"Miles" Robot Laba-laba Berkaki Empat: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Berdasarkan Arduino Nano, Miles adalah robot laba-laba yang menggunakan 4 Kakinya untuk berjalan dan bermanuver. Ini menggunakan 8 motor Servo SG90 / MG90 sebagai aktuator untuk kaki, terdiri dari PCB khusus yang dibuat untuk memberi daya dan mengontrol servos dan Arduino Nano. PCB memiliki slot khusus untuk modul IMU, modul Bluetooth, dan bahkan array sensor IR untuk membuat robot otonom. Tubuh terbuat dari lembaran akrilik 3mm potong laser, dapat dicetak 3D juga. Ini adalah proyek hebat bagi para penggemar untuk menjelajahi kinematika terbalik dalam robotika.

Kode dan pustaka, file Gerber, dan file STL/langkah untuk proyek akan tersedia berdasarkan permintaan. Miles juga tersedia sebagai Kit, DM untuk detailnya.

Proyek ini terinspirasi oleh mePed (www.meped.io) dan menggunakan kode yang ditingkatkan yang terinspirasi olehnya.

Perlengkapan

Komponen yang dibutuhkan:

Opsional ditandai sebagai ~

• Mil PCB (1)
• Bagian Tubuh Mekanik Miles
• Motor servo SG90/MG90 (12)
• Aduino Nano (1)
• LM7805 Pengatur tegangan (6)
• Sakelar Geser (1)
• 0.33uF Tutup elektrolit (2)
• 0.1uF tutup elektrolit (1)
• 3.08mm 2 pin konektor Pheonix (1)
• 2 pin konektor Relimate (1)~
• Konektor Relimate 10 pin (1)~
• 4 di konektor Relimate (1)~
• Pin header pria untuk Konektor servo

Langkah 1: Merancang Skema dan PCB

Saya mendesain PCB saya dalam perangkat lunak Altium (untuk mengunduh klik di sini). 12 servo SG90/MG90 dapat mengkonsumsi hingga 4-5 Amps jika semuanya bekerja secara bersamaan, sehingga desain membutuhkan kemampuan output arus yang lebih tinggi. Saya telah menggunakan regulator Tegangan 7805 untuk memberi daya pada servos, tetapi dapat menghasilkan arus maksimum 1 Amp. Untuk mengatasi masalah ini, 6 IC LM7805 dihubungkan secara paralel untuk meningkatkan output saat ini.

Skema dan Gerber dapat ditemukan di sini.

Fitur dari desain ini meliputi:

• MPU6050/9250 digunakan untuk pengukuran sudut
• Output arus hingga 6 Amp
• Catu daya Servo Terisolasi
• Output Sensor Ultrasonik HCsr04
• Periferal untuk Bluetooth dan I2C juga disediakan.
• Semua pin analog disediakan pada Relimate untuk konektor Sensor dan aktuator
• 12 keluaran Servo
• LED Indikasi Daya

Spesifikasi PCB:

• Ukuran PCB adalah 77 x 94 mm
• 2 lapisan FR4
• 1,6 mm

Langkah 2: Menyolder Komponen dan Mengunggah Kode

Solder komponen dalam urutan menaik dari ketinggian komponen, dimulai dengan komponen SMD terlebih dahulu.

Hanya ada satu resistor SMD dalam desain ini. Tambahkan pin header female untuk Arduino dan LM7805 agar dapat diganti jika diperlukan. Solder pin header male untuk konektor servo dan komponen lain di tempatnya.

Desainnya memiliki 5V terpisah untuk servos dan Arduino. Periksa hubungan pendek dengan ground di semua rel daya individu yaitu output Arduino 5V, output Servo VCC, dan input phoenix 12V.

Setelah PCB diperiksa untuk short, Arduino siap untuk diprogram. Kode tes tersedia di github saya (Klik di sini). Unggah kode tes dan Rakit seluruh robot.

Langkah 3: Merakit Tubuh Potong Laser:

Ada total 26 bagian dalam desain yang dapat dicetak 3D atau dipotong laser dari lembaran Akrilik 2mm. Saya telah menggunakan lembaran Akrilik 2mm Merah dan Biru untuk memberi robot tampilan Spiderman.

Tubuh terdiri dari beberapa tautan yang dapat diperbaiki menggunakan baut mur M2 dan M3. Servo diperbaiki dengan baut mur M2. Pastikan untuk menambahkan baterai dan PCB di dalam bodi utama sebelum memasang pelat penutup atas.

File yang diperlukan dapat ditemukan di github saya (Klik di sini)

Langkah 4: Menghubungkan Semuanya dan Menguji Robot:

Sekarang akhiri dengan menghubungkan Servos dalam urutan yang diberikan di bawah ini:

(D2) Servo Pivot Kiri Depan

(D3) Servo Angkat Kiri Depan

(D4) Servo Pivot Kiri Belakang

(D5) Servo Angkat Kiri Belakang

(D6) Servo Pivot Kanan Belakang

(D7) Servo Angkat Kanan Belakang

(D8) Servo Pivot Kanan Depan

(D9) Servo Angkat Kanan Depan

Mulai robot menggunakan sakelar geser!

Langkah 5: Perbaikan di Masa Depan:

Kinematika Terbalik:

Kode saat ini menggunakan pendekatan posisi di mana kami menyediakan sudut yang servo harus bergerak untuk mencapai gerakan tertentu. Kinematika terbalik akan memberi robot pendekatan yang lebih canggih dalam berjalan.

Kontrol Aplikasi Bluetooth:

Konektor UART pada PCB memungkinkan pengguna untuk memasang modul bluetooth seperti HC-05 untuk mengontrol robot secara nirkabel menggunakan smartphone.