Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Электроника » Arduino » Собака - робот, умеющая выполнять некоторые команды

    Собака - робот, умеющая выполнять некоторые команды


    Из этой статьи мы с вами узнаем, как сделать маленького четвероногого робособаку используя 3D-печатные детали. Он спроектирован компактным, простым и недорогим в сборке. В проекте использует Arduino Uno в качестве микроконтроллера. К этой статье мастер прилагает 3D-модели, программы Arduino и инструкции, необходимые для того, чтобы повторить этот проект для себя.

    Давайте посмотрим небольшое видео.

    Инструменты и материалы:
    -Arduino Uno;
    -Зарядное устройство Adafruit Powerboost 1000C;
    -18650 литий-ионный аккумулятор;
    -Датчик ультразвуковой HC-SR04 - 2 шт;
    -Сервопривод SG90 или аналогичный - 8 шт;
    -Фоторезистор;
    -5 мм светодиод - 2 шт;
    -Макетная плата 25 х 60 мм;
    -SPDT ползунковый переключатель;
    -Штифты;
    -Соединительный провод;
    -Держатель батареи 18650;
    -Резистор 3 кОм - 2 шт;
    -Резистор 470 Ом;
    -М2,5 Гайки - 8 шт;
    -M2,5x8 Болты - 8 шт;
    -Термоусадочные трубки;
    -Электроизоляционная лента;
    -3D-принтер, печатный стол размером не менее 210 x 210 мм;
    -Паяльное оборудование;
    -Супер клей;
    -Вазелин (для смазывания деталей на ногах робота);
    -Бокорезы;
    -Скальпель;
    -Наждачная бумага;
    -Зарядное устройство с Micro USB;
    -Arduino USB-кабель;
    -Компьютер;

    Шаг первый: дизайн, файлы для печати
    Есть несколько технологий, которые нужно будет использовать, чтобы сделать этого робота.
    Встроенные электрические кабели. В каждой ноге робота используют два серводвигателя, один в колене и один в бедре. Мастер хотел скрыть всю электрическую проводку, поэтому в части «бедро» он решил попробовать установить серво кабель внутрь детали. Внутри детали скрыт небольшой канал, достаточно большой для кабеля. В соответствующий момент печати мастер приостановил работу принтера, проложил кабель через канал и возобновил печать. Еще через несколько минут канал был закрыт, а серво кабель скрыт внутри детали.

    Поддержка для сложных деталей в Meshmixer. Это часть программного обеспечения, может быть очень полезна для создания опор для деталей со сложной формой.

    Детали с фрикционным креплением. Некоторые детали в этой сборке не склеены, а просто рассчитаны на плотное соединение между печатными деталями. Мастер будет использовать эту технику для надежной и безопасной установки электроники в корпусе, а также для возможности их снятия при необходимости.

    Шестигранные гайки Крышка корпуса закрывает весь отсек электроники и удерживается с помощью 8 болтов M2,5. Гайки для них вставляются в шестиугольные полости в корпусе и удерживаются на месте с помощью суперклея.




    Файлы для печати мастер расположил по этому адресу . Файлы находятся в формате .step, а не .stl. Мастер сделал это на той случай, если пользователям придётся менять файл в соответствии с особенностями своего 3D-принтера (.stl не редактируются).

    Шаг второй: печать
    Meshmixer.
    Первые два изображения показывают опоры, которые мастер использовал при печати частей «бедра» и «колена». Третье изображение показывает настройки Overhang, которые я использовал в Meshmixer для создания этих опор. Настройки разные и мастер приложил фотографии.


    Собака - робот, умеющая выполнять некоторые команды

    Когда вы откроете программу Meshmixer, нажмите Import и выберите файл .stl нужной вам части. Затем выберите Edit на панели задач слева и Transform. Измените ориентацию вашего файла на нужную, и нажмите Accept. Затем выберите «Align» и «Accept». Теперь выберите Analysis на панели задач и Overhangs. Измените настройки как на фото. Нажмите Generate Support, затем Done. Теперь все, что вам нужно сделать, это Файл - Экспорт, и выбрать, где сохранить ваш новый файл .stl.

    Cura.
    Мастер использует программу Cura для создания своих файлов печати. Он добавил несколько скриншотов настроек печати, которые я использовал для всех деталей. Чтобы добиться максимум качества, он печатал очень медленно.

    Для таких деталей, как суставы ног, я напечатал несколько их вариантов, немного меняя зазор между сопрягаемыми деталями. Нужно было добиться плотной посадки и свободного хода сочлененных деталей.



    Шаг третий: сборка ног
    Дальше нужно собрать ноги. Мастер устанавливает внутрь ноги сервопривод. Проверяет работу привода. С помощью специальной насадки центрует положение сервопривода и приклеивает их.




    Смазывает сопрягаемые детали вазелином.


    Снимает центрующую деталь.


    К поворотной детали приклеивает рычаг сервопривода. Устанавливает поворотную деталь в гнездо.




    Снова наносит смазку.



    Шаг третий: корпус
    После печати ног, печать корпуса не вызвала сложностей. После печати мастер приклеил гайки в соответствующие пазы.




    Шаг четвертый: электрическая схема
    1.Ползунковый переключатель SPDT подключается к контактам VS, EN и GND Powerboost.
    2.Как подключить Powerboost 1000C можно ознакомится по этой ссылке.

    3.Серводвигатель на схеме показан только один, но все они подключаются аналогично. Один провод +5В, один минус, и один сигнальный.

    4.Батарея 18560 - подключена к Powerboost 1000C, как показано на эскизе.

    5.Фоторезистор подключается через резистор 10 кОм на шину заземления. Этот провод идет к одному из аналоговых портов на Arduino. Другой провод LDR подключается к шине + 5V на плате.

    6.HC-SR04 Ультразвуковых датчиков два, но на семе присутствует один. Этот тип датчика имеет 4 контакта. Контакты Vcc и Gnd датчика подключаются к + 5 В и заземляющим шинам платы. Контакты Trig и Echo подключаются к двум контактам Arduino Digital I / O, как показано на рисунке. Такое же расположение используется и для второго датчика.

    7.Питание Arduino. Arduino получает питание 5В.

    8.Питание светодиодов идет от цифрового вывода Ардуно. Вторая ножка подключается к заземляющему проводу.
    Мастер запитал Arduino таким образом, потому что Powerboost 1000C выдает 5 В, и у него не было подходящей альтернативы. Использование контакта 5 В таким способом - единственный способ запустить Arduino на 5 В без использования порта USB. USB-разъем мастер оставил для загрузки кода.

    Arduino не должен питаться одновременно от Powerboost 1000C и быть подключен к компьютеру. Перед подключением Arduino к компьютеру для загрузки программы убедитесь, что Powerboost 1000C выключен, и для дополнительной защиты лучше всего отсоединить кабели, идущие к контактам 5V и Ground Arduino.

    Шаг пятый: сборка
    Дальше мастер приступает к монтажу электроники. После монтажа необходимо отделить каждый сигнальный провод каждого серводвигателя.



    Устанавливает все в корпус.




    Устанавливает датчики.




    Устанавливает на место ноги. На конечности ног устанавливает рельефные накладки.



    Шаг шестой: код
    Написание кода было непростой задачей. Мастер установил изделие на коробку и меняя настройки кода добивался нужных движений.
    Для имитации собачей походки мастер просмотрел несколько видео в замедленном воспроизведении.

    Собака при ходьбе всегда имеет 3 точки контакта с землей, при этом одна лапа отрывается от земли одновременно с другой лапой, опускающейся на землю. Более быстрый темп поднимает две лапы от земли сразу. Мастер запрограммировал 5 подпрограмм движения.
    В коде используются несколько функций, например, «трюк с лапой» и «шаг вперед». Ультразвуковые датчики постоянно сканируют окружающее пространство и останавливают собаку при препятствии.

    В будущем мастер планирует установить оба датчика под углом 15 градусов к центру, чтобы собака могла решить, в какую сторону повернуть, если обнаружит препятствие.

    Фоторезистор на голове собаки - это простой способ взаимодействия с человеком. Если закрыть фоторезистор в течении 3 секунд, то пес подаст лапу.

    Код можно скачать ниже.
    GoodBoy Program.ino


    Шаг седьмой: развитие проекта
    После изготовления робота мастер решил сделать второго учтя недостатки.
    Серводвигатели, которые мастер использует в этом проекте, низкого качества - имитация сервоприводов TowerPro SG90 с пластиковыми шестернями. Такие двигатели имеют большой люфт. Мастер будет устанавливать серводвигатели более высокого качества с металлическими деталями

    На ноги планируется установить резиновые протекторы.

    Ширина между ступнями в первоначальном дизайне минимальна. Для улучшения баланса нужно немного увеличить расстояние между ногами, например, изменив наружные части. Кроме того, ножки в настоящее время имеют ширину 15 мм (около 0,6 дюйма) каждая, но если они будут около 25 мм, то устройство будет более устойчива.

    -Выбор этой силовой Powerboost 1000C платы в роботе был основан на том, что было в наличии. Максимальный ток, который он может обеспечить при 5 В, составляет около 2 А. Один 9-граммовый сервопривод может потреблять до 0,5 А или даже больше при максимальном крутящем моменте, поэтому очевидно, что 2 А недостаточно для работы всех двигателей на полной мощности. В будущем мастер планирует подобрать и установить другой модуль.

    Люфт или «провисание» - это потерянное движение в механизме, вызванное зазорами и чрезмерно большими механическими допусками. Мастер собирается уменьшить зазоры.

    Все готово. Реализация проекта заняла у мастера около 3,5 недель.


    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
    Подборки: 3D принтер

    Квадрапод на Arduino (апгрейд четырехногого робота на ESP)

    Двуногий прямоходящий робот (платформа для обучения)

    10
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    10
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    10
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 10 из 10 (голосов: 1 / История оценок)

    Добавить комментарий

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Опрос
    А Вы знаете, что на сайте оплачиваются отчеты о создании самоделок?

    Последние комментарии

    Все комментарии