Buibui ya Kadibodi (DIY Imetengwa): Hatua 13 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Halo tena na karibu kwenye mradi wangu mpya.

Katika hii nitafundisha nimejaribu kufanya Quadruped rahisi iliyotengenezwa kutoka kwa vifaa kupatikana kwa kila mtu. Ninajua kupata bidhaa nzuri ya mwisho unahitaji printa ya 3d na labda CNC, lakini sio kila mtu ana moja ya vifaa vya kupendeza, kwa hivyo nilijaribu kuonyesha kuwa na nyenzo rahisi bado unaweza kujenga vitu vyema.

Kwa hivyo kama ilivyoelezwa hapo awali tutajaribu kujenga Quadruped. Sura ya Quadruped itatengenezwa kwa urahisi kutoka kwa sanduku la bati hii ni pamoja na sura, femur na tibia ya kila miguu minne.

Hatua ya 1: Kwa nini Imepungua mara nne na inafanyaje kazi?

Lazima niseme kwamba roboti ni ya kufurahisha na ya kupendeza. Sijawahi kujenga roboti ya miguu hapo awali kwa hivyo nilifikiri kwamba ningejaribu.

Niliamua kujenga mara nne kwanza kwa sababu sikuwa na servos ya kutosha kwa hexapod. Nimefikiria ikiwa unaweza kujenga mara nne basi kujenga hexapod itakuwa hatua tu mbele. Kwa kuwa huu ni mradi wangu wa kwanza wa aina hii sikujua nini hasa cha kutarajia kwa hivyo nilifikiri miguu 4 itakuwa rahisi basi 6 lakini kama nilivyogundua baadaye hii sio kweli kila wakati.

Iliyokuwa na miguu minne tu ili isianguke mara moja mguu mmoja unapoinuliwa katikati ya mvuto wa roboti inapaswa kuhamishwa katika mambo ya ndani ya pembetatu iliyoundwa kati ya vidokezo vya miguu mingine mitatu.

Maelezo mazuri sana ya mchakato huu wote unaweza kupata hapa:

Kila mguu wa mara nne una viungo 3 kudhibiti ncha ya mguu katika nafasi. Kwa hivyo viungo vitakuwa:

- Coxa servo - kati ya sura na femur

- Femur servo - kudhibiti femur ya mguu

- Tibia servo - kati ya femur na tibia inayodhibiti tibia

Ili kujua pembe ya kila servo kwa eneo muhimu la ncha ya mguu tutatumia kitu kinachoitwa kinematics inverse. Unaweza kupata nyaraka nyingi kwenye mtandao juu ya hii, na jinsi ya kuhesabu pembe za servos kwa eneo tofauti la ncha ya mguu. Lakini kwa upande wangu nilichukua tu Nambari ya Arduino iliyoundwa na RegisHsu (unaweza kupata maelezo yake ya kina mara nne ikiwa utapekua) na nimebadilisha vipimo vya roboti na miguu ya roboti kutoshea roboti yangu na pia nimebadilisha mpango wa kutumia rimoti kudhibiti roboti na ndio hiyo.

Hatua ya 2: Kwa nini utumie Carton ya bati kwa fremu na miguu?

Kwanza kabisa imeenea sana, unaweza kuipata mahali popote na ikiwa ungependa kununua ni rahisi sana. Kadi ya bati ni nyenzo ngumu, yenye nguvu, na nyepesi iliyo na tabaka tatu za karatasi ya kahawia ya kahawia na masanduku mengi ya ufungashaji hutengenezwa kutoka kwake. Kwa hivyo ni rahisi sana kupata zingine.

Katika kesi yangu nilitumia sanduku la viatu ambalo nimekata na kutengeneza sura hiyo. Katoni ambayo ilitolewa na sanduku langu ilikuwa na unene wa 2 mm kwa hivyo ni nyembamba sana. Kwa hivyo kwa kila sehemu ya fremu imebidi nikate sehemu tatu zinazofanana na kuziunganisha pamoja na mkanda wa mkanda mara mbili. Kwa hivyo kwa kweli tutalazimika kutengeneza muafaka 3 kuwa na mwisho wa katoni yenye unene wa 6 mm.

Hatua ya 3: Sehemu Inayohitajika:

Sehemu za elektroniki zinazohitajika kwa Quadruped:

- Mdhibiti wa Arduino Nano;

- Deek Robot Nano V03 Shield - sio muhimu, lakini itafanya uunganisho wa servos zote kwa Bodi ya Nano kuwa rahisi zaidi.

- pcs 12 Tower Pro Micro Servo 9g SG90 - miguu 4 na viungo 3 kila mmoja;

- LED - kwa nuru (Nilitumia sensorer ya rangi ya zamani iliyochomwa)

- 1 x NRF24L01 transceiver

Sehemu za elektroniki zinahitajika kwa mtawala wa mbali

- Mdhibiti wa Arduino Uno;

- 1 x NRF24L01 transceiver;

- Fimbo ya kufurahisha;

- LED;

- Vipinga anuwai;

- Kitufe cha kushinikiza;

- Baadhi ya waya za kuruka;

Kwa sura:

- Karatasi ya mabati

- Mkataji

- Madereva ya Parafujo

- Mkanda wa mkanda mara mbili

- Pembetatu

- Mtawala

- Penseli

Basi hebu tuanze kujenga.

Hatua ya 4: Kuweka Servos kwenye digrii 90

Kabla ya kuanza kujenga fremu imebidi niweke vituo vyote kwa digrii 90 ili iwe rahisi kuziweka baadaye wakati sura iko tayari. Kwa hivyo nimeambatanisha kwanza Arduino Nano iliyokusudiwa Quadruped kwenye ngao ya Nano, na baada ya servos zote kwenye ngao. Halafu unachohitaji kufanya ni kupakia nambari na servos zote zitazingatia nyuzi 90.

Nambari inaweza kupatikana katika hatua ya mwisho ya kufundisha.

Hatua ya 5: Kujenga fremu

Kama ilivyotajwa kabla fremu inajengwa nje ya katoni ya bati iliyotolewa kutoka kwenye sanduku la viatu. Template ya sura unaweza kupata kwenye picha zilizoambatanishwa pamoja na vipimo vya fremu.

Kwanza nilikata pande za sanduku la katoni kutengeneza fremu. Nimepata vipande vitatu nzuri ambavyo nilizingatia mwelekeo wa safu ya bati ili vipande 2 viwe na safu bati ya seli wima na moja usawa.

Mara tu katoni ilipokuwa tayari, ninachora kiolezo cha fremu kwenye karatasi ya katoni ambayo ina bati ya wima. Ili kupata muundo thabiti zaidi na ngumu nimekata vipande vitatu ili kuziweka pamoja kwa nguvu ya ziada dhidi ya kuinama. Karatasi za juu na za chini zina mabati wima wakati karatasi ya sanduku iliyochongwa itakuwa safu ya usawa.

Kabla sijaunganisha vipande vitatu vya sura pamoja niliandaa mkono wa servo motors na nachora msimamo wa kila coxa servo motor kwa nafasi sahihi ya baadaye.

Sasa kwa kuwa najua mahali ambapo servos za coxa zinapaswa kuwekwa nilipiga gundi vipande hivyo vitatu.

Sasa sura imefanywa.

Hatua ya 6: Kuunganisha Coxa Servos kwenye fremu

Ili kushikamana na servos kwanza niligonga shimo kwenye nafasi iliyowekwa alama ili bisibisi ya kupata mkono wa servo ipite, na salama servo kwenye fremu.

Kutumia screws zilizotolewa kutoka kwa servo motors nimeunganisha mikono ya coxa servo motors kwenye fremu. Coxa imeundwa kutoka kwa servos mbili zilizofunikwa pamoja na mkanda mara mbili na kuimarishwa na bendi ya mpira ikiwa tu. Servo moja itaelekezwa chini na shimoni katika nafasi ya wima na itaambatishwa kwenye fremu, na nyingine itaelekezwa na shimoni katika nafasi ya usawa na itaambatanishwa na upande wa ndani wa femur.

Mwishowe kupata servo ya coxa kwenye fremu ya screw ya kupata imeingiliwa ndani.

Hatua ya 7: Kujenga Femur

Utaratibu huo wa kukata katoni ulitumika. Kila femur itaundwa kutoka kwa karatasi tatu za katoni zilizounganishwa pamoja. Safu ya bati iliyo usawa itapangwa kati ya karatasi za wima za bati zenye wima.

Hatua ya 8: Kujenga Tibia

Kwa tibia sawa nilikata templeti tatu kwa kila tibia, lakini wakati huu mwelekeo wa safu ya bati ulikuwa wima ili kutoa nguvu bora ya urefu kwa tibia.

Mara baada ya kila templeti tatu kukatwa niliunganisha pamoja na kutengeneza pia shimo kwa servo ya tibia kutoshea.

Niliunganisha servo kwenye tibia, na mkono wa servo ulikuwa umehifadhiwa kwa servo na screw ya kupata kupitia shimo lililotengenezwa kwa femur kwa njia ya kuunganisha femur na tibia.

Hatua ya 9: Kuweka Wote Pamoja

Sasa kwa kuwa sura na miguu yote imeundwa niliunganisha zote pamoja ili mkutano uanze kuonekana kama mara nne.

Hatua ya 10: Kufunga Elektroniki na Kuweka Miunganisho

Kwanza Arduino Nano pamoja na Deek Robot Shield wanapaswa kutoshea kwenye fremu. Kwa hili nilichukua ngao na nikapiga sura na mashimo 4 ili kupata Shield ya Deek Robot kwenye fremu kwa kutumia bolts 4 na karanga.

Sasa "ubongo umeshikamana na mwili": D. Ifuatayo niliunganisha servos zote kwa Deek Nano Shield.

Uunganisho wa servos ni rahisi sana kwani ngao imeunda pini tatu (Signal, VCC, GND) kwa kila pini ya dijiti na Analog ya Arduino Nano, ikiruhusu unganisho kamili na rahisi wa servos ndogo. Kwa kawaida tunahitaji dereva wa gari kuendesha servos na Arduino kwa sababu haina uwezo wa kukabiliana na amps zinazohitajika na motors, lakini kwa upande wangu hii sio halali kwa sababu servos ndogo za 9g ni ndogo za kutosha kwa Arduino Nano kuzishughulikia.

Miguu servos itaunganishwa kama ifuatavyo:

Mguu 1: (Sambaza mguu wa kushoto)

Coxa - Arduino Nano Digital Pin 4

Femur - Arduino Nano Digital Pin 2

Tibia - Arduino Nano Digital Pin 3

Mguu 2: (Mguu wa kushoto kushoto)

Coxa - Arduino Nano Analog Pin A3

Femur - Arduino Nano Analog Pin A5

Tibia - Arduino Nano Analog Pin A4

Mguu 3: (Sambaza mguu wa kulia)

Coxa - Arduino Nano Analog Pin 10

Femur - Arduino Nano Analog Pin 8

Tibia - Arduino Nano Analog Pin 9

Mguu 4: (Mguu wa kulia nyuma)

Coxa - Arduino Nano Digital Pin A1

Femur - Arduino Nano Dijiti ya A0

Tibia - Arduino Nano Digital Pin A2

Uunganisho wa LED kwa athari nyepesi

Nilidhani kuwa itakuwa nzuri kuweka taa kwenye mara nne kwa hivyo nina na sensorer ya zamani ya rangi ambayo haifanyi kazi tena (niliweza kuiteketeza: D) lakini taa za LED bado zinafanya kazi kwa kuwa zina taa nne bodi ndogo na ziko angavu sana niliamua kutumia sensa ya rangi kutoa athari nne nyepesi. Pia kuwa nne inafanya ionekane karibu kidogo na buibui.

Kwa hivyo nimeunganisha VCC ya sensa ya rangi kwa Arduino Nano Pin D5 na GND ya sensor kwa GND ya Arduino Nano. Kwa kuwa bodi ndogo tayari ina vipinga juu yake ambayo hutumiwa kwa LED sikuhitaji kuweka kontena lingine lolote mfululizo na LED. Pini zingine zote hazitatumika kwani sensorer imechomwa na ninatumia tu LED kutoka kwa bodi ndogo.

Uunganisho wa Moduli ya NRF24L01.

- GND ya Moduli huenda kwa GND ya Arduino Nano Shield

- VCC huenda kwa pini ya Arduino Nano 3V3. Kuwa mwangalifu usiunganishe VCC na 5V ya ubao wa mkate kwani una hatari ya kuharibu Moduli ya NRF24L01

Pini ya CSN huenda kwa Arduino Nano D7;

- pini ya CE huenda kwa Arduino Nano D6;

- Pini ya SCK huenda kwa Arduino Nano D13;

Pini ya MOSI huenda kwa Arduino Nano D11;

Pini ya MISO huenda kwa Arduino Nano D12;

- Siri ya IRQ haitaunganishwa. Kuwa mwangalifu ikiwa unatumia bodi tofauti na Arduino Nano au Arduino Uno, pini za SCK, MOSI na MISO zitakuwa tofauti.

- Utahitaji pia kupakua maktaba ya RF24 ya moduli hii. Unaweza kuipata kwenye wavuti ifuatayo:

Kama usambazaji wa nguvu kwa buibui nilitumia adapta ya ukuta 5V (1A). Sina aina yoyote ya betri zinazopatikana, na hii ilikuwa adapta yangu pekee ya ukuta ambayo nadhani itakuwa bora kuwa na nguvu ya angalau 2A lakini sina moja kwa hivyo ilibidi nitumie moja tu ambayo ninayo. Itakuwa nzuri zaidi ikiwa utatumia li-po betri ili roboti iwe huru, bila kebo iliyowekwa.

Ili kuwa na usambazaji wa umeme thabiti zaidi kwenye bodi nimeambatanisha kifaa cha umeme cha 10microF kati ya pini za 5V na GND za Deek Robot Nano Shield, kwa sababu niligundua kuwa wakati servos zote ambazo zinajazwa Arduino Nano zitaanza tena, wakati kuongeza capacitor ilitatua shida.

Hatua ya 11: Kujenga Jalada

Kama nilivyotaka kifuniko kiwe nyepesi iwezekanavyo nimefanya tu kutoka kwa safu moja ya 2 mm karatasi ya bati kwa sababu haiitaji uimarishaji wowote, kwani hakuna mizigo itakayoiathiri.

Nimekata kipande cha katoni kwa sura na vipimo kama unavyoona kwenye picha na nimeiunganisha kwenye fremu na karanga zile zile ambazo zinapata Arduino Nano Shield chini ya fremu. Kwenye upande wa juu vipande viwili vitakuja kushikamana moja kwa moja na mkanda mara mbili. Nimejaribu kufunga waya zote ndani ili manne iweze kuonekana vizuri iwezekanavyo.

Sasa mara nne imefanywa. Wacha tuendelee kwa kidhibiti cha mbali.

Hatua ya 12: Kidhibiti cha mbali

Kwa mtawala wa kijijini ninatumia mtawala sawa wa kijijini kutoka kwa mradi wangu wa awali gari la Maverick linalodhibitiwa kijijini, ni mimi tu niliyechora grafu ambayo katika mradi huu haihitajiki. Lakini ikiwa tu umekosa jengo hilo nimeandika tena hapa.

Ninapotumia kwa mdhibiti Arduino Uno, nimeunganisha Uno kwenye ubao wa mkate na bendi kadhaa za mpira ili usisogee.

- Arduino Uno itatolewa na betri ya 9V kupitia jack;

- Pini ya Arduino Uno 5V kwa reli ya 5V ya ubao wa mkate;

-Arduino Uno GND siri kwa reli ya GND ya ubao wa mkate;

Moduli ya NRF24L01.

- GND ya Moduli huenda kwa GND ya reli ya mkate

- VCC inakwenda kwenye pini ya Arduino Uno 3V3. Kuwa mwangalifu usiunganishe VCC na 5V ya ubao wa mkate kwani una hatari ya kuharibu Moduli ya NRF24L01

Pini ya CSN huenda kwa Arduino Uno D8;

- pini ya CE huenda kwa Arduino Uno D7;

Pini ya SCK huenda kwa Arduino Uno D13;

Pini ya MOSI huenda kwa Arduino Uno D11;

Pini ya MISO huenda kwa Arduino Uno D12;

- Siri ya IRQ haitaunganishwa. Kuwa mwangalifu ikiwa unatumia bodi tofauti na Arduino Nano au Arduino Uno, pini za SCK, MOSI na MISO zitakuwa tofauti.

Moduli ya Joystick

- Moduli ya fimbo ya joystick ina 2 potentiometers kwa hivyo inafanana sana na unganisho;

- Pini ya GND kwa reli ya GND ya ubao wa mkate;

- Pini ya VCC kwa reli ya 5V ya ubao wa mkate;

- pini ya VRX kwa pini ya Arduino Uno A3;

- Pini ya VRY kwa pini ya Arduino Uno A2;

LED

- LED Nyekundu itaunganishwa kwa safu na kontena la 330Ω kwa pini ya Arduino Uno D4;

- LED ya kijani itaunganishwa katika safu na kontena 330Ω kwa pini ya Arduino Uno D5;

Bonyeza Vifungo

- Moja ya kitufe cha kushinikiza kitatumika kwa kuzima Nuru na ZIMA ya mara nne, na ile nyingine haitatumika;

- Kitufe cha kushinikiza kitaunganishwa na kubandika D2 ya Arduino Uno. Kitufe kinapaswa kuvutwa chini na kipinga 1k au 10k thamani sio muhimu.

- Kitufe kilichobaki kitaunganishwa na kubandika D3 ya Arduino Uno. Kitufe sawa kinapaswa kuvutwa chini na kikaidi cha 1k au 10k. (haitatumika kwa mradi huu)

Hiyo ndio sasa tumeunganisha sehemu zote za umeme.

Hatua ya 13: Nambari za IDE za Arduino

Kwa sehemu hii kuna nambari chache ambazo nimetumia.

Uanzishaji wa Mguu - ulitumika kwa kituo cha servos hadi nafasi ya digrii 90.

Spider_Test - ilitumika kupima kazi sahihi, kama kutembea mbele, kurudi nyuma, kugeuka

Buibui - kutumika kwa Buibui

Mdhibiti wa Kijijini buibui - kutumika kwa Mdhibiti wa Buibui

Lazima niseme kwamba nambari ya Buibui ilibadilishwa na kubadilishwa baada ya nambari kutoka kwa RegisHsu [DIY] SPIDER ROBOT (QUAD ROBOT, QUADRUPED) na hii ndio sababu ningependa kumshukuru RegisHsu kwa kazi yake nzuri.

Kweli yote yakisemwa natumai ulimpenda Buibui wangu.