Robot ragno quadrupede - GC_MK1: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Il robot ragno a.k.a. GC_MK1 si muove avanti e indietro e può anche ballare a seconda del codice caricato su Arduino. Il robot utilizza 12 micro servomotori (SG90); 3 per ogni gamba. Il controller utilizzato per controllare i servomotori è un Arduino Nano. Usiamo anche una batteria da 12 V che viene ridotta a 5 V utilizzando un convertitore CC-CC e quindi alimentata al pin VIN per alimentare anche Arduino e i servomotori. Tutte le parti del corpo del robot sono state stampate in 3D.

Passaggio 1: spiegazioni chiave

Servomotori:

• I servomotori sono spesso utilizzati per ruotare e spingere o tirare oggetti con grande precisione.
• Un servomotore è costituito da un piccolo motore a corrente continua e un paio di ingranaggi che prendono l'alta velocità del motore e lo rallentano aumentando la coppia dell'albero di uscita nel servo.
• Il lavoro più pesante richiede più coppia (gli ingranaggi in metallo sono usati nei servomotori per produrre più coppia mentre quelli in plastica per meno coppia).
• C'è anche un sensore di posizione su uno degli ingranaggi del motore che è collegato a un piccolo circuito stampato. Il circuito decodifica i segnali per determinare quanto il servo deve ruotare a seconda del segnale dall'utente. Quindi, confronta la posizione desiderata con la posizione effettiva e decide in quale direzione ruotare.
• Pulse Width Modulation (PWM) viene utilizzata per controllare la posizione del servomotore. I servomotori vengono attivati quando ricevono un segnale di controllo (impulsi). Un impulso è una transizione da bassa tensione ad alta tensione, di solito l'impulso rimane alto per qualche tempo.
• I servomotori tendono a funzionare in un intervallo da 4,5 a 6 volt e un treno di impulsi da circa 50 a 60 Hz.
• 50HZ = 1/20 ms >> PWM = 20 ms

Tipi di servomotore

1. Servo di rotazione posizionale >> Ruota di circa 180 gradi/mezzo cerchio.
2. Servo a rotazione continua >> Ruota in qualsiasi direzione a tempo indeterminato.
3. Servo lineare >> Ha un meccanismo aggiuntivo (cremagliera e pignone) per muoversi in avanti e indietro invece che circolare.

Passaggio 2: componenti:

1x microcontrollore Arduino nano:

12 servomotori SG90

1x Mini tagliere:

/o /

1x prototipo di scheda PCB:

1x batteria da 12 V: (questa è quella che ho usato, potresti usare anche una batteria diversa)

Ponticelli da F a F e ponticelli da M a M:

1x convertitore boost da CC a CC

Passaggio 3: file stampati in 3D

Parte superiore Robot Spider Body (sinistra) || Corpo del ragno robot della parte inferiore (destra)

Ho usato Fusion 360 e la mia Prusa i3 MK3 per stampare tutte le parti per il robot ragno. Ho modificato il letto per adattarlo alla mia batteria, ma ho calcolato male le dimensioni, quindi ho dovuto tenere la batteria da solo per la demo. Già lavorando su GC_MK2!

Se non hai bisogno di un letto più grande o di qualsiasi altra modifica, puoi utilizzare i file correnti in whatverse (link sotto).

Parti Thinverse per Robot Ragno

File STL per il corpo aggiornato del robot ragno (più ampio per una batteria più grande)

Passaggio 4: schemi elettrici

Passaggio 5: come costruire

Passaggio 6: immagini utili

Passaggio 7: codice Arduino

Per portare tutti i servomotori nella stessa posizione iniziale, è necessario caricare prima il file di schizzo delle gambe di arduino (Legs.ino).

Dopo aver completato il passaggio precedente, è possibile aggiungere viti (funzionano anche le fascette) ai bracci del servomotore e serrarle.

Scarica e installa la libreria FlexiTimer2 prima di caricare gli schizzi del programma 1 e 2.

Libreria FlexiTimer2

Ora sei pronto per caricare Program1.ino o Program2.ino da eseguire su Arduino.

Legs.ino

// Individua la posizione iniziale delle gambe

// RegisHsu 2015-09-09

#includere

Servo servo[4][3];

//definisce le porte dei servi

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

configurazione nulla()

{ //inizializza tutti i servi for (int i = 0; i < 4; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { servo[j].attach(servo_pin[j]); ritardo(20); } } }

ciclo vuoto (vuoto)

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

Gli altri due sketch di Arduino sono troppo lunghi per essere pubblicati qui.

Controlla il link qui sotto.

Collegamento alla cartella dell'unità Google con tutti i file. (Include file di schizzo Arduino e libreria flexitimer2)

File Robot Ragno

Ringraziamo RegisHsu per i file di schizzo di Arduino.