Thực đơn
trang chủSự liên quan

Đánh giá các khung làm sẵn để tạo robot trên Arduino

10.03.2012, 15:10
Nguồn: timerobots.ru, roboclub.ru

Tạo robot đầu tiên của bạn bằng chính đôi tay của bạn, có vật liệu cần thiết không khó lắm đâu. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ nói về cách chế tạo robot nhện từ những vật liệu có sẵn. Robot nhện sẽ không có động cơ; nó sẽ ở trạng thái tĩnh và bất động. Bạn có thể di chuyển nó chỉ bằng tay của bạn. Nhưng nếu muốn, bạn có thể độc lập suy nghĩ về cách làm cho robot di chuyển.

Để tạo ra một robot nhện từ những vật liệu ngẫu hứng, bạn sẽ cần điện trở và tụ điện cho chân, một con chip cho cơ thể, một bộ phận phù hợp cho bụng, bạn có thể sử dụng một cuộn cảm từ ổ đĩa cũ, điốt cho mắt và một mỏ hàn.

Đầu tiên, sử dụng một đoạn dây, bạn cần nối con chip và bộ phận dành cho phần bụng (cuộn cảm). Dây phải được hàn cẩn thận vào phần bụng và chip. Để dây dài sao cho các đầu nhô ra ngoài con chip, nó sẽ đóng vai trò là hàm của con nhện. Cuối cùng, dây có thể được rút ngắn để trông giống như hàm. Tiếp theo, bạn cần làm chân nhện, chúng sẽ đóng vai trò là điện trở. Một vòng lặp được thực hiện ở một đầu của điện trở, phần thừa được cắt bỏ. Bạn cần làm 8 chân từ điện trở, nhưng có thể làm nhiều hơn nếu muốn.

Chúng tôi xâu các chân đã tạo vào các chân của con chip và hàn chúng vào vị trí mong muốn. Để rõ ràng, hãy xem ảnh.

Sau đó, bạn cần cắt các dây điện trở và làm móc như trong ảnh. Điều này là cần thiết để tạo các đoạn chân tiếp theo.

Lấy các điện trở khác, một vòng lặp lại được tạo ở một trong các đầu và xâu vào móc của các điện trở đã được hàn. Hàn lại ở vị trí mong muốn.

Nhện nhà Spike

Tôi giới thiệu với bạn con nhện cưng của tôi. Tên anh ấy là Spike. Được tôi thực hiện từ đầu khoảng một năm trước.

Cơ sở của thiết kế là hồ sơ nhôm. Ngoài chúng ra, hầu như không có gì thực sự được sử dụng. Ngoài ra, thợ cơ khí còn có một cặp lò xo từ má phanh ô tô và 16 bánh răng giống hệt nhau. Chúng phải được đặt hàng. www.conrad.de nó có giá khoảng 300 rúp và khi chuyển đổi nó thành 10 rúp cho mỗi thiết bị. Họ mang nó trong khoảng một tháng. Các cơ chế được thể hiện trong hình dưới đây. Khung xe được lắp ráp chỉ với 2 động cơ và được điều khiển tương tự như một con sâu bướm. Các đặc tính hóa ra khá tốt: lực đẩy lên tới 4 kg, khả năng chịu tải lên tới 20 kg. Tốc độ không phải là nhanh nhất: 0,3 m/s. Nhưng điều này là do động cơ chậm. Nhân tiện, mức tiêu thụ của chúng khá khiêm tốn: 0,5A ở tốc độ tối đa với trọng lượng tăng thêm 5 kg.

Bây giờ về thiết bị điện tử: Robot được điều khiển bởi bộ điều khiển ATMEGA8535. Rơle hiện đang được sử dụng để điều khiển động cơ. Nhưng tốc độ phản ứng của họ là khá đủ. Các cảm biến bao gồm râu và máy đo khoảng cách Sharp. Cái sau được gắn trên rôto của động cơ bước và có thể nhìn sang hai bên.

Trên thực tế, đó là nơi mọi thứ đã dừng lại. Tôi hiện đang làm việc trên một robot khác, nó không quá lớn và phức tạp về mặt cơ học, nhưng việc thử nghiệm các thuật toán mới trên nó sẽ dễ dàng hơn. Ngay khi tôi nghĩ ra tên cho anh ấy, tôi cũng sẽ kể cho bạn nghe về anh ấy ở đây.

Chào mọi người!

Một năm trước, tôi bắt đầu quan tâm đến bộ vi điều khiển Arduino và chế tạo một robot nhện bốn chân bằng cách sử dụng Arduino Uno R3. Sự quan tâm nảy sinh sau khi đọc nhiều bài báo khác nhau và xem video trên YouTube. Ấn tượng nhất là robot "PhantomX hexapod" và chú kiến ​​"A-pod", được thiết kế lại bởi một anh chàng có biệt danh Zenta (Kore Halvorsen). Robot đầu tiên của anh được tạo ra trên động cơ servo Dynamixel AX-18 của công ty Robotis và robot thứ hai trên động cơ servo Hitec. Những servo này là một trong những loại đắt nhất. Tôi sẽ vượt quá sức lực của mình để tạo ra mô hình thử nghiệm mà tôi đã lên kế hoạch dựa trên những chiếc máy này. Với tư cách là động cơ servo, sự lựa chọn rơi vào "Tunigy TGY-S9010" (13 kg.), Tôi đã đặt mua tấm chắn dfrobot i/o expansio v 5.0, trong tương lai là mô-đun bluetooth xbee, pin 7.4v 5100mah và SBEC với dòng điện 20A khi đi bộ sẽ được lắp đặt rất có thể sẽ vượt quá 12A, vì vậy tôi đã đặt hàng dự trữ. Sau khi xem rất nhiều tranh và ảnh, tôi quyết định tạo ra một chú robot do chính mình thiết kế. Đã thực hiện các bản phác thảo. Tôi chuyển những bản vẽ này thành bản vẽ, làm điều gì đó trên la bàn hoặc điều gì đó trong SolidWorks.

Bản thiết kế -

Sau khi hoàn thành các bản vẽ, tôi đã tạo một mô hình 3D gần đúng. Hoạt hình trở nên vụng về và tôi sẽ không đăng video.

Tôi đã đặt mua tất cả các phụ tùng thay thế cho robot trên ParkFlyer. Phần đầu tiên của các bộ phận sẽ đến trong vòng 1,5 tháng và 2 bưu kiện tiếp theo sẽ đến trong vòng 7-8 tháng. Sự chậm trễ trong việc giao hàng là do trục trặc trong sở thích và hải quan Nga. Ở góc bên trái trong ảnh là phần lắp ráp sơ bộ của robot.

Danh sách các bộ phận của robot:

Trong khi chờ đợi một bưu kiện từ Trung Quốc, tôi bắt đầu tìm kiếm nơi có thể cắt laser. Tôi chọn tấm mica plexiglass 4 mm cho thân và phần kết nối của chân, và tấm acrylic 8 mm cho chân vì vùng đỡ sẽ lớn hơn. Công ty đã tính toán mọi chi tiết và công bố một số tiền khổng lồ. Tôi tìm thấy một cái khác và đặt mua các bộ phận trên máy phay. Sau khi xay xát, tất cả các bộ phận đều được xử lý và đánh bóng bằng tay.

Dần dần tôi hoàn thiện các bộ phận và lắp ráp robot. Bu lông Imbus M3, đai ốc nắp đều bằng thép không gỉ. Bức ảnh thể hiện sự chuẩn bị cho việc lắp ráp kết nối giữa servo thân xe và hông.

Đây là những gì nó trông giống như trong hình thức lắp ráp -

Chân nhện đầy đủ. Bu lông và bu lông lắp m2

Các khớp cơ thể, đùi và bàn chân được tăng cường. Tất cả các ống từ Ăng-ten tivi. Bộ điều khiển được gắn trên giá đỡ nylon và được cố định bằng vít nylon. Bên dưới bộ điều khiển sẽ có một cục pin được lắp dưới sbec 20A. Mọi thứ trở nên nhỏ gọn và dễ tiếp cận. Chiều cao từ sàn tới đáy 4 cm.

Tôi dự định trọng lượng lên tới 1,5 kg nhưng hóa ra lại có cục pin 1,6 kg. Hình ảnh dưới đây cho thấy trọng lượng không có pin.

Hình thức chung. Trong quá trình lắp ráp, hai thiếu sót đã xuất hiện - 1. chân trượt, 2. các kết nối dưới vỏ servo bị cong. Có một giải pháp cho nhược điểm thứ hai. Ở phía bên kia của servo, tôi sẽ nghiền các dải mica trên máy và gắn chúng vào các ốc vít thông qua một ống. Câu hỏi đầu tiên là đặt cao su vào ốc vít hoặc lấp đầy các đầu bằng cao su lỏng.

Thêm hình ảnh -

Nhìn từ trên cao -

Sau buổi lắp ráp cuối cùng, tôi thành thạo ngôn ngữ lập trình. Có rất nhiều thứ khác nhau trên các trang web các mẫu làm sẵn và các chương trình viết. Tôi không phải là lập trình viên và tôi có thể thực hiện các chuyển động cơ bản, chẳng hạn như: di chuyển một chân hoặc di chuyển toàn bộ chân theo một góc nhất định, nhưng tôi không hiểu cách mô tả chu kỳ chuyển động theo hướng này hay hướng khác. Hơn nữa, hãy điều khiển qua Bluetooth từ máy tính.
Bên trên Mã chương trình Tôi đang làm việc.

Danh sách các liên kết đến bài viết và hướng dẫn cần thiết cho việc lắp ráp và cấu hình robot nhện sáu chân Hexapod RKP-RCS-2013B-KIT

Hình ảnh này (xem Hình 1) thể hiện một ví dụ về robot nhện sáu chân được lắp ráp với thiết bị bổ sungở dạng mô-đun Bluetooth để điều khiển bên ngoài không dây.

Bộ lắp ráp khung gầm của robot nhện sáu chân RKP-RCS-2013B-KIT là nền tảng di động dành cho robot sáu chân với khả năng xuyên quốc gia và khả năng cơ động tăng lên. Khung gầm được thiết kế và dành cho các dự án robot, đào tạo xây dựng hệ thống khác nhau cơ điện tử và lập trình, cũng như nhiều sở thích thiết kế khác nhau. Nền tảng di động robot nhện sáu chân (RKP-RCS-2013B-KIT) bao gồm một nền tảng dành cho việc lắp đặt cảm biến khác nhau và cảm biến, cũng như bảng điều khiển robot và hệ thống điện.
Hexapod RKP-RCS-2013B-KIT là một bộ công cụ ở dạng công cụ xây dựng để tự lắp ráp một robot sáu chân giống loài nhện. Tất cả các bộ phận khung đỡ của cơ thể và sáu chi của robot nhện đều được làm bằng nhôm bền và nhẹ. Các bộ phận thiết kế khung gầm của robot nhện sáu chân (Hexapod) đã được khoan và phay tất cả các bộ phận cấu trúc.

Bộ sản phẩm tự lắp ráp Hexapod bao gồm tất cả các thành phần cần thiết để tự lắp ráp bộ phận cơ khí của robot nhện: ống lót, ốc vít, ốc vít, khối công tắc, cũng như khối bảo vệ diode để cấp nguồn cho bộ điều khiển servo .

Hexapod - robot nhện sáu chân có thể được điều khiển bằng cần điều khiển không dây từ PS2 hoặc PS3 thông qua mô-đun bluetooth(không đi kèm trong gói nhưng được mua riêng) hoặc sử dụng bộ điều khiển Arduino có thể lập trình có đầu nối USB. Thông qua một đặc biệt ứng dụng máy tínhĐể lập trình bộ điều khiển servo, bạn có thể sử dụng thanh trượt để điều chỉnh lệnh của các servo được lắp ở chân robot và thay đổi tốc độ phản hồi của từng servo.

Bảng điều khiển servo 32 kênh USB (RKP-SCB-32C) được bán riêng.

Bộ điều khiển servo cho robot nhện Arduino RKP-SCB-32C có kết nối thành phần bổ sung cho Arduino. ()

Để di chuyển cả sáu chân, robot nhện sử dụng 18 micro servo cũng được mua riêng. Ví dụ như máy lái vi mô 9 Gram TowerPro SG90 Micro servo (TPSG90S) hoặc tương đương về thông số và kích thước.

Bộ sản phẩm tự lắp ráp của robot nhện RKP-RCS-2013B-KIT bao gồm:
- Bộ phụ tùng nhôm đen để lắp ráp thân robot nhện.
- Một bộ gắp cơ khí (“hàm dưới” của robot nhện). Được cài đặt tùy chọn. Để gắp hoạt động cần lắp thêm 2 bánh lái.
- Một bộ bu lông, ốc vít, đai ốc, vòng đệm, bộ chuyển đổi, ống lót bằng đồng và giá đỡ.
- Linh kiện điện tửđể lắp ráp: dây cấp nguồn cho công tắc, cầu đi-ốtđể cấp nguồn cho bộ điều khiển servo và bảng điều khiển, một công tắc cấp nguồn cho bộ điều khiển.

Để lắp ráp và cấu hình lần cuối cho robot nhện, cần có các bộ phận sau (được mua riêng):
- 18 servo siêu nhỏ
- Bộ điều khiển servo USB cho 32 servo RKP-SCB-32C
- Máy thu không dây kiểm soát các lệnh nhận được từ người vận hành (nếu cần)
- Cần điều khiển không dây Tay cầm chơi game không dây PS2 V2.0 cho Arduino (nếu cần)
- Pin LiPo(2S) 7.4V
-

Chúng tôi trình bày một dự án nhỏ đơn giản về Arduino dành cho người mới bắt đầu - Robot Nhện được điều khiển bằng điều khiển từ xa IR. Để chế tạo robot này bằng tay của chính bạn, bạn sẽ cần tối thiểu các bộ phận và công cụ. Trong bài viết, bạn có thể tìm hiểu danh sách các vật liệu và công cụ cần thiết để sản xuất nó, chúng tôi cũng đã đăng hướng dẫn chi tiết với sơ đồ lắp ráp, bản vẽ các bộ phận và bản phác thảo hoàn thiện.

Băng hình. Robot nhện trên bảng điều khiển

Phần đế của robot gồm hai tấm ván ép được dán lại với nhau bằng súng nhiệt; chân nhện được làm bằng dây thép có đường kính 2 mm. Bộ thu hồng ngoại được sử dụng để nhận tín hiệu từ điều khiển từ xa và ba động cơ phụ được sử dụng để di chuyển. Nguồn điện được cung cấp từ pin Krona 9V. TRONG trong ví dụ này Bộ vi điều khiển Robotdyn UNO được sử dụng, nhưng có thể sử dụng bất kỳ bo mạch Arduino nào.

Robot nhện tự làm trên Arduino

Đối với dự án này, chúng tôi sẽ cần:

  • Bảng Arduino UNO;
  • máy thu hồng ngoại;
  • bất kỳ điều khiển từ xa nào;
  • ván ép dày 3 - 4 mm;
  • dây có đường kính 1,5 - 2 mm;
  • ba servo;
  • pin 9V;
  • dây điện và băng keo điện.

Bạn có thể xem tất cả các vật liệu cần thiết trong ảnh trên. Ngoài ra, bạn sẽ cần một số công cụ: kìm để cắt và uốn dây, cưa sắt hoặc ghép hình để cắt ván ép, súng nhiệt để buộc chặt các bộ phận, keo để dán động cơ servo, dao tiện ích và bàn hàn. Chúng tôi cũng sử dụng chốt chân nhện để bảo vệ bàn khỏi trầy xước và giảm tiếng ồn.

TRÊN bức ảnh tiếp theo bạn có thể thấy thiết kế với mặt trái, cho biết kích thước của ván ép. Để thuận tiện cho việc kết nối servo với Arduino, chúng tôi đã hàn tất cả các dây dương (chúng có màu đỏ) lại với nhau và chúng tôi cũng kết nối các dây đi tới GND từ servo (chúng có màu nâu). Đến dây điều khiển động cơ servo ( màu vàng) chúng tôi hàn dây vào tiếp điểm.


Hình chụp. Thiết bị robot nhện được điều khiển bằng điều khiển từ xa IR

Chúng tôi cắt các đầu nối ba chân khỏi động cơ servo; một trong số chúng được sử dụng để kết nối bộ thu IR với Arduino. Các tấm ván ép được dán lại với nhau bằng súng nhiệt, đảm bảo độ bám dính đáng tin cậy và bạn không phải đợi lâu - nhựa sẽ cứng lại trong vòng vài phút. Các servo và đầu nối cho bộ thu IR có thể được dán vào thân máy bằng keo.

Giai đoạn khó khăn nhất trong dự án có thể coi là làm chân nhện từ dây. Cần có độ chính xác khi uốn chúng và tinh chỉnh, tùy thuộc vào vị trí trọng tâm của robot. Nếu bàn chân không được làm chính xác, robot có thể bị lật và ngã sang bên này hay bên kia khi bước đi. Pin cấp nguồn có thể được đặt lên trên hoặc gắn vào đáy ván ép bằng băng dính hai mặt.

Lắp ráp robot nhện sử dụng điều khiển IR

Tải xuống dự án miễn phí

1. cắt ra hai tấm ván có kích thước yêu cầu

2. dán các tấm ván lại với nhau bằng súng nhiệt

3. cắt dây có đầu nối từ động cơ servo

4. dán ba servo lại với nhau

5. hàn các dây từ các servo lại với nhau

6. hàn dây có tiếp điểm vào một đầu nối

5. dán các servo vào thân robot

6. dán đầu nối của bộ thu IR vào thân máy

7. cắt dây thép theo chiều dài yêu cầu

8. Uốn dây cho bàn chân theo hình vẽ

9. dán các đòn bẩy từ động cơ servo vào bàn chân

10. chọn bộ thu hồng ngoại cho điều khiển từ xa của bạn

11. chỉ định các lệnh từ điều khiển từ xa trong tệp ir_command_codes.h

12. Lắp ráp robot nhện với Arduino UNO

13. thử nghiệm robot nhện + điều khiển hồng ngoại


Mọi thắc mắc về sản xuất và lắp đặt dự án này bạn có thể hỏi trong phần bình luận cho bài đăng này hoặc trên kênh của chúng tôi YouTube trong phần bình luận dưới video cho dự án nhỏ “ Robot Arduino nhện + điều khiển hồng ngoại".

Cũng thường đọc:

Julian Horsey đã chế tạo ra con robot nhện dễ thương này cơ sở Arduino(bộ điều khiển Arduino Mega). Thiết kế chỉ sử dụng hai động cơ điện, được điều khiển bởi mô-đun rơle cầu H, cho phép con nhện di chuyển tiến, lùi hoặc quay chậm bằng cách thay đổi hướng quay của động cơ điện. Điều khiển - từ điện thoại thông minh qua Bluetooth. Con nhện di chuyển tương tự như một chiếc xe tăng hoặc robot, khả năng di chuyển của chúng có thể được điều khiển bởi tốc độ khác nhau quay của hai bánh xe của nó.

Dành cho những người quan tâm đến chi tiết - thông tin thêm về cách nó được thực hiện. Không phải hướng dẫn toàn diện về mặt lắp ráp, nó sẽ trở nên quá cồng kềnh. Đúng hơn, nó là một tập hợp các ý tưởng và thủ thuật để lại chỗ cho sự sáng tạo.

Bước 4: Thiết lập điện thoại thông minh của bạn

Điều khiển qua Bluetooth rất dễ dàng. Để gửi lệnh đến robot, Julian Horsey đã sử dụng Chương trình đầu cuối Bluetooth. Sau đó tôi chuyển sang sử dụng Arduino Bluetooth Controller. Chương trình thứ hai cho phép bạn phân phối lệnh trên các phím, giống như trong điều khiển từ xa của trò chơi. Arduiono chuyển đổi những cú nhấp chuột này thành tín hiệu đầu ra tương ứng. Nếu bạn cần điều khiển linh hoạt hơn, bạn có thể dùng thử hệ thống MIT App Inventor, tuy nhiên tác giả robot chưa thử điều này.

Bước 5: Bạn đã hoàn tất

Nếu một trong những độc giả quyết định lặp lại quá trình phát triển này và đạt được thành công, hãy gửi cho chúng tôi một bức ảnh hoặc liên kết tới Youtube kèm theo bản ghi lại những gì bạn đã làm. Vâng, nếu như tự lắp ráp robot hiện tại có vẻ quá phức tạp đối với bạn, hãy xem trang “”, có thể tìm kiếm thứ gì đó mà bạn thích và có vẻ là một nhiệm vụ khả thi.