ARDUINO ÖRÜMCEK ROBOT (DÖRTLÜ): 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Hey Millet! "Örümcek Robot" veya "Dörtlü robot" olarak da bilinen "Paletli robot" olan bu tür süper şaşırtıcı elektronik projeleri yaparken size adım adım rehberlik edecek yeni bir öğretici.

Robotik teknolojisinin yüksek hızlı evrimini herkes fark ettiğinden, sizleri robotik ve robot yapımında bir üst seviyeye taşımaya karar verdik. Bir süre önce sizi elektronik malzemeye biraz alıştırmak ve kendi projelerinizi icat edebilecek durumda bulmak için bazı temel elektronik projeler ve PICTO92 çizgi izleyen robot gibi temel robotlar yaparak başladık.

Başka bir seviyeye geçerek, konseptte temel olan bu robotla başladık, ancak programında daha derine inerseniz biraz karmaşıklaşacaktır. Ve bu gadget'lar web mağazasında çok pahalı olduğu için, kendi Spiderbot'unuzu yapmanıza rehberlik etmek için bu adım adım rehberlik sağlıyoruz.

Bu proje, robotumuzun görünümünü iyileştirmek için JLCPCB'den sipariş ettiğimiz özelleştirilmiş PCB'yi aldıktan sonra özel olarak yapmak için çok kullanışlı ve ayrıca bu kılavuzda tarayıcınızı kolayca oluşturmanıza izin verecek kadar belge ve kod var.

Bu projeyi sadece 7 günde, donanım yapımını ve montajı bitirmek için sadece iki günde, ardından kodu ve android uygulamasını hazırlamak için beş günde yaptık. üzerinden robotu kontrol etmek için. Başlamadan önce bir görelim

Bu eğitimden öğrenecekleriniz:

1. Proje işlevlerinize bağlı olarak doğru bileşenleri seçme
2. Seçilen tüm bileşenleri bağlamak için devrenin yapılması
3. Tüm proje parçalarını birleştirin
4. Robot terazisinin ölçeklendirilmesi
5. Android uygulamasını kullanma. Bluetooth üzerinden bağlanmak ve sistemi manipüle etmeye başlamak için

Adım 1: "Örümcek Robot" Nedir?

Adından da anlaşılacağı gibi, robotumuz yudum hareketlerinin temel bir temsilidir ancak sekiz bacak yerine sadece dört bacak kullandığımız için tam olarak aynı vücut hareketlerini gerçekleştirmeyecektir.

Dört ayağı olması ve hareketlerini bu ayakları kullanarak yapması nedeniyle Dörtlü robot olarak da adlandırılan robotik vücut pozisyonunu belirlemek ve robot vücut dengesini kontrol etmek için her bir bacağın hareketi diğer bacaklarla ilişkilidir.

Bacaklı robotlar, araziyi tekerlekli muadillerinden daha iyi idare eder ve çeşitli ve hayvansal şekillerde hareket eder. Ancak bu, bacaklı robotları daha karmaşık ve birçok üretici için daha az erişilebilir hale getiriyor. ayrıca servo motorlara veya step motorlara dayandığından ve her ikisi de tekerlekli robotlarda kullanılabilecek DC motorlardan daha pahalı olduğundan, bir üreticinin dörtlü bir tam gövde oluşturmak için harcaması gereken yapım maliyeti ve yüksek harcamalar.

Avantajlar

Dört ayaklıları doğada bol miktarda bulacaksınız, çünkü dört ayak, pasif stabiliteye veya aktif olarak pozisyon ayarlamadan ayakta durma yeteneğine izin verir. Aynı şey robotlar için de geçerlidir. Dört ayaklı bir robot, daha fazla ayağı olan bir robottan daha ucuz ve daha basittir, ancak yine de dengeyi sağlayabilir.

Adım 2: Servo Motorlar Ana Aktüatörlerdir

Vikipedi'de tanımlandığı şekliyle bir servo motor, açısal veya doğrusal konumun, hızın ve ivmenin hassas kontrolüne izin veren bir döner aktüatör veya lineer aktüatördür.[1]Konum geri beslemesi için bir sensöre bağlı uygun bir motordan oluşur. Ayrıca, genellikle servo motorlarla kullanım için özel olarak tasarlanmış özel bir modül olan nispeten karmaşık bir kontrolör gerektirir.

Servo motorlar belirli bir motor sınıfı değildir, ancak servo motor terimi genellikle kapalı döngü kontrol sisteminde kullanıma uygun bir motoru belirtmek için kullanılır.

Genel olarak, kontrol sinyali bir kare dalga darbe dizisidir. Kontrol sinyalleri için ortak frekanslar 44Hz, 50Hz ve 400Hz'dir. Pozitif darbe genişliği, servo konumunu belirleyen şeydir. Yaklaşık 0,5 ms'lik bir pozitif darbe genişliği, servo kornanın olabildiğince sola sapmasına neden olur (söz konusu servoya bağlı olarak genellikle yaklaşık 45 ila 90 derece). Yaklaşık 2.5ms ila 3.0ms'lik bir pozitif darbe genişliği, servonun olabildiğince sağa sapmasına neden olur. Yaklaşık 1,5 ms'lik bir darbe genişliği, servonun nötr konumu 0 derecede tutmasına neden olur. Çıkış yüksek voltajı genellikle 2,5 volt ile 10 volt arasındadır (tipik olarak 3V ile). Çıkış düşük voltajı -40mV ila 0V arasındadır.

Adım 3: PCB Yapımı (JLCPCB tarafından üretilmiştir)

JLCPCB hakkında

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), Çin'deki en büyük PCB prototip işletmesi ve hızlı PCB prototipi ve küçük parti PCB üretiminde uzmanlaşmış bir yüksek teknoloji üreticisidir.

PCB üretiminde 10 yılı aşkın deneyime sahip olan JLCPCB, günde 8.000'den fazla çevrimiçi PCB prototipleme siparişi ve küçük miktarda PCB üretimi ile yurtiçinde ve yurtdışında 200.000'den fazla müşteriye sahiptir. Yıllık üretim kapasitesi 200.000 m2'dir. çeşitli 1 katmanlı, 2 katmanlı veya çok katmanlı PCB'ler için. JLC, büyük ölçekli, iyi ekipman, sıkı yönetim ve üstün kaliteye sahip profesyonel bir PCB üreticisidir.

Projemize geri dön

PCB üretmek için birçok PCB üreticisinin fiyatını karşılaştırdım ve bu devreyi sipariş etmek için en iyi PCB tedarikçileri ve en ucuz PCB sağlayıcıları olan JLCPCB'yi seçtim. Tek yapmam gereken, gerber dosyasını yüklemek ve PCB kalınlık rengi ve miktarı gibi bazı parametreleri ayarlamak için birkaç basit tıklama, ardından sadece beş gün sonra PCB'mi almak için sadece 2 Dolar ödedim.

İlgili şemanın resmini gösterdiği gibi, tüm sistemi kontrol etmek için bir Arduino Nano kullandım ve bu projeyi çok daha iyi hale getirmek için robot örümcek şeklini tasarladım.

Circuit (PDF) dosyasına buradan ulaşabilirsiniz. Yukarıdaki resimlerde görebileceğiniz gibi PCB çok iyi üretilmiştir ve tasarladığımız PCB örümcek şekline sahibim ve tüm etiketler ve logolar lehimleme adımlarında bana rehberlik etmek için orada.

Aynı devre tasarımı için sipariş vermek istemeniz durumunda bu devrenin Gerber dosyasını da buradan indirebilirsiniz.

Adım 4: Malzemeler

Şimdi bu proje için ihtiyacımız olan gerekli bileşenleri inceleyelim, yani dediğim gibi robotun dört ayağının 12 servo motorunun tamamını çalıştırmak için Arduino Nano kullanıyorum. Proje ayrıca Cozmo yüzlerini görüntülemek için bir OLED ekran ve bir android uygulaması aracılığıyla robotu kontrol etmek için bir bluetooth modülü içeriyor.

Bu tür projeler oluşturmak için ihtiyacımız olacak:

• - JLCPCB'den sipariş ettiğimiz PCB
• - Her bacak için 3 servo hatırladığınız gibi 12 Servo motor:
• - Bir Arduino Nano:
• - HC-06 Bluetooth modülü:
• - Bir OLED Ekran:
• - 5mm RGB LED'ler:
• - Bazı başlık bağlantıları:
• - Ve robot gövdesi, onları bir 3D yazıcı kullanarak yazdırmanız için gereken barışı sağlar

Adım 5: Robot Montajı

Şimdi PCB hazır ve tüm bileşenler çok iyi lehimlenmiş, bundan sonra robot gövdesini monte etmemiz gerekiyor, prosedür çok kolay bu yüzden gösterdiğim adımları izleyin, önce her bir bacağı bir tarafa hazırlamamız ve yapmamız gerekiyor. bir led ek yerleri için iki servo motora ve bu küçük bağlantı parçası ile Coxa, Femur ve Tibia baskılı parçalara ihtiyacımız var.

Robotun Vücut parçaları hakkında STL dosyalarını buradan indirebilirsiniz.

İlk servodan başlayarak yuvasına yerleştirip vidaları ile tutturduktan sonra ataşmanlar için vidayı yerleştirmeden servo baltasını 180° döndürün ve tibiaya bağlamak için Femur olan sonraki kısma geçin. ilk servo eklem baltasını ve bağlantı parçasını kullanarak. Bacağı tamamlamak için son adım ikinci eklemi yerleştirmektir, yani Coxa parçası olan bacağın üçüncü kısmını tutmak için ikinci servo.

Şimdi aynı şeyi tüm bacaklar için tekrarlayın ve dört bacağı hazır hale getirin. Bundan sonra üst şaseyi alın ve kalan servoları soketlere yerleştirin ve ardından her bir ayağı uygun servoya bağlayın. Devre kartımızı yerleştireceğimiz alt robot şasesi olan son bir baskılı kısım var.

6. Adım: Android Uygulaması

Android hakkında konuşmak, size izin verir

Bluetooth ile robotunuza bağlanıp ileri geri hareketler ve sağa sola dönüşler yapmanızı sağlar, ayrıca bu renk çarkından istediğiniz rengi seçerek robotun ışık rengini gerçek zamanlı olarak kontrol etmenizi sağlar.

Android uygulamasını bu bağlantıdan ücretsiz olarak indirebilirsiniz:buradan

Adım 7: Arduino Kodu ve Test Doğrulaması

Şimdi robotumuz neredeyse çalışmaya hazır ama önce eklem açılarını ayarlamamız gerekiyor, bu yüzden servoları 90 derece bağlayarak her servoyu doğru konuma getirmenizi sağlayan kurulum kodunu yükleyin 7V'yi bağlamayı unutmayın Robotu çalıştırmak için DC pil.

Ardından, android uygulamasını kullanarak robotu kontrol etmek için ana programı yüklememiz gerekiyor. Her iki programı da bu bağlantılardan indirebilirsiniz:

- Ölçekleme servo kodu: indirme linki - Örümcek robot ana programı: indirme linki

Kodu yükledikten sonra ana kodda yapmış olduğum Cozmo robot gülümsemelerini gösterebilmek için OLED ekrana bağladım.

Yukarıdaki resimlerde gördüğünüz gibi, robot akıllı telefonumdan gönderilen tüm talimatları ve daha fazla tereyağı yapmak için gerçekleştirilmesi gereken diğer bazı iyileştirmeleri takip ediyor.