Jasper Arxino Hexapod: Hatua 8 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Tarehe ya Mradi: Novemba 2018

MUHTASARI (JASPER)

Mguu sita, servo tatu kwa mguu, mfumo wa harakati 18 za servo zinazodhibitiwa na Arduino Mega. Servos imeunganishwa kupitia ngao ya sensorer ya Arduino Mega V2. Mawasiliano na Hexapod kupitia moduli ya Bluetooth BT12 inazungumza na programu ya bespoke ya Android. Mfumo unaotumiwa na 2 x 18650, 3400mAh, na 2 x 2400mA betri iliyowekwa kila iliyoshikiliwa na Velcro chini ya mwili wa hexapod. Kitufe cha kubadili nguvu kwa mifumo yote ya Servo na Udhibiti hutolewa kama vile nguvu ya kijani iliyoongozwa kwenye taa ya kiashiria juu ya kichwa cha hexapod. Amri hurudiwa kwa onyesho la 16x2 LCD. Kulisha video, pete nyepesi, na kuzuia kikwazo cha ultrasonic ziko kwenye kichwa.

KUMBUKA: Kwa sababu ya akili timamu napendekeza utumiaji wa servos bora, nilianza na servos za MG995, 20 kati yao, 11 kati yao ambayo yamechomwa, imepoteza uwezo wa kituo, au imeacha kufanya kazi tu.

www.youtube.com/embed/ejzGMVskKec

Hatua ya 1: VIFAA

1. 20 x DS3218 servos

2. Kitanda cha msingi cha Hexapod

3. 1x Arduino Mega R3

4. 1x Arduino Mega sensor ngao v2

5. 1 x 2 bay mmiliki wa betri 18650

6. 2 x kubadili pole mbili

7. Kijani kilichoongozwa na kijani na kipinga cha 220kohm

8. 2 x 6v 2800mAh vifurushi vya betri na Velcro fixing

9. 2 x 18650 x 3400mAh betri

10. 1x HC-SR04 moduli ya Sonar

11. 1x BT12 moduli ya Bluetooth

12. 1 x Arduino V3 NodeMcu Lua WIFI ESP8266 12E IOT bodi ya maendeleo

13. 1 x Arducam Mini Module Shield Camera na OV2640 2 Megapixels Lens

14. 1 x Pixie Neon 16 pete ya taa ya LCD

15. 1 x 16x2 ya kuonyesha LCD na adapta ya IIC iliyounganishwa.

16. 1 x 5v kuziba nguvu kwa Arduino Mega

17. 1 x 5v kuziba ndogo ya USB kwa moduli ya NodeMcu.

18. 1 x DC kwa moduli ya kubadilisha fedha ya DC Buck

19. 1 x 70mm x 120mm x 39mm mraba mweusi sanduku la plastiki (Mwili)

20. 1 x 70mm x 50mm x 70mm sanduku la plastiki nyeusi (Kichwa)

21. 4 x 40mm ya kusimama kwa shaba ya M3 pamoja na vifaa 4 vya kupumzika kwa mpira

22. Kamba anuwai za kuruka kiume hadi kiume, solder, screws m3 na bolts, na, gundi moto

Mwendo wa miguu kwa kutumia mantiki ya bespoke. Harakati za kamera kupitia servos mbili huru zinazojitoa juu, chini, kushoto, kulia na katikati. Kamera inayodhibitiwa na unganisho la WIFI, ikionyeshwa kwenye mtazamo wa WebView katika Programu ya Android.

Hatua ya 2: SERVOS

Kila mmoja ana kiwango cha juu cha digrii 180 hadi

harakati ya chini ya digrii 0.

Kila servo inayotambuliwa na mchanganyiko wa nambari tatu, LegCFT; ambapo C ni mwili (COXA), F ni paja (FEMUR), na T ni kiwiko (TIBIA), kwa hivyo 410 ingemaanisha mguu wa nne na Tibia servo, vile vile 411 ingerejelea mguu wa nne na Tibia servo. Mlolongo wa hesabu itakuwa 100 hadi 611. Kila mguu wa servo kuwa na mguu unaotegemea mpira kwa athari ya mto na kutoa mtego mzuri.

Mguu 1: 100, 110, 111 Mbele

Mguu 2: 200, 210, 211 mguu2-mguu1

Mguu 3: 300, 310, 311 mguu4-mguu3

Mguu 4: 400, 410, 411 mguu6-mguu5

Mguu 5: 500, 510, 511 Nyuma

Mguu 6: 600, 610, 611

Nafasi chaguo-msingi kwa Coax Servos zote ni digrii 90.

Msimamo wa msingi kwa Femur Servos ni digrii 90, digrii 45 ndio nafasi ya kupumzika.

Nafasi chaguo-msingi ya Tibia Servos kwa miguu yote ni digrii 90, miguu 1, 3, na 5 tumia digrii 175 kama nafasi ya kupumzika na miguu 2, 4, na 6 tumia digrii 5.

Shingo 1: 700 Imepungua hadi digrii 75 hadi 105 kwa harakati ya juu na chini

Shingo 2: 800 Imepungua hadi digrii 45 hadi 135 kwa harakati za kushoto na kulia

Harakati ya Servo imepunguzwa kwa tatu "huandika" kabla ya kucheleweshwa kwa 10-millisecond kuingizwa, kabla ya amri zaidi za "kuandika" kutolewa. Hii husaidia kupunguza mzigo kwenye betri.

Hatua ya 3: AMRI

A = Stop - Simama katika nafasi chaguomsingi.

B = mbele - tembea_ mbele

C = kurudi nyuma - tembea_ kurudi nyuma

D = kulia - pinduka_kulia

E = kushoto - pinduka_ kushoto

F = harakati za upande wa kushoto - kaa_ kushoto

G = harakati ya upande wa kulia - kaa_kulia

H = Mgongo_ya nyuma (miguu 1 na 2 kwa kiwango cha juu, miguu 3 na 4 bila msimamo, miguu 5 na 6 kwa nafasi ya chini)

I = Mbele_kilala (miguu 1 na 2 katika nafasi ya chini, miguu 3 na 4 katika hali ya upande wowote, miguu 5 na 6 katika nafasi ya juu)

J = kamera iliyohifadhiwa - katikati (Shingo 1 na Shingo 2 katikati ya msimamo, nafasi ya msingi)

K = kamera kushoto - kushoto_kushoto (Shingo 1, nafasi ya katikati, Neck 2 nafasi ya chini ya servo)

L = kamera kulia - pan_right (Neck 1, nafasi ya katikati, Neck 2 nafasi ya juu ya servo)

M = kamera juu - pan_up (Neck 1 nafasi ya juu, Neck 2 servo katikati nafasi)

N = kamera chini - pan_down (nafasi ya chini ya Neck 1, nafasi ya katikati ya Neck 2)

O = Kupumzika (Hexapod) inakaa kwenye vifaa.

P = Kusimama - Hexapod inasimama kwa nafasi ya msingi.

Q = Taa imezimwa

R = Nuru ya kijani kwenye pete ya taa ya Pixie Neon.

S = Taa nyekundu kwenye pete ya taa ya Pixie Neon.

T = taa ya samawati kwenye pete ya taa ya Pixie Neon.

U = Nuru nyeupe kwenye pete ya taa ya Pixie Neon.

V = Miguu ya mbele ikipunga.

W = Pembe ya Sauti.

X = Fagia kichwa kutoka kushoto kwenda kulia.

Y = Cheza Tune.

Hatua ya 4: HARAKATI

Nafasi ya Coax servo ni ya urefu kwa mhimili wa mwili kwa moja kwa moja mbele ni digrii 0 na moja kwa moja nyuma ni nyuzi 180. Walakini, Coax hii na servos zingine zote zingepunguzwa hadi digrii 45 hadi 135.

Kusonga kwa miguu mbele, nyuma, kushoto na kulia yote yangeanza kwa kuinua mguu kwa kutumia servem ya Femur na Tibia, halafu ikifuatiwa na harakati ya mwili wa servo, na mwishowe kupunguzwa kwa mguu huo huo tena kutumia Femur na Tibia servos.

Mbele na Ugeuke

Kusonga mbele au kurudi nyuma hufanya kazi kwa jozi, 1 na 2, 3 na 4, 5 na 6. Harakati rahisi ya mbele ina miguu 1 na 2 inayohama kutoka kwa nafasi yao ya sasa hadi mbele zaidi iwezekanavyo, halafu miguu 3 na 4, na mwishowe miguu 5 na 6 hurudia hatua sawa. Kisha servos zote sita za Coax zinahama kutoka kwa nafasi hii ya mbele hadi kwenye nafasi yao ya kuanza. Nyuma ya mchakato huu hutumiwa kusonga nyuma. Kama sehemu ya mchakato wa kusonga mbele kitengo cha ultrasonic cha HC_SR04 kitaangalia vizuizi mbele na ikiwa mtu atapatikana geuza Hexapod iwe kushoto au kulia bila mpangilio.

Kushoto na kulia

Kusonga jozi la mguu wa kushoto au kulia hufanya kazi pamoja lakini kwa mwelekeo tofauti. Kwa hivyo, kwa mfano kugeuza mguu wa kulia 1 huenda kutoka nafasi ya sasa kurudi kwenye nafasi ya digrii 135 wakati mguu 2 unasonga mbele hadi nafasi ya digrii 45. Hii inarudiwa kwa jozi za miguu 3 na 4, na miguu 5 na 6. Wakati huo servos ya Coax huhamisha nafasi yao ya asili kurudi kwenye nafasi yao mpya kwa kufanya hivyo kupotosha mwili kuelekea mwelekeo wa harakati, yaani. haki. Utaratibu huu unaendelea hadi mzunguko unaohitajika kushoto ukamilike. Ubadilishaji wa mchakato huu hutumiwa kugeukia kushoto, kwa hivyo mguu 1 unasonga kutoka nafasi yake ya sasa mbele hadi nafasi ya digrii 45, wakati mguu 2 unarudi nyuma hadi nafasi ya digrii 135.

Simama na Upumzike

Mchakato huu wote hautumii servo ya Coax ya miguu yoyote, kwa hivyo kusimama servo ya Tibia, kwa miguu yote, huhama kutoka nafasi yake ya sasa hadi digrii zake za juu za 45, wakati kupumzika hizo huduma za Femur zinahamia kwa chini kabisa. nafasi, nyuzi 175 au 5. Harakati sawa inatumika kwa servos ya Tibia ambayo huenda kwa kiwango cha juu cha digrii 45, kwa kusimama, na kiwango cha chini chao, yaani. 175 au 5 digrii kwa kupumzika.

Crouch Mbele na Crouch Nyuma

Hapa tena michakato ni picha za kioo za kila mmoja. Kwa kubembeleza mbele, miguu 1 na 2 ziko katika nafasi yao ya chini kabisa, wakati miguu 5 na 6 ziko katika nafasi yao ya juu zaidi. Katika visa vyote viwili miguu 4 na 5 huchukua msimamo wa upande wowote ambao unalingana na miguu huweka 1 na 2 na 5 na 6. Kwa kuinama miguu ya nyuma 1 na 2 ziko katika nafasi yao ya juu wakati miguu 5 na 6 ziko katika nafasi yao ya chini kabisa.

Hatua ya 5: KAMERA YA Kichwa / MWANA

Kichwa kitakuwa na sanduku la plastiki mraba 38mm x 38mm x 38mm na kifuniko kinachoweza kutolewa. Sanduku / kichwa kitakuwa na mwendo mdogo wa wima na usawa. Harakati zitapatikana kwa kutumia servos mbili, moja imeambatanishwa na mwili wa roboti na ya pili kushikamana na mwili wa kwanza wa servos na mkono wake umeambatanishwa na kichwa. 7.4v iliyotolewa na betri mbili 18650 itawezesha Arduino V3 NodeMcu Lua WIFI ESP8266 12E IOT bodi ya maendeleo DEVKIT, iliyoshikamana na Arducam Mini Module Camera Shield na OV2640 2 Megapixels Lens. Mpangilio huu utaruhusu roboti kugundua vizuizi na kutiririsha video moja kwa moja kupitia kwenye bodi ya Wi-Fi. Sonar akitumia HC-SR04 na habari inayowezekana ya usimamizi wa mwanga ingerejea kwa Arduino Mega.

Asante yangu kwa Dmainmun kwa nakala yake ya Arducam Instructables, ambayo ilisaidia sana katika uelewa wangu wa kwanza juu ya jinsi Arducam inavyoweza kutumiwa kutiririsha video.

Betri

Iliamuliwa kutumia vifurushi viwili vya betri, moja kwa vifaa vya kichwa na bodi ya Arduino Mega, na kifurushi cha pili kusambaza nguvu kwa servos zote. Pakiti ya kwanza ilikuwa na 2 x 18650 3400mAh betri zinazosambaza 7.4v. Kifurushi cha pili kilikuwa na pakiti za betri 2 x 6V 2800mAh zilizounganishwa sambamba na hivyo kutoa ugavi wa 6.4V lakini kuongezeka kwa uwezo wa 5600mAh kushikamana na upande wa chini wa Hexapod ukitumia Velcro strips.

Hatua ya 6: UENDESHAJI WA MIGUU

Silaha zinaweza kufanya kazi kwa jozi au moja. Kila mkono unajumuisha pamoja ya mwili inayoitwa Coax na harakati ya digrii 45 hadi 135, kiunga cha paja kinachoitwa Femur, na harakati ya digrii 45 hadi 135, na mwishowe mshikamano wa kiwiko unaoitwa Tibia, au mtekelezaji wa mwisho, na harakati ya digrii 45 hadi 135. Programu ya Bespoke iliandikwa ili kutoa mwendo wa miguu.

Aina za harakati za mguu:

Kwa Coax, digrii 45 zinatazama nyuma kutoka kwa kichwa, digrii 90 ni msimamo wa upande wowote, na digrii 135 zinaelekea mbele.

Kwa Femur, digrii 45 ni nafasi ya juu kabisa kutoka ardhini, digrii 90 ni msimamo wa upande wowote, na digrii 135 ni nafasi ya chini kabisa kutoka ardhini.

Kwa Tibia, digrii 45 ni nafasi ya mbali zaidi kutoka kwa mwili, digrii 90 ni msimamo wa upande wowote, na digrii 135 ni nafasi ya karibu ya mwili.

Fikiria kwamba servos zote ziko katika msimamo wa upande wowote, digrii 90.

Songa mbele: Mguu 1 na 2, Femur kuinua hadi digrii 135, Coax huenda kwa digrii 45, Tibia inasonga hadi digrii 45 mbali zaidi kutoka kwa mwili, Femur hupungua hadi digrii 45. Hii inarudiwa kwa jozi la mguu 3 na 4, na jozi la mguu 5 na 6. Seros zote 6 za Coax huhama kutoka digrii 45 kurudi nyuma hadi digrii 90, msimamo wa upande wowote, servos zote 6 za Femur huhama kutoka nyuzi 45 hadi digrii 90, msimamo wa upande wowote. Mwishowe, servos zote za Tibia huinuka kutoka digrii 45 hadi digrii 90, msimamo wa upande wowote.

Reverse: Kuanzia na miguu 5 na 6, kisha 3 na 4, na mwishowe miguu 1 na 2, vinginevyo harakati ni sawa kwa Coax, Femur, na Tibia.

Kushoto: Miguu 1, 3, na 5 huenda kwa mwelekeo wa nyuma, wakati miguu 2, 4, na 6 inasonga mbele. Harakati za mbele na za nyuma zinafanana na harakati ya kiwango cha mbele na cha nyuma. Ili kumaliza zamu zote sita za Coax, songa digrii 45 ambazo zinageuza mwili.

Kulia: Miguu 2, 4, na 6 inasonga mbele, wakati miguu 1, 3, na 5 inasonga mbele. Harakati za mbele na za nyuma zinafanana na harakati ya kiwango cha mbele na nyuma. Harakati ya kakao ni sawa na hapo juu lakini kwa mwelekeo wa nyuma.

Pumziko: Coax zote na servos za Femur katika hali ya kutokuwa na msimamo, servos zote za Tibia katika nafasi ya chini kabisa digrii 45, zikigonga vyema miguu ya mbele, ya kati na ya nyuma.

Crouch nyuma, simama mbele: Miguu 1 na 2 katika nafasi ya juu, miguu 3 na 4 kwa upande wowote, na miguu 5 na 6 katika nafasi ya chini.

Simama nyuma, crouch mbele: Miguu 1 na nafasi ya chini kabisa, miguu 3 na 4 kwa upande wowote, na miguu 5 na 6 katika nafasi ya juu.

Kaa kushoto: Miguu 1 na 5 inainua na kupanua nje kwenda kushoto, wakati huo huo miguu 2 na 6 inua na mkataba chini ya mwili. Na miguu hii yote minne chini Tibias wote wanarudi kwenye msimamo wao wa kutokuwamo. Mwishowe miguu 3 na 4 inarudia mchakato huo.

Kaa kulia: Miguu 2 na 6 inainua na panua nje kulia, wakati huo huo miguu 1 na 5 inainua na mkataba chini ya mwili. Na miguu hii yote minne chini Tibias wote wanarudi kwenye msimamo wao wa kutokuwamo. Mwishowe miguu 3 na 4 inarudia mchakato huo.

Harakati ya kichwa cha kushoto: shingo 1 servo 45 digrii. Servos zote mbili zinarudi katika hali 90 ya kutokua upande wowote.

Mwendo wa kichwa cha kulia: shingo 1 servo digrii 135

Kusonga kwa kichwa: shingo 2 servo digrii 45

Kusonga chini kwa kichwa: shingo 2 servo digrii 135

Harakati ya kichwa cha sufuria: shingo 2 huenda kutoka digrii 45 hadi 135

SERVOS

Baada ya kujaribu awali MG995 na MG996 servos ambapo zote zilibadilishwa. Huduma zote 20 ambazo zilibadilishwa na DS32228 20kg servos ambazo zilitoa kuboreshwa kwa kiwango cha juu na kuongeza uwezo wa mzigo.

Ni muhimu kujaribu kila servo kwa kutumia programu inayofaa ya majaribio. Nilibadilisha mpango rahisi wa mfano wa "kufagia" kujaribu haswa kwa nafasi 0, 90, na 180, utaratibu huu wa majaribio uliendeshwa kwa kiwango cha chini cha dakika 5 kwa kila servo kisha nikarudia siku moja baadaye.

KUMBUKA: Kutumia bodi ya kawaida ya Arduino Uno inayotumiwa na kebo ya USB haiwezi kutoa voltage ya kutosha kuendesha huduma fulani. Niligundua kuwa 4.85v servo iliyopokea kutoka kwa Uno ilisababisha tabia isiyo sawa na huduma za DS3218, ikiongeza voltage hii hadi 5.05v iliponya shida hii. Kwa hivyo, niliamua kuendesha servos saa 6v. Mwishowe niligundua kuwa voltage ya 6.4v ilikuwa muhimu kwani 6v ilisababisha tabia isiyo sawa ya servos.

Hatua ya 7: UJENZI

MIGUU

Ilianza na kuwekewa kwa sehemu za vifaa vya Hexapod. Pembe zote za duara za servo zilihitaji kupanuka kwa shimo la kukazia katika ncha zote za Femur na mashimo yote ya Coax. Kila pembe ya servo iliambatanishwa na Coax yake inayofanana na Femur na visu nne na screw ya tano kupitia katikati ya kichwa cha servo. Miili yote ya servo ambayo imeunganishwa kwa kutumia bolts nne na karanga. Mlima wa Coax, kwa kila miguu sita, ulikuwa na fani iliyoambatanishwa chini ya upandaji kwa kutumia bolt moja na nati. Kila upandaji wa sero ya Coax uliambatanishwa, kwa kutumia bolts nne na karanga, kwa upandaji wake wa Femur na upandaji huu ukizungushwa nyuzi 90. Kichwa cha servo ya Femur kiliambatanishwa kwa upande mmoja wa mkono wa Femur na upande wa pili wa Femur ulioshikamana na kichwa cha Tibia servo. Sehemu sita za Tibia ziliunganishwa juu ya miguu sita na bolts nne na karanga. Kila mtendaji wa mwisho wa mguu alifunikwa na buti laini ya mpira ili kutoa mtego wa ziada. Ilibainika kuwa pembe iliyotolewa ya servo ilikuwa kubwa sana kuweza kuingiliana kwenye unganisho la Coax, Femur, na Tibia kwa hivyo mashimo yote ya katikati yaliongezwa hadi 9mm. Shukrani zangu kwa "Toglefritz" kwa Capers II yake inayoweza kufundishwa kuhusu vitu vya ujenzi wa Hexapod kit. Niliondoka kwenye ujenzi katika eneo moja ambayo ni kushikamana kwa pembe za servo kwa ncha zote za Femur. Niliamua kupanua shimo la katikati la Femur ili kuruhusu katikati ya pembe ya servo kupita kupitia hii na kuipatia pembe ya servo nguvu ya ziada kwani ilikuwa karibu na servo na viungo hivi viwili vilipata wakati wa juu. Kila pembe ya servo ilikuwa imeambatanishwa na Femur ikitumia visu mbili za kujigonga za M2.2, mwisho wa visu hizi kuondolewa na kuwekwa gorofa. Bolts zote za M3 zilikuwa zimefungwa vizuri.

MWILI

Mwili una sahani mbili kila moja ikiwa na mashimo sita, kila shimo linatumiwa kushikamana na pembe ya sero ya Coax. Betri mbili za 6V 2800mAh ziliambatanishwa chini ya bamba la chini kwa kutumia Velcro. Vipande vinne vya M3 vinavyoendelea kupita tu chini ya kishika cha betri viliambatanishwa, kila moja ikiwa na buti laini ya mpira iliyoteleza chini, hii hutoa msingi thabiti ambao Hexapod inaweza kupumzika. Sehemu ya juu ya bamba la chini ina Arduino Mega na ngao yake ya Sensor iliyounganishwa kwa kutumia visimamisho vinne vya 5mm. Juu ya bamba la chini kulikuwa na urefu wa 4 x M3 kusimama kwa urefu wa 6cm, hizi zilizunguka Arduino Mega na kutoa msaada kwa bamba la juu. Sahani ya juu ilikuwa na sanduku la 120mm x 70mm x 30mm lililounganishwa nayo, hii itakuwa nyumba ya kwanza ya servos ya shingo, na skrini ya LCD. Ghuba 2 la pili, mmiliki wa betri 2 x 18650 aliambatanishwa chini ya bamba la juu nyuma ya ubao wa Arduino Mega unaoelekea mbele ya Hexapod.

Sahani ya juu ina pembe sita za servo kila moja imeambatanishwa na screws nne za M2.2. Juu ya sahani imewekwa sanduku la 70mm x 120mm x 30mm ambamo 2 wadogowadogo wa betri 18650, swichi mbili za pole, LED ya kijani, na onyesho la LCD la IC2 16 x 2. Kwa kuongezea, servo ya kwanza ya shingo pia imewekwa, nguvu na kebo ya data ya servo ya shingo ya pili hupita kupitia shimo kulisha servo ya pili na moduli ya Arduino V3 NodeMcu. Cable zaidi ya data hupita kwenye kisanduku cha juu na inalisha moduli ya ultrasonic ya HC-SR04, tena iko kichwani. Data ya pili na kebo ya nguvu pia imepita kichwani ili kuwezesha pete iliyoongozwa na pixie.

Kamba mbili za data za servo na kebo ya data ya HC-SR04 hulishwa kupitia bamba la juu wakati moduli ya Bluetooth imeshikamana chini ya bamba kwa kutumia pedi ya fomu ya neon na gundi moto. Usimamizi wa kebo ya nyaya 18 zilizobaki za data ya servo lazima iwe mahali kabla ya jaribio lolote la kurekebisha sahani ya juu kwa bamba la chini ukitumia visu 4 x M3 ambazo zinafaa kwenye vituo vya 4 x M3 vilivyowekwa kwenye bamba la chini. Kama sehemu ya mchakato wa juu wa kushikilia sahani ya chini, servos zote za Coax lazima pia ziwekwe kwenye nafasi yao sahihi na kubeba ndani ya shimo la sahani ya chini na kichwa cha servo kinachofaa kwenye pembe ya sahani ya juu. Mara tu zimefungwa vilele vya servos sita za Coax zinalindwa na screws 6 M3. Kwa sababu ya msimamo wa pembe za servo kwa servos sita za Coax 4 x M3 stand offs zinahitajika kupunguzwa kwa urefu na 2mm, ili fani za Coax servo ziketi sawasawa kwenye bamba la chini.

Kichwa

Kichwa kina digrii mbili za digrii 90 kwa kila mmoja, moja imewekwa kwenye sanduku lililounganishwa na bamba la juu, na ya pili imeambatishwa kwa ya kwanza kupitia pembe ya servo ikitumia sehemu ya umbo la U ya sahani ya shaba. Pembe ya pili ya servo imeshikamana na bracket yenye umbo la L ambayo yenyewe imeunganishwa na sanduku la 70mm x 70mm x 50mm na bolts mbili na karanga. Sanduku linaunda kichwa, ndani ambayo imewekwa kamera ya Ardcam, moduli ya ultrasonic ya HC-SR04, na moduli ya Arduino V3 NodeMcu, na nguvu ya LED. Wote moduli ya ultrasonic hupitisha na kupokea vichwa vya sensorer vinajitokeza mbele ya sanduku kama lensi ya kamera. Karibu na lensi nje ya sanduku kuna pete ya 16 Nero pixie ya LCD. NodeMcu LED ya nguvu inaonekana kupitia shimo kwenye bamba la nyuma la kichwa, kebo ya nguvu, kebo ya data ya moduli ya ultrasonic, na nyaya za nguvu za data za pixie Neon zinaingia kupitia shimo kati ya bamba la nyuma na sahani ya kichwa.

UMEME

Michoro ifuatayo ya Fritzing inaonyesha mwili na kichwa cha elektroniki. Mistari ya VCC na GRD haionyeshwi kwa servos 20 kusaidia uwazi wa mchoro. Moduli ya Bluetooth, kupitia App ya Android., Inadhibiti mwendo wa Hexapod pamoja na servos za shingo yake. Moduli ya WIFI ya Arduino NodeMcu inadhibiti moduli ya kamera ya Arducam. Servos zote zimeambatanishwa na ngao ya sensorer ya Arduino kupitia kitalu kimoja kilicho na VCC, GRD, na laini za ishara. Kamba za kuruka za kawaida za 20cm za DuPont hutumiwa kuunganisha Bluetooth BT12, HC-SR04, na IC2 LCD.

KUSALIMISHA MIGUU

Hii ni moja ya maeneo magumu zaidi ya maandalizi kabla ya kufanya kazi kwenye harakati za Hexapod. Wazo la awali ni kuweka miguu yote kwa yafuatayo, Coax servos digrii 90, Femur servos hadi digrii 90, na Tibia servos imewekwa 90 na msimamo wa mguu wa mwili umewekwa digrii 105 kwa miguu 2, 4, na 6, na digrii 75 kwa miguu 1, 3 na 5. Hexapod iliwekwa juu ya uso ulio sawa juu ya vifaa vinne chini ya nyumba ya betri. Ni miguu ambayo imewekwa kwa umbali wa usawa kati ya kila mguu na kwa umbali sawa kutoka kwa mwili. Nafasi hizi zote ambazo zimewekwa alama kwenye uso wa kiwango. Wakati wa ujenzi wa miguu hatua ya kati ya kila servo ilipatikana, hii inapaswa kuwa nafasi ya digrii 90 za servos. Nafasi hii chaguo-msingi ya digrii 90 hutumiwa na servos zote.

Coax servos 2 na 5 nyuso za ndani ni sawa na kila mmoja, hii huenda kwa servos 1 na 6, na 3 na 4. Seros zote za Femur na Coax zimewekwa pamoja kwa digrii 90 kwa kila mmoja wakati wa awamu ya ujenzi. Seros zote za Femur zina mkono wa Femur ulioambatanishwa nao kwa pembe ya digrii 90. Huduma zote za Tibia zimeunganishwa na Tibia kwa digrii 90. 2, 4, na 6 Tibia servos zimeambatanishwa na mkono wa Femur kwa digrii 105, wakati Tibia servos 1, 3, na 5 zimeambatanishwa na mkono wa Femur kwa digrii 75.

Ni muhimu kutambua kwamba wakati wa kupima, servos zote zinapaswa kufuatiliwa kwa hali ya joto, servo moto inamaanisha servo inafanya kazi kwa bidii sana na inaweza kushindwa, servos nyingi zitakuwa na joto kwa kugusa.

Usawazishaji wa awali ni kuhamisha Hexapod kutoka mahali pake pa kupumzika, baada ya kuwashwa, kwenda kwenye nafasi ya kusimama ambayo ni thabiti, thabiti, kiwango, na muhimu zaidi hakuna servos iliyo juu ya joto. Ili kudumisha msimamo thabiti, ni muhimu kuandika kwa kila servo na kuchelewesha chini ya milliseconds 20, milliseconds 10 zilitumika. Servos zote zinaweza kusonga tu kutoka digrii 0 hadi 180 na kutoka digrii 180 kurudi 0, kwa hivyo kwa Femur servos 0 na digrii 180 ni wima na digrii 90 ni usawa.

Kabla ya kushikamana na kila servo uandishi wa uanzishaji ulitumwa kwa kila moja ya servos zilizoainishwa hapo awali na kuipatia upeo wake wa sasa wa kupumzika, yaani. nafasi ya sasa servo iko wakati unapumzika. Hii ilikuwa digrii 90 kwa servos zote za Coax, digrii 55 kwa Femur na Tibia servos 1, 3 na 5, na digrii 125 za Femur na Tibia servos 2, 4, na 6.

Ni muhimu kutambua kwamba betri zinapaswa kushtakiwa kikamilifu wakati wa kuanza kwa kikao cha upimaji.

Hexapod daima huanza kutoka nafasi ya kupumzika, mwili mzima ukisaidiwa na miguu minne. Kutoka kwa nafasi hii servos zote za Femur na Tibia zimepigwa baiskeli kutoka nafasi zao za kuanza hadi msimamo wao wa kusimama, wakati huo servos zote ziko kwenye digrii 90. Kukamilisha nafasi ya kusimama amri ya "kusimama" imetolewa amri hii inahitaji miguu yote kuinua na kukaa tena katika seti mbili za harakati tatu za miguu, miguu 1, 5, na 4, na 2, 6 na 3.

Hatua ya 8: SOFTWARE

Programu hiyo ina sehemu tatu, sehemu ya kwanza ni nambari ya Arduino inayoendesha Arduino Mega, sehemu ya pili ni nambari ya Arduino inayoendesha moduli ya NodeMcu kichwani. Mawasiliano ni kupitia kitengo cha Bluetooth BT12 ambacho hupokea amri kutoka kwa kompyuta kibao ya Android, ambayo ni Samsung Tab 2, ambayo inaendesha programu tumizi ya Android Studio. Ni programu tumizi hii inayotuma amri kwa Hexapod. Maombi sawa pia hupokea malisho ya video ya moja kwa moja kutoka kwa moduli ya NodeMcu kupitia iliyojengwa katika WIFI.

CODE YA ANDROID

Nambari ya bespoke ya Android, iliyotengenezwa kwa kutumia Studio ya Android, hutoa jukwaa ambalo programu ya skrini mbili inaendeshwa. Programu ina skrini mbili, skrini kuu inamruhusu mtumiaji kutoa amri kwa Hexapod na angalia malisho ya video kutoka kichwa cha hexapod. Skrini ya pili, inayopatikana kupitia kitufe cha WIFI, inaruhusu mtumiaji kuungana na hexapod Bluetooth ya kwanza na pili mahali pa moto cha WIFI ambayo hutolewa na kadi ya NodeMCU Arduino kwenye kichwa cha hexapod. Maombi hutuma amri moja ya barua, kupitia serial 9600 Baud, kutoka kwa Ubao kupitia Bluetooth iliyoingizwa kwa BT12 Bluetooth iliyounganishwa na hexapod.

KANUNI YA ARDUINO

Utengenezaji wa nambari ulianza na maendeleo ya programu ya majaribio ambayo ilitengenezwa kujaribu kazi za kimsingi za Hexapod, ni kichwa na mwili. Kwa kuwa kichwa na utendaji wake ni tofauti kabisa na mwili maendeleo ya programu yake yalipimwa sambamba na nambari ya utendaji wa mwili. Nambari ya operesheni ya kichwa ilitegemea sana maendeleo ya zamani na ujumuishaji wa harakati ya servo. Nambari hiyo ilijumuisha operesheni ya onyesho la 16x2 LCD, moduli ya ultrasonic ya HC-SR04 na pete 16 ya taa ya LED. Uendelezaji zaidi wa nambari ulihitajika kutoa ufikiaji wa WIFI kwa malisho ya video ya moja kwa moja kutoka kichwani.

Nambari ya kazi ya mwili mwanzoni ilitengenezwa ili kutoa kiambatisho cha servo ya awali na nafasi ya awali wakati wa kupumzika. Kutoka kwa nafasi hii Hexapod iliwekwa ili kusimama tu. Maendeleo kisha yakaendelea na harakati za ziada za Hexapod na mchanganyiko wa sehemu za kichwa na mwili na mawasiliano ya serial na programu ya Android.

Nambari ya servo ya jaribio iliruhusiwa kwa ukuzaji wa harakati za miguu na mwili, ambazo ni:

1. InitLeg - Inaruhusu nafasi ya mguu wa kupumzika, msimamo wa mguu uliosimama, kaa nafasi ya mguu wa kwanza kwa kutembea kushoto au kulia, nafasi ya mguu wa kwanza kwa kutembea mbele au nyuma.

2. Wimbi - Inaruhusu miguu ya mbele kutikisika, mara nne, kabla ya kurudi kwenye msimamo.

3. TurnLeg- Inaruhusu Hexapod kugeuka kushoto au kulia.

4. HojaLeg- Inaruhusu Hexapod kutembea mbele au nyuma.

5. CrouchLeg- Huruhusu Hexapod kuinama mbele chini kwenye miguu yake ya mbele au kurudi nyuma kwenye miguu yake ya nyuma.

Harakati ya miguu inategemea jozi ya miguu inayofanya kazi pamoja, kwa hivyo miguu 1 na 2, 3 na 4, 5 na 6 hufanya kazi kama jozi. Harakati ina vitendo viwili vya msingi, kufikia mbele na kuvuta, na kushinikiza nyuma. Ili kurudi nyuma harakati hizi mbili zimebadilishwa, kwa hivyo kwa mfano kutembea mbele, miguu 1 na 2 kuvuta, wakati miguu 5 na 6 inasukuma, miguu 3 na 4 hutoa utulivu. Kutembea kwa kaa ni vitendo hivi tu lakini huwekwa kwa digrii 90 kwa mwili, kwa kesi hii miguu 3 na 4 pia huenda kwa njia sawa na miguu mingine. Wakati miguu ya miguu inayotembea huhama kwa njia mbadala, hata hivyo wakati kaa inatembea miguu 1 na 5 hufanya kazi kama jozi wakati mguu 3 inafanya kazi kwa hatua mbadala kwa miguu 1 na 5.

Maelezo ya utendaji wa harakati ifuatavyo kwa kila moja ya shughuli kuu za harakati ambayo kila moja inajumuisha vitu vya harakati vilivyoletwa pamoja na kufanywa kwa mlolongo uliowekwa.

KUPUMZIKA: Kuanzia nafasi ya kusimama huduma zote za Femur zinaenda juu ili kupunguza mwili kwenye vifaa vinne. Wakati huo huo servos zote za Tibia zote huenda ndani.

Kusimama: Kuanzia nafasi ya kupumzika Tibia servos zote huenda nje, wakati hii imekamilika servos zote za Femur zinahamia kwenye nafasi ya digrii 90, mwishowe servos zote za Tibia huhamia kwenye nafasi ya digrii 90 kwa wakati mmoja.

KUGEUKA KUSHOTO: Miguu 1, 3, na 5 songa nyuma kutoka kwa kichwa kwa digrii 45, wakati huo huo miguu 2, 4, na 6 songa mbele kuelekea kichwa. Mara tu ukamilisha servos zote za Coax kutoka kwenye nafasi yao ya sasa kurudi kwenye nafasi ya kiwango cha digrii 90, harakati hii itakuwa kinyume na mwili kwa saa.

KUGEUKA KULIA: Miguu 1, 3, na 5 songa mbele kuelekea kichwa kwa digrii 45, wakati huo huo miguu 2, 4, na 6 songa nyuma nyuma kutoka kichwa kichwa. Mara tu ukamilisha servos zote za Coax kutoka kwenye nafasi yao ya sasa kurudi kwenye nafasi ya kiwango cha digrii 90, harakati hii itakuwa sawa na mwili kwa mwili.

KIWANGO MBELE: Miguu 1 na 2 chini kutumia Femur na Tibia servos, wakati miguu 5 na 6 wameinuliwa kwa kutumia servos zao za Femur na Tibia, miguu 3 na 4 zinabaki katika nafasi ya kawaida.

CROUCH BACKWARD: Miguu 1 na 2 huinuliwa kwa kutumia servem ya Femur na Tibia, wakati miguu 5 na 6 imeshushwa kwa kutumia servos zao za Femur na Tibia, miguu 3 na 4 hubaki katika hali ya kawaida.

WAVING: Utaratibu huu hutumia miguu 1 na 2 tu. Coax servos husogea kwa safu ya digrii 50, wakati Femur na Tibia pia huhama kwa safu ya digrii 50. Miguu 3 na 4 inasonga mbele kuelekea kichwa kwa digrii 20, hii hutoa jukwaa thabiti zaidi.

KUTEMBEA MBELE: Miguu 1 na 6, 2 na 5, na 3 na 4 lazima zifanye kazi pamoja. Kwa hivyo wakati mguu 1 unavuta mwili, mguu wa 6 lazima uwe unasukuma mwili, mara tu kitendo hiki kitakapokamilika, miguu 2 na 5 lazima ifanye kitendo hicho hicho, wakati kila moja ya mizunguko hii ya kitendo inatokea miguu 3 na 4 lazima ifanye yao songa mbele kwa kawaida.

Kazi za awali za moduli ya mguu wa jaribio ziliruhusu muundo kwa kila moja ya harakati tatu za mguu. Harakati tatu za miguu zinahitajika kwani miguu ya kinyume hufanya tu harakati za nyuma. Moduli mpya ya pamoja ya mguu 1, 3 na 6 ilitengenezwa, kupimwa na kunakiliwa kwa moduli ya mguu wa pili iliyobadilishwa 2, 4 na 5. Kupima harakati za mguu wa hexapod kulifanikiwa kwa kuweka hexapod kwenye kizuizi kilichoinuliwa ili kuruhusu miguu kusonga kamili bila kugusa ardhi. Vipimo ambavyo vilichukuliwa wakati miguu inapokuwa ikisonga na iligundulika kuwa miguu yote inasonga usawa usawa wa 80mm wakati huo huo ikibaki 10mm kutoka ardhini wakati wa chini kabisa wakati wa harakati. Hii inamaanisha Hexapod itatikisika tu kutoka upande hadi upande wakati wa harakati na kwamba miguu yote itakuwa na nguvu sawa ya kuvuta wakati wa harakati.

TENGENEZA KUTEMBEA:

KAWAFU KUTEMBEA KWENDA: Mwendo wa mwanzo huanza na miguu 1, 2, 5 na 6 zote zikizunguka digrii 45 kuelekea mwelekeo wa kusafiri. Hii inaweka miguu yote sawa na mwelekeo wa kusafiri, miguu 3 na 4 tayari iko kwenye mwelekeo sahihi. Femur na Tibia ya kila mguu inayoanzia katika nafasi-msingi ya digrii 90. Njia hii ina seti mbili za miguu mitatu inayofanya kazi kwa njia mbadala, miguu 1, 5 na 4, na miguu 3, 2, na 6. Kila seti ya miguu mitatu inafanya kazi kwa kuvuta na miguu ya mbele, Yaani 1 na 5 na kusukuma na mguu 4, harakati hii inabadilishwa kwa hivyo mguu 3 unavuta wakati miguu 2 na 6 inasukuma, hakuna servos ya Coax inayofanya kazi yoyote wakati wa harakati hii. Kila seti ya miguu mitatu huinua seti nyingine ya miguu wakati seti ya kwanza inahamia.

KUTEMBELEA HABARI:

KUMBUKA: Kichwa kitageukia mwelekeo wa kaa kutembea kushoto au kulia. Hii inaruhusu utambuzi wa Sonic wa HC-SR04 utumike wakati unatembea.

KUWEKA MIGUU: Ili Hexapod iweze kusimama ni muhimu kwa miguu yote kusimama na urefu sawa. Kuweka Hexapod kwenye vizuizi na kisha kutumia stendi na Taratibu za kupumzika iliwezekana kupima umbali kutoka kwenye ardhi ya kila mtendaji wa mwisho. Niliongeza buti za mpira kwa kila athari ya mwisho kwanza kuongeza mtego lakini pia kuruhusu marekebisho kidogo kwa urefu wa mguu, kwa lengo la 5mm au chini kati ya miguu yote. Kuweka kila servo kwa digrii 90 ilikuwa rahisi, hata hivyo kushikamana kwa kila pembe ya servo kwa ncha zote za Femur kunaweza na kusababisha sababu kama tofauti ndogo sana katika pembe za kuzunguka za miiba ya ndani husababisha urefu wa miguu kutofautiana na 20mm. Kubadilisha screws kwa mashimo tofauti ya kurekebisha kwenye pembe za servo kulirekebisha tofauti hii ya urefu wa 20mm. Niliazimia kurekebisha shida hii kwa kutumia njia hii badala ya kuwa na fidia kwa tofauti hizi za urefu kwa kutumia programu.