Hexapod DIY: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Dalam instruksi ini saya akan memberi Anda panduan langkah demi langkah untuk membuat bluetooth, Hexapod yang dikendalikan dari jarak jauh.

Pertama, ini adalah hexapod besar, dan untuk memindahkannya Anda memerlukan 12 motor Servo yang kuat (MG995) dan untuk menangani jumlah sinyal PWM ini (untuk mengontrol setiap motor) cara termudah untuk melakukannya adalah menggunakan Arduino Mega 2560 Perlu dicatat bahwa beberapa peralatan tambahan digunakan, seperti printer 3D dan mesin pemotong WaterFlow. Sekarang Anda akan menemukan semua bahan yang digunakan dan langkah-langkah yang Anda perlukan untuk membuat salah satu robot ini.

Langkah 1: Apa yang Anda Butuhkan

Peralatan

Besi solder, mesin cetak 3D, mesin pemotong jet air.

Bahan

• Filamen pencetakan 3D PLA
• silikon,
• pedal baja
• Sekrup M3X20
• Sekrup M3X10
• kacang M3
• mesin cuci M3
• bantalan bola 623zz
• Perangkat Lunak CAD

Komponen

• (12) Motor servo MG995
• (2) baterai 9V
• (1) baterai 6V, 7Amps
• kamera GoPro
• Arduino MEGA
• Arduino NANO
• (2) Joystick
• (2) Modul Bluetooth HC-05
• (1) Potensiometer 10K

Langkah 2: Mekanika & Merancang Suku Cadang yang Anda Butuhkan

Desain mekanik

Perancangan mekanik dimulai dari jumlah servomotor yang akan digunakan per kaki. Dalam proyek ini diputuskan untuk menggunakan 2 servos per kaki, memberikan lebih banyak derajat kebebasan dan membuat kealamiannya luar biasa. Jelas disebutkan bahwa dalam semua jenis mekanisme, mesin, atau robot, semakin banyak derajat kebebasan yang Anda miliki, semakin besar kealamian gerakan dan tindakan Anda. Dalam rencana proyek ini, persyaratan dan batasan, ada 12 aktuator yang akan digunakan, 2 per kaki. Seperti disebutkan, motor servo akan menjadi komponen utama kaki, katakanlah mereka adalah titik-titik yang mewakili sendi robot. Di mana gerakan yang berbeda ke mesin dipicu yang, bersama-sama, akan mensimulasikan gerakan membuatnya berjalan. Berdasarkan dimensi servomotor yang disebutkan sebelumnya, casing dirancang di mana jenis aktuator ini dipasang. Dimensi yang satu ini memberikan titik acuan untuk merancang sistem pengikat, untuk elemen pendukung dan konektor untuk apa yang akan membentuk kaki secara keseluruhan. Salah satu motor servo diposisikan secara vertikal dan yang lainnya horizontal, hal ini terutama disebabkan oleh arah di mana porosnya akan berputar dan mengaktifkan elemen yang disekrup dan dengan demikian mengembangkan gerakan dalam x atau y, yang diperlukan untuk berjalan. segi enam. Saat melihat gambar dan gambar, Anda dapat melihat titik-titik di mana mereka dirakit ke basis utama, yang merupakan pelat, dari robot. Jika Anda melihat servomotor dalam posisi tegak, Anda akan melihatnya berada di antara kedua pelat. Salah satunya disekrup di bagian atas dan yang lainnya di bagian bawah. Dari sana, konektor dan palang akan memfasilitasi dukungan untuk servomotor kedua dalam posisi horizontal, dari mana 4 jenis konektor yang berbeda bekerja sebagai bagian dari kaki. Ini memungkinkan gerakan mekanis yang mensimulasikan dan mengaktifkan pengangkatan dan pemindahan elemen ini; yang mencakup dua batang yang menahan komponen kaki terbesar, tempat ia bersandar dan meninggalkan hampir seluruh berat robot.

Seperti disebutkan sebelumnya, ada batasan yang menentukan desain Anda. Mereka dapat berupa jenis yang berbeda apakah mekanis, ekonomis, atau sumber daya penting lainnya untuk pengoperasian mesin Anda. Elemen mekanik ini; dalam hal ini servomotor, menentukan dimensi robot. Inilah sebabnya mengapa desain yang diusulkan dalam manual ini memiliki dimensi seperti itu, karena mereka mulai terutama dari aktuator dan pengontrol yang dipilih, yang kemudian ditambahkan baterai besar.

Penting untuk mengatakan bahwa desain mekanis tidak didefinisikan untuk direplikasi seperti yang diusulkan. Ini bahkan dapat dioptimalkan melalui simulasi tegangan dan kelelahan elemen utama, batang dan/atau konektor. Dengan mempertimbangkan metode manufaktur yang dipilih, manufaktur aditif, Anda dapat memaksimalkan desain, simulasi, dan pencetakan padatan yang paling sesuai dengan beban dan aplikasi Anda. Selalu pertimbangkan elemen dasar penopang, pengencang, dan bantalan, untuk apa yang Anda butuhkan. Hal ini sesuai dengan peran yang mereka mainkan dalam mekanisme tersebut. Jadi Anda harus memikirkan spesifikasi elemen-elemen ini agar memiliki tempat yang sesuai dalam hubungannya dengan bagian kaki lainnya.

Langkah 3: Merancang Elektronik

2 PCB yang dirancang untuk robot.

1 adalah papan utama yang akan dipasang di robot dan yang kedua untuk elektronik di remote kontrol. PCB dirancang menggunakan perangkat lunak Fritzing dan kemudian dikerjakan menggunakan Router CNC untuk pengukiran PCB.

PCB utama termasuk Arduino Mega serta modul bluetooth, semua servos terhubung juga dan menggunakan dua jalur daya yang datang langsung dari baterai ke 2 terminal sekrup.

PCB remote kontrol memiliki lebih banyak komponen tetapi lebih kompak, dimulai dengan pemasangan Arduino Nano, ke sana terhubung dua joystick untuk mengontrol arah dan gerakan Hexapod, satu tombol tekan dengan resistor 220Ohm yang sesuai, potensiometer untuk mengatur ketinggian robot dan modul bluetooth HC05. Semua papan ditenagai menggunakan baterai 9V dan elemen di dalamnya diberi daya menggunakan Output 5v dari papan Arduino.

Setelah desain, PCB dapat diproduksi dengan alat pemesinan PCB CNC khusus dan kemudian Anda dapat melanjutkan untuk memasang semua komponen di papan.

Langkah 4: Langkah 4: Perakitan

Setelah semua bagian tercetak, sekrup dan bantalan tersedia serta alat untuk merakit robot, Anda dapat mulai dengan perakitan bagian yang sesuai, mengingat dasar servos vertikal dirakit memiliki pelat atas dan pelat bawah., 6 dari potongan-potongan ini dengan servomotor di dalamnya. Sekarang kopling ke poros servomotor disekrup dan bagian ini terhubung: "JuntaServos" yang pada pasangannya akan memiliki bantalan yang sesuai untuk memfasilitasi rotasi antara kedua bagian. Kemudian akan dihubungkan ke servo kedua, servo horizontal dan set batang masing-masing yang menghubungkan dengan 2 segmen lainnya, membuat sambungan langsung ke ujung baja. Keduanya dibaut dengan sekrup yang ditunjukkan. Untuk menyelesaikan dengan kaki, ujung yang dicetak di PLA dimasukkan di bawah tekanan.

Prosedur ini harus diulang 6 kali untuk merakit 6 kaki yang menopang dan mengaktifkan robot. Akhirnya; posisikan kamera di pelat atas, sesuaikan sesuai keinginan pengguna.

Langkah 5: Langkah 5: Pengkodean

Pada bagian ini akan dijelaskan sedikit tentang cara kerja kode tersebut. dan itu akan dibagi menjadi dua bagian, kode remote kontrol dan kode hexapod.

Pertama pengontrol. Anda ingin membaca nilai analog dari potensiometer di joystick. Sebaiknya nilai ini difilter dan cukup untuk hanya mendapatkan nilai saat perubahan ini di luar rentang yang ditetapkan dalam kode. Ketika ini terjadi, nilai tipe array karakter dikirim menggunakan fungsi Arduino Serial.write melalui bluetooth untuk menunjukkan bahwa salah satu nilai telah mengubahnya agar dapat melakukan sesuatu setelah modul bluetooth lain menerimanya.

Sekarang kode Hexapod dapat dibagi menjadi 2 bagian juga.

Bagian pertama adalah tempat fungsi-fungsi yang akan dibuat sesuai dengan pesan yang diterima oleh bluetooth yang ditunjuk dan bagian lainnya adalah tempat yang diperlukan untuk membuat fungsi-fungsi yang dilakukan oleh hexapod, seperti berjalan maju, mundur, berputar, lain-lain. hal yang ingin Anda lakukan dalam kode adalah untuk menetapkan variabel yang diperlukan untuk pengoperasian komunikasi bluetooth dan fungsi servos dan gerakannya di setiap kaki.

fungsi Serial.readBytesUntil digunakan untuk mendapatkan seluruh array karakter, yaitu 6, semua perintah memiliki 6 karakter, itu adalah sesuatu yang sangat penting untuk diperhitungkan. Di forum Arduino Anda dapat menemukan referensi tentang cara memilih parameter optimal agar pesan diterima dengan benar. Setelah mendapatkan seluruh pesan, itu dibandingkan dengan fungsi strcmp(), dan satu set fungsi if yang memberikan nilai ke variabel kemudian digunakan untuk menetapkan fungsi hexapod dalam fungsi sakelar.

Ada fungsi tambahan, yang salah satunya ketika menerima perintah "POTVAL" mengubah ketinggian robot, fungsi lain mengubah ketinggian relatif setiap kaki dan rotasi statisnya, ini dicapai dengan joystick, dan ketika tombol ditekan di kontrol, perintah "BOTTON" diterima dalam kode hexapod dan mengubah kecepatan gerakan hexapod.

Langkah 6: Pengujian

Dalam video berikut diperlihatkan bagaimana Hexapod berevolusi dari waktu ke waktu dan untuk melihat pengujian dan hasil akhirnya.