrijfas van de motor uit het frame steekt en dat de motor zich boven de middelste dwarsbalk bevindt. Je zult zien dat het loopeinde van de motor zich boven een dwarsbalk bevindt. Plaats uw U-bout over de motor en centreer deze op de dwarsbalk. Markeer de locatie waar de twee uiteinden van de U-bout op het frame zijn geplaatst. Op deze plaatsen moeten de gaten worden geboord. Verwijder de motor. Omdat er nu een bovenste dwarsbalk is die het boren zou belemmeren, moet het frame worden omgedraaid. Voordat het frame wordt omgedraaid, meet u de locaties van deze gaten vanaf de zijkant van het frame, draait u het frame om en markeert u de gaten volgens de metingen die u zojuist hebt genomen (en zorg ervoor dat u aan de juiste kant van het frame markeert frame). Boor eerst het gat dichter bij het midden. Nu, voor het tweede gat dicht bij de framerail, moet enige voorzichtigheid worden betracht. Afhankelijk van de grootte van uw motor, kan het gat over een las worden geplaatst die de dwarsbalk met de framerail verbindt. Dit was bij mij het geval. Hierdoor komt je gat over de zijwand van de framerail, waardoor boren veel moeilijker wordt. Als u dit gat probeert te boren met een gewone boor, zal de geometrie van de snijpunt en de flexibiliteit van de boor het niet mogelijk maken om door de zijwand te snijden, maar eerder het bit weg te buigen van de muur, wat resulteert in een positiegat (zie schets). Er zijn twee oplossingen voor dit probleem:1. Boor het gat met een vingerfrees, die een platte snijpunt heeft om de zijwand te verwijderen (vereist het vastklemmen van het frame op de kolomboormachine of frees)2. Boor het gat met een boor en vijl het gat vervolgens in de juiste positie met een ronde vijl (kost veel moeite en tijd) Nadat beide gaten zijn gedimensioneerd en geplaatst, herhaalt u dit proces voor de motor aan de andere kant van het frame.

Stap 7: Motoren voorbereiden voor montage

Na het boren van de gaten voor de motorsteunen, moeten de motoren worden voorbereid voor montage. Zoek een motor, samen met een aluminium motorkoppeling, de stelschroeven voor de koppeling en een 5" 3/4-10 bout. Plaats eerst de 5" bout in het gat dat zich het dichtst bij de sleuf voor de aandrijfas bevindt en plaats de bout zo dat deze van de motor af wijst wanneer de koppeling aan de motor is bevestigd. Plaats vervolgens de koppeling/boutconstructie op de aandrijfas. Voeg de moer toe aan het uiteinde van de aandrijfas (mijn motoren werden geleverd met moeren voor de aandrijfas) en draai de stelschroeven met de hand in. Draai ten slotte de moer op het uiteinde van de aandrijfas vast, evenals de stelschroeven. Herhaal deze stap voor de andere motor.

Stap 8: Bereid de benen voor op montage

De poten die in stap 3 zijn gesneden, hebben nog wat laatste voorbereiding nodig voordat ze kunnen worden gemonteerd. Het uiteinde van het been dat contact maakt met de grond heeft een "voet" nodig om de robot te beschermen tegen beschadiging van de vloer en om de wrijving van het been op de grond te beheersen. De onderkant van het been is het uiteinde met een gat 1 3/ 8 "van de rand. Snijd een stuk hout dat in de poot past en boor een gat in het houten blok zodat het ongeveer 1/2" uit het uiteinde van de buis steekt. Bout het op zijn plaats met een 1 1/2" 1/2-13 bout en nylon borgmoer. Herhaal dit voor de vijf resterende poten.

Stap 9: Begin met de montage

Nadat de vorige stappen zijn voltooid, is de montage van de robot klaar om te worden voltooid! U wilt het frame ergens op steunen wanneer u de robot in elkaar zet. Melkkratten hebben de perfecte hoogte voor deze taak. Plaats het frame op uw steunen

Stap 10: Monteer de motoren

Neem één motor en plaats deze in het frame (zoals u deed bij het markeren van de montagegaten voor de U-bouten). Voeg een 4 1/2 12-13 bout en borgmoer toe en draai alles vast zodat de motor tegen het frame wordt getrokken, maar je kunt de motor nog steeds om de bout draaien. Nu, als je gaten niet waren t perfect geboord (de mijne niet), dan zal de kop van de aandrijfbout de middelste dwarsbalk raken. Voordat ik de oplossing voor dit probleem bespreek, wil ik terugverwijzen naar stap 4 waar ik zei dat ik kon de stapgrootte op mijn robot niet veranderen. Dit is de reden. Zoals je duidelijk kunt zien, als de bout in een ander gat zou worden geplaatst, zou de kop van de bout de middelste dwarsbalk of de framerail raken. Dit probleem is een ontwerpfout die is ontstaan doordat ik de grootte van de boutkop verwaarloosde toen ik mijn CAD-model maakte. Houd hier rekening mee als u besluit de robot te maken; misschien wilt u de grootte of positie van componenten wijzigen zodat dit niet 't gebeurt niet. Het probleem met de onmiddellijke speling van de boutkop kan worden verlicht door een kleine verhoging onder de loop van de motor boven de c ros lid. Omdat de motor rond de hoofdmontagebout kan draaien, brengt het omhoog brengen van de loop van de motor de aandrijfas omhoog, zodat we de nodige speling kunnen krijgen. Snijd een klein stukje sloophout of metaal dat de motor voldoende optilt om ruimte te bieden. Voeg vervolgens de U-bout toe en zet deze vast met borgmoeren. Zet ook de moer vast op de hoofdmontagebout. Herhaal deze stap voor de andere motor.

Stap 11: Voeg de beenassen toe

Met de motoren gemonteerd, kunnen de beenassen worden toegevoegd. Voeg eerst de voorassen toe. De voorkant van mijn robot is aangegeven in de eerste afbeelding hieronder. Neem een 5" 3/4-10 bout en steek deze in zodat deze uit het frame steekt. Voeg vervolgens twee ringen en twee 3/4-10 standaard zeskantmoeren toe. Draai de moeren vast. Herhaal dit proces voor de andere vooras. Voeg vervolgens de achterassen toe. Plaats een 3" bout die uit het frame wijst. Voeg 3 ringen toe. Herhaal dit voor de andere achteras. Voeg ten slotte drie ringen toe aan elke aandrijfbout op de motorverbindingen.

Stap 12: voeg het achterbeen en de koppeling toe

Deze volgende drie stappen worden aan één kant van de robot uitgevoerd. Zoek een been en een koppeling. Plaats de poot op de achterste bout en voeg een 3/4-10 nylon borgmoer toe. Draai het nog niet vast. Zorg ervoor dat de houten voet naar de vloer wijst. Voeg de koppeling toe door deze eerst op de aandrijfbout te plaatsen. Gebruik vervolgens een 2 1/2 12-13 bout om het andere uiteinde van de koppeling aan de bovenkant van de poot te bevestigen, waarbij u een ring tussen de twee plaatst. Voeg ook een nylon borgmoer toe, maar draai deze niet vast.

Stap 13: Middenbeen en koppeling toevoegen

Zoek nog een been en koppeling. Voeg het been toe aan de aandrijfbout over de eerste koppeling, met de houten voet naar de grond gericht. Voeg de eerste koppeling toe aan de vooras en bevestig vervolgens de koppeling aan de poot op dezelfde manier als in stap 12. Draai geen bouten vast.

Stap 14: Voeg het voorbeen en de koppeling toe

Zoek een derde been en verbinding. Voeg het been toe aan de vooras, met de houten voet naar de grond gericht. Voeg de koppeling toe aan de aandrijfbout en sluit deze vervolgens aan op de bovenkant van de poot zoals is gedaan in stap 12. Voeg een 3/4-10 nylon borgmoer toe aan de aandrijfbout en vooras.

Stap 15: Draai de bouten vast en herhaal 3 voorgaande stappen

Nu alles vast zit, kun je de bouten aandraaien! Draai ze zo vast dat je de bout niet met de hand kunt draaien, maar ze draaien gemakkelijk met een sleutel. Omdat we borgmoeren hebben gebruikt, blijven ze op hun plaats ondanks de constante beweging van de gewrichten. Toch is het een goed idee om ze af en toe te controleren voor het geval men erin is geslaagd zich los te werken. Met de bouten aangedraaid, is de helft van de robot klaar. Voltooi de vorige drie stappen voor de andere helft van de robot. Als dat klaar is, is de zware constructie voltooid en hebben we iets dat op een robot lijkt!

Stap 16: Elektronica Tijd

Met de zware constructie uit de weg, is het tijd om me te concentreren op elektronica. Aangezien ik geen budget had voor een motorcontroller, besloot ik relais te gebruiken om de motoren te besturen. Relais laten de motor maar op één snelheid draaien, maar dat is de prijs die u betaalt voor een goedkoop controllercircuit (geen woordspeling bedoeld). Voor het brein van de robot heb ik een Arduino-mircocontroller gebruikt, een goedkope, open source-microcontroller. Er bestaat heel veel documentatie voor deze controller en hij is heel gemakkelijk te gebruiken (sprekend als student werktuigbouwkunde die vóór dit afgelopen semester geen ervaring met microcontrollers had). Aangezien de relais die worden gebruikt 12 V zijn, kunnen ze niet alleen worden bestuurd met een directe uitgang van de Arduino (die een maximale uitgangsspanning van 5 V heeft). Transistoren die zijn aangesloten op pinnen op de Arduino moeten worden gebruikt om de 12 V (die van de loodzuurbatterijen wordt getrokken) naar de relais te sturen. U kunt het motorbesturingsschema hieronder downloaden. Het schema is gemaakt met behulp van CadSoft's EAGLE layout programma. Het is beschikbaar als freeware. De bedrading voor de joystick en schakelaars/knoppen is niet inbegrepen omdat het erg basic is (de joystick activeert slechts vier schakelaars; een heel eenvoudig ontwerp). Er is hier een tutorial als je geïnteresseerd bent om te leren hoe je een schakelaar of drukknop op de juiste manier in een microcontroller kunt aansluiten. Je zult zien dat er weerstanden zijn aangesloten op de basis van elke transistor. Je zult wat berekeningen moeten doen om te bepalen welke waarde deze weerstand zou moeten hebben. Deze website is een goede bron voor het bepalen van deze weerstandswaarde.*Disclaimer* Ik ben geen elektrotechnisch ingenieur. Ik heb een enigszins vluchtig begrip van elektronica, dus ik zal de details in deze stap moeten verdoezelen. Ik heb veel geleerd van mijn klas, Making Things Interactive, evenals tutorials zoals deze van de Arduino-website. Het motorschema, dat ik tekende, is eigenlijk ontworpen door de vice-president van de CMU Robotics Club, Austin Buchan, die me veel heeft geholpen met alle elektrische aspecten van dit project.

Stap 17: Sluit alles aan

Ik heb een Proto Shield van Adafruit Industries gebruikt om alles met de Arduino te verbinden. Je kunt ook perfboard gebruiken, maar het schild is leuk omdat je het direct op je Arduino kunt laten vallen en de pinnen direct zijn verbonden. Voordat je begint met bedrading, moet je echter iets vinden om de componenten in te monteren. De ruimte die je in de behuizing hebt, bepaalt hoe de dingen zijn gerangschikt. Ik gebruikte een blauwe projectbehuizing die ik vond in de CMU Robotics Club. Je wilt de Arduino ook gemakkelijk herprogrammeren zonder je behuizing te hoeven openen. Omdat mijn behuizing klein en tot de rand toe vol is, kon ik niet zomaar een USB-kabel op de Arduino aansluiten, anders zou er geen ruimte zijn voor de batterij. Dus heb ik een USB-kabel rechtstreeks op de Arduino aangesloten door draden aan de onderkant van de printplaat te solderen. Ik raad aan om een doos te gebruiken die groot genoeg is, zodat u dit niet hoeft te doen. Zodra u uw behuizing hebt, sluit u het circuit aan. Misschien wilt u periodieke controles uitvoeren door af en toe testcode van de Arduino uit te voeren om er zeker van te zijn dat alles correct is aangesloten. Voeg je schakelaars en knoppen toe en vergeet niet gaten in de behuizing te boren zodat ze kunnen worden gemonteerd. Ik heb veel connectoren toegevoegd zodat het hele elektronicapakket gemakkelijk van het chassis kan worden verwijderd, maar het is geheel aan jou of je wilt dit doen of niet. Directe verbindingen maken voor alles is perfect acceptabel.

Stap 18: Monteer de elektronicabehuizing

Nadat de bedrading is voltooid, kunt u de behuizing op het frame monteren. Ik boorde twee gaten in mijn behuizing, plaatste de behuizing op de robot en gebruikte een pons om de positie van de gaten over te brengen op het frame. Vervolgens heb ik gaten in het frame geboord voor twee plaatstalen schroeven, waarmee de behuizing aan het frame wordt bevestigd. Voeg de Arduino-batterij toe en sluit hem dan! De locatie van de behuizing is aan jou. Ik vond het monteren tussen de motoren het handigst.

Stap 19: Batterijen en veiligheidsvoorzieningen toevoegen

De volgende stap is het toevoegen van de loodzuurbatterijen. U moet de batterijen op de een of andere manier monteren. Ik heb wat hoekijzer aan het frame gelast om een batterijlade te maken, maar een houten platform zou net zo goed werken. Zet de batterijen vast met een soort riem. Ik gebruikte bungee-koorden. Bedraad alle batterijverbindingen met 14 gauge draad. Aangezien ik mijn motoren op 12 V laat lopen (en de relais alleen geschikt zijn voor 12 V), heb ik mijn batterijen parallel geschakeld. Dit is ook nodig omdat ik mijn 24 V-motoren onder-volt; een enkele batterij kan niet genoeg stroom leveren om beide motoren te laten draaien. Veiligheidsvoorzieningen Aangezien we te maken hebben met batterijen met een hoge stroomsterkte en een grote robot, moeten enkele veiligheidsvoorzieningen worden geïmplementeerd. Eerst moet er een zekering worden geplaatst tussen de +12 V-klemaccu en de relais. Een zekering beschermt u en de accu's in het geval dat de motoren proberen te veel stroom te trekken. Een zekering van 30 ampère zou voldoende moeten zijn. Een gemakkelijke manier om een zekering toe te voegen, is door een inline-zekeringdoos te kopen. De batterijen die ik gebruikte (geborgen door een imitatie die Segway aan de CMU Robotics Club schonk) werden geleverd met een inline zekeringhouder, die ik opnieuw gebruikte op mijn robot. Noodstop Dit is misschien wel het belangrijkste onderdeel van de robot. Een robot die zo groot en krachtig is, kan ernstige schade aanrichten als hij uit de hand loopt. Om een noodstop te creëren, voegt u een aan/uit-schakelaar voor hoge stroom toe in serie met de draad die van de +12 V-klem komt tussen de zekering en de relais. Met deze schakelaar op zijn plaats kunt u de stroom naar de motoren onmiddellijk uitschakelen als de robot uit de hand loopt. Monteer het op de robot in een positie waar u het gemakkelijk met één hand kunt uitschakelen - u moet het op iets bevestigen dat aan het frame is bevestigd en dat minstens 30 cm boven de bovenkant van de benen van de robot uitsteekt. U mag uw robot in geen geval laten draaien zonder dat er een noodstop is geïnstalleerd.

Stap 20: Leid de draden

Zodra de batterijen, zekering en noodstop op hun plaats zitten, leidt u alle draden. Netheid telt! Leid de draden langs het frame en gebruik kabelbinders om ze vast te maken.

Stap 21: Je bent klaar om te rocken

Op dit punt is de robot klaar om te bewegen! Upload gewoon wat code naar de microcontroller en je bent klaar om te gaan. Als u voor de eerste keer opstart, laat uw robot dan op de melkkrat/steunen staan, zodat de poten van de grond zijn. De eerste keer dat u hem opstart, zal er ongetwijfeld iets misgaan, en als u de robot mobiel op de grond heeft, is dit een zekere manier om de zaken erger en minder veilig te maken. Problemen oplossen en zo nodig bijsturen.

Mijn besturingscode voor de robot kan worden gedownload in het onderstaande.txt-bestand. Natuurlijk is de robot nu cool, maar zou het niet zoveel cooler zijn als je erop zou kunnen rijden?

Stap 22: Een stoel toevoegen

Voeg een stoel toe om de robot meer rijdbaar te maken! Ik kon alleen de plastic zitting van een stoel vinden, dus ik moest er een frame aan lassen. Je hoeft zeker niet je eigen frame te maken als er al een aan de stoel is bevestigd. Ik wilde mijn stoel gemakkelijk verwijderbaar maken, zodat de robot beter bruikbaar zou zijn als ik hem wilde gebruiken om grote voorwerpen te vervoeren. Om dit te bereiken, heb ik een montagesysteem gemaakt met aluminium cilinders die strak in de vierkante stalen buizen van 1 "x 1" passen. Er zijn twee pinnen aan het frame gemonteerd en twee aan de stoel. Ze passen in de overeenkomstige doorsneden op de stoel en het frame. Het kost wat moeite om hem aan en uit te krijgen, maar hij wordt wel stevig gemonteerd, wat belangrijk is omdat de beweging van de robot enigszins ruw is.

Stap 23: Een joystick toevoegen

Als je op je robot zit, wil je misschien wat controle hebben. Een joystick werkt prima voor dit doel. Ik heb mijn joystick in een kleine doos van plaatstaal en wat plastic plaat gemonteerd. Op deze kast is ook de noodstopschakelaar gemonteerd. Om de joystick op een comfortabele hoogte voor de zittende machinist te bevestigen, heb ik een stuk vierkante aluminium buis gebruikt. De buis is vastgeschroefd aan het frame en de bedrading voor de joystick en noodstop wordt door de binnenkant van de buis geleid. De joystickbox wordt met een paar bouten aan de bovenkant van de aluminium buis gemonteerd.

Stap 24: Wereldoverheersing

U bent klaar! Laat je Hexabot los op de wereld!

Stap 25: Epiloog

Ik heb veel geleerd tijdens het bouwen (en documenteren) van deze robot. Het is absoluut de meest trotse prestatie van mijn carrière in het bouwen van robots. Enkele opmerkingen nadat ik Hexabot heb gereden en bediend: -De fase van de rotatie tussen de twee motoren is van invloed op het vermogen van de robot om te bewegen. Het lijkt erop dat het toevoegen van encoders aan de motoren een betere controle over het lopen mogelijk zou maken. - De houten poten beschermen de vloeren, maar zijn niet perfect. De oppervlakken waarop ik hem tot nu toe heb getest (een houten vloer, gladde betonnen vloer en linoleumvloeren) hebben de neiging behoorlijk te slippen. - De robot heeft mogelijk voeten nodig met een groter oppervlak om op gras/vuil te lopen oppervlakken. Hoewel ik het nog niet op deze oppervlakken heb getest, lijkt het erop dat het, vanwege zijn massa, de neiging heeft om in de grond te zinken vanwege het kleine oppervlak van de voeten.- Met de batterijen die ik heb (2 12V 17Ah lood zuren parallel geschakeld) lijkt de looptijd van de robot ongeveer 2,5 tot 3 uur bij intermitterend gebruik te zijn. Met de motoren die ik heb, schat ik de capaciteit van de robot op ongeveer 200 pond.

Stap 26: Tegoeden

Dit project zou niet mogelijk zijn geweest zonder de hulp van de volgende personen en organisaties: Mark Gross Professor in computationeel ontwerp in CMU's school voor architectuur Met dank aan Mark voor het onderwijzen van programmeren, elektronica en vooral, het aanmoedigen van mij om dit project te doen !Ben Carter Scene Shop Supervisor, CMU Drama Department Ben was mijn instructeur voor de lasles die ik dit afgelopen semester (herfst 2008) heb gevolgd. Hij kon me ook gratis alle stalen buizen bezorgen die ik nodig had! Austin Buchan CMU Robotics Club 2008-2009 Vice-president Austin is de elektrotechnische goeroe van de CMU Robotics Club. Hij ontwierp het motorbesturingscircuit van de h-brug en was altijd bereid om mijn vragen over elektriciteit te beantwoorden. De Carnegie Mellon University Robotics Club De Robotics Club is waarschijnlijk het belangrijkste hulpmiddel voor studentenprojecten op de campus. Ze hebben niet alleen een volledig uitgeruste machinewerkplaats, een elektronicabank en een koelkast, ze hebben ook een overvloed aan leden die altijd bereid zijn hun expertise over een onderwerp te delen, of het nu gaat om programmeren of het ontwerpen van machineonderdelen. Ik deed het grootste deel van het projectwerk in de Robotics Club. De motoren en batterijen van Hexabot (beide dure componenten) waren te danken aan de overvloed aan willekeurige projectonderdelen van de Club.

Tweede plaats in de Craftsman Workshop of the Future-wedstrijd