ESP8266 WIFI AP -ohjattu nelijalkainen robotti: 15 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Tämä on opetusohjelma 12 DOF- tai nelijalkaisen (nelijalkaisen) robotin valmistamiseen SG90 -servolla ja servo -ohjaimella, ja sitä voidaan ohjata WIFI -verkkopalvelimella älypuhelimen selaimen kautta

Tämän projektin kokonaiskustannukset ovat noin US $ 55 (elektronisille osille ja muovirobotille)

Vaihe 1: Valmistele kehys

Kaikki 3D -objektit on ladattavissa ilmaiseksi osoitteesta @ www.myminifactory.com tai www.thingiverse.com

Tulosta se käyttämällä materiaalitukea joillekin osille, kuten jalka, lonkat ja reidet

Luettelo painetuista osista:

1x runko

1x kansi

1x paristopidike

4x lonkat (tyyppi A & B)

4x Thight (tyyppi A & B)

4x jalka (tyyppi A & B)

4x suoja

12x holkki + 12x 2mm ruuvi

Vaihe 2: Kokoa robotirunko

asenna runko noudattamalla yllä olevaa askel askeleelta videota, ruuvi on 2 mm: n kokoiselle reiälle

Vaihe 3: Elektroniset osat (Wemos D1 Mini)

Markkinoilla on paljon NodeMCU -variantteja, ja niillä on periaatteessa samat toiminnot, valitsen tähän projektiin Wemos D1 Mini.

Tämä osa toimii verkkopalvelimina nelijalkaisillemme tukiasemana.

Tarvitset vain yhteyden Quadruped AP: hen ja hallita robottisi kaikkia liikkeitä, ja ehkä se näyttää tulevassa projektissa kaikki tarvitsemasi antureiden kojelaudan…

Tämä D1 mini on ESP-8266EX-pohjainen mini-WIFI-kortti. ja siinä on 11 digitaalista tulo-/lähtötapaa, kaikissa nastoissa on keskeytys/pwm/I2C/yksi johdin (paitsi D0) 1 analoginen tulo (enintään 3,3 V: n tulo) ja mikro-USB-liitäntä

Näin pääset alkuun:

1. Asenna Arduino 1.6.7 for for Arduino -sivustolta.
2. Aloita Arduino ja avaa Asetukset -ikkuna.
3. Lisäkorttien hallinnan URL -osoitteet -kenttään. Voit lisätä useita URL -osoitteita erottamalla ne pilkuilla.
4. Avaa Tools → Board: xxx → Boards Manager ja asenna esp8266 by ESP8266 Community (äläkä unohda valita ESP8266 -korttiasi Työkalut> Board -valikosta asennuksen jälkeen).

Jos haluat lisätietoja, voit tarkistaa yllä olevan videon

Hae tästä Aliexpressistä napsauttamalla tätä

Tätä projektia varten tarvitset vain tämän nastan yhdistämisen:

1. NodeMCU RX -tappi liitetään Arduino Nano TX -tappiin
2. NodeMCU TX -tappi liitetään Arduino Nano RX -tappiin
3. NodeMCU G-nastainen liitäntä DC-DC mini 5v Stepdown (-) -lähtöliitäntään
4. NodeMCU5V-nastainen liitäntä DC-DC mini 5v Stepdown (+) -lähtöliitäntään

PS: Tämän kortin ohjelmointia varten sinun on irrotettava kaikki arduinoon ja DC-DC: hen liitetty nasta alas, muuten saat virheilmoituksen …

Vaihe 4: Elektroniset osat (Arduino Nano)

Sama NodeMCU: n kanssa, arduino -levylle voit käyttää mitä tahansa u -levyä, kuten Arduino Pro Mini, Arduino Nano tai muuta.

Mutta tähän projektiin valitsen Arduino Nanon, koska en tarvitse paljon käyttämääni pin, se on pieni eikä tarvitse FTDI: tä sen ohjelmoimiseen.

Hae tästä Aliexpressistä napsauttamalla tätä

Tässä projektissa käytän vain:

1. Arduino nano RX -tappi liitetään NodeMCU TX -tappiin
2. Arduino nano TX -tappi liitetään NodeMCU RX -tappiin
3. Ardiono nano A4 -tappi liitetään PCA9685 SDA -nastaan
4. Arduino nano A5 -tappi liitetään PCA9685 SCL -nastaan
5. Arduino nano GND -tappi liitetään DC-DC mini 5v Stepdown (-) -lähtöliitäntään
6. Arduino nano 5V nastainen liitäntä DC-DC mini 5v Stepdown (+) -lähtöliitäntään

katso lisätietoja yllä olevasta kaaviosta

PS: Tämän kortin ohjelmointia varten sinun on irrotettava kaikki NodeMCU- ja DC-DC-liittimiin kiinnitetyt nastat alas, muuten saat virheilmoituksen …

Vaihe 5: Elektroniset osat (Tower Pro 9g Micro Servo)

Tämä on suosituin miniservo. Paino vain 9 grammaa ja vääntömomentti 1,5 kg/cm. Kokoonsa nähden melko vahva. Sopii palkityyppisille roboteille.

PS: Tämä servo voi kiertää vain 180 astetta

Avainominaisuudet:

• Läpikuultava runko

• Kevyt

• Vähemmän melua Tekniset tiedot:

• Mitat: 22,6 x 21,8 x 11,4 mm

• Liitäntäjohdon pituus: 150 mm

• Käyttönopeus (4,8 V ilman kuormaa): 0,12 s / 60 astetta

• Jäännösmomentti (4,8 V): 1,98 kg/cm

• Lämpötila-alue: 30-60 ° C (-22-140 ° C)

• Kuolleen kaistan leveys: 4 käyttöc

• Käyttöjännite: 3,5 - 8,4 volttia

Napsauta tästä etsiäksesi SG90 -servoa Aliexpressissä

Vaihe 6: Elektroniset osat (16 -kanavainen 12 -bittinen PWM/servo -ohjain - I2C -liitäntä - PCA9685 Arduinolle)

Haluatko tehdä robotin kävelijän? mutta pelkällä mikrokontrollerilla on rajoitettu määrä PWM -ulostuloja, ja huomaat loppuvasi! Ei Adafruit 16-kanavaisella 12-bittisellä PWM/servo-ohjaimella-I2C-käyttöliittymällä. Tämän pwm- ja servo-ohjaimen katkaisun avulla voit ohjata 16 vapaasti käynnissä olevaa PWM-lähtöä vain kahdella nastalla! Tarvitsetko käyttää yli 16 PWM -lähtöä? Ei ongelmaa. Ketjuttele yhteen jopa 62 näistä kauneuksista ja saat jopa 992 PWM -lähtöä.

Tämä kortti/siru käyttää I2C 7-bittistä osoitetta välillä 0x60-0x80, valittavissa hyppyjohtimilla Riviliitin virtalähteelle (tai voit käyttää 0,1 ": n katkaisuja sivussa) Kytkentänapaisuuden suojaus riviliittimen tulossa Vihreä teho-hyvä LED 3 nastaliittimet 4 hengen ryhmissä, jotta voit kytkeä 16 servoa kerralla (Servopistokkeet ovat hieman leveämpiä kuin 0,1 ", joten voit pinota 4 vierekkäin vain 0,1" otsikon "ketjukykyiseen muotoiluun Paikka suuren ison sijoittamiseen V+ -linjan kondensaattori (jos tarvitset sitä) 220 ohmin sarjan vastukset kaikilla lähtölinjoilla niiden suojelemiseksi ja ajavien LED-valojen tekemiseksi triviaaliksi Juotoshyppyjä 6 osoitteen valintatapille i2c-ohjattu PWM-ohjain, jossa on sisäänrakennettu kello. Toisin kuin TLC5940 -perheessä, sinun ei tarvitse lähettää sille jatkuvasti signaalia, joka sitoo mikro -ohjaimesi, se toimii täysin vapaasti! Se on 5 V -yhteensopiva, mikä tarkoittaa, että voit ohjata sitä 3,3 V: n mikro -ohjaimella ja silti turvallisesti ajaa jopa 6 V: n lähtöihin (tämä on hyvä silloin, kun haluat hallita valkoista tai sinistä L ED: t, joissa on yli 3,4 eteenpäinlähtöjännite) 6 osoitteenvalintanappia, jotta voit kytkeä jopa 62 näistä yhdelle i2c -väylälle, yhteensä 992 lähtöä - tämä on paljon servoja tai LED -valoja Säädettävä taajuus PWM jopa noin 1,6 KHz 12 -bittinen resoluutio jokaiselle lähdölle-servoille, tämä tarkoittaa noin 4us-resoluutiota 60 Hz: n päivitysnopeudella.

Hae tästä Aliexpressistä napsauttamalla tätä

Tässä projektissa tarvitsemme vain 12 kanavaa kaikille jaloille (3CH per jalka), yhdistä tämä PCA9685 -nasta Arduino Nanoon:

1. PCA9685 VCC DC-DC mini 5v Stepdown (+) -lähtöliitin ulos
2. PCA9685 GND DC-DC mini 5v Stepdown (-) -lähtöliittimen ulos
3. PCA9685 Servo (PWM) -teho V+ - UBEC (+) Lähtötappi ulos
4. PCA9685 Servo (PWM) -teho GND-UBEC (-) Lähtötappi ulos
5. PCA9685 SDA arduino nano A4 -tappiin
6. PCA9685 SCL -nasta arduino nano A5 -tappiin
7. PCA9685 CH0 etuoikealle, sovita kaapelin väri PCA9685 -liittimen väriin (keltainen, punainen, ruskea/musta)
8. PCA9685 CH1 oikeaan etujalkaan, sovita kaapelin väri PCA9685 -liittimen väriin (keltainen, punainen, ruskea/musta)
9. PCA9685 CH2 etuosan oikeaan lonkkaan, sovita kaapelin väri PCA9685 -liittimen väriin (keltainen, punainen, ruskea/musta)
10. PCA9685 CH4 taakse oikealle, sovita kaapelin väri PCA9685 -liittimen väriin (keltainen, punainen, ruskea/musta)
11. PCA9685 CH5 taakse oikeaan jalkaan, sovita kaapelin väri PCA9685 -liittimen väriin (keltainen, punainen, ruskea/musta)
12. PCA9685 CH6 taakse oikeaan lonkkaan, sovita kaapelin väri PCA9685 -liittimen väriin (keltainen, punainen, ruskea/musta)
13. PCA9685 CH8 vasempaan etukantaan, sovita kaapelin väri PCA9685 -liittimen väriin (keltainen, punainen, ruskea/musta)
14. PCA9685 CH9 vasempaan etujalkaan, sovita kaapelin väri PCA9685 -liittimen väriin (keltainen, punainen, ruskea/musta)
15. PCA9685 CH10 vasemman etuosan lantioon, sovita kaapelin väri PCA9685 -liittimen väriin (keltainen, punainen, ruskea/musta)
16. PCA9685 CH12 taakse vasemmalle, sovita kaapelin väri PCA9685 -liittimen väriin (keltainen, punainen, ruskea/musta)
17. PCA9685 CH13 vasempaan takajalkaan, sovita kaapelin väri PCA9685 -liittimen väriin (keltainen, punainen, ruskea/musta)
18. PCA9685 CH14 takaosan vasempaan lantioon, sovita kaapelin väri PCA9685 -liittimen väriin (keltainen, punainen, ruskea/musta)

PS: Joissakin PCA9685 -laitteissa ei ole värikoodiliitäntää, joten varmista, että SG90 -servon keltainen kaapeli menee PWM -datatappiin, punainen kaapeli V+ -tapaan ja musta/ruskea GND -nastaan

Vaihe 7: PWM -servonastaliitäntä

Napsauta ja zoomaa yllä olevaa kuvaa nähdäksesi nastakartoituksen PCA9685: n ja servojen välillä

PS: Käytät vain 12CH: ta 16 CH: sta tähän projektiin, joten sinulla on vielä 4CH jäljellä laajennusta varten, kuten tutka -servon asettaminen tai nerf -räjäytysaseen asentaminen… Laita vain lisäkoodi arduinoon ja NodeMCU: han

Vaihe 8: Elektroniset osat (UBEC)

3A-UBEC on kytkinmuotoinen DC-DC-säädin, joka toimitetaan 2-6-kennoisen litiumakun (tai 5-18-kennoisen NiMh /NiCd-akun) kanssa, ja se tuottaa tasaisen turvallisen jännitteen vastaanottimelle, gyroskoopille ja servoille. Sopii erittäin hyvin RC -helikopterille. Verrattuna lineaariseen tilaan UBEC, kytkentätilan UBEC: n kokonaistehokkuus on korkeampi.

Tässä projektissa käytämme sitä kaikkien servojen virtalähteeksi, sillä on suodatus, joten se vähentää melua, joka voi aiheuttaa moottorin häiriön, ja sillä on suuri vahvistin, joka riittää nostamaan robotin kuorman.

Hae tästä Aliexpressistä napsauttamalla tätä

Nastaliitäntä:

1. UBEC (+) PUNAINEN lähtöliitin ulos PCA9685 Servo (PWM) -tehoon V+
2. UBEC (-) MUSTA Lähtötappi ulos PCA9685 Servo (PWM) -teholle GND
3. UBEC (+) PUNAINEN tulo akun (+) nastaan
4. UBEC (-) MUSTA tulo kytkintappiin

Vaihe 9: Elektroniset osat (DC-DC Mini Stepdown)

Siinä on melkein sama toiminto UBEC: n kanssa, mutta tämä on vain yksinkertainen DC-DC-askelmoduuli. Siinä on potenssimittari, jonka avulla voimme säätää V (+) -lähtöä 1V: sta 17V: iin, eikä siinä ole suodatusta.

etsi tästä Aliexpressistä napsauttamalla tätä

PS: Muista siis, ennen kuin käytät sitä, säädä V (+) -lähtö 5 V: n lähtöön DC -voltimittarilla

Nastaliitäntä:

1. Minivaihe (+) IN akkuun (+)
2. Minivaihe (-) IN kytkintappiin
3. Mini stepdown (+) OUT rinnakkain NodeMCU (5V), Arduino nano (5V) ja PCA9685 (VCC) nastan kanssa
4. Mini stepdown (-) OUT rinnakkain NodeMCU (G), Arduino nano (GND) ja PCA9685 (GND) nastan kanssa

Vaihe 10: Muu elektroninen osa

Tarvitset noin (enintään 20 kaapelia) naaras -naarasliitin (Aliexpress -hyppyjohdinhaku)

Itselukittuva painokytkin tai u voi käyttää muun tyyppistä kytkintä (Aliexpressin itselukittuva kytkinhaku)

ja pari JST-liitintä akusta kytkimeen ja UBEC/DC-DC-sammutus (Aliexpress JST -liitinhaku)

Vaihe 11: Virtalähde

On paljon virtalähdettä, jota voit käyttää, mieluummin käytän ladattavaa lipo 3S -akkua. Siinä on 11, 1 voltin virta ja 500 mAh tai enemmän kapasiteettia (ei liikaa, joten se voi olla kevyempi).

Mutta 3S lipon käyttäminen vaatii laturin, eikä se ole halpaa, joten… voit käyttää muuta virtalähdettä, kuten AAA -paristoa, ja voit käyttää sarja -6 AAA -paristoa, jotta se voi tuottaa noin 9 V: n virtalähteen, ja mielestäni se riittää tälle robotille.

Napsauta tästä ja etsi Lipo 3S -akku Aliexpressistä

Napsauta tästä etsiäksesi Lipo -laturia

Hae tästä 6xAAA -paristopidike Aliexpressistä napsauttamalla tätä

Vaihe 12: Lankakaavio

Napsauta ja zoomaa yllä olevaa kuvaa nähdäksesi kaikki tämän projektin lankakaaviot

PS: u tarvitset juotosta johonkin osaan ja laita kumipää supistumaan sen tiivistämiseksi virtakytkimen, UBEC: n ja DC-DC: n välisen yhteyden poistamiseksi.

Vaihe 13: Koodaus ja alkuasento

Kytke arduino nano mini-USB-liitännällä USB-kaapeliin (mutta älä unohda irrottaa kaikkia nastoja wemos D1 mini- ja DC-DC-sammutukseen) ja avaa "spider_driver_open_v3_ESP8266_Rev280918.ino" ja salama se Arduino nano -laitteeseen, mutta älä t unohda valita arduino -kortti Arduino nano -laitteeseen ja valita oikea portti.

Seuraavaksi liitä Wemos D1 mini tietokoneeseen mikro-USB-liitännällä USB-liitäntään (älä myöskään unohda irrottaa kaikkia nastoja DC-DC-sammutukseen ja Arduino nano -laitteeseen). Avaa sitten "QuadrupetV2_310319_fix_connection_issue.ino" ja väläytä se taululle, mutta ennen sitä myy oikea kortti ja valitse oikea portti (lisätietoja palaa vaiheeseen 3)

Kun olet valmis, voit kiinnittää kaikki nastat uudelleen arduino nanon, wemos D1 minin ja DC-DC-askelman väliin ja käynnistää robotin oikean alkuasennon säätämiseksi.

ALKUPOSI (Katso yllä oleva kuva) säädä kaikki jalat mahdollisimman lähelle yllä olevaa kuvaa.

Kun olet käynnistänyt robotin, jos jalkojen asento ei ole sama kuin yllä olevassa kuvassa, mitä tarvitset:

1. Irrota servosarvi ja irrota servosarvi servosta.
2. käännä jalkaa, kunnes se on tarpeeksi lähellä alkuperäisessä asennossa
3. kiinnitä servosarvi ja miehitä se uudelleen
4. tee se kaikille miss match -jaloille

PS:

1. QuadrupetV2_310419_fix_connection_issue.ino on jo korjannut jonkin ongelman, kuten vaikeasti yhdistettävän (wifi) ja verkkosivun renderöinnin epäonnistuneen, sillä jos päivität vanhemman ohjelman ennen 31.3.2019, lataa se uudelleen yllä

2. on asennettava lisäkirjasto (kopioi se kirjastokansioon)

   • github.com/wimleers/flexitimer2
   • github.com/adafruit/Adafruit-PWM-Servo-Dri…
   • github.com/kroimon/Arduino-SerialCommand

Vaihe 14: Robotin hallinta

Koska tästä robotista on tullut WIFI -tukiasema, tarvitset vain seuraavat asiat:

1. Käynnistä robotti
2. Avaa wifi -asetus älypuhelimellasi
3. Yhdistä SpiderRobo -tukiasemaan salasanalla "12345678"
4. Avaa älypuhelimesi verkkoselain ja kirjoita

Nyt robotti on valmis ottamaan komennon…

Vaihe 15: Kenelle on ongelmia verkkosivun avaamisessa tai tukiasemaan yhdistämisessä

OLEN KORJANNUT TÄMÄN ONGELMAN LATAA SE UUDELLEEN VAIHEESTA YLLÄ (korjaus @ 31.4.2019)

Joillakin Wemos D1 -minoklooneilla on huono tai viallinen ESP, ja se aiheuttaa:- Vaikea muodostaa yhteys tukiasemaan

- Sivun avaaminen epäonnistui

- Lataus ei päättynyt

Katso tarkemmin yllä oleva videoni…