Daftar Isi:

Hexabot: Bangun Robot Berkaki Enam Tugas Berat!: 26 Langkah (dengan Gambar)
Hexabot: Bangun Robot Berkaki Enam Tugas Berat!: 26 Langkah (dengan Gambar)

Video: Hexabot: Bangun Robot Berkaki Enam Tugas Berat!: 26 Langkah (dengan Gambar)

Video: Hexabot: Bangun Robot Berkaki Enam Tugas Berat!: 26 Langkah (dengan Gambar)
Video: Literasi (Team Teaching New) - #43 Sistem Penggerak pada Robot bagian ke 2 (M6) 2024, November
Anonim
Hexabot: Bangun Robot Berkaki Enam Tugas Berat!
Hexabot: Bangun Robot Berkaki Enam Tugas Berat!
Hexabot: Bangun Robot Berkaki Enam Tugas Berat!
Hexabot: Bangun Robot Berkaki Enam Tugas Berat!
Hexabot: Bangun Robot Berkaki Enam Tugas Berat!
Hexabot: Bangun Robot Berkaki Enam Tugas Berat!

Instruksi ini akan menunjukkan kepada Anda bagaimana membangun Hexabot, platform robot besar berkaki enam yang mampu membawa penumpang manusia! Robot ini juga dapat dibuat sepenuhnya otonom dengan penambahan beberapa sensor dan sedikit pemrograman ulang. Robot ini saya buat sebagai tugas akhir untuk Making Things Interactive, kursus yang ditawarkan di Carnegie Mellon University. Biasanya, sebagian besar proyek robotika yang telah saya lakukan berada dalam skala kecil, tidak melebihi satu kaki dalam dimensi terbesarnya. Dengan sumbangan kursi roda listrik baru-baru ini ke Klub Robotika CMU, saya tertarik dengan pemikiran untuk menggunakan motor kursi roda dalam semacam proyek besar. Ketika saya mengemukakan ide tentang membuat sesuatu dalam skala besar dengan Mark Gross, profesor CMU yang mengajar Making Things Interactive, matanya berbinar seperti anak kecil di pagi Natal. Tanggapannya adalah "Lakukan!" Dengan persetujuannya, saya harus benar-benar menemukan sesuatu untuk dibuat dengan motor ini. Karena motor kursi roda sangat bertenaga, saya pasti ingin membuat sesuatu yang bisa saya kendarai. Gagasan tentang kendaraan beroda tampak agak membosankan, jadi saya mulai memikirkan mekanisme berjalan. Ini agak menantang karena saya hanya memiliki dua motor yang saya miliki dan masih ingin menciptakan sesuatu yang mampu berputar, tidak hanya bergerak maju dan mundur. Setelah beberapa upaya pembuatan prototipe yang membuat frustrasi, saya mulai mencari mainan di internet untuk mendapatkan beberapa ide. Saya kebetulan menemukan Serangga Tamiya. Itu sempurna! Dengan ini sebagai inspirasi saya, saya dapat membuat model robot CAD dan memulai konstruksi. Selama pembuatan proyek ini, saya bodoh dan tidak mengambil gambar apa pun selama proses konstruksi yang sebenarnya. Jadi, untuk membuat Instructable ini, saya membongkar robot dan memotret proses perakitan selangkah demi selangkah. Jadi, Anda mungkin memperhatikan bahwa lubang muncul sebelum saya berbicara tentang mengebornya, dan perbedaan kecil lainnya yang tidak akan ada jika saya melakukannya dengan benar sejak awal! Sunting 1/2/09: Saya menemukan bahwa, untuk beberapa alasan, Langkah 10 memiliki teks yang sama persis dengan Langkah 4. Perbedaan ini telah diperbaiki. Langkah 10 sekarang memberi tahu Anda cara memasang motor, alih-alih memberi tahu Anda cara menyambungkan motor lagi. Juga, terima kasih kepada Instructables untuk menyimpan riwayat suntingan, saya hanya dapat menemukan versi awal dengan teks yang tepat dan menyalin/menempelnya!

Langkah 1: Model CAD

Model CAD
Model CAD

Menggunakan SolidWorks, saya membuat model CAD robot sehingga saya dapat dengan mudah memposisikan komponen dan menentukan lokasi lubang untuk baut yang menghubungkan kaki dan tautan robot ke rangka. Saya tidak memodelkan baut itu sendiri untuk menghemat waktu. Bingkai terbuat dari pipa baja 1" x 1" dan 2" x 1". Folder bagian, perakitan, dan file gambar untuk robot dapat diunduh di bawah ini. Anda memerlukan SolidWorks untuk membuka berbagai file. Ada beberapa gambar.pdf di folder juga, dan ini juga tersedia untuk diunduh pada langkah selanjutnya dari laporan ini.

Langkah 2: Bahan

Bahan
Bahan
Bahan
Bahan
Bahan
Bahan
Bahan
Bahan

Berikut daftar bahan yang Anda perlukan untuk membuat robot:-41 kaki tabung baja persegi 1", dinding 0,065"-14 kaki tabung baja persegi persegi 2" x 1", dinding 0,065"- A 1" x 2" x 12" aluminium bar-4 5" 3/4-10 baut-2 3" 3/4-10 baut-6 2 1/2" 1/2-13 baut-6 1 1/2" 1/2 -13 baut-2 4 1/2" 1/2-13 baut- 4 3/4-10 mur standar- 6 3/4-10 mur pengunci insert nilon- 18 1/2-13 mur pengunci insert nilon- 2 3 1/2" ID 1/2-13 U baut- Baut kecil untuk sekrup set (1/4-20 bekerja dengan baik)- Washer untuk baut 3/4"- Washer baut 1/2"- 2 motor kursi roda listrik (ini dapat ditemukan di ebay dan dapat berharga mulai dari $50 hingga $300 masing-masing)- Beberapa potongan kayu dan logam- Mikrokontroler (saya menggunakan Arduino)- Beberapa perfboard (perisai proto bagus jika Anda menggunakan Arduino)- 4 Arus tinggi Relai SPDT (saya menggunakan relai otomotif ini)- 4 Transistor NPN yang dapat menangani tegangan yang keluar dari baterai (TIP 120 seharusnya berfungsi dengan baik)- 1 sakelar on/off arus tinggi- Sekering 30 amp- Dudukan sekering sekering - 14 pengukur kabel- Berbagai barang elektronik habis pakai (resistor, dioda, kawat, crimp pada terminal, sakelar, dan tombol)- Penutup untuk menampung elektronik- Baterai asam timbal 12V yang disegel Komponen tambahan yang mungkin ingin Anda tambahkan (tetapi tidak perlu):- Kursi untuk dipasang ke robot Anda (sehingga Anda bisa mengendarainya!) - Joystick untuk mengontrol robot

Langkah 3: Potong dan Bor Logam

Potong dan Bor Logam
Potong dan Bor Logam

Setelah mendapatkan logam, Anda dapat mulai memotong dan mengebor berbagai komponen, yang merupakan tugas yang cukup memakan waktu. Mulailah dengan memotongnya mengikuti jumlah dan panjang pipa baja: 1" x 1" - Rel rangka: 4 buah panjang 40" - Sambungan kaki: 6 buah panjang 24" - Anggota silang tengah: 1 buah panjang 20" - Anggota silang: 8 buah panjang 18" - Penyangga motor: 2 buah 8" panjang 2" x 1" - Kaki: 6 buah panjang 24" - Kaki mendukung: 4 buah panjang 6 "Setelah memotong tabung baja, tandai dan bor lubang sesuai dengan gambar yang disediakan pada langkah ini (gambar juga tersedia dengan file CAD di Langkah 1). Gambar pertama menyediakan lokasi dan ukuran lubang untuk Penyangga Kaki dan Penopang Motor Gambar kedua memberikan ukuran lubang dan lokasi untuk sambungan Kaki dan Kaki.*Catatan* Ukuran lubang pada gambar ini adalah ukuran yang pas untuk baut 3/4" dan 1/2", 49/ 64" dan 33/64", masing-masing. Saya menemukan bahwa hanya menggunakan mata bor 3/4" dan 1/2" membuat lubang yang lebih baik. masih cukup longgar untuk memasukkan baut dengan mudah, tetapi cukup kencang untuk menghilangkan banyak slop pada sambungan, membuat robot sangat stabil.

Langkah 4: Mesin Hubungan Motor

Mesin Hubungan Motor
Mesin Hubungan Motor
Mesin Hubungan Motor
Mesin Hubungan Motor

Setelah memotong dan mengebor logam, Anda perlu mengerjakan sambungan yang terhubung ke motor dan mentransfer daya ke kaki. Beberapa lubang memungkinkan untuk mengubah ukuran langkah robot (meskipun Anda tidak dapat melakukannya di tambang saya, saya akan menjelaskan alasannya di langkah selanjutnya). Mulailah dengan memotong blok aluminium 12" menjadi dua bagian ~5", lalu bor dan giling lubang dan slot. Slot adalah tempat motor dipasang ke linkage, dan ukurannya tergantung pada poros motor yang Anda miliki. Setelah mengerjakan blok, bor dua lubang yang tegak lurus dengan slot, dan ketuk untuk memasang sekrup (lihat gambar kedua). Motor saya memiliki dua flat pada porosnya, jadi menambahkan sekrup set memungkinkan pemasangan tautan yang sangat kaku. Jika Anda tidak memiliki keterampilan atau peralatan untuk membuat tautan ini, Anda dapat membawa bagian Anda menggambar ke toko mesin untuk pembuatan. Ini adalah bagian yang sangat sederhana untuk mesin, jadi seharusnya tidak menghabiskan banyak biaya. Saya merancang linkage saya dengan slot beralas datar (sehingga saya bisa mengencangkannya dengan baut yang sudah ada sebelumnya pada poros motor, serta memanfaatkan flat pada poros), jadi itulah mengapa pertama-tama diperlukan pemesinan. Namun, hubungan ini dapat dirancang tanpa slot melainkan melalui lubang besar, sehingga semua pekerjaan secara teoritis dapat dilakukan pada mesin bor. Gambar yang saya gunakan untuk pemesinan dapat diunduh di bawah ini. Gambar ini tidak memiliki dimensi kedalaman slot, yang harus ditandai sebagai 3/4".

Langkah 5: Las Bingkai

Las Bingkai
Las Bingkai
Las Bingkai
Las Bingkai
Las Bingkai
Las Bingkai

Sayangnya, saya tidak memotret proses yang saya lalui untuk mengelas bingkai, jadi yang ada hanya foto produk jadi. Pengelasan itu sendiri adalah topik yang mendalam untuk Instructable ini, jadi saya tidak akan masuk ke detail berpasir di sini. I MIG mengelas semuanya dan menggunakan gerinda untuk menghaluskan lasan. Rangka menggunakan semua potongan baja yang dipotong pada Langkah 3 kecuali untuk sambungan Kaki dan Kaki. Anda mungkin memperhatikan bahwa ada beberapa potongan logam tambahan di bingkai saya, tetapi ini bukan komponen struktural yang penting. Mereka ditambahkan ketika saya sudah memiliki sebagian besar robot yang dirakit dan memutuskan untuk menambahkan beberapa komponen tambahan. Saat mengelas bingkai, las setiap sambungan. Di mana pun dua potongan logam yang berbeda bersentuhan, harus ada manik las, bahkan di mana ujung pipa bertemu dengan dinding yang lain. Gaya berjalan robot ini menyebabkan rangka mengalami banyak tekanan puntir, sehingga rangka harus setegak mungkin. Pengelasan setiap sambungan sepenuhnya akan menyelesaikan ini. Anda mungkin memperhatikan bahwa dua anggota silang di tengah sedikit keluar dari posisinya. Saya mengukur dari sisi pipa yang salah ketika awalnya meletakkan bagian bawah bingkai untuk pengelasan, jadi posisi kedua anggota silang itu turun 1 inci. Untungnya, ini memiliki sedikit efek pada kekakuan bingkai, jadi saya tidak dipaksa untuk membuat ulang semuanya. File pdf yang disajikan di sini adalah gambar dengan dimensi untuk menunjukkan posisi komponen dalam bingkai. File-file ini juga ada di folder dengan file CAD di Langkah 1.

Langkah 6: Tambahkan Lubang untuk Dudukan Motor

Tambahkan Lubang untuk Dudukan Motor
Tambahkan Lubang untuk Dudukan Motor
Tambahkan Lubang untuk Dudukan Motor
Tambahkan Lubang untuk Dudukan Motor
Tambahkan Lubang untuk Dudukan Motor
Tambahkan Lubang untuk Dudukan Motor

Setelah mengelas rangka, beberapa lubang tambahan perlu dibor untuk pemasangan motor yang aman. Pertama-tama tempatkan satu motor ke dalam rangka, dan tambahkan baut melalui poros pemasangan depan dan penopang Motor pada rangka. Pastikan poros penggerak motor mencuat keluar dari rangka, dan motor berada di atas anggota silang Tengah. Anda akan melihat bahwa ujung laras motor berada di atas anggota silang. Tempatkan baut-U Anda di atas motor dan pusatkan pada anggota silang. Tandai lokasi di mana kedua ujung baut-U diposisikan pada rangka. Lokasi-lokasi ini adalah tempat lubang harus dibor. Lepaskan motornya. Sekarang, karena ada anggota lintas atas yang akan mengganggu pengeboran, bingkai perlu dibalik. Sebelum bingkai dibalik, ukur lokasi lubang ini dari sisi bingkai, lalu balikkan bingkai dan tandai lubang sesuai dengan ukuran yang baru saja Anda ambil (dan pastikan Anda menandai sisi yang benar dari bingkai). bingkai). Bor lubang lebih dekat ke tengah terlebih dahulu. Sekarang, untuk lubang kedua yang dekat dengan rel rangka, harus diperhatikan. Tergantung pada ukuran motor Anda, lubang dapat ditempatkan di atas las yang menghubungkan anggota silang ke rel rangka. Ini adalah kasus bagi saya. Ini menempatkan lubang Anda di atas dinding samping rel bingkai, membuat pengeboran jauh lebih sulit. Jika Anda mencoba mengebor lubang ini dengan mata bor biasa, geometri ujung pemotong dan kelenturan mata bor tidak akan memungkinkannya untuk memotong dinding samping, melainkan membengkokkan mata bor dari dinding, yang mengakibatkan keluarnya mata bor. posisi lubang (lihat sketsa). Ada dua solusi untuk masalah ini:1. Bor lubang dengan dan giling akhir, yang memiliki ujung pemotongan datar untuk melepaskan dinding samping (memerlukan penjepitan rangka ke mesin pres atau gilingan bor)2. Bor lubang dengan mata bor, lalu kikir lubang ke posisi yang benar menggunakan kikir bulat (membutuhkan banyak tenaga dan waktu) Setelah kedua lubang berukuran dan diposisikan, ulangi proses ini untuk motor di sisi lain bingkai.

Langkah 7: Siapkan Motor untuk Pemasangan

Siapkan Motor untuk Pemasangan
Siapkan Motor untuk Pemasangan
Siapkan Motor untuk Pemasangan
Siapkan Motor untuk Pemasangan
Siapkan Motor untuk Pemasangan
Siapkan Motor untuk Pemasangan
Siapkan Motor untuk Pemasangan
Siapkan Motor untuk Pemasangan

Setelah mengebor lubang untuk dudukan motor, motor perlu dipersiapkan untuk dipasang. Temukan satu motor, bersama dengan linkage motor aluminium, sekrup set untuk linkage, dan baut 5" 3/4-10. Pertama, letakkan baut 5" di lubang yang paling dekat dengan slot untuk poros penggerak, dan tempatkan baut sehingga akan mengarah menjauh dari motor ketika linkage terpasang ke motor. Selanjutnya, tempatkan unit linkage/baut pada drive shaft. Tambahkan mur ke ujung poros penggerak (motor saya dilengkapi dengan mur untuk poros penggerak), dan masukkan sekrup yang disetel dengan tangan. Terakhir, kencangkan mur di ujung poros penggerak serta sekrup yang disetel. Ulangi langkah ini untuk motor lainnya.

Langkah 8: Siapkan Kaki untuk Moutning

Siapkan Kaki untuk Moutning
Siapkan Kaki untuk Moutning
Siapkan Kaki untuk Moutning
Siapkan Kaki untuk Moutning
Siapkan Kaki untuk Moutning
Siapkan Kaki untuk Moutning

Kaki yang dipotong pada Langkah 3 memerlukan persiapan akhir sebelum dapat dipasang. Ujung kaki yang bersentuhan dengan tanah perlu ditambahkan "kaki" untuk melindungi robot dari kerusakan lantai, serta mengontrol gesekan Kaki dengan Tanah. Bagian bawah Kaki adalah ujung yang berlubang 1 3/ 8" dari tepi. Potong sepotong kayu yang pas di dalam kaki, dan bor lubang di balok kayu sehingga menonjol sekitar 1/2" dari ujung tabung. Pasang pada tempatnya dengan baut 1 1/2" 1/2-13 dan mur pengunci nilon. Ulangi untuk lima kaki yang tersisa.

Langkah 9: Mulai Majelis

Mulai Majelis
Mulai Majelis

Dengan langkah-langkah sebelumnya selesai, perakitan robot siap untuk diselesaikan! Anda pasti ingin menyangga bingkai pada sesuatu saat Anda merakit robot. Peti susu merupakan ketinggian yang sempurna untuk tugas ini. Tempatkan bingkai pada penyangga Anda

Langkah 10: Pasang Motor

Pasang Motor
Pasang Motor
Pasang Motor
Pasang Motor
Pasang Motor
Pasang Motor

Ambil satu motor dan masukkan ke dalam rangka (seperti yang Anda lakukan saat menandai lubang pemasangan untuk baut-U). Tambahkan baut 4 1/2 12-13 dan mur pengunci, dan kencangkan semuanya sehingga motor ditarik ke atas pada rangka, tetapi Anda masih dapat menggerakkan poros motor tentang baut. Sekarang, jika lubang Anda tidak t dibor dengan sempurna (saya tidak), maka kepala baut drive akan mengenai bagian tengah cross member. Sebelum saya membahas solusi untuk masalah ini, saya ingin menunjukkan kembali ke Langkah 4 di mana saya menyebutkan bahwa saya tidak dapat mengubah ukuran langkah pada robot saya. Inilah sebabnya. Seperti yang dapat Anda lihat dengan jelas, jika baut ditempatkan di lubang lain, kepala baut akan mengenai anggota silang Tengah atau rel rangka. Masalah ini adalah cacat desain yang muncul karena saya mengabaikan ukuran kepala baut ketika saya membuat model CAD saya. Ingatlah hal ini jika Anda memutuskan untuk membuat robot; Anda mungkin ingin mengubah ukuran atau posisi komponen sehingga ini tidak 't terjadi. Masalah izin kepala baut langsung dapat diatasi dengan menambahkan riser kecil di bawah laras motor di atas c anggota ros. Karena motor dapat berputar di sekitar baut pemasangan utama, menaikkan laras motor akan menaikkan poros penggerak, sehingga kita bisa mendapatkan jarak bebas yang diperlukan. Potong sepotong kecil kayu bekas atau logam yang cukup mengangkat motor untuk memberikan jarak. Kemudian, tambahkan baut-U dan kencangkan dengan mur pengunci. Kencangkan juga mur pada baut pemasangan utama. Ulangi langkah ini untuk motor lainnya.

Langkah 11: Tambahkan Gandar Kaki

Tambahkan As Kaki
Tambahkan As Kaki
Tambahkan As Kaki
Tambahkan As Kaki
Tambahkan As Kaki
Tambahkan As Kaki
Tambahkan As Kaki
Tambahkan As Kaki

Dengan motor terpasang, as roda kaki dapat ditambahkan. Tambahkan as roda depan terlebih dahulu. Bagian depan robot saya ditunjukkan pada gambar pertama di bawah ini. Ambil baut 5" 3/4-10 dan masukkan sehingga mencuat keluar dari rangka. Selanjutnya, tambahkan dua ring dan dua mur hex standar 3/4-10. Kencangkan mur. Ulangi proses ini untuk gandar depan lainnya. Tambahkan as roda belakang berikutnya. Masukkan baut 3" yang mengarah keluar dari rangka. Tambahkan 3 mesin cuci. Ulangi untuk poros belakang lainnya. Terakhir, tambahkan tiga ring ke setiap baut penggerak pada sambungan motor.

Langkah 12: Tambahkan Kaki Belakang dan Tautan

Tambahkan Kaki Belakang dan Tautan
Tambahkan Kaki Belakang dan Tautan
Tambahkan Kaki Belakang dan Tautan
Tambahkan Kaki Belakang dan Tautan
Tambahkan Kaki Belakang dan Tautan
Tambahkan Kaki Belakang dan Tautan

Tiga langkah berikutnya akan dilakukan di satu sisi robot. Temukan Kaki dan Tautan. Tempatkan kaki pada baut belakang, dan tambahkan mur pengunci nilon 3/4-10. Jangan kencangkan dulu. Pastikan kaki kayu mengarah ke lantai. Tambahkan linkage dengan terlebih dahulu memasangnya pada baut drive. Kemudian, dengan menggunakan baut 2 1/2 12-13, sambungkan ujung penghubung yang lain ke bagian atas kaki, letakkan ring di antara keduanya. Tambahkan juga mur pengunci nilon, tetapi jangan kencangkan.

Langkah 13: Tambahkan Kaki Tengah dan Tautan

Tambahkan Kaki Tengah dan Tautan
Tambahkan Kaki Tengah dan Tautan
Tambahkan Kaki Tengah dan Tautan
Tambahkan Kaki Tengah dan Tautan
Tambahkan Kaki Tengah dan Tautan
Tambahkan Kaki Tengah dan Tautan
Tambahkan Kaki Tengah dan Tautan
Tambahkan Kaki Tengah dan Tautan

Temukan Kaki dan Tautan lainnya. Tambahkan kaki ke baut penggerak di atas tautan pertama, dengan kaki kayu mengarah ke tanah. Tambahkan linkage pertama ke gandar depan, lalu gabungkan linkage ke kaki dengan cara yang sama seperti Langkah 12. Jangan kencangkan baut apa pun.

Langkah 14: Tambahkan Kaki Depan dan Tautan

Tambahkan Kaki Depan dan Tautan
Tambahkan Kaki Depan dan Tautan
Tambahkan Kaki Depan dan Tautan
Tambahkan Kaki Depan dan Tautan

Temukan Kaki dan Tautan ketiga. Tambahkan kaki ke as roda depan, dengan kaki kayu mengarah ke tanah. Tambahkan linkage baut drive, lalu sambungkan ke bagian atas kaki seperti yang dilakukan pada Langkah 12. Tambahkan mur pengunci nilon 3/4-10 ke baut drive dan gandar depan.

Langkah 15: Kencangkan Baut dan Ulangi 3 Langkah Sebelumnya

Kencangkan Baut dan Ulangi 3 Langkah Sebelumnya
Kencangkan Baut dan Ulangi 3 Langkah Sebelumnya
Kencangkan Baut dan Ulangi 3 Langkah Sebelumnya
Kencangkan Baut dan Ulangi 3 Langkah Sebelumnya

Sekarang semuanya sudah terpasang, Anda bisa mengencangkan bautnya! Kencangkan sehingga Anda tidak dapat memutar baut dengan tangan, tetapi baut dapat berputar dengan mudah menggunakan kunci inggris. Karena kami menggunakan mur pengunci, mur pengunci akan tetap pada posisinya meskipun sambungan bergerak secara konstan. Masih merupakan ide yang baik untuk memeriksanya sesekali jika ada yang berhasil lepas. Dengan baut yang dikencangkan, setengah dari robot sudah selesai. Selesaikan tiga langkah sebelumnya untuk separuh robot lainnya. Setelah selesai, konstruksi tugas berat selesai, dan kami memiliki sesuatu yang terlihat seperti robot!

Langkah 16: Waktu Elektronik

Waktu Elektronik
Waktu Elektronik

Dengan konstruksi tugas berat yang tersingkir, saatnya untuk fokus pada elektronik. Karena saya tidak memiliki anggaran untuk pengontrol motor, saya memutuskan untuk menggunakan relai untuk mengontrol motor. Relay hanya memungkinkan motor berjalan pada satu kecepatan, tetapi itulah harga yang Anda bayar untuk rangkaian pengontrol yang murah (tidak ada permainan kata-kata). Untuk otak robot, saya menggunakan mikrokontroler Arduino yang merupakan mikrokontroler open source yang murah. Ada banyak dokumentasi untuk pengontrol ini, dan sangat mudah digunakan (berbicara sebagai mahasiswa teknik mesin yang tidak memiliki pengalaman mikrokontroler sebelum semester terakhir ini). Karena relai yang digunakan adalah 12 V, mereka tidak dapat dikontrol begitu saja. dengan output langsung dari Arduino (yang memiliki output tegangan maksimal 5 V). Transistor yang terhubung ke pin pada Arduino harus digunakan untuk mengirim 12 V (yang akan ditarik dari baterai asam timbal) ke relai. Anda dapat mengunduh skema kontrol motor di bawah ini. Skema dibuat menggunakan program tata letak EAGLE CadSoft. Ini tersedia sebagai freeware. Pengkabelan untuk joystick dan sakelar/tombol tidak disertakan karena sangat mendasar (joystick hanya memicu empat sakelar; desain yang sangat sederhana). Ada tutorial di sini jika Anda tertarik untuk mempelajari cara memasang sakelar atau tombol tekan dengan benar ke mikrokontroler. Anda akan melihat ada resistor yang terhubung ke dasar setiap transistor. Anda harus melakukan beberapa perhitungan untuk menentukan nilai resistor ini. Situs web ini adalah sumber yang bagus untuk menentukan nilai resistor ini. * Penafian * Saya bukan insinyur listrik. Saya memiliki pemahaman yang agak sepintas tentang elektronik, jadi saya harus mengabaikan detailnya di langkah ini. Saya memang belajar banyak dari kelas saya, Making Things Interactive, serta tutorial seperti ini dari Website Arduino. Skema motor, yang saya gambar, sebenarnya dirancang oleh Wakil Presiden Klub Robotika CMU Austin Buchan, yang banyak membantu saya dengan semua aspek kelistrikan proyek ini.

Langkah 17: Hubungkan Semuanya

Hubungkan Semuanya
Hubungkan Semuanya
Hubungkan Semuanya
Hubungkan Semuanya
Hubungkan Semuanya
Hubungkan Semuanya

Saya menggunakan Proto Shield dari Adafruit Industries untuk menghubungkan semuanya dengan Arduino. Anda juga dapat menggunakan perfboard, tetapi pelindungnya bagus karena Anda dapat meletakkannya langsung di Arduino Anda dan pinnya langsung terhubung. Namun, sebelum Anda mulai memasang kabel, temukan sesuatu untuk memasang komponen. Ruang yang Anda miliki di dalam enklosur akan menentukan bagaimana segala sesuatunya diatur. Saya menggunakan enklosur proyek biru yang saya temukan di Klub Robotika CMU. Anda juga ingin membuat Arduino mudah diprogram ulang tanpa perlu membuka enklosur Anda. Karena kandang saya kecil dan penuh sesak, saya tidak bisa hanya mencolokkan kabel USB ke Arduino, jika tidak, tidak akan ada ruang untuk baterai. Jadi, saya menghubungkan kabel USB langsung ke Arduino dengan menyolder kabel ke bagian bawah papan sirkuit tercetak. Saya sarankan menggunakan kotak yang cukup besar sehingga Anda tidak perlu melakukan ini. Setelah Anda memiliki kandang Anda, kawat sirkuit. Anda mungkin ingin melakukan pemeriksaan berkala dengan menjalankan kode uji dari Arduino sesering mungkin untuk memastikan semuanya terhubung dengan benar. Tambahkan sakelar dan tombol Anda, dan jangan lupa untuk mengebor lubang di enklosur agar dapat dipasang. Saya menambahkan banyak konektor sehingga seluruh paket elektronik dapat dengan mudah dilepas dari sasis, tetapi sepenuhnya terserah Anda jika Anda ingin melakukan ini atau tidak. Membuat koneksi langsung untuk semuanya sangat dapat diterima.

Langkah 18: Pasang Kandang Elektronik

Pasang Kandang Elektronik
Pasang Kandang Elektronik
Pasang Kandang Elektronik
Pasang Kandang Elektronik
Pasang Kandang Elektronik
Pasang Kandang Elektronik

Setelah pemasangan kabel selesai, Anda dapat memasang enklosur ke bingkai. Saya mengebor dua lubang di selungkup saya, lalu meletakkan selungkup pada robot dan menggunakan pukulan untuk memindahkan posisi lubang ke bingkai. Saya kemudian mengebor lubang di bingkai untuk dua sekrup lembaran logam, yang menahan penutup ke bingkai. Tambahkan baterai Arduino, lalu tutup! Lokasi enklosur terserah Anda. Saya merasa memasangnya di antara motor adalah yang paling nyaman.

Langkah 19: Tambahkan Baterai dan Fitur Keamanan

Tambahkan Baterai dan Fitur Keamanan
Tambahkan Baterai dan Fitur Keamanan
Tambahkan Baterai dan Fitur Keamanan
Tambahkan Baterai dan Fitur Keamanan
Tambahkan Baterai dan Fitur Keamanan
Tambahkan Baterai dan Fitur Keamanan
Tambahkan Baterai dan Fitur Keamanan
Tambahkan Baterai dan Fitur Keamanan

Langkah selanjutnya adalah menambahkan baterai asam timbal. Anda harus memasang baterai dengan cara tertentu. Saya mengelas beberapa besi siku ke rangka untuk membuat baki baterai, tetapi platform kayu juga bisa digunakan. Amankan baterai dengan semacam tali. Saya menggunakan kabel bungee. Hubungkan semua koneksi baterai dengan kabel 14 gauge. Karena saya menjalankan motor saya pada 12 V (dan relai hanya diberi nilai 12 V), saya memasang kabel baterai saya secara paralel. Ini juga diperlukan karena saya kurang voltase motor 24 V saya; satu baterai tidak dapat mengeluarkan arus yang cukup untuk memutar kedua motor. Fitur KeamananKarena kita berurusan dengan baterai arus tinggi dan robot besar, beberapa fitur keselamatan perlu diterapkan. Pertama, sekering harus ditambahkan antara baterai terminal +12 V dan relai. Sekering akan melindungi Anda dan baterai jika motor berusaha menarik terlalu banyak arus. Sebuah sekering 30 amp harus cukup. Cara mudah untuk menambahkan sekering adalah dengan membeli soket sekering inline. Baterai yang saya gunakan (diselamatkan dari Segway tiruan yang disumbangkan ke CMU Robotics Club) dilengkapi dengan soket sekering inline, yang saya gunakan kembali pada robot saya. Berhenti Darurat Ini, mungkin, adalah komponen robot yang paling penting. Robot sebesar dan sekuat ini mampu menimbulkan kerusakan serius jika lepas kendali. Untuk membuat penghentian darurat, tambahkan sakelar hidup/mati arus tinggi secara seri dengan kabel yang keluar dari terminal +12 V di antara sekering dan relai. Dengan sakelar ini di tempatnya, Anda dapat segera memutus daya ke motor jika robot lepas kendali. Pasang pada robot dalam posisi di mana Anda dapat dengan mudah mematikannya dengan satu tangan - Anda harus memasangnya pada sesuatu yang melekat pada bingkai yang naik setidaknya 1 kaki di atas bagian atas kaki robot. Anda tidak boleh, dalam keadaan apa pun, menjalankan robot Anda tanpa memasang stop darurat.

Langkah 20: Rutekan Kabel

Rutekan Kabel
Rutekan Kabel
Rutekan Kabel
Rutekan Kabel
Rutekan Kabel
Rutekan Kabel
Rutekan Kabel
Rutekan Kabel

Setelah baterai, sekring, dan stop darurat terpasang, rutekan semua kabel. Kerapihan diperhitungkan! Jalankan kabel di sepanjang bingkai dan gunakan ikatan zip untuk mengamankannya.

Langkah 21: Anda Siap Bergoyang

Anda Siap untuk Rock!
Anda Siap untuk Rock!

Pada titik ini, robot siap untuk bergerak! Cukup unggah beberapa kode ke mikrokontroler, dan Anda siap melakukannya. Jika Anda menyalakan untuk pertama kalinya, tinggalkan robot Anda di peti susu/penyangga sehingga kakinya tidak menyentuh tanah. Pasti ada yang tidak beres saat pertama kali Anda memulainya, dan meletakkan robot mobile di tanah adalah cara pasti untuk memperburuk dan mengurangi keamanan. Memecahkan masalah, dan melakukan penyesuaian seperlunya.

Kode kontrol saya untuk robot tersedia untuk diunduh dalam file.txt di bawah ini. Tentu saja, robotnya keren sekarang, tapi bukankah akan jauh lebih keren jika Anda bisa mengendarainya?

Langkah 22: Tambahkan Kursi

Tambahkan Kursi
Tambahkan Kursi
Tambahkan Kursi
Tambahkan Kursi
Tambahkan Kursi
Tambahkan Kursi

Untuk membuat robot lebih bisa dikendarai, tambahkan kursi! Saya hanya dapat menemukan kursi plastik di kursi, jadi saya harus mengelas bingkai ke sana. Anda tentu tidak perlu membuat rangka sendiri jika sudah ada yang menempel di jok. Saya ingin membuat kursi saya mudah dilepas sehingga robot akan lebih berguna jika saya ingin menggunakannya untuk mengangkut benda-benda besar. Untuk mencapai ini, saya membuat sistem pemasangan menggunakan silinder aluminium yang pas dengan tabung baja persegi 1" x 1". Dua pasak dipasang ke bingkai, dan dua di kursi. Mereka memasukkan ke dalam penampang yang sesuai di kursi dan bingkai. Dibutuhkan sedikit finagling untuk menyalakan dan mematikannya, tetapi itu terpasang dengan aman, yang penting karena pergerakan robot agak kasar.

Langkah 23: Tambahkan Joystick

Tambahkan Joystick
Tambahkan Joystick
Tambahkan Joystick
Tambahkan Joystick
Tambahkan Joystick
Tambahkan Joystick

Saat Anda sedang duduk di robot Anda, Anda mungkin ingin memiliki beberapa cara untuk mengendalikan. Joystick berfungsi dengan baik untuk tujuan ini. Saya memasang joystick di kotak kecil yang terbuat dari lembaran logam dan beberapa lembaran plastik. Sakelar berhenti darurat juga dipasang ke kotak ini. Untuk memasang joystick pada ketinggian yang nyaman bagi operator yang duduk, saya menggunakan pipa aluminium persegi. Tabung dibaut ke rangka, dan kabel untuk joystick dan stop darurat dimasukkan melalui bagian dalam tabung. Kotak joystick dipasang ke bagian atas tabung aluminium dengan beberapa baut.

Langkah 24: Dominasi Dunia

Dominasi dunia!
Dominasi dunia!

Kamu sudah selesai! Lepaskan Hexabot Anda di dunia!

Langkah 25: Epilog

Epilog
Epilog

Saya belajar banyak dalam proses membangun (dan mendokumentasikan) robot ini. Ini pasti pencapaian paling membanggakan dalam karir membangun robot saya. Beberapa catatan setelah mengendarai dan mengoperasikan Hexabot:-Fase rotasi antara dua motor mempengaruhi kemampuan robot untuk bergerak. Tampaknya menambahkan encoder ke motor akan memungkinkan kontrol gaya berjalan yang lebih baik.-Kaki kayu memang melindungi lantai, tetapi tidak sempurna. Permukaan yang saya uji sejauh ini cenderung licin (lantai kayu, lantai beton halus, dan lantai linoleum).- Robot mungkin membutuhkan kaki dengan luas permukaan yang lebih besar untuk berjalan di atas rumput/tanah permukaan. Meskipun saya belum mengujinya pada permukaan ini, tampaknya, karena massanya, mungkin cenderung tenggelam ke dalam tanah karena area permukaan kaki yang kecil.- Dengan baterai yang saya miliki (timbal 12V 17Ah asam yang disambungkan secara paralel) waktu pengoperasian robot tampaknya sekitar 2,5 ~ 3 jam penggunaan terputus-putus.- Dengan motor yang saya miliki, saya memperkirakan kapasitas robot menjadi sekitar 200 pon.

Langkah 26: Kredit

Kredit
Kredit
Kredit
Kredit
Kredit
Kredit

Proyek ini tidak akan mungkin terjadi tanpa bantuan dari individu dan organisasi berikut: Mark Gross Professor desain komputasi di sekolah arsitektur CMU Terima kasih kepada Mark karena telah mengajari saya pemrograman, elektronik, dan di atas segalanya, mendorong saya untuk melakukan proyek ini !Pengawas Toko Adegan Ben Carter, Departemen Drama CMU Ben adalah instruktur saya untuk kelas pengelasan yang saya ambil semester lalu (Musim Gugur 2008). Dia juga bisa mendapatkan saya semua pipa baja yang saya butuhkan secara gratis!Austin Buchan CMU Robotics Club 2008-2009 Wakil Presiden Austin adalah guru teknik listrik dari CMU Robotics Club. Dia merancang sirkuit kontrol motor h-bridge dan selalu bersedia menjawab pertanyaan saya yang berhubungan dengan kelistrikanKlub Robotika Universitas Carnegie MellonKlub Robotika mungkin adalah satu-satunya sumber daya proyek mahasiswa terpenting di kampus. Mereka tidak hanya memiliki toko mesin yang lengkap, bangku elektronik, dan lemari es, mereka juga memiliki banyak anggota yang selalu bersedia untuk berbagi keahlian mereka tentang suatu subjek, baik itu pemrograman atau desain komponen mesin. Saya melakukan sebagian besar pekerjaan proyek di Klub Robotika. Motor dan baterai Hexabot (keduanya komponen mahal) berasal dari banyaknya suku cadang proyek acak Klub.

Runner Up di Craftsman Workshop of the Future Contest

Direkomendasikan: