Quadruped Spider Robot - GC_MK1: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

El robot aranya també conegut com GC_MK1 es mou cap endavant i cap enrere i també pot ballar en funció del codi carregat a l’Arduino. El robot utilitza 12 micro servomotors (SG90); 3 per cada cama. El controlador que s’utilitza per controlar els servomotors és un Arduino Nano. També fem servir una bateria de 12V que es redueix a 5V mitjançant un convertidor de CC-CC i, a continuació, s’alimenta al pin VIN per alimentar els servomotors Arduino i també. S'han imprès totes les parts del cos del robot en 3D.

Pas 1: explicacions clau

Servomotors:

• Els servomotors solen utilitzar-se per rotar i empènyer o estirar objectes amb molta precisió.
• Un servomotor està format per un petit motor de corrent continu i un parell d’engranatges que agafen l’alta velocitat del motor i l’alenteixen tot augmentant el parell motor de l’eix de sortida del servo.
• Un treball més pesat requereix més parell (els engranatges metàl·lics s’utilitzen en servomotors per produir més parell, mentre que els de plàstic per un parell inferior).
• També hi ha un sensor de posició en un dels engranatges del motor que està connectat a una petita placa de circuit, que descodifica els senyals per determinar fins a quin punt ha de girar el servo en funció del senyal de l’usuari. A continuació, compara la posició desitjada amb la posició real i decideix quina direcció voleu girar.
• La modulació d’amplada de pols (PWM) s’utilitza per controlar la posició del servomotor. Els servomotors s’activen quan reben un senyal de control (impulsos). Un pols és una transició de baixa tensió a alta tensió, normalment, el pols es manté elevat durant algun temps.
• Els servomotors tendeixen a funcionar en un rang de 4,5 a 6 volts i en un tren d’impulsos d’uns 50 a 60 Hz.
• 50HZ = 1 / 20ms >> PWM = 20ms

Tipus de servomotor

1. Servo de rotació posicional >> Gira uns 180 graus / mig cercle.
2. Servo de rotació contínua >> Gira en qualsevol direcció indefinidament.
3. Servo lineal >> Té un mecanisme addicional (pinyó i cremallera) per moure's en sentit d'anada i tornada en lloc de circular.

Pas 2: components:

1x microcontrolador Arduino Nano:

Servomotors SG90 de 12x

1 x Mini tauler de pa:

/ o /

1x prototip de placa PCB:

1 bateria de 12 V: (Aquesta és la que he fet servir, també podeu fer servir una bateria diferent)

Jumpers de F a F i Jumpers de M a M:

1x convertidor de corrent continu a continu

Pas 3: fitxers impresos en 3D

Part superior del cos de l'aranya del robot (esquerra) || Part inferior del cos de l'aranya del robot (dreta)

Vaig utilitzar Fusion 360 i el meu Prusa i3 MK3 per imprimir totes les parts del robot aranya. Vaig modificar el llit perquè s’adaptés a la meva bateria, però vaig calcular malament les dimensions, de manera que vaig haver de mantenir la bateria jo mateix per a la demostració. Ja treballeu a GC_MK2.

Si no necessiteu un llit més gran o cap altre canvi, podeu utilitzar els fitxers actuals a thingverse (enllaç següent).

Peces transversals per al robot Spider

Fitxers STL per al cos actualitzat del robot aranya (més ampli per a bateria més gran)

Pas 4: diagrames de cablejat

Pas 5: Com construir

Pas 6: imatges útils

Pas 7: Codi Arduino

Per aconseguir que tots els servomotors tinguin la mateixa posició inicial, primer heu de penjar el fitxer d'esbós de potes arduino (Legs.ino).

Després de completar el pas anterior, podeu afegir cargols (les tiradores també funcionen) als braços del servomotor i ajustar-los.

Descarregueu i instal·leu la biblioteca FlexiTimer2 abans de carregar els esbossos del programa 1 i 2.

Biblioteca FlexiTimer2

Ara ja esteu a punt per carregar Program1.ino o Program2.ino per executar-lo a l'Arduino.

Legs.ino

// Localitza la posició inicial de les potes

// RegisHsu 09-09-2015

#incloure

Servo servo [4] [3];

// defineix els ports dels servos

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

configuració nul·la ()

{// inicialitza tots els servos per a (int i = 0; i <4; i ++) {per a (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].attach (servo_pin [j]); retard (20); }}}

bucle buit (buit)

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

Els altres dos esbossos d'Arduino són massa llargs per publicar-los aquí.

Consulteu l'enllaç següent.

Enllaç de carpeta de Google Drive amb tots els fitxers. (Inclou fitxers de croquis Arduino i biblioteca flexitimer2)

Arxius de robots aranya

Crèdit a RegisHsu pels fitxers d'esbossos d'Arduino.