Jasper the Arduino Hexapod: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Tanggal Proyek: November 2018

IKHTISAR (JASPER)

Enam kaki, tiga servo per kaki, 18 sistem gerakan servo dikendalikan oleh Arduino Mega. Servo terhubung melalui Arduino Mega sensor shield V2. Komunikasi dengan Hexapod melalui modul Bluetooth BT12 berbicara dengan aplikasi Android yang dipesan lebih dahulu. Sistem ditenagai oleh baterai 2 x 18650, 3400mAh, dan 2 x 2400mA yang masing-masing dipegang dengan Velcro di bawah bodi hexapod. Sakelar sakelar daya untuk sistem Servo dan Kontrol disediakan seperti lampu indikator daya led hijau di kepala hexapod. Perintah diulang ke layar LCD 16x2. Umpan video, cincin cahaya, dan penghindaran rintangan ultrasonik terletak di kepala.

CATATAN: Demi kewarasan, saya sangat merekomendasikan penggunaan servos berkualitas baik, saya mulai dengan servos MG995, 20 di antaranya, 11 di antaranya terbakar, kehilangan kemampuan untuk memusatkan, atau berhenti bekerja.

www.youtube.com/embed/ejzGMVskKec

Langkah 1: PERALATAN

1. 20 x DS3218 servos

2. 1x kit dasar Hexapod

3. 1x Arduino Mega R3

4. 1x pelindung sensor Arduino Mega v2

5. 1 x 2 bay 18650 dudukan baterai

6. 2 x dua kutub saklar daya

7. Lampu led hijau dan resistor 220kohm

8. Paket baterai 2 x 6v 2800mAh dengan pemasangan Velcro

9. Baterai 2 x 18650 x 3400mAh

10. 1x modul Sonar HC-SR04

11. 1x BT12 modul Bluetooth

12. 1 x Arduino V3 NodeMcu Lua WIFI ESP8266 12E papan pengembangan IOT

13. 1 x Perisai Kamera Modul Mini Arducam dengan Lensa 2 Megapiksel OV2640

14. 1 x Pixie Neon 16 cincin lampu LCD

15. Layar LCD 1 x 16x2 baris dengan adaptor IIC terpasang.

16. Colokan listrik 1 x 5v untuk Arduino Mega

17. Colokan micro USB 1 x 5v untuk modul NodeMcu.

18. 1 x modul konverter DC ke DC Buck

19. 1 x 70mm x 120mm x 39mm kotak plastik hitam persegi (Body)

20. 1 x 70mm x 50mm x 70mm kotak plastik hitam (Kepala)

21. 4 x 40mm penyangga kuningan M3 ditambah 4 penyangga sandaran karet

22. Berbagai kabel jumper pria ke pria, solder, sekrup dan baut m3, dan, lem panas

Gerakan kaki menggunakan logika dipesan lebih dahulu. Gerakan kamera melalui dua servos independen yang memberikan gerakan ke atas, bawah, kiri, kanan, dan tengah. Kamera dikendalikan oleh koneksi WIFI, ditampilkan pada tampilan WebView di Aplikasi Android.

Langkah 2: SERVOS

Masing-masing memiliki maksimum 180 derajat ke

gerakan minimal 0 derajat.

Setiap servo diidentifikasi dengan kombinasi tiga angka, LegCFT; di mana C adalah tubuh (COXA), F adalah paha (FEMUR), dan T adalah siku (TIBIA), jadi 410 akan mengacu pada kaki keempat dan servo Tibia, demikian pula 411 akan mengacu pada kaki keempat dan servo Tibia. Urutan penomoran akan menjadi 100 hingga 611. Setiap kaki servo memiliki kaki berbasis karet untuk meredam benturan dan memberikan cengkeraman yang lebih baik.

Kaki 1: 100, 110, 111 Depan

Babak 2: 200, 210, 211 leg2-leg1

Babak 3: 300, 310, 311 leg4-leg3

Babak 4: 400, 410, 411 leg6-leg5

Babak 5: 500, 510, 511 Kembali

Babak 6: 600, 610, 611

Posisi default untuk semua Servo Coax adalah 90 derajat.

Posisi default untuk Servos Femur adalah 90 derajat, 45 derajat adalah posisi istirahat.

Posisi default untuk Tibia Servos untuk semua kaki adalah 90 derajat, kaki 1, 3, dan 5 menggunakan 175 derajat sebagai posisi istirahat dan kaki 2, 4, dan 6 menggunakan 5 derajat.

Leher 1: 700 Terbatas hingga 75 hingga 105 derajat untuk gerakan naik dan turun

Leher 2: 800 Terbatas hingga 45 hingga 135 derajat untuk gerakan kiri dan kanan

Pergerakan servo terbatas pada tiga "tulis" sebelum penundaan 10 milidetik disertakan, sebelum perintah "tulis" lebih lanjut dikeluarkan. Ini membantu mengurangi beban pada baterai.

Langkah 3: PERINTAH

A=Stop – Berdiri di posisi default.

B=maju - berjalan_maju

C=mundur - berjalan_mundur

D=kanan - belok_kanan

E=kiri - belok_kiri

F=gerakan menyamping kiri - crab_left

G=gerakan menyamping kanan - crab_right

H=Rear_crouch (kaki 1 dan 2 maksimal, 3 dan 4 kaki di posisi netral, kaki 5 dan 6 di posisi minimum)

I= Front_crouch (kaki 1 dan 2 pada posisi minimum, kaki 3 dan 4 pada posisi netral, kaki 5 dan 6 pada posisi maksimum)

J= kamera cantered – tengah (Neck 1 dan Neck 2 di posisi tengah, posisi default)

K=kamera kiri - pan_left (Leher 1, posisi tengah, posisi minimum servo Leher 2)

L=kanan kamera - pan_right (Leher 1, posisi tengah, posisi maksimum servo Leher 2)

M=kamera naik - pan_up (posisi maksimum Neck 1, posisi tengah servo Neck 2)

N=kamera bawah - pan_down (posisi minimum Neck 1, posisi tengah servo Neck 2)

O=Istirahat (Hexapod) duduk di atas penyangga.

P=Berdiri – Hexapod berdiri ke posisi default.

Q=Lampu mati

R=Lampu hijau pada cincin lampu Pixie Neon.

S=Lampu merah pada cincin lampu Pixie Neon.

T=Lampu biru pada cincin lampu Pixie Neon.

U=Cahaya putih pada cincin lampu Pixie Neon.

V = Kaki depan melambai.

W = Klakson Suara.

X=Sapu kepala dari kiri ke kanan.

Y=Mainkan Lagu.

Langkah 4: GERAKAN

Posisi servo Coax membujur terhadap sumbu bodi sehingga lurus ke depan adalah 0 derajat dan tepat di belakang adalah 180 derajat. Namun, Coax ini dan semua servo lainnya akan dibatasi hingga 45 hingga 135 derajat.

Gerakan kaki maju, mundur, kiri dan kanan semua akan dimulai dengan mengangkat kaki menggunakan servo Femur dan Tibia, kemudian diikuti dengan gerakan body servo, dan terakhir menurunkan kaki yang sama lagi menggunakan servo Femur dan Tibia.

Maju dan Mundur

Untuk maju atau mundur kaki bekerja berpasangan, 1 dan 2, 3 dan 4, 5 dan 6. Gerakan maju sederhana terdiri dari kaki 1 dan 2 bergerak dari posisinya sekarang ke depan sejauh mungkin, kemudian kaki 3 dan 4, dan akhirnya 5 dan 6 kaki mengulangi tindakan yang sama. Kemudian keenam servo Coax bergerak dari posisi maju yang diperpanjang ini kembali ke posisi awal semula. Kebalikan dari proses ini digunakan untuk bergerak ke belakang. Sebagai bagian dari proses gerakan maju, unit ultrasonik HC_SR04 akan memeriksa rintangan di depan dan jika ditemukan, putar Hexapod ke kiri atau ke kanan secara acak.

Kiri dan kanan

Untuk menggerakkan pasangan kaki kiri atau kanan bekerja sama tetapi berlawanan arah. Jadi, misalnya untuk belok kanan kaki 1 bergerak dari posisi sekarang kembali ke posisi 135 derajat sedangkan kaki 2 bergerak maju ke posisi 45 derajat. Ini diulang untuk pasangan kaki 3 dan 4, dan 5 dan 6 kaki. Pada saat servo Coax memindahkan posisi semula mereka kembali ke posisi baru mereka dengan demikian memutar tubuh ke arah gerakan, mis. Baik. Proses ini dilanjutkan sampai rotasi yang diperlukan ke kiri telah selesai. Kebalikan dari proses ini digunakan untuk berbelok ke kiri, sehingga kaki 1 bergerak dari posisi sekarang ke depan ke posisi 45 derajat, sedangkan kaki 2 bergerak mundur ke posisi 135 derajat.

Berdiri dan Istirahat

Kedua proses ini tidak menggunakan servo Coax dari salah satu kaki, jadi untuk berdiri servo Tibia, untuk semua kaki, bergerak dari posisinya saat ini ke maksimum 45 derajat, sedangkan untuk mengistirahatkan servos Femur yang sama ini bergerak ke posisi terendah posisi, 175 atau 5 derajat. Gerakan yang sama berlaku untuk servos Tibia yang bergerak ke maksimum 45 derajat, untuk berdiri, dan minimumnya, mis. 175 atau 5 derajat untuk istirahat.

Berjongkok ke Depan dan Berjongkok ke Belakang

Di sini, sekali lagi, prosesnya adalah bayangan cermin satu sama lain. Untuk berjongkok ke depan, kaki 1 dan 2 berada pada posisi terendah, sedangkan kaki 5 dan 6 berada pada posisi tertinggi. Dalam kedua kasus kaki 4 dan 5 mengambil posisi netral yang sejalan dengan kaki set 1 dan 2 dan 5 dan 6. Untuk berjongkok ke belakang kaki 1 dan 2 berada pada posisi tertinggi sedangkan kaki 5 dan 6 berada pada posisi terendah.

Langkah 5: KEPALA KAMERA/SONAR

Kepala akan terdiri dari kotak plastik persegi 38mm x 38mm x 38mm dengan tutup yang dapat dilepas. Kotak/kepala akan memiliki gerakan vertikal dan horizontal yang terbatas. Gerakan akan dicapai dengan menggunakan dua servos, satu menempel pada tubuh robot dan yang kedua menempel pada tubuh servo pertama dan lengannya menempel pada kepala. 7.4v yang dipasok oleh dua baterai 18650 akan memberi daya pada papan pengembangan Arduino V3 NodeMcu Lua WIFI ESP8266 12E IOT DEVKIT, yang terpasang pada Perisai Kamera Modul Mini Arducam dengan Lensa 2 Megapiksel OV2640. Pengaturan ini akan memungkinkan robot untuk mendeteksi rintangan dan melakukan streaming video langsung melalui Wi-Fi on-board. Sonar menggunakan HC-SR04 dan kemungkinan informasi manajemen cahaya akan mengalir kembali ke Arduino Mega.

Terima kasih saya kepada Dmainmun untuk artikel Arducam Instructables-nya, yang sangat membantu dalam pemahaman awal saya tentang bagaimana Arducam dapat digunakan untuk streaming video.

Baterai

Diputuskan untuk menggunakan dua paket baterai, satu untuk komponen kepala dan papan Arduino Mega, dan paket kedua untuk memasok daya ke semua servos. Paket pertama terdiri dari 2 x 18650 baterai 3400mAh yang memasok 7.4v. Paket kedua terdiri dari paket baterai 2 x 6V 2800mAh yang terhubung secara paralel sehingga memberikan suplai 6.4V tetapi meningkatkan kapasitas 5600mAh yang terpasang di bagian bawah Hexapod menggunakan strip Velcro.

Langkah 6: GERAKAN KAKI

Lengan dapat bekerja berpasangan atau sendiri-sendiri. Setiap lengan terdiri dari sendi tubuh yang disebut Coax dengan gerakan 45 hingga 135 derajat, sendi paha yang disebut Femur, dengan gerakan 45 hingga 135 derajat, dan akhirnya sendi siku yang disebut Tibia, atau efektor ujung, dengan gerakan 45 hingga 135 derajat.. Perangkat lunak dipesan lebih dahulu ditulis untuk memberikan gerakan kaki.

Jenis gerakan kaki:

Untuk Coax, 45 derajat menghadap ke belakang dari kepala, 90 derajat adalah posisi netral, dan 135 derajat menghadap ke depan.

Untuk Femur, 45 derajat adalah posisi tertinggi dari tanah, 90 derajat adalah posisi netral, dan 135 derajat adalah posisi terendah dari tanah.

Untuk Tibia, 45 derajat adalah posisi paling jauh dari tubuh, 90 derajat adalah posisi netral, dan 135 derajat adalah posisi terdekat dengan tubuh.

Asumsikan bahwa semua servos berada pada posisi netral, 90 derajat.

Maju: Kaki 1 dan 2, Femur terangkat ke 135 derajat, Coax bergerak ke 45 derajat, Tibia bergerak ke 45 derajat paling jauh dari tubuh, Femur turun ke 45 derajat. Ini diulang untuk pasangan kaki 3 dan 4, dan pasangan kaki 5 dan 6. Semua 6 servo Coax bergerak dari 45 derajat ke belakang hingga 90 derajat, posisi netral, semua 6 servos Femur bergerak dari 45 derajat hingga 90 derajat, posisi netral. Akhirnya, semua servo Tibia bergerak naik dari 45 derajat ke 90 derajat, posisi netral.

Reverse: Dimulai dengan kaki 5 dan 6, lalu 3 dan 4, dan akhirnya kaki 1 dan 2, jika tidak, gerakannya sama untuk Coax, Femur, dan Tibia.

Kiri: Kaki 1, 3, dan 5 bergerak ke arah sebaliknya, sedangkan kaki 2, 4, dan 6 bergerak ke depan. Gerakan maju dan mundur keduanya sesuai dengan gerakan maju dan mundur standar. Untuk menyelesaikan putaran keenam servo Coax, gerakkan 45 derajat yang memutar tubuh.

Kanan: Kaki 2, 4, dan 6 bergerak ke arah sebaliknya, sedangkan kaki 1, 3, dan 5 bergerak ke depan. Gerakan maju dan mundur keduanya sesuai dengan gerakan maju dan mundur standar. Gerakan membujuk mirip dengan di atas tetapi dalam arah sebaliknya.

Istirahat: Semua servo Coax dan Femur dalam posisi netral, semua servo Tibia dalam posisi terendah 45 derajat, secara efektif berjongkok di kedua kaki depan, tengah, dan belakang.

Berjongkok di belakang, berdiri di depan: Kaki 1 dan 2 pada posisi tertinggi, kaki 3 dan 4 pada posisi netral, dan kaki 5 dan 6 pada posisi terendah.

Berdiri di belakang, berjongkok di depan: Kaki 1 dan di posisi terendah, kaki 3 dan 4 di netral, dan kaki 5 dan 6 di posisi tertinggi.

Kepiting kiri: Kaki 1 dan 5 mengangkat dan menjulur ke luar ke kiri, pada saat yang sama kaki 2 dan 6 terangkat dan berkontraksi di bawah tubuh. Dengan keempat kakinya di tanah, semua Tibias kembali ke posisi netralnya. Akhirnya kaki 3 dan 4 ulangi proses yang sama.

Kepiting kanan: Kaki 2 dan 6 mengangkat dan menjulur ke luar ke kanan, pada saat yang sama kaki 1 dan 5 terangkat dan berkontraksi di bawah tubuh. Dengan keempat kakinya di tanah, semua Tibias kembali ke posisi netralnya. Akhirnya kaki 3 dan 4 ulangi proses yang sama.

Gerakan kepala kiri: leher 1 servo 45 derajat. Kedua servo kembali ke posisi netral 90.

Gerakan kepala kanan: leher 1 servo 135 derajat

Gerakan kepala ke atas: leher 2 servo 45 derajat

Gerakan kepala ke bawah: leher 2 servo 135 derajat

Gerakan kepala pan: leher 2 bergerak dari 45 hingga 135 derajat

SERVOS

Setelah pengujian awal servos MG995 dan MG996 di mana semua diganti. Semua 20 servo yang diganti dengan servo DS32228 20kg yang memberikan pemusatan yang jauh lebih baik dan peningkatan kapasitas beban.

Penting untuk menguji setiap servo secara menyeluruh menggunakan program pengujian yang sesuai. Saya memodifikasi program contoh "sweep" sederhana untuk secara khusus menguji posisi 0, 90, dan 180, tes rutin ini dijalankan minimal 5 menit untuk setiap servo dan kemudian diulang sehari kemudian.

CATATAN: Menggunakan papan Arduino Uno standar yang ditenagai oleh kabel USB mungkin tidak memberikan tegangan yang cukup untuk menjalankan servos tertentu. Saya menemukan bahwa 4.85v servo yang diterima dari Uno menyebabkan perilaku tidak menentu dengan servos DS3218, meningkatkan tegangan ini menjadi 5.05v menyembuhkan masalah ini. Jadi, saya memutuskan untuk menjalankan servos pada 6v. Pada akhirnya saya menemukan bahwa tegangan 6.4v diperlukan karena 6v menyebabkan perilaku servos yang tidak menentu.

Langkah 7: KONSTRUKSI

KAKI

Dimulai dengan peletakan bagian-bagian kit Hexapod. Semua tanduk melingkar servo membutuhkan pembesaran lubang anyaman di kedua ujung Femur dan semua lubang Coax. Setiap tanduk servo terpasang ke Coax dan Femur yang sesuai dengan empat sekrup dan sekrup kelima melalui bagian tengah kepala servo. Semua badan servo yang dipasang menggunakan empat baut dan mur. Dudukan servo Coax, untuk masing-masing dari enam kaki, memiliki bantalan yang terpasang di bagian bawah dudukan menggunakan satu baut dan mur. Setiap pemasangan servo Coax dipasang, menggunakan empat baut dan mur, ke pemasangan servo Femurnya dengan pemasangan ini diputar 90 derajat. Kepala servo Femur melekat pada salah satu ujung lengan Femur dengan ujung lainnya menempel pada kepala servo Tibia. Enam servo Tibia dipasang di bagian atas enam kaki dengan empat baut dan mur. Setiap efektor ujung kaki ditutupi dengan boot karet lembut untuk memberikan cengkeraman ekstra. Ditemukan bahwa tanduk servo yang disediakan terlalu besar untuk dipasang pada sambungan Coax, Femur, dan Tibia sehingga semua lubang tengah diperbesar hingga 9mm. Terima kasih saya kepada "Toglefritz" untuk instruksi Capers II tentang elemen konstruksi kit Hexapod. Namun saya menyimpang dari konstruksi di satu area yaitu pemasangan tanduk servo ke kedua ujung Femur. Saya memutuskan untuk memperbesar lubang tengah Femur untuk memungkinkan pusat tanduk servo melewatinya dengan ini memberikan kekuatan ekstra tanduk servo karena lebih dekat ke servo dan kedua sambungan ini mengalami torsi maksimum. Setiap tanduk servo dilekatkan ke Femur menggunakan dua sekrup self-tapping M2.2, ujung sekrup ini dilepas dan dikikir rata. Semua baut M3 telah mengunci dengan kencang.

TUBUH

Tubuh terdiri dari dua pelat masing-masing dengan enam lubang, masing-masing lubang digunakan untuk memasang tanduk servo Coax. Dua baterai 6V 2800mAh dipasang di bagian bawah pelat bawah menggunakan Velcro. Empat penyangga M3 yang memanjang melewati bagian bawah dudukan baterai terpasang, masing-masing memiliki boot karet lembut yang dapat digeser ke bagian bawah, ini memberikan dasar yang stabil di mana Hexapod dapat beristirahat. Bagian atas pelat bawah memiliki Arduino Mega dan pelindung Sensornya terpasang menggunakan empat penyangga 5mm. Di bagian atas pelat bawah dipasang penyangga 4 x M3 setinggi 6cm, ini mengelilingi Arduino Mega dan memberikan dukungan untuk pelat atas. Pelat atas memiliki kotak 120mm x 70mm x 30mm yang terpasang padanya, ini akan menampung servo leher pertama, dan layar LCD. Tempat baterai 2 bay kedua, 2 x 18650 dipasang di bagian bawah pelat atas ke bagian belakang papan Arduino Mega menghadap ke depan Hexapod.

Pelat atas memiliki enam tanduk servo yang masing-masing terpasang dengan empat sekrup M2.2. Di bagian atas pelat dipasang kotak 70mm x 120mm x 30mm di mana tempat baterai 2 rongga 18650, sakelar dua kutub, LED hijau, dan layar LCD IC2 16 x 2 dipasang di bagian atas. Selain itu juga dipasang servo neck pertama, power dan kabel data servo neck kedua melewati sebuah lubang untuk mengumpankan servo kedua dan modul Arduino V3 NodeMcu. Kabel data lebih lanjut melewati kotak atas dan mengumpankan modul ultrasonik HC-SR04, lagi-lagi terletak di kepala. Kabel data dan daya kedua juga melewati kepala untuk menyalakan cincin led pixie.

Dua kabel data servo dan kabel data HC-SR04 diumpankan melalui pelat atas sementara modul Bluetooth dipasang ke bagian bawah pelat menggunakan bantalan bentuk neon dan lem panas. Manajemen kabel dari 18 kabel data servo yang tersisa harus ada sebelum mencoba memasang pelat atas ke pelat bawah menggunakan sekrup 4 x M3 yang sesuai dengan penyangga 4 x M3 yang dipasang pada pelat bawah. Sebagai bagian dari proses pemasangan pelat bawah atas, keenam servo Coax juga harus ditempatkan pada posisi yang benar dengan pemasangan bantalan ke lubang pelat bawah dan kepala servo dipasang ke tanduk pelat atas. Setelah dipasang, bagian atas dari enam servo Coax diamankan dengan 6 sekrup M3. Karena posisi tanduk servo untuk enam servo Coax, stand off 4 x M3 perlu dikurangi tingginya sebesar 2mm, sehingga bantalan servo Coax duduk dengan benar di pelat bawah.

KEPALA

Kepala terdiri dari dua servo 90 derajat satu sama lain, satu ditempatkan di dalam kotak yang terpasang pada pelat atas, dan yang kedua dipasang pada yang pertama melalui tanduk servo menggunakan bagian pelat kuningan berbentuk U. Klakson servo kedua terpasang ke braket kuningan berbentuk L yang terpasang pada kotak 70mm x 70mm x 50mm dengan dua baut dan mur. Kotak membentuk kepala, di dalamnya dipasang kamera Ardcam, modul ultrasonik HC-SR04, dan modul Arduino V3 NodeMcu, dan LED daya. Kedua modul ultrasonik mentransmisikan dan menerima kepala sensor yang menonjol melalui bagian depan kotak seperti halnya lensa kamera. Di sekeliling lensa di bagian luar kotak terdapat cincin pixie Nero LCD 16. LED daya NodeMcu terlihat melalui lubang di pelat belakang kepala, kabel daya, kabel data modul ultrasonik, dan kabel daya data pixie Neon masuk melalui lubang di antara pelat belakang dan pelat kepala.

ELEKTRONIK

Diagram Fritzing berikut menunjukkan elektronik tubuh dan kepala. Garis VCC dan GRD tidak ditampilkan untuk 20 servos untuk membantu kejelasan diagram. Modul Bluetooth, melalui Aplikasi Android, mengontrol gerakan Hexapod termasuk servo lehernya. Modul Arduino NodeMcu berbasis WIFI mengontrol modul kamera Arducam. Semua servo terpasang ke pelindung sensor Arduino melalui satu blok yang berisi VCC, GRD, dan jalur sinyal. Kabel jumper DuPont 20cm standar digunakan untuk menghubungkan LCD Bluetooth BT12, HC-SR04, dan IC2.

KALIBRASI KAKI

Ini adalah salah satu area persiapan yang paling sulit sebelum mengerjakan pergerakan Hexapod. Ide awalnya adalah mengatur semua kaki ke berikut, servo Coax 90 derajat, servos Femur ke 90 derajat, dan servos Tibia diatur ke 90 dengan posisi kaki fisik diatur ke 105 derajat untuk kaki 2, 4, dan 6, dan 75 derajat untuk kaki 1, 3 dan 5. Hexapod ditempatkan pada permukaan datar yang bertumpu pada empat penyangga di bawah wadah baterai. Itu kaki di mana diposisikan pada titik jarak yang sama antara setiap kaki dan pada jarak yang sama dari tubuh. Semua posisi ini ditandai pada permukaan yang rata. Selama konstruksi kaki, titik tengah setiap servo ditemukan, ini harus menjadi posisi 90 derajat servos. Posisi default 90 derajat ini digunakan dengan semua servos.

Servo coax 2 dan 5 permukaan bagian dalam sejajar satu sama lain, ini berlaku untuk servo 1 dan 6, dan 3 dan 4. Semua servo Femur dan Coax dipasang bersama pada 90 derajat satu sama lain selama fase konstruksi. Semua servo Femur memiliki lengan Femur yang melekat padanya pada sudut 90 derajat. Semua servo Tibia terpasang ke Tibia pada 90 derajat. Servo Tibia 2, 4, dan 6 melekat pada lengan Femur pada 105 derajat, sedangkan servo Tibia 1, 3, dan 5 melekat pada lengan Femur pada 75 derajat.

Penting untuk dicatat bahwa saat pengujian, semua servos harus dipantau suhunya, servo panas berarti servo bekerja terlalu keras dan bisa gagal, sebagian besar servos akan hangat saat disentuh.

Kalibrasi awal adalah memindahkan Hexapod dari posisi istirahatnya, setelah dinyalakan, ke posisi berdiri yang stabil, stabil, rata, dan yang terpenting tidak ada servo yang mengalami pemanasan berlebih. Untuk mempertahankan posisi yang stabil, perlu untuk menulis ke setiap servo dengan penundaan kurang dari 20 milidetik, 10 milidetik digunakan. Semua servos hanya dapat bergerak dari 0 hingga 180 derajat dan dari 180 derajat kembali ke 0, jadi untuk semua servos Femur 0 dan 180 derajat adalah vertikal dan 90 derajat adalah horizontal.

Sebelum memasang setiap servo, penulisan inisialisasi dikirim ke masing-masing servo yang ditentukan sebelumnya sehingga memberikan sudut istirahat saat ini, mis. posisi servo saat ini saat istirahat. Ini adalah 90 derajat untuk semua servo Coax, 55 derajat untuk servo Femur dan Tibia 1, 3 dan 5, dan 125 derajat untuk servo Femur dan Tibia 2, 4, dan 6.

Penting untuk dicatat bahwa baterai harus selalu terisi penuh pada awal sesi kalibrasi.

Hexapod selalu dimulai dari posisi istirahat, seluruh tubuh ditopang oleh keempat kakinya. Dari posisi ini semua servo Femur dan Tibia disiklus dari posisi awal hingga posisi berdiri, di mana semua servo berada pada 90 derajat. Untuk menyelesaikan posisi berdiri, perintah “berdiri” dikeluarkan. Perintah ini mengharuskan semua kaki untuk mengangkat dan menurunkan lagi dalam dua set gerakan tiga kaki, kaki 1, 5, dan 4, dan 2, 6 dan 3.

Langkah 8: PERANGKAT LUNAK

Perangkat lunak ini terdiri dari tiga bagian, bagian pertama adalah kode Arduino yang berjalan di Arduino Mega, bagian kedua adalah kode Arduino yang berjalan pada modul NodeMcu di kepala. Komunikasi dilakukan melalui unit Bluetooth BT12 yang menerima perintah dari tablet Android, yaitu Samsung Tab 2, yang menjalankan aplikasi kustom bawaan Android Studio. Aplikasi inilah yang mengirimkan perintah ke Hexapod. Aplikasi yang sama juga menerima umpan video langsung dari modul NodeMcu melalui WIFI bawaannya.

KODE ANDROID

Kode Android dipesan lebih dahulu, dikembangkan menggunakan Android Studio, menyediakan platform tempat aplikasi dua layar dijalankan. Aplikasi ini memiliki dua layar, layar utama memungkinkan pengguna untuk mengeluarkan perintah ke Hexapod dan melihat umpan video yang berasal dari kepala hexapod. Layar kedua, diakses melalui tombol WIFI, memungkinkan pengguna untuk terhubung ke Bluetooth hexapod pertama dan hot spot WIFI yang dihasilkan oleh kartu Arduino NodeMCU di kepala hexapod. Aplikasi mengirimkan perintah satu huruf, melalui serial 9600 Baud, dari Tablet melalui Bluetooth tertanam ke Bluetooth BT12 yang terpasang pada hexapod.

KODE ARDUINO

Pengembangan kode dimulai dengan pengembangan program uji yang dirancang untuk menguji fungsi dasar Hexapod, yaitu kepala dan badan. Karena kepala dan operasinya benar-benar terpisah dari tubuh, pengembangan perangkat lunaknya diuji secara paralel dengan kode fungsi tubuh. Kode operasi kepala sebagian besar didasarkan pada pengembangan sebelumnya dengan dimasukkannya gerakan servo. Kode tersebut mencakup pengoperasian layar LCD 16x2, modul ultrasonik HC-SR04, dan cincin lampu LED 16. Pengembangan kode lebih lanjut diperlukan untuk menyediakan akses WIFI ke umpan video langsung dari kepala.

Kode fungsi tubuh awalnya dikembangkan untuk menyediakan sambungan servo awal dan posisi awal saat istirahat. Dari posisi ini Hexapod diprogram untuk berdiri saja. Pengembangan kemudian dilanjutkan dengan gerakan tambahan dari Hexapod dan penggabungan bagian kode kepala dan tubuh dengan komunikasi serial dengan aplikasi Android.

Kode servo uji memungkinkan untuk pengembangan gerakan kaki dan tubuh, yaitu:

1. InitLeg - Memungkinkan posisi kaki istirahat, posisi kaki berdiri, posisi kaki awal kepiting untuk berjalan kiri atau kanan, posisi kaki awal untuk berjalan maju atau mundur.

2. Gelombang – Memungkinkan kaki depan untuk melambai, empat kali, sebelum kembali ke posisi berdiri.

3. TurnLeg- Memungkinkan Hexapod untuk berbelok ke kiri atau kanan.

4. MoveLeg- Memungkinkan Hexapod berjalan maju atau mundur.

5. CrouchLeg- Memungkinkan Hexapod untuk berjongkok ke depan ke kaki depannya atau ke belakang ke kaki belakangnya.

Gerakan kaki didasarkan pada pasangan kaki yang bekerja bersama, jadi kaki 1 dan 2, 3 dan 4, 5 dan 6 bekerja berpasangan. Gerakan terdiri dari dua tindakan dasar, jangkauan dan tarikan ke depan, dan dorongan ke belakang. Untuk berjalan mundur kedua gerakan ini dibalik, jadi misalnya berjalan ke depan, kaki 1 dan 2 menarik, sedangkan kaki 5 dan 6 mendorong, kaki 3 dan 4 memberikan kestabilan. Berjalan kepiting hanyalah tindakan yang sama tetapi diatur pada 90 derajat ke tubuh, dalam hal ini kaki 3 dan 4 juga bergerak dengan cara yang sama seperti kaki lainnya. Saat berjalan, pasangan kaki berjalan bergantian, namun saat berjalan kaki kepiting 1 dan 5 bekerja sebagai pasangan, sedangkan kaki 3 bekerja dengan langkah bergantian ke kaki 1 dan 5.

Uraian Fungsi Gerakan berikut untuk masing-masing fungsi gerakan utama yang masing-masing terdiri dari elemen-elemen gerakan yang disatukan dan dilakukan dalam urutan yang ditetapkan.

RESTING: Mulai dari posisi berdiri semua servos Femur bergerak ke atas untuk menurunkan tubuh ke empat penyangga. Pada saat yang sama semua servo Tibia bergerak ke dalam.

BERDIRI: Mulai dari posisi istirahat semua servos Tibia bergerak ke luar, ketika ini selesai semua servos Femur bergerak ke posisi 90 derajat, akhirnya semua servos Tibia bergerak ke posisi 90 derajat secara bersamaan.

MENGHIDUPKAN KIRI: Kaki 1, 3, dan 5 bergerak mundur dari kepala sebanyak 45 derajat, pada saat yang sama kaki 2, 4, dan 6 bergerak maju ke arah kepala. Setelah selesai semua servo Coax bergerak dari posisi mereka saat ini kembali ke posisi standar 90 derajat, gerakan ini akan berlawanan arah jarum jam ke tubuh.

MENGHIDUPKAN KANAN: Kaki 1, 3, dan 5 bergerak maju ke arah kepala sebesar 45 derajat, pada saat yang sama kaki 2, 4, dan 6 bergerak ke belakang menjauhi kepala. Setelah selesai semua servo Coax bergerak dari posisi mereka saat ini kembali ke posisi standar 90 derajat, gerakan ini akan searah jarum jam ke tubuh.

CROUCH FORWARD: Kaki 1 dan 2 diturunkan menggunakan servo Femur dan Tibia, sementara kaki 5 dan 6 dinaikkan menggunakan servo Femur dan Tibia, kaki 3 dan 4 tetap pada posisi standar.

CROUCH BACKWARD: Kaki 1 dan 2 diangkat menggunakan servo Femur dan Tibia, sedangkan kaki 5 dan 6 diturunkan menggunakan servo Femur dan Tibia, kaki 3 dan 4 tetap pada posisi standar.

WAVING: Rutinitas ini menggunakan kaki 1 dan 2 saja. Servo Coax bergerak dalam busur 50 derajat, sedangkan Femur dan Tibia juga bergerak dalam busur 50 derajat. Kaki 3 dan 4 bergerak maju ke arah kepala sebanyak 20 derajat, ini memberikan platform yang lebih stabil.

BERJALAN MAJU: Kaki 1 dan 6, 2 dan 5, dan 3 dan 4 harus bekerja sama. Jadi saat kaki 1 menarik tubuh, kaki 6 harus mendorong tubuh, segera setelah tindakan ini selesai, kaki 2 dan 5 harus melakukan tindakan yang sama, sedangkan setiap siklus tindakan ini terjadi, kaki 3 dan 4 harus melakukan gerakannya masing-masing. maju rutin.

Fungsi modul kaki uji awal memungkinkan desain untuk masing-masing dari tiga gerakan kaki. Tiga gerakan kaki diperlukan karena kaki yang berlawanan hanya melakukan gerakan sebaliknya. Modul gabungan kaki 1, 3 dan 6 baru dikembangkan, diuji, dan disalin untuk modul kaki 2, 4 dan 5 kaki terbalik kedua. Pengujian gerakan kaki hexapod dilakukan dengan menempatkan hexapod pada balok yang ditinggikan sehingga memungkinkan kaki bergerak penuh tanpa menyentuh tanah. Pengukuran dilakukan saat kaki bergerak dan ditemukan bahwa semua kaki bergerak secara horizontal sejauh 80mm sementara pada saat yang sama tetap 10mm dari tanah pada titik terendah selama gerakan. Ini berarti Hexapod hanya akan bergoyang dari sisi ke sisi selama gerakan dan semua kaki akan memiliki gaya tarikan yang sama selama gerakan.

BERJALAN TERBALIK:

CRAB WALKING LEFT: Gerakan awal dimulai dengan kaki 1, 2, 5 dan 6 semuanya berputar 45 derajat ke arah arah perjalanan. Ini menempatkan semua kaki sejajar dengan arah perjalanan, kaki 3 dan 4 sudah dalam orientasi yang benar. Femur dan Tibia masing-masing kaki dimulai pada posisi 90 derajat default. Gait ini terdiri dari dua set tiga kaki bekerja pada langkah bergantian, kaki 1, 5 dan 4, dan kaki 3, 2, dan 6. Setiap set tiga kaki bekerja dengan menarik dengan kaki depan, yaitu 1 dan 5 dan mendorong dengan kaki 4, gerakan ini kemudian dibalik sehingga kaki 3 menarik sementara kaki 2 dan 6 mendorong, tidak ada servo Coax yang bekerja selama gerakan ini. Setiap set tiga kaki mengangkat set kaki stasioner lainnya saat set pertama bergerak.

BERJALAN KEpiting BENAR:

CATATAN: Kepala akan berputar ke arah jalan kepiting baik ke kiri atau ke kanan. Hal ini memungkinkan deteksi ultra sonik HC-SR04 digunakan saat berjalan.

PENGATURAN KAKI: Agar Hexapod berdiri sejajar, semua kaki harus berdiri dengan ketinggian yang sama. Menempatkan Hexapod pada balok dan kemudian menggunakan stand dan rutinitas Istirahat dimungkinkan untuk mengukur jarak dari tanah dari masing-masing efektor ujung. Saya menambahkan sepatu bot karet ke masing-masing ujung efektor untuk menambah cengkeraman terlebih dahulu, tetapi juga untuk memungkinkan sedikit penyesuaian pada panjang kaki, dengan tujuan 5mm atau kurang di antara semua kaki. Mengatur setiap servo ke 90 derajat itu mudah, namun pemasangan setiap tanduk servo ke kedua ujung Femur dapat dan memang menyebabkan masalah karena perbedaan yang sangat kecil dalam sudut rotasi duri internal tanduk menyebabkan ketinggian kaki berbeda sebesar 20mm. Mengubah sekrup ke lubang pemasangan yang berbeda di tanduk servo mengoreksi perbedaan ketinggian 20mm ini. Saya bertekad untuk memperbaiki masalah ini menggunakan metode ini daripada harus mengkompensasi perbedaan ketinggian ini menggunakan perangkat lunak.