Hexabot: Ağır Hizmet Altı Ayaklı Bir Robot Yapın!: 26 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:22

Bu Eğitilebilir Kitap size, bir insan yolcu taşıyabilen altı ayaklı büyük bir robot platformu olan Hexabot'u nasıl inşa edeceğinizi gösterecek! Robot ayrıca birkaç sensör eklenmesi ve küçük bir yeniden programlama ile tamamen otonom hale getirilebilir. Bu robotu Carnegie Mellon Üniversitesi'nde verilen bir ders olan Making Things Interactive için son proje olarak yaptım. Tipik olarak, yaptığım robotik projelerinin çoğu, en büyük boyutlarında bir ayağı geçmemek üzere küçük ölçekte olmuştur. Yakın zamanda CMU Robotik Kulübü'ne bir elektrikli tekerlekli sandalye bağışı ile, tekerlekli sandalye motorlarını bir tür büyük projede kullanma düşüncesi ilgimi çekti. Making Things Interactive'i öğreten CMU profesörü Mark Gross ile büyük ölçekli bir şey yapma fikrini gündeme getirdiğimde, Noel sabahı gözleri bir çocuk gibi parladı. Cevabı "Haydi!" Onun onayıyla, bu motorlarla inşa edecek bir şeyler bulmam gerekiyordu. Tekerlekli sandalye motorları çok güçlü olduğu için kesinlikle üzerine binebileceğim bir şey yapmak istedim. Tekerlekli bir araç fikri biraz sıkıcı görünüyordu, bu yüzden yürüme mekanizmalarını düşünmeye başladım. Bu biraz zordu çünkü emrimde sadece iki motor vardı ve yine de sadece ileri ve geri hareket etmekle kalmayıp dönebilen bir şey yaratmak istiyordum. Bazı sinir bozucu prototipleme denemelerinden sonra fikir edinmek için internetten oyuncaklara bakmaya başladım. Tamiya Böceğini buldum. O mükemmeldi! Bundan ilham alarak robotun CAD modellerini oluşturabildim ve inşaata başladım. Bu projenin oluşturulması sırasında aptaldım ve gerçek inşaat sürecinde hiç fotoğraf çekmedim. Bu nedenle, bu Eğitilebilir Dosyayı oluşturmak için robotu parçalara ayırdım ve montaj sürecinin adım adım fotoğraflarını çektim. Bu yüzden, onları delmekten bahsetmeden önce deliklerin ortaya çıktığını fark edebilirsiniz ve bunu en başta doğru yapmış olsaydım var olmayacak olan diğer küçük tutarsızlıklar! Adım 10, Adım 4 ile aynı metne sahipti. Bu tutarsızlık düzeltildi. Adım 10 şimdi size motor bağlantılarını tekrar nasıl işleyeceğinizi anlatmak yerine motorları nasıl bağlayacağınızı anlatıyor. Ayrıca, Instructables'ın bir düzenleme geçmişini kaydetmesi sayesinde, doğru metne sahip erken bir sürüm bulabildim ve kopyalayıp/yapıştırabildim!

Adım 1: CAD Modeli

SolidWorks'ü kullanarak, bileşenleri kolayca konumlandırabilmek ve robotun ayaklarını ve bağlantılarını çerçeveye bağlayan cıvatalar için deliklerin yerlerini belirleyebilmek için robotun bir CAD modelini oluşturdum. Cıvataları zamandan tasarruf etmek için modellemedim. Çerçeve 1" x 1" ve 2" x 1" çelik borudan yapılmıştır. Robot için bir parça, montaj ve çizim dosyaları klasörü aşağıdan indirilebilir. Çeşitli dosyaları açmak için SolidWorks'e ihtiyacınız olacak. Klasörde bazı.pdf çizimleri de bulunmaktadır ve bunlar ayrıca bu raporun sonraki adımlarında indirilebilir.

Adım 2: Malzemeler

Robotu inşa etmek için ihtiyaç duyacağınız malzemelerin listesi: -41 fit 1" kare çelik boru, 0,065" duvar-14 fit 2" x 1" kare dikdörtgen çelik boru, 0,065" duvar- A 1" x 2" x 12" alüminyum çubuk-4 5" 3/4-10 cıvata-2 3" 3/4-10 cıvata-6 2 1/2" 1/2-13 cıvata-6 1 1/2" 1/2 -13 cıvata-2 4 1/2" 1/2-13 cıvata- 4 3/4-10 standart somun- 6 3/4-10 naylon uçlu kilit somunu- 18 1/2-13 naylon uçlu kilit somunu- 2 3 1/2" ID 1/2-13 U cıvatalar - Ayar vidaları için küçük cıvatalar (1/4-20 iyi çalışır) - 3/4" cıvatalar için pullar - 1/2" cıvataların pulları - 2 elektrikli tekerlekli sandalye motoru (bunlar ebay'de bulunabilir ve her biri 50 ila 300 dolar arasında bir fiyata mal olabilir) - Bazı hurda ahşap ve metaller - Mikrodenetleyici (Arduino kullandım) - Bazı perfboard (Arduino kullanıyorsanız bir proto kalkanı iyidir) - 4 Yüksek akım SPDT röleleri (Bu otomotiv rölelerini kullandım) - Aküden çıkan voltajı kaldırabilen 4 NPN Transistör (TIP 120'ler iyi çalışmalıdır) - 1 yüksek akım açma/kapama anahtarı - 30 amperlik sigorta - Inline sigorta tutucu - 14 gauge Tel- Çeşitli elektronik sarf malzemeleri (dirençler, diyotlar, tel, terminallerde sıkıştırma, anahtarlar ve düğmeler) - Elektronik aksamı barındıran bir muhafaza - 12V sızdırmaz kurşun asit piller Eklemek isteyebileceğiniz (ancak gerekli olmayan) ek bileşenler: - Monte etmek için bir sandalye robotunuza (böylece binebilirsiniz!) - Robotu kontrol etmek için bir joystick

3. Adım: Metali Kesin ve Delin

Metali temin ettikten sonra, oldukça zaman alıcı bir iş olan çeşitli bileşenleri kesmeye ve delmeye başlayabilirsiniz. Aşağıdaki miktar ve uzunluklarda çelik boruları keserek başlayın: 1" x 1" - Çerçeve rayları: 4 adet 40" uzunluğunda - Bacak bağlantıları: 6 adet 24" uzunluğunda - Orta travers: 1 adet 20" uzunluğunda - Çapraz üyeler: 8 adet 18" uzunluğunda - Motor destekleri: 2 adet 8" uzunluğunda2" x 1" - Bacaklar: 6 adet 24" uzunluğunda - Bacak destekler: 4 adet 6" uzunÇelik boruyu kestikten sonra, bu adımda sağlanan çizimlere göre delikleri işaretleyin ve delin (çizimler ayrıca Adım 1'deki CAD dosyalarında da mevcuttur). İlk çizim, delik konumlarını ve boyutlarını sağlar. Bacak destekleri ve Motor desteği. İkinci çizim, Bacaklar ve Bacak bağlantıları için delik boyutları ve konumlarını sağlar.*Not* Bu çizimlerdeki delik boyutları, 3/4" ve 1/2" cıvatalar, 49/ Sırasıyla 64" ve 33/64". Yine de sadece 3/4" ve 1/2" matkap uçlarının kullanılmasının daha iyi delikler açtığını buldum. hala cıvataları kolayca yerleştirecek kadar gevşek, ancak eklemlerdeki çok fazla eğimi ortadan kaldıracak kadar sıkı, bu da çok kararlı bir robot yapıyor.

Adım 4: Motor Bağlantılarını İşleyin

Metali kesip deldikten sonra, motora bağlanan ve gücü bacaklara aktaran bağlantıları işlemek isteyeceksiniz. Çoklu delikler robotun adım boyutunu değiştirmeye izin verir (bunu benimkinde yapamazsınız, nedenini daha sonraki bir adımda açıklayacağım). 12" alüminyum bloğu iki ~ 5" parçaya keserek başlayın, ardından delikleri ve yuvaları delin ve frezeleyin. Yuva, motorun bağlantıya bağlı olduğu yerdir ve boyutu, sahip olduğunuz motorların miline bağlıdır. Bloğu işledikten sonra, yuvaya dik iki delik açın ve ayar vidaları için bunlara dokunun (bkz. ikinci resim). Motorlarımın şaft üzerinde iki düzlüğü vardır, bu nedenle ayar vidaları eklemek bağlantıların son derece sağlam bir şekilde bağlanmasını sağlar. Bu bağlantıları yapacak beceri veya donanıma sahip değilseniz, parça çiziminizi üretim için bir makine atölyesine götürebilirsiniz. Bu, işlenmesi çok basit bir parçadır, bu yüzden size çok pahalıya mal olmamalıdır. Bağlantımı düz tabanlı bir yuva ile tasarladım (böylece motor şaftı üzerinde önceden var olan bir cıvata ile sabitleyebilirim ve ayrıca şaft üzerindeki düzlüklerden yararlanırdım), bu yüzden ilk etapta işlemeye ihtiyaç duymasının nedeni buydu. Bununla birlikte, bu bağlantı bir yuva olmadan değil, daha ziyade büyük bir açık delik olarak tasarlanabilir, bu nedenle tüm işler teorik olarak bir matkap presinde yapılabilir. İşleme için kullandığım çizim aşağıdan indirilebilir. Bu çizimde, 3/4" olarak işaretlenmesi gereken yuva derinliği boyutu eksik.

Adım 5: Çerçeveyi Kaynaklayın

Ne yazık ki çerçeveyi kaynaklamak için yaptığım işlemin fotoğraflarını çekmedim, bu yüzden sadece bitmiş ürünün fotoğrafları var. Kaynağın kendisi bu Eğitilebilir Kitap için derin bir konudur, bu yüzden burada cesur ayrıntılara girmeyeceğim. Her şeyi MIG kaynakladım ve kaynakları düzeltmek için bir taşlama makinesi kullandım. Çerçeve, Bacaklar ve Bacak bağlantıları dışında Adım 3'te kesilen tüm çelik parçaları kullanır. Çerçevemde fazladan birkaç metal parçası olduğunu fark edebilirsiniz, ancak bunlar kritik yapısal bileşenler değil. Robotun çoğunu bir araya getirdiğimde ve bazı ek bileşenler eklemeye karar verdiğimde eklendiler. Çerçeveyi kaynak yaparken, her bir bağlantıyı kaynaklayın. İki farklı metal parçasının temas ettiği her yerde, bir boru parçasının kenarı diğerinin duvarı ile birleştiğinde bile bir kaynak dikişi olmalıdır. Bu robotun yürüyüşü, çerçeveyi çok fazla burulma gerilimine maruz bırakır, bu nedenle çerçevenin mümkün olduğunca sert olması gerekir. Her bir eklemi tamamen kaynak yapmak bunu başaracaktır. Ortadaki iki traversin biraz yerinden çıktığını fark edebilirsiniz. İlk olarak çerçevenin alt yarısını kaynak için yerleştirirken borunun yanlış tarafından ölçtüm, bu nedenle bu iki çapraz elemanın konumları 1 inç uzakta. Neyse ki, bunun çerçevenin sertliği üzerinde çok az etkisi var, bu yüzden her şeyi yeniden yapmak zorunda kalmadım. Burada sunulan pdf dosyaları, bileşenlerin çerçevedeki konumunu gösteren boyutlara sahip çizimlerdir. Bu dosyalar, Adım 1'deki CAD dosyalarının bulunduğu klasörde de bulunur.

Adım 6: Motor Bağlantıları için Delikler Ekleyin

Çerçeveyi kaynakladıktan sonra, motorun güvenli montajı için bazı ek deliklerin delinmesi gerekir. İlk önce bir motoru çerçeveye yerleştirin ve ön montaj milinden ve çerçevedeki Motor desteğinden bir cıvata ekleyin. Motor tahrik milinin çerçeveden dışarı çıktığından ve motorun Merkez traversin üzerinde olduğundan emin olun. Motorun namlu ucunun bir traversin üzerinde olduğunu göreceksiniz. U-cıvatanızı motorun üzerine yerleştirin ve travers üzerinde ortalayın. U cıvatanın iki ucunun çerçeve üzerinde konumlandığı yeri işaretleyin. Bu yerler, deliklerin delinmesi gereken yerlerdir. Motoru çıkarın. Şimdi, delmeye engel olacak bir üst travers olduğu için çerçevenin ters çevrilmesi gerekiyor. Çerçeve ters çevrilmeden önce, çerçevenin yan tarafından bu deliklerin yerlerini ölçün, ardından çerçeveyi çevirin ve az önce aldığınız ölçümlere göre delikleri işaretleyin (ve çerçevenin doğru tarafını işaretlediğinizden emin olun). çerçeve). Önce merkeze yakın deliği delin. Şimdi, çerçeve rayına yakın ikinci delik için biraz özen gösterilmelidir. Motorunuzun boyutuna bağlı olarak delik, traversi çerçeve rayına bağlayan bir kaynak üzerine yerleştirilebilir. Benim için durum buydu. Bu, deliğinizi çerçeve rayının yan duvarının üzerinden geçirerek delmeyi çok daha zor hale getirir. Bu deliği normal bir matkap ucuyla açmaya çalışırsanız, kesici ucun geometrisi ve ucun esnekliği, yan duvarı kesmesine izin vermez, bunun yerine ucu duvardan uzağa doğru bükerek bir uç ile sonuçlanır. pozisyon deliği (şekle bakın). Bu problemin iki çözümü vardır:1. Deliği, yan duvarı çıkarmak için düz bir kesme ucu olan parmak freze ile delin (çerçevenin matkap presine veya frezeye kenetlenmesini gerektirir)2. Deliği bir matkap ucuyla delin, ardından yuvarlak bir eğe kullanarak deliği doğru konuma eğeleyin (çok fazla çaba ve zaman alır) Her iki delik de boyutlandırılıp konumlandırıldıktan sonra, bu işlemi çerçevenin diğer tarafındaki motor için tekrarlayın.

Adım 7: Motorları Montaj İçin Hazırlayın

Motor yatakları için delikler açıldıktan sonra motorların montaja hazırlanması gerekir. Alüminyum motor bağlantısı, bağlantı için ayar vidaları ve 5" 3/4-10 cıvata ile birlikte bir motoru bulun. İlk olarak, 5" cıvatayı tahrik mili yuvasına en yakın deliğe yerleştirin ve cıvatayı, bağlantı motora takıldığında motordan uzağa bakacak şekilde yerleştirin. Ardından, bağlantı/cıvata tertibatını tahrik miline yerleştirin. Somunu tahrik milinin ucuna ekleyin (motorlarım tahrik mili için somunlarla birlikte gelir) ve ayar vidalarını elle vidalayın. Son olarak, tahrik milinin ucundaki somunu ve ayar vidalarını sıkın. Bu adımı diğer motor için tekrarlayın.

Adım 8: Bacakları Montaj için Hazırlayın

Adım 3'te kesilen Bacaklar, monte edilmeden önce son bir hazırlığa ihtiyaç duyar. Bacağın zemine temas eden ucuna, robotu zemine zarar vermekten korumak ve Ayağın Yerdeki sürtünmesini kontrol etmek için eklenen bir "ayak" gerekir. Ayağın altı delikli uçtur 1 3/ 8" kenardan. Bacağın içine uyan bir tahta parçası kesin ve tahta blokta borunun ucundan yaklaşık 1/2" dışarı çıkacak şekilde bir delik açın. 1 1/2" 1/2-13 cıvata ve naylon kilit somunu ile yerine vidalayın. Kalan beş ayak için tekrarlayın.

9. Adım: Montajı Başlatın

Önceki adımlar tamamlandığında, robotun montajı tamamlanmaya hazırdır! Robotu monte ederken çerçeveyi bir şeye desteklemek isteyeceksiniz. Süt kasaları bu görev için mükemmel yüksekliktir. Çerçeveyi desteklerinizin üzerine yerleştirin.

Adım 10: Motorları Monte Edin

Bir motoru alın ve çerçeveye yerleştirin (U-cıvatalar için montaj deliklerini işaretlerken yaptığınız gibi). 4 1/2 12-13 cıvata ve kilit somunu ekleyin ve motor çerçeveye doğru çekilecek şekilde her şeyi sıkın, ancak yine de motoru cıvata etrafında döndürerek hareket ettirebilirsiniz. Şimdi, delikleriniz olsaydı' mükemmel bir şekilde delindi (benimki değildi), o zaman tahrik cıvatasının başı Merkez traverse çarpacaktır. Bu sorunun çözümünü tartışmadan önce, bahsettiğim Adım 4'e geri dönmek istiyorum. robotumda adım boyutunu değiştiremedim bu yüzden açıkça görebileceğiniz gibi cıvata başka bir deliğe yerleştirilse cıvatanın başı ya orta traverse ya da çerçeve rayına çarpardı bu sorun CAD modelimi yaparken cıvata başının boyutunu ihmal etmemden kaynaklanan bir tasarım hatasıdır. Robot yapmaya karar verirseniz bunu aklınızda bulundurun; bileşenlerin boyutunu veya konumunu değiştirmek isteyebilirsiniz, böylece bu, Olamaz. Ani cıvata başı boşluk sorunu, motorun namlusunun altına c üzerine küçük bir yükseltici eklenerek hafifletilebilir. ros üyesi. Motor, ana montaj cıvatası etrafında dönebildiğinden, motorun namlusunu yükseltmek, tahrik milini yükseltir, böylece gerekli boşluğu alabiliriz. Motoru boşluk sağlayacak kadar kaldıran küçük bir parça ahşap veya metal kesin. Ardından U-cıvatayı ekleyin ve kontra somunlarla sabitleyin. Ana montaj cıvatasındaki somunu da sabitleyin. Diğer motor için bu adımı tekrarlayın.

Adım 11: Bacak Akslarını Ekleyin

Monte edilen motorlar ile bacak aksları eklenebilir. Önce ön aksları ekleyin. Robotumun ön tarafı aşağıdaki ilk resimde belirtilmiştir. 5" 3/4-10 cıvata alın ve çerçeveden dışarı çıkacak şekilde takın. Ardından, iki rondela ve iki adet 3/4-10 standart altıgen somun ekleyin. Somunları sıkın. Bu işlemi diğer ön aks için tekrarlayın.. Arka aksları ekleyin. Çerçeveden dışarı bakan 3" bir cıvata takın. 3 yıkayıcı ekleyin. Diğer arka aks için tekrarlayın. Son olarak, motor bağlantılarındaki her bir tahrik cıvatasına üçer rondela ekleyin.

Adım 12: Arka Ayağı ve Bağlantıyı Ekleyin

Bu sonraki üç adım robotun bir tarafında gerçekleştirilecektir. Bir Bacak ve bir Bağlantı Bulun. Ayağı arka cıvataya yerleştirin ve 3/4-10 naylon kilit somunu ekleyin. Henüz sıkmayın. Tahta ayağın zemini gösterdiğinden emin olun. Bağlantıyı önce tahrik cıvatasına yerleştirerek ekleyin. Ardından, 2 1/2 12-13 cıvata kullanarak, bağlantının diğer ucunu bacağın üst kısmına bağlayın ve ikisinin arasına bir pul yerleştirin. Bir naylon kilit somunu da ekleyin, ancak sıkmayın.

Adım 13: Orta Bacak ve Bağlantı Ekleme

Başka bir Bacak ve Bağlantı bulun. Tahta ayak yere bakacak şekilde, ayağı ilk bağlantının üzerindeki tahrik cıvatasına ekleyin. İlk bağlantıyı ön aksa ekleyin, ardından bağlantıyı 12. Adımdakiyle aynı şekilde bacağa bağlayın. Herhangi bir cıvatayı sıkmayın.

Adım 14: Ön Ayağı ve Bağlantıyı Ekleyin

Üçüncü bir Bacak ve Bağlantı bulun. Bacağını, tahta ayak yere bakacak şekilde ön aksa ekleyin. Bağlantıyı tahrik cıvatasını ekleyin, ardından 12. adımda yapıldığı gibi bacağın üst kısmına bağlayın. Tahrik cıvatasına ve ön aksa 3/4-10 naylon kilit somunu ekleyin.

Adım 15: Cıvataları Sıkın ve Önceki 3 Adımı Tekrarlayın

Artık her şey takılı olduğuna göre, cıvataları sıkabilirsiniz! Cıvatayı elle döndürmemek için sıkın, ancak bir anahtarla kolayca dönerler. Kilit somunları kullandığımız için, eklemlerin sürekli hareketine rağmen yerlerinde kalacaklar. Kendini gevşetmeyi başarmışsa, ara sıra onları kontrol etmek yine de iyi bir fikirdir. Cıvatalar sıkıldığında robotun yarısı tamamlanmış olur. Robotun diğer yarısı için önceki üç adımı tamamlayın. Bu yapıldığında, ağır hizmet inşaatı tamamlandı ve robota benzeyen bir şeyimiz var!

Adım 16: Elektronik Saati

Ağır hizmet tipi yapı ortadan kalktığı için elektroniğe odaklanmanın zamanı geldi. Motor kontrolörü için bütçem olmadığı için motorları kontrol etmek için röle kullanmaya karar verdim. Röleler, motorun yalnızca bir hızda çalışmasına izin verir, ancak bu, ucuz bir kontrol devresi için ödediğiniz bedeldir (punto amaçlanmamıştır). Robotun beyni için ucuz, açık kaynaklı bir mikrodenetleyici olan bir Arduino mirkodenetleyici kullandım. Bu kontrolör için tonlarca dokümantasyon var ve kullanımı çok kolay (geçen dönemden önce mikrodenetleyici deneyimi olmayan bir makine mühendisliği öğrencisi olarak konuşuyorum). Kullanılan röleler 12 V olduğundan, sadece kontrol edilemezler. Arduino'dan doğrudan çıkış ile (maksimum 5 V voltaj çıkışına sahiptir). Arduino üzerindeki pinlere bağlı transistörler (kurşun asit akülerden çekilecek olan) 12 V'u rölelere göndermek için kullanılmalıdır. Motor kontrol şemasını aşağıdan indirebilirsiniz. Şematik CadSoft'un EAGLE yerleşim programı kullanılarak yapılmıştır. Ücretsiz yazılım olarak mevcuttur. Joystick ve anahtarlar/düğmeler için kablolar çok basit olduğu için dahil değildir (joystick sadece dört anahtarı tetikler; çok basit bir tasarım). Bir anahtarın veya basmalı düğmenin bir mikro denetleyiciye nasıl düzgün şekilde bağlanacağını öğrenmek istiyorsanız burada bir eğitim var. Her transistörün tabanına bağlı dirençler olduğunu fark edeceksiniz. Bu direncin hangi değerde olması gerektiğini belirlemek için bazı hesaplamalar yapmanız gerekecektir. Bu web sitesi, bu direnç değerini belirlemek için iyi bir kaynaktır.*Yasal Uyarı* Ben elektrik mühendisi değilim. Elektronik hakkında biraz üstünkörü bir anlayışa sahibim, bu yüzden bu adımda ayrıntıları gözden geçirmem gerekecek. Making Things Interactive adlı sınıfımdan ve Arduino Web Sitesinden bunun gibi öğreticilerden çok şey öğrendim. Çizdiğim motor şeması aslında bu projenin tüm elektriksel yönlerinde bana çok yardımcı olan CMU Robotik Kulübü Başkan Yardımcısı Austin Buchan tarafından tasarlandı.

Adım 17: Her Şeyi Bağlayın

Arduino ile her şeyi arayüzlemek için Adafruit Industries'den bir Proto Shield kullandım. Perfboard da kullanabilirsiniz, ancak kalkan güzel çünkü onu doğrudan Arduino'nuzun üzerine bırakabilirsiniz ve pinler anında bağlanır. Yine de, kablolamaya başlamadan önce bileşenleri monte edecek bir şey bulun. Muhafazanın içinde sahip olduğunuz alan, işlerin nasıl düzenlendiğini belirleyecektir. CMU Robotics Club'da bulduğum mavi bir proje kasası kullandım. Ayrıca, kasanızı açmanıza gerek kalmadan Arduino'yu yeniden programlamayı kolaylaştırmak isteyeceksiniz. Kasam küçük ve ağzına kadar dolu olduğu için Arduino'ya bir USB kablosu takamazdım, aksi takdirde pil için yer olmazdı. Bu yüzden, kabloları baskılı devre kartının alt tarafına lehimleyerek bir USB kablosunu doğrudan Arduino'ya bağladım. Bunu yapmak zorunda kalmamak için yeterince büyük bir kutu kullanmanızı tavsiye ederim. Kasanızı aldıktan sonra devreyi kablolayın. Her şeyin doğru şekilde bağlandığından emin olmak için Arduino'dan test kodunu sık sık çalıştırarak periyodik kontroller yapmak isteyebilirsiniz. Anahtarlarınızı ve düğmelerinizi ekleyin ve monte edilebilmesi için muhafazaya delikler açmayı unutmayın. Tüm elektronik paketin kasadan kolayca çıkarılabilmesi için çok sayıda konektör ekledim, ancak bu tamamen size kalmış. bunu yapmak isteyip istemediğiniz. Her şey için doğrudan bağlantılar kurmak tamamen kabul edilebilir.

Adım 18: Elektronik Muhafazayı Monte Edin

Kablolama tamamlandıktan sonra muhafazayı çerçeveye monte edebilirsiniz. Muhafazamda iki delik açtım, ardından muhafazayı robotun üzerine yerleştirdim ve deliklerin konumunu çerçeveye aktarmak için bir zımba kullandım. Ardından, kasayı çerçeveye sabitleyen iki sac vida için çerçeveye delikler açtım. Arduino pilini ekleyin, ardından kapatın! Kasanın yeri size kalmış. En uygunu motorlar arasına monte etmeyi buldum.

Adım 19: Pilleri ve Güvenlik Özelliklerini Ekleyin

Bir sonraki adım, kurşun asit pilleri eklemektir. Pilleri bir şekilde takmanız gerekecek. Bir pil tepsisi oluşturmak için çerçeveye biraz köşebent kaynak yaptım, ancak ahşap bir platform da işe yarayabilirdi. Pilleri bir çeşit kayışla sabitleyin. Bungee kabloları kullandım. Tüm pil bağlantılarını 14 gauge tel ile bağlayın. Motorlarımı 12 V'ta çalıştırdığım için (ve röleler sadece 12 V olarak derecelendirilmiştir) pillerimi paralel bağladım. Bu, 24 V motorlarıma düşük voltaj verdiğim için de gerekli; tek bir pil, her iki motoru da döndürmek için yeterli akımı üretemez. Güvenlik ÖzellikleriYüksek akımlı piller ve büyük bir robotla uğraştığımız için, bazı güvenlik özelliklerinin uygulanması gerekiyor. Öncelikle +12 V terminal akü ile röleler arasına bir sigorta eklenmelidir. Motorların çok fazla akım çekmeye çalışması durumunda bir sigorta sizi ve pilleri koruyacaktır. 30 amperlik bir sigorta yeterli olacaktır. Sigorta eklemenin kolay bir yolu, sıralı bir sigorta soketi satın almaktır. Kullandığım piller (CMU Robotics Club'a bağışlanan bir Segway taklitinden kurtarıldı), robotumda yeniden kullandığım bir sıralı sigorta soketi ile geldi. Acil Durdurma Bu, belki de robotun en önemli bileşenidir. Bu kadar büyük ve güçlü bir robot, kontrolden çıkarsa ciddi hasar verebilir. Acil stop oluşturmak için sigorta ile röleler arasına +12 V terminalinden çıkan tel ile seri olarak yüksek akım açma/kapama anahtarı ekleyin. Bu anahtar yerindeyken, robot kontrolden çıkarsa motorlara giden gücü hemen kesebilirsiniz. Robotu, tek elle kolayca kapatabileceğiniz bir konuma monte edin - çerçeveye bağlı, robotun bacaklarının üstünden en az 1 fit yukarıda yükselen bir şeye monte etmelisiniz. Hiçbir koşulda robotunuzu acil durdurma takılı olmadan çalıştırmamalısınız.

Adım 20: Kabloları Yönlendirin

Piller, sigorta ve acil durdurma yerleştirildiğinde, tüm kabloları yönlendirin. Düzgünlük önemlidir! Kabloları çerçeve boyunca geçirin ve sabitlemek için zip bağları kullanın.

Adım 21: Rock Yapmaya Hazırsınız

Bu noktada robot hareket etmeye hazır! Sadece mikrodenetleyiciye biraz kod yükleyin ve hazırsınız. İlk kez çalıştırıyorsanız, robotunuzu bacakları yerden kalkacak şekilde süt sandığı/destekleri üzerinde bırakın. İlk çalıştırdığınızda mutlaka bir şeyler ters gidecektir ve robotu mobil olarak yerde tutmak, işleri daha kötü ve daha az güvenli hale getirmenin kesin bir yoludur. Sorunu giderin ve gerekli ayarlamaları yapın.

Robot için kontrol kodum aşağıdaki.txt dosyasında indirilebilir. Tabii ki, robot şimdi harika, ama onu sürebilseydin çok daha havalı olmaz mıydı?

Adım 22: Bir Sandalye Ekleyin

Robotu daha sürülebilir hale getirmek için bir sandalye ekleyin! Sadece bir sandalyenin plastik koltuğunu bulabildim, bu yüzden ona bir çerçeve kaynak yapmak zorunda kaldım. Koltuğa takılı bir çerçeve varsa kesinlikle kendi çerçevenizi yapmak zorunda değilsiniz. Büyük nesneleri taşımak için kullanmak istersem robotun daha kullanışlı olması için sandalyemi kolayca çıkarılabilir hale getirmek istedim. Bunu başarmak için kare 1" x 1" çelik boruya sıkıca oturan alüminyum silindirler kullanarak montaj sistemi oluşturdum. Çerçeveye iki, sandalyeye iki mandal monte edilmiştir. Sandalye ve çerçeve üzerindeki ilgili kesitlere yerleştirilirler. Açmak ve kapatmak için biraz uğraşmak gerekir, ancak güvenli bir şekilde monte edilir, bu robotun hareketi biraz kaba olduğu için önemlidir.

Adım 23: Bir Joystick ekleyin

Robotunuzun üzerinde otururken bazı kontrol yöntemlerine sahip olmak isteyebilirsiniz. Bir joystick bu amaç için harika çalışıyor. Joystick'imi sac ve bir miktar plastik sacdan yapılmış küçük bir kutuya monte ettim. Acil durdurma anahtarı da bu kutuya monte edilmiştir. Oturan operatör için joystick'i rahat bir yüksekliğe takmak için bir parça kare alüminyum boru kullandım. Boru, çerçeveye cıvatalanmıştır ve joystick ve acil durdurma için kablolar borunun içinden beslenir. Joystick kutusu, alüminyum borunun üstüne birkaç cıvata ile monte edilmiştir.

Adım 24: Dünya Hakimiyeti

Sen bittin! Hexabot'unuzu dünyaya serbest bırakın!

Adım 25: Son Söz

Bu robotu oluşturma (ve belgeleme) sürecinde çok şey öğrendim. Bu kesinlikle robot yapma kariyerimin en gurur verici başarısı. Hexabot'u kullanıp çalıştırdıktan sonra bazı notlar:-İki motor arasındaki dönme aşaması robotun hareket kabiliyetini etkiler. Motorlara kodlayıcı eklemek, yürüyüşün daha iyi kontrol edilmesini sağlayacak gibi görünüyor.-Ahşap ayaklar zemini koruyor, ancak mükemmel değil. Şimdiye kadar test ettiğim yüzeylerde (ahşap zemin, pürüzsüz beton zemin ve muşamba zeminler) makul miktarda kayma olma eğilimi var.- Robotun çim/kir üzerinde yürümek için daha geniş bir yüzey alanına sahip ayaklara ihtiyacı olabilir. yüzeyler. Henüz bu yüzeylerde test etmemiş olsam da, kütlesinden dolayı ayakların küçük yüzey alanı nedeniyle yere batma eğiliminde olabilir gibi görünüyor.- Elimdeki pillerle (2 12V 17Ah kurşun) Asitler paralel bağlanmış) robotun çalışma süresi yaklaşık 2,5 ~ 3 saat aralıklı kullanım gibi görünüyor.- Sahip olduğum motorlar ile robotun kapasitesinin yaklaşık 200 pound olduğunu tahmin ediyorum.

Adım 26: Krediler

Bu proje, aşağıdaki kişi ve kuruluşların yardımı olmadan mümkün olmazdı: Mark Gross CMU mimarlık okulunda hesaplamalı tasarım profesörü Mark'a bana programlama, elektronik ve her şeyden önce bu projeyi yapmam için teşvik ettiği için teşekkürler !Ben Carter Sahne Mağaza Sorumlusu, CMU Drama Bölümü Ben, geçtiğimiz (Güz 2008) yarıyılda aldığım kaynak dersinde eğitmenimdi. Ayrıca ihtiyacım olan tüm çelik boruları bana ücretsiz olarak almayı başardı!Austin Buchan CMU Robotik Kulübü 2008-2009 Başkan Yardımcısı Austin, CMU Robotik Kulübü'nün yerleşik elektrik mühendisliği gurusudur. H-köprü motor kontrol devresini tasarladı ve her zaman elektrikle ilgili sorularımı yanıtlamaya istekliydi. Carnegie Mellon Üniversitesi Robotik KulübüRobot Kulübü, muhtemelen kampüsteki en önemli öğrenci projesi kaynağıdır. Sadece tam donanımlı bir makine atölyesine, elektronik tezgahına ve buzdolabına sahip olmakla kalmıyor, aynı zamanda programlama veya makine bileşeni tasarımı gibi bir konudaki uzmanlıklarını her zaman paylaşmaya istekli çok sayıda üyeye de sahipler. Proje çalışmalarının çoğunu Robotik Kulübü'nde yaptım. Hexabot'un motorları ve pilleri (her ikisi de pahalı bileşenler), Kulübün çok sayıda rastgele proje parçası sayesinde geldi.

Geleceğin Zanaatkar Atölyesinde İkincilik Yarışması