"Miles" nelijalkainen hämähäkkirobotti: 5 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:41

Arduino Nanoon perustuva Miles on hämähäkkirobotti, joka käyttää neljää jalkaansa kävelemään ja liikkumaan. Se käyttää 8 SG90 / MG90 -servomoottoria jalkojen toimilaitteina. autonominen. Runko on valmistettu laserleikatusta 3 mm: n akryylilevystä, ja se voidaan tulostaa myös 3D -muodossa. Se on loistava projekti harrastajille tutkia käänteistä kinematiikkaa robotiikassa.

Projektin koodi ja kirjastot, Gerber -tiedostot ja STL/step -tiedostot ovat saatavilla pyynnöstä. Miles on saatavana myös sarjana, DM lisätietoja varten.

Tämä projekti on saanut inspiraationsa mePedistä (www.meped.io) ja käyttää sen innoittamaa päivitettyä koodia.

Tarvikkeet

Tarvittavat komponentit:

Valinnaiset merkit on merkitty ~

• Mailia PCB (1)
• Miles Mekaaniset korin osat
• SG90/MG90 -servomoottorit (12)
• Aduino Nano (1)
• LM7805 Jännitesäädin (6)
• Liukukytkin (1)
• 0.33uF elektrolyyttikorkki (2)
• 0.1uF elektrolyyttikorkki (1)
• 3,08 mm 2 -nastainen Pheonix -liitin (1)
• 2 -nastainen Liitä liitin (1) ~
• 10 -nastainen Relimate -liitin (1) ~
• 4 in Relimate -liitin (1) ~
• Urosliitin nastat servoliittimille

Vaihe 1: Kaavion ja piirilevyjen suunnittelu

Suunnittelen piirilevyt Altium -ohjelmistossa (voit ladata napsauttamalla tätä). 12 SG90/MG90-servot voivat kuluttaa jopa 4-5 ampeeria, jos kaikki toimivat samanaikaisesti, joten rakenne vaatii suuremman virran ulostulokyvyn. Olen käyttänyt 7805 jännitesäädintä servojen virtalähteenä, mutta se voi tuottaa enintään 1 ampeerin virran. Tämän ongelman ratkaisemiseksi 6 LM7805 -piiriä on kytketty rinnakkain virtalähdön lisäämiseksi.

Kaaviot ja Gerber löytyvät täältä.

Tämän suunnittelun ominaisuuksia ovat:

• MPU6050/9250 käytetään kulman mittaamiseen
• Jopa 6 ampeerin virtalähtö
• Eristetty servovirtalähde
• HCsr04 -ultraäänianturin lähtö
• Mukana on myös Bluetooth- ja I2C -oheislaitteita.
• Kaikki analogiset nastat toimitetaan Relimate -anturien ja toimilaitteiden liittimessä
• 12 servolähtöä
• Virran merkkivalo

PCB: n tekniset tiedot:

• Piirilevyn koko on 77 x 94 mm
• 2 kerros FR4
• 1,6 mm

Vaihe 2: Komponenttien juottaminen ja koodin lataaminen

Juotos komponentit korkeusjärjestyksessä komponenttien korkeudesta alkaen alkaen SMD -komponenteista.

Tässä mallissa on vain yksi SMD -vastus. Lisää naaraspuoliset otsikkotapit Arduinolle ja LM7805: lle, jotta ne voidaan tarvittaessa vaihtaa. Juotospistokkeet servoliittimiä ja muita komponentteja varten.

Suunnittelussa on erillinen 5 V servoja ja Arduinoa varten. Tarkista, onko maadoitus oikosulku kaikissa yksittäisissä virtakiskoissa, esim. Arduino 5V -lähtö, Servo VCC -lähtö ja tulo 12V Phoenix.

Kun piirilevy on tarkistettu oikosulkujen varalta, Arduino on valmis ohjelmoitavaksi. Testikoodi on saatavana githubistani (napsauta tätä). Lataa testikoodi ja koota koko robotti.

Vaihe 3: Laserleikatun rungon kokoaminen:

Suunnittelussa on yhteensä 26 osaa, jotka voidaan tulostaa 3D -muodossa tai leikata laserilla 2 mm: n akryylilevyistä. Olen käyttänyt punaisia ja sinisiä 2 mm: n akryylilevyjä antaakseni robotille hämähäkkimielisen ilmeen.

Runko koostuu useista nivelistä, jotka voidaan kiinnittää M2- ja M3 -mutteripulteilla. Servot kiinnitetään M2 -mutteripulteilla. Muista lisätä paristot ja piirilevy rungon sisään ennen kotelon ylälevyn kiinnittämistä.

Tarvittavat tiedostot löytyvät githubistani (napsauta tätä)

Vaihe 4: Johdotus ja robotin testaus:

Lopeta nyt liittämällä servot alla annettuun järjestykseen:

(D2) Vasen etupään kääntöservo

(D3) Vasen etuosan nostoservo

(D4) Taakse vasemmalle kääntyvä servo

(D5) Taka vasen nosto -servo

(D6) Taakse oikea kääntyvä servo

(D7) Taakse oikea nosto -servo

(D8) Oikea etupyörän servo

(D9) Oikea etuhissin servo

Käynnistä robotti liukukytkimellä!

Vaihe 5: Tulevat parannukset:

Käänteinen kinematiikka:

Nykyinen koodi käyttää paikannusmenetelmää, jossa tarjoamme kulmat, joihin servon tulee liikkua saavuttaakseen tietyn liikkeen. Käänteinen kinematiikka antaa robotille kehittyneemmän lähestymistavan kävelylle.

Bluetooth -sovellusten hallinta:

Piirilevyn UART-liittimen avulla käyttäjä voi liittää Bluetooth-moduulin, kuten HC-05, robotin langattomaan ohjaamiseen älypuhelimella.