Содержание:
- Введение
- Шаг 1. Соберите материалы и создайте план действий
- Шаг 2. Создайте рамку, закрепите сервомоторы
- Шаг 3. Согните рамку, добавьте двигатели
- Шаг 4. Прикрепить ноги к звездообразным моторам
- Шаг 5. Соедините ноги с телом робота, согнув их как положено
- Шаг 6. Плата с мозгом
- Шаг 7. Запрограммируйте чип
- Шаг 8. Ваш робот делает первые шаги
- Шаг 9. Тонкая настройка
- Шаг 10. Какую высоту может осилить робот?
Введение:
Мы предлагаем вам построить вашего собственного четырехногого робота, управляемого от сервомотора.
Внимание: этот робот – версия классического четырехногого ходящего робота BEAM. Она очень простая и не требует программирования.
С другой стороны, если вы знакомитесь с микропроцессором программирования и у вас есть несколько сервоприводов для ног, это вот ваш идеальный проект! Вы можете играть с механическим ходоком, не беспокоясь о настройках BEAM microcore.
Если вы готовы к созданию подобного устройства, мы с радостью поможем вам и предоставим подробную инструкцию построения этого механизма.
Шаг 1. Соберите материалы и создайте план действий:
Создание 4-х ногого «сервоходока» довольно просто из «умных» частей. В принципе, вам нужно два двигателя, ноги, аккумулятор, механизм для того, чтобы двигатели работали вперед и назад, и рамка для удержания всех этих деталей.
Список деталей:
- 2 сервомоторы Tower Hobbies TS-53
- 20-дюймов медной проволоки: 12 – для передних ног, 8 – для задних.
- Батарея - 3.6v NiMH
- Микроконтроллер - AVR ATMega 8
- Рамка Sintra – пластиковая пенопластина, которая сгибается при повышении температуры и приобретает любую форму.
Другие запчасти:
- Кусок картона для проектирования
- Коллектор для сервомотора и батареи
- 28-контактный разъем для ATMega чипа
- Суперклей
- Паяльник, припой и проволока
- Несколько крошечных болтов для крепления двигателей
- Матовый нож
Шаг 2. Создайте рамку, закрепите сервомоторы:
Сначала нужно сделать отверстия по углам для двигателя, а затем замерить вдоль края линейки расстояние от отверстия к отверстию с матовой ножом. Возможно, понадобится около 20 проходов ножом, чтобы разрезать картонку.
После вырезания отверстий, испытайте соответствующие двигатели, чтобы посмотреть, работает ли механизм.
отверстие в картонке
Шаг 3. Согните рамку, добавьте двигатели:
Рамку нужно согнуть, но для начала её нужно:
- прокипятить в небольшой емкости
- рамка должна побыть в воде в течение минуты
- вытащить из воды и держать под прямым углом, пока она не высохнет.
Передние ноги должны быть согнуты под углом 30 градусов. Затем нужно прикрепить сервомоторы к отверстиям.
Шаг 4. Прикрепить ноги к звездообразным моторам:
Возьмите 12 и 8-дюймовые отрезки медной проволоки, сделайте из них передние и задние ноги. Согнув их под нужны углом, присоедините серводвигатель. Лишние отрывки проволоки можно отрезать или загнуть.
для разреза проволоки используйте плоскогубцы
подрезанные и закрученные
Шаг 5. Соедините ноги с телом робота, согнув их как положено:
Прикрепите «сервозвезды» с ногами к двигателям, а затем согните их.
Здесь ключевым фактором является симметрия. Наконечник удерживает одну сторону, сгибаясь только в одном направлении, это легче для глаз, если вы делаете слишком много движений на одну или другую сторону.
Обратите внимание, что настраивать ходьбу робота вы будете немного позже, потому что сначала нужно закрепить центр тяжести посредине робота. В идеале передние ноги должны находиться в воздухе, а задние при вращении будут наклонять тело бота вперед, делая упор на передние ноги. Это и будет принцип ходьбы робота.
смотрится отлично!
Шаг 6. Плата с мозгом:
Настроить плату с мозгом очень просто. Потому что робот использует сервоприводы, поэтому нет необходимости в сложных драйверах для движения. Просто подключите 3,6 вольт (прямо от батареи), чтобы запустить двигатели, и зарядите их с широтно-импульсной модуляцией сигнала от микроконтроллера, чтобы указать роботу, куда следовать.
Также вам понадобятся два 3-контактных разъема для серводвигателя, один 2-контактный разъем для батареи, один 5-контактный разъем, а также 28-контактный разъем для ATMega 8 чипа.
После того как все розетки и сегменты будут приклеены, нужно припаять их. Большая часть проводки находится на нижней стороне платы и имеет несколько проводов.
5-ти разъемник, задний сегмент для сервомотора, лента соединения двух половин устройства, «мозг», свитч, передний сегмент для сервомотора, разъем питания для батарей.
Шаг 7. Запрограммируйте чип:
Программирование может показаться очень сложным этапом настройки, но на самом деле нужно к припаянным проводам задать плагин.
Не используйте кабель для программирования с другими устройствами с напряжениями выше 5В. Напряжение может работать с кабелем и перегреть параллельный порт вашего компьютера, что может повредить ваш компьютер. Более элегантный дизайн имеют предельные резисторы или диоды. Для этого проекта подойдут гетто. Они имеют всего лишь 3,6 В батарейки.
Чтобы заставить двигатели двигаться вперед и назад, можно использовать код, который прилагается ниже (http://www.instructables.com/files/orig/FT1/X0CA/JWNEUHSVJ9M/FT1X0CAJWNEUHSVJ9M.c).
Код использует встроенный 16-битный генератор импульсов для сигнала с задержкой в 20 мс, и дает микросекундное разрешение на предельной скорости. Разрешение сервопривода занимает 5-10 микросекунд, так что 16-бит вполне достаточно.
Шаг 8. Ваш робот делает первые шаги:
Смотрите на видео, как робот шагает, сгибая передние ноги под углом около 40 градусов, а задние около 20 градусов. Обратите внимание на то, в чем заключается преимущество 2-ух секундной задержки при нажатии на кнопку сброса. Очень удобно при повторном программировании, чтобы он просто был в стационарном положении в течение нескольких секунд при включенном питании. Смотрите на видео также то, как поднимаются передние ноги за счет поворота задних ног. Наблюдайте за центром тяжести, который также влияет на движение робота.
Шаг 9. Тонкая настройка:
Итак, ходит робот нормально. Но сможет ли он ускорять темп или карабкаться на возвышенности. В этом вопросе решающее значение играют повороты ног. Повороты помогают ему удержаться от того, чтобы не упасть с края объекта. Поэтому одна нога перешагивает препятствие, если оно не высокое для робота. При этом повороте робот может достичь 30 градусов изгиба ног.
Шаг 10. Какую высоту может осилить робот?:
Пока что эта высота достигает только 1 дюйм и то это не всегда просто. Это может занять пару попыток, чтобы заставить обе передние ноги подниматься вверх и опускаться. Или центр тяжести может быть немного высоковат для поднятия передних ног. Вы можете видеть, как робот почти потерял способность толкнуть передние ноги и заставить свое тело оказаться в воздухе.
Пока что трудно, можно даже сказать, невозможно заставить робота перешагнуть препятствие выше 1-1/2 дюйма. Возможно, здесь поможет снижение скорости поворота ног, или снижение угла опускания тела на землю.
