Dörtlü Örümcek Robot "Miles": 5 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Arduino Nano'ya dayanan Miles, yürümek ve manevra yapmak için 4 Bacağını kullanan bir örümcek robottur. Bacaklar için aktüatör olarak 8 SG90 / MG90 Servo motor kullanır, servoları çalıştırmak ve kontrol etmek için özel bir PCB'den oluşur ve Arduino Nano. PCB, robotu yapmak için IMU modülü, Bluetooth modülü ve hatta IR sensör dizisi için özel yuvalara sahiptir. özerk. Gövde lazerle kesilmiş 3mm akrilik levhalardan yapılmıştır, 3D olarak da basılabilir. Meraklılarının robotikte ters kinematiği keşfetmeleri için harika bir proje.

Proje için kod ve kitaplıklar, Gerber dosyaları ve STL/adım dosyaları istek üzerine sağlanacaktır. Mil ayrıca Kit olarak da mevcuttur, detaylar için DM.

Bu proje mePed'den (www.meped.io) esinlenmiştir ve ondan esinlenen yükseltilmiş bir kod kullanmaktadır.

Gereçler

Gerekli bileşenler:

İsteğe bağlı ~ olarak işaretlenmiştir

• Mil PCB (1)
• Miles Mekanik Gövde parçaları
• SG90/MG90 servo motorlar (12)
• Aduino Nano (1)
• LM7805 Voltaj regülatörü (6)
• Sürgülü Anahtar (1)
• 0.33uF Elektrolitik kapak (2)
• 0.1uF elektrolitik kapak (1)
• 3.08 mm 2 pinli Pheonix konektörü (1)
• 2 pinli Relimate konektörü (1)~
• 10 pinli Relimate Konnektör (1)~
• 4 in Relimate konektörü (1)~
• Servo Konnektörler için erkek başlık pimleri

Adım 1: Şematik ve PCB'lerin Tasarlanması

PCB'lerimi Altium yazılımında tasarlıyorum (indirmek için buraya tıklayın). 12 SG90/MG90 servo, hepsi aynı anda çalışıyorsa 4-5 Ampere kadar tüketebilir, bu nedenle tasarım daha yüksek akım çıkış yetenekleri gerektirir. Servolara güç sağlamak için 7805 Voltaj regülatörü kullandım, ancak maksimum 1 Amp akım verebilir. Bu sorunu çözmek için, akım çıkışını artırmak için 6 LM7805 IC paralel bağlanır.

Şemalar ve Gerber burada bulunabilir.

Bu tasarımın özellikleri şunları içerir:

• Açı ölçümü için MPU6050/9250 kullanılır
• 6 Ampere kadar akım çıkışı
• İzole Servo güç kaynağı
• HCsr04 Ultrasonik Sensör çıkışı
• Bluetooth ve I2C için çevre birimleri de sağlanmaktadır.
• Tüm analog pinler, Sensörlerin ve aktüatörlerin bir Relimate konnektöründe sağlanır
• 12 Servo çıkış
• Güç Gösterge LED'i

PCB'nin özellikleri:

• PCB'nin boyutu 77 x 94 mm'dir.
• 2 katmanlı FR4
• 1,6 mm

Adım 2: Bileşenleri Lehimleme ve Kodu Yükleme

Bileşenleri, önce SMD bileşenlerinden başlayarak, bileşenlerin yüksekliklerine göre artan sırada lehimleyin.

Bu tasarımda sadece bir SMD direnci var. Gerekirse değiştirilebilmesi için Arduino ve LM7805 için dişi başlık pimleri ekleyin. Servo konektörler ve diğer bileşenler için lehimli erkek başlık pimleri.

Tasarım, servolar ve Arduino için ayrı 5V'a sahiptir. Arduino 5V çıkışı, Servo VCC çıkışı ve 12V phoenix girişi gibi tüm güç raylarında topraklı kısa devre olup olmadığını kontrol edin.

PCB'de kısa devre kontrolü yapıldıktan sonra Arduino programlanmaya hazırdır. Test kodu github'ımda mevcuttur (Buraya tıklayın). Test kodunu yükleyin ve tüm robotu birleştirin.

Adım 3: Lazer Kesim Gövdesinin Montajı:

Tasarımda 2mm Akrilik levhalardan 3D baskı veya lazerle kesilebilen toplam 26 parça bulunmaktadır. Robota Örümcek Adam görünümü vermek için Kırmızı ve Mavi 2 mm Akrilik levhalar kullandım.

Gövde, M2 ve M3 somun cıvataları kullanılarak sabitlenebilen birkaç bağlantıdan oluşur. Servolar M2 somun cıvataları ile sabitlenmiştir. Üst muhafaza plakasını sabitlemeden önce pilleri ve PCB'yi ana gövdenin içine eklediğinizden emin olun.

Gerekli dosyalar github'ımda bulunabilir (Buraya tıklayın)

Adım 4: Her Şeyi Kablolama ve Robotu Test Etme:

Şimdi Servoları aşağıda verilen sıraya göre bağlayarak sonlandırın:

(D2) Ön Sol Pivot Servo

(D3) Ön Sol Kaldırma Servosu

(D4) Arka Sol Pivot Servo

(D5) Arka Sol Kaldırma Servosu

(D6) Arka Sağ Pivot Servo

(D7) Arka Sağ Kaldırma Servosu

(D8) Ön Sağ Pivot Servo

(D9) Ön Sağ Kaldırma Servosu

Sürgülü anahtarı kullanarak robotu çalıştırın!

Adım 5: Gelecekteki İyileştirmeler:

Ters Kinematik:

Mevcut kod, servonun belirli hareketi elde etmek için hareket etmesi gereken açıları sağladığımız konumsal yaklaşımı kullanır. Ters kinematik, robota yürümede daha sofistike bir yaklaşım sağlayacaktır.

Bluetooth Uygulama Kontrolü:

PCB üzerindeki UART konektörü, kullanıcının bir akıllı telefon kullanarak robotu kablosuz olarak kontrol etmesi için HC-05 gibi bir bluetooth modülü takmasına olanak tanır.