0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Робот паук своими руками

Робот паук на Ардуино с ИК пультом

Робот паук на Ардуино с управлением от ИК пульта ► готовый проект для начинающих. В статье вы узнаете инструкцию сборки и список всех необходимых материалов.

Робот паук с управлением от ИК пульта на Ардуино — простой мини проект на Ардуино для начинающих. Для изготовления данного робота своими руками потребуется минимум деталей и инструментов. В статье вы сможете узнать список необходимых материалов и инструментов для его изготовления, также мы разместили подробную инструкцию со схемами сборки, чертежи деталей и готовый скетч.

Основание робота состоит из двух фанерок, склеенных термопистолетом, лапы паука выполнены из стальной проволоки диаметром 2мм. Для приема сигнала от пульта ДУ используется IR приемник, для движения используются три сервомотора. Питание осуществляется от батарейки «Крона» 9V. В данном примере используется микроконтроллер Robotdyn UNO, но можно использовать любую плату Arduino.

Робот паук на Ардуино своими руками

Для этого проекта нам потребуется:

  • плата Arduino UNO;
  • ИК приемник;
  • любой пульт ДУ;
  • фанера толщиной 3 — 4 мм;
  • проволока диаметром 1,5 — 2 мм;
  • три сервопривода;
  • батарейка на 9 В;
  • провода и изолента.

Детали для изготовления робота паука своими руками

Все необходимые материалы, вы видите на фото выше. Кроме того, потребуется ряд инструментов: пассатижи для резки и сгибания проволоки, ножовка или лобзик по дереву для вырезания фанеры, термопистолет для скрепления деталей, клей для склеивания сервоприводов, канцелярский нож и паяльник. Также мы использовали дюбеля для лапок паука, которые защищают стол от царапин и снижают шум.

На следующем фото вы можете увидеть конструкцию с обратной стороны, с указанием размеров дощечек из фанеры. Для удобства подключения сервоприводов к Ардуино, все плюсовые провода (они красного цвета) мы спаяли вместе, также мы соединили и провода, идущие к GND от сервоприводов (они коричневого цвета). К проводам для управления сервомоторами (желтого цвета) мы припаяли провод с контактом.

Фото. Устройство робота паука с управлением от IR пульта

Трехпиновые разъемы от сервоприводов мы отрезали, один из них используется для подключения IR приемника к Ардуино. Дощечки из фанеры склеиваются между собой при помощи термопистолета, который обеспечивает надежное крепление, при этом не требуется долго ждать — пластмасса затвердевает в течении нескольких минут. Сервоприводы и разъем для IR приемника можно приклеить к корпусу клеем.

Сборка робота паука на ИК управлении

  1. выпиливаем дощечки и склеиваем между собой термопистолетом
  2. склеиваем между собой три сервопривода
  3. спаиваем между собой провода питания от сервоприводов
  4. приклеиваем сервоприводы к корпусу робота паука
  5. приклеиваем к корпусу разъем для IR приемника
  6. отрезаем проволоку необходимой длины и загибаем согласно чертежу
  7. приклеиваем к проволоке качалки от серво
  8. подбираем для своего пульта IR приемник по частоте
  9. указываем команды от пульта в файле ir_command_codes.h
Читать еще:  Украшения и аксессуары, выполненные крючком

Сборка робота паука на ИК управлении своими руками

Самым сложным этапом в проекте можно считать изготовление лап паука из проволоки. Требуется точность при их сгибании и точная настройка, в зависимости от расположения центра тяжести робота. Если лапы сделать неточно, то робот может заваливаться и падать в ту или иную сторону при ходьбе. Батарейку для питания можно положить сверху или прикрепить снизу к фанерке на двухсторонний скотч.

Скетч для робота паука Ардуино с ИК управлением

Пояснения к коду:

Любые вопросы по изготовлению и настройке данного проекта вы можете задать в комментариях к этой записи или на нашем канале YouTube в комментариях под видеороликом к мини проекту «Arduino робот паук + ИК управление».

Робот паук своими руками

Представляем Вам новый курс по робототехники, в данной статье Вы сможете узнать как самостоятельно собрать робота.

Инструкции по сборке Pheonix Вы можете найти по ссылке:

Страница KurtE на Github :

Робот управляется с помощью беспроводного контроллера от PS2, базовый код позволяет роботу ходить в любом направлении, выбирать лапы по отдельности и разворачивать корпус. Были внесены изменения, которые необходимы были для работы с моей конфигурацией. В дополнение к этим изменениям я хотел, чтобы робот мог отслеживать разные объекты, с возможностью включать и отключать отслеживание, поэтому я использовал кнопку «Треугольник», чтобы включить режим отслеживания.

Питание робота состоит из двух батарей LiPo и двумя UBEC (Ultimate Battery Eliminator Circuit). Один LiPo и UBEC питают Arduino Mega, PS2 Receiver, Pixy Camera и Pixy MCU.

Первоначально я использовал 18 серводвигателей HS-422 на этом роботе, и, хотя это работало, мною было принято решение заменить часть серводвигателей на HS-645MG которые стоят дороже, но работают намного стабильнее. Для робота в видео я использовал 12 HS-422 и 6 HS-645MG. Я использовал 12 HS-422 для Coxas (бедра) и лап. Я использую HS-645MG для Tibia, потому что на них лежит основная масса робота.

Второй LiPo & UBEC питает SSC-32 и серводвигатели. Каждый UBEC может выдавать 8A и поднимать мощность до 15A в пике, что хорошо так как появляется большое количество мощности для запуска робота. Серводвигатели создают много электрических шумов, использованы отдельные источники питания, шум от сервомеханизма мешает радиоприемнику на пульте PS2.

Камера Pixy установлена спереди робота и является дополнительным приложением, которое позволяет роботу отслеживать объекты, камеру можно обучить слежению за разными объектами / цветами нажатием кнопки на самой камере.

Если кто-то заинтересован в модуле камеры, вот URL:

Шаг 1: Запчасти

Механические части:

Lynxmotion Phoenix Chassis Kit — Цена $39.95

Tibia Pair (Лапы) (3 шт.) Цена: $19.95 (each)

Или купить комплектом

Платформа для PS2 Ресивера & Battery (1 шт.) Цена: $8.99

Lynxmotion Phillips Head Tapping Screws — 1/4″ x #2 (100) (1 шт.) Цена: $11.95

Электроника:

Arduino MEGA 2560 (1 шт.)

HS-422 Servos (12 шт.)

HS-645MG Servos (6 шт.)

Lynxmotion SSC-32 Servo Controller: (1 шт.) — Цена: $39.95

Lynxmotion PS2 Controller V4 (1 шт.) — Цена: $23.85

Читать еще:  Большой обзор ирландского кружева

Pixy CMUcam5 Image Sensor (1 шт.)

Arduino Nano (1 шт.)

Servo Extension Cable 150mm (6 шт.)

Батареи и Регуляторы для Робота:

1300mAh 2S 7.4V 20C Li-Po, 13 AWG EC2 (1 шт.)

1350mAh 3S 11.1V 30C LiPo (1 шт.) — Цена: $30.99

TURNIGY 8-15A UBEC for Lipoly (2 шт.)

Необходимые инстурменты:
Крестовая отвертка

Мелкие крестовые отвертки и плоские овтертки

Двусторонняя липучая лента

Шаг 2: Постройте переднюю левую лапу

Примечание: обратите внимание на положение каждой детали; левые и правые лапы должны собираться зеркально относительно друг друга.

Все винты и пластиковые приводы которые поставляются с серводвигателями по большей части довольно понятны. При создании лап нужно подключить все серводвигатели одной лапы к портам 0, 1, 2 на SSC-32. После этого я загрузил следующий эскиз в ардуино, чтобы связать эти серводвигатели на этих портах:

Я использовал одну из своих батарей для питания всех вместе с одним набором UBEC для 6V.

Шаг 3: Постройте переднюю правую лапу

Примечание: обратите пристальное внимание на ориентацию каждой части.

Процесс сборки правой лапы такой же, как у левой ноги; с той лишь разницей, что ориентация частей зеркальна.

Шаг 4: Завершение сборки лап

Вот как должны выглядеть передние две ноги при завершении; Так же будут выглядеть средние и задние лапы.

Далее Вам необходимо собрать остальные лапы, которые также будут выглядеть точно так же, как передние две. Как только это будет завершено, Вы сможете прикрепить лапы к туловищу.

Шаг 5: Прикрепление лап к туловищу

На этом этапе Вы должны собрать лапы и туловище вместе. Более Тонкая настройка позиций лап может быть выполнена после того, как вы всё будет подключено.

Я бы предложил не привязывать SSC-32 или Arduino Mega к туловищу, пока вы не сделаете пробный запуск что бы убедится, что все соединения правильно работают, см. Шаги 6, 7 для подключения.

После проверки вашей проводки вы можете подключить SSC-32 и MEGA к туловищу.

Робот-паук

Как все начиналось

Наконец-то я получил долгожданный набор механических деталей для робота-паука. А к ним в придачу я еще заказал литий-полимерный аккумулятор, конвертер на 30А и микроконтроллер.

В прошлом цикле статей я поэтапно показал, как делал подобного робота из ДСП. Точность изготовления была не очень, большие люфты, автономного питания не было. Да и весила вся конструкция килограмм пять, не меньше. Исправим все эти недостатки в новой конструкции. Итак, начнем создавать нового монстра, он будет называться «Робот-паук 2019».

Детали

Для сборки робота я приобрел на Ali Express следующие детали:

Механическая часть собирается без особых вопросов. Но вот как разместить все остальное? Здесь есть где разгуляться творческой мысли. Отверстия на корпусе практически совпали с отверстиями на плате микроконтроллера. Поэтому место его установки сразу однозначно было определено. Аккумулятор тоже спрячем внутри корпуса. В итоге места внутри практически не остается.

Выходное напряжение аккумулятора я выбрал 11.1В. Сначала хотел 7.4В, так как в контроллере есть стабилизатор, а сервоприводы выдерживают напряжение до 7В, плюс падение на подводящих проводах. Но потом решил не рисковать, ведь стоимость сервоприводов составляет половину цены всех деталей целиком. Поэтому решил сделать все правильно, подобрал конвертер 12В в 5В с максимальным током 30А. Этого с запасом хватит, чтобы запитать 18 сервоприводов даже при работе на упор. Вот и аккумуляторная батарея получилась на 11.8В.

Читать еще:  Подушки в технике ирландское кружево

Источник питания разместим сверху. Для подключения сервоприводов я сделал две переходные платы, которые органично вписались в существующую конструкцию. Я считаю, что получилось компактно и красиво.

В комплекте механических деталей прилагались подшипники (6шт) для установки плечевых суставов на корпус. Без них будет повышенное трение и излишняя нагрузка на вал сервопривода.

Сборка

Скажу сразу, что очень удобно пользоваться готовым комплектом механических деталей. Не надо ничего сверлить, пилить, гнуть. В общем, просто сказка! Шестеренки, которые крепятся на вал сервопривода, нужно обязательно ставить металлические, а не те пластиковые, что идут в комплекте. Самое главное – это правильно собрать «плечевой» сустав гексапода. Нужно определенным образом соединить две изогнутые детали, я почему-то назвал их каретками.

В каждую такую конструкцию потом будет установлено два сервопривода. Необходимо обратить внимание, что передние ноги отличаются от средних и задних расположением осевого винта. Детали Femur (бедро) и Tibia (голень) соединяем под углом 120°. Это будет среднее положение конечности, диапазон ее хода составит ±60°, от выпрямленной ноги до согнутой под 60°. К плечам крепим ноги под углом 0°. Ноги растут у него от плеч, вот такой монстр))) Но мне было проще называть тазобедренный сустав плечевым. Парадокс!

Ну и наконец ставим плечи на корпус. Средние ноги ставим параллельно, а задние и передние – под углом 45 градусов. Чтобы проще понять, смотрите рисунок ниже.

Устанавливаем плату микроконтроллера на корпус через пластиковые шайбы, чтобы обеспечить зазор между корпусом. Микроконтроллер STM32F407 был выбран, что называется с запасом. В будущем я планирую развивать проект дальше, поэтому дополнительные вычислительные мощности мне пригодятся.

Для подключения сервоприводов я разработал и изготовил компактные платы-переходники. Наконец-то опробовал ЛУТ (лазерно-утюжную технологию). Результат меня вполне устроил.

Все собираем, подключаем сервоприводы, где надо подпаиваем провода. Крепим аккумулятор к нижней пластине корпуса. Не забываем про подшипники из комплекта и закрываем крышку. Сверху ставим источник, выполняем монтаж проводов, укладываем их аккуратно. Все! Робот-паук готов!

Программное обеспечение

Основной каркас ПО был уже написан в предыдущем проекте, смотрите статью «Робот-муравей: Программирование». Основные изменения связаны с переходом на новый микроконтроллер STM32F407VET6. Еще я обнаружил косяк, связанный с алгоритмом поворота. В прошлой версии при повороте робот как бы перетаптывается с ноги на ногу. Т.е. делает шаг, потом переходит в исходное положение и т.д. В общем нет непрерывного движения. Старый вариант можно посмотреть здесь. В новой версии я это исправил, робот-паук изящно крутится на месте вокруг своей оси.

После проведения калибровки конечностей он может ходить в разные стороны и с регулируемой скоростью. Двигать корпусом и вращать им же. Садиться и вставать. И многое другое!

Все необходимые файлы (прошивка, пульт, инструкция) можно скачать ниже:

Как самому собрать такого робота можно посмотреть на видео ниже.

Дальнейшие планы

Следующие статьи будут посвящены дальнейшему усовершенствованию робота-паука. Я планирую добавить видеокамеру, гироскоп, клешни и многое другое. Всем спасибо, до новых встреч!

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector