واکر 4 پا مبتنی بر سرو: 12 قدم (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

ربات 4 پای خود را (بدون نیاز به فناوری) با موتور سرو موتور بسازید! اول ، یک هشدار: این ربات اساساً یک نسخه مغز میکروکنترلر از واکرهای کلاسیک 4 پا BEAM است. اگر هنوز برای برنامه نویسی میکروکنترلر آماده نیستید و فقط می خواهید واکر بسازید ، ساخت BEAM 4-legger برای شما آسان تر است. از طرف دیگر ، اگر در حال برنامه نویسی ریزپردازنده هستید و چند سرویس دارید این پروژه ایده آل شماست! شما می توانید با مکانیک واکر بازی کنید بدون این که نگران تنظیمات ریز نمره BEAM آنالوگ مزاحم باشید. بنابراین اگرچه این واقعاً یک ربات BEAM نیست ، دو صفحه زیر منابع خوبی برای هر واکر 4 پا هستند: آموزش 4 راه رفتن برام ون زولن دارای نمای کلی مکانیک و نظریه است. من طراحی پایم را از او برداشتم وب سایت. سایت واکر چیو-یوان نیش برای موارد BEAM و برخی از طرح های واکر پیشرفته بسیار مناسب است. خواندن انجام شد؟ آماده ساختن ساختمان هستید؟

مرحله 1: قطعات را جمع آوری کنید ، اندازه گیری کنید ، کمی برنامه ریزی کنید

ساختن یک سرویس دهنده 4 پا بسیار ساده است ، از نظر بخش ها. اساساً ، شما به دو موتور ، پاها ، باتری ، چیزی برای حرکت دادن موتورها به عقب و جلو و قاب برای نگه داشتن همه آنها نیاز دارید. لیست قطعات: 2 برابر Tower Hobbies TS-53 Servos20 در سیم مسی سنگین: 12 اینچ برای پایه های جلو ، 8 اینچ برای عقب من 10 سنج داشتم 12 سنج باید کار کند ، اما حدس می زنم. باتری یک NiMH 3.6 ولت است که به صورت آنلاین ارزان فروخته می شد. مغز میکروکنترلر AVR ATMega 8 است. قاب Sintra است که بسیار خوب است. این یک فوم پلاستیکی است که وقتی آن را در آب جوش گرم می کنید خم می شود. می توانید آن را برش دهید ، آن را سوراخ کنید ، آن را با چاقو مات کنید و سپس آن را خم کنید تا شکل بگیرد. من در Solarbotics کار کردم. سایر قطعات: تخته پروژه حفاری برای مدار سربرگ های خاموش (مرد و زن) برای اتصالات سروو و باتری یک سوکت 28 پین برای ATMega چسب Super-duper آهن لحیم کاری و لحیم کاری ، سیم برخی پیچ های کوچک برای نگه داشتن موتورها در اینجا ، من را می بینید که قطعات را اندازه می گیرم ، یک طرح برای قاب می سازم ، و سپس خط کش را می گیرم تا یک قالب کاغذی بسازم. من از الگو به عنوان راهنما برای علامت گذاری با قلم در جایی که در Sintra سوراخ می کردم ، استفاده کردم.

مرحله 2: ساختن قاب ، Fit Motors

ابتدا من گوشه های دو برش موتور را سوراخ کردم ، سپس با یک چاقوی مات در لبه خط کش از سوراخ به سوراخ گل زدم. برای عبور از Sintra حدود 20 پاس با چاقو لازم است. من تنبل شدم و بعد از برش تقریباً 1/2 آن را قطع کردم.

پس از برش سوراخ ها ، موتورها را تست می کنم تا ببینم چگونه کار می کند. (کمی بیش از حد پهن ، اما طول آن را درست فهمیدم.)

مرحله 3: Bend Frame ، Attach Motors

متأسفانه ، من دستهای کافی برای عکاسی از خودم در حال خم شدن Sintra نداشتم ، اما نحوه پایین آمدن آن به شرح زیر است:

1) گلدان کوچک آب جوشانده روی اجاق گاز 2) Sintra را زیر آب به مدت یک یا دو دقیقه با قاشق چوبی نگه دارید (Sintra شناور است) 3) آن را بیرون کشید و با دستکش های داغ و چیزی صاف ، آن را در زاویه مناسب خم کرد تا زمانی که سرد شده برای طراحی کلاسیک واکر "میلر" ، شما نیاز به زاویه 30 درجه در پاهای جلویی دارید. سوراخ های پیچ را سوراخ کرده و موتورها را با پیچ و مهره متصل می کنید.

مرحله 4: پاها را به شاخ های سروو موتور ستاره وصل کنید

من یک قسمت 12 اینچی و 8 اینچی از سیم مسی ضخیم را با نوک قلع برش دادم تا به ترتیب پایه های جلو و عقب را ایجاد کنم. سپس آنها را با زاویه ای خم کردم تا به شاخ های سروو متصل شوند.

یک ترفند کلاسیک BEAM هنگامی که شما نیاز به چسباندن وسایل دارید ، بستن آنها با سیم سیم اتصال است. در این مورد ، من مقداری سیم اتصال را جدا کردم ، آن را از طریق شاخ ها و دور پاها عبور دادم و آن را بسیار پیچیدم. برخی از افراد در این مرحله سیم را محکم لحیم می کنند. مال من هنوز محکم نگه داشته بدون با خیال راحت قسمت اضافی را بریده و قسمتهای پیچ خورده را به سمت پایین خم کنید.

مرحله 5: پاها را به بدن وصل کنید ، آنها را درست خم کنید

سروو ستارها را (با پاهای روشن) به موتور وصل کنید ، سپس خم شوید.

تقارن در اینجا کلید دارد. نکته ای که باعث می شود پهلوها یکنواخت بمانند این است که در یک زمان فقط در یک جهت خم شوید ، بنابراین اگر بیش از حد از یک طرف یا آن طرف دیگر کار می کنید ، چشمان شما راحت تر می شود. با این اوصاف ، من بارها معدن خود را خم کرده و دوباره خم کرده ام ، و اگر بعداً پس از تعدیل بیش از حد ، از مسیر خارج شدید ، می توانید دوباره از راست شروع کنید. مس از این نظر عالی است. برای راهنمایی های بیشتر در اینجا به صفحاتی که لیست کرده ام نگاهی بیندازید یا فقط آن را پر کنید. من فکر نمی کنم این همه بحرانی باشد ، حداقل از نظر راه رفتن. بعداً آن را تنظیم می کنید تنها نکته مهم این است که مرکز ثقل را به اندازه کافی در وسط قرار دهید تا درست راه برود. در حالت ایده آل ، هنگامی که یک پای جلو در هوا است ، چرخاندن پاهای عقب باعث می شود که ربات به جلو برود و روی پای جلویی بالا/جلو قرار گیرد ، و سپس راه رفتن را انجام می دهد. در یکی دو ویدئویی که می آید منظورم را می فهمید.

مرحله ششم: مغزها

تخته مغز بسیار ساده است ، بنابراین شما مجبورید طرح کلی طرح من را ببخشید. به دلیل اینکه از سرویس ها استفاده می کند ، نیازی به درایورهای پیچیده موتور یا آنچه شما دارید وجود ندارد. به سادگی 3.6 ولت وصل کنید (مستقیم از باتری) تا موتورها را روشن کنید و با یک سیگنال تعدیل شده در عرض پالس از میکروکنترلر به آنها ضربه بزنید تا به آنها بگوید کجا باید بروند. (اگر تازه از سرووموتورها استفاده می کنید به صفحه سرووی ویکی پدیا مراجعه کنید.) من یک تکه وسایل خالی pcb را که برش داده ام برش داده و سربرگ های فوق العاده ای را روی آن چسبانده ام. دو سر 3 پین برای سروها ، یک هدر 2 پین برای باتری ، یک هدر 5 پین برای برنامه نویس AVR من (که باید روزی آن را آموزش دهم) و سوکت 28 پین برای تراشه ATMega 8. وقتی همه پریزها و سرپوش ها به هم چسبیده بودند ، آنها را لحیم کردم. بیشتر سیم کشی در قسمت زیرین برد است. این فقط چند سیم است.

مرحله 7: تراشه را برنامه ریزی کنید

برنامه نویسی را می توان با تنظیمات پیچیده ای که دارید انجام داد. خودم ، این فقط برنامه نویس گتو (در تصویر) است-فقط برخی از سیم ها به پلاگین پورت موازی لحیم شده اند. این دستورالعمل برنامه نویس و نرم افزاری را که برای اجرای کامل آن نیاز دارید ، توضیح می دهد. انجام ندهید! انجام ندهید! از این کابل برنامه نویسی با دستگاه هایی که حتی به ولتاژهای بالای 5 ولت نزدیک می شوند استفاده نکنید. ولتاژ می تواند کابل را بالا ببرد و پورت موازی رایانه شما را سرخ کند و رایانه شما را خراب کند. طرح های ظریف تر دارای مقاومت و/یا دیودهای محدود کننده هستند. برای این پروژه ، محله یهودی نشینی خوب است. این تنها یک باتری 3.6 ولت است. اما مراقب باشید. کدی که من استفاده می کنم در اینجا ضمیمه شده است. بیشتر اوقات ، فقط دو موتور برای چرخاندن به جلو و عقب مازاد است ، اما من لذت می بردم. نکته اصلی این است که سروها هر 20 میلی ثانیه به پالس نیاز دارند. طول نبض به سروو می گوید که پاها را در کجا بچرخاند. 1.5 میلی متر در اطراف مرکز قرار دارد و دامنه آن از 1 میلی متر تا 2 میلی ثانیه تقریباً است. این کد از ژنراتور پالس 16 بیتی داخلی برای پالس سیگنال و تاخیر 20ms استفاده می کند و وضوح میکروثانیه را با سرعت انبار ارائه می دهد. رزولوشن سروو در حدود 5-10 میکروثانیه است ، بنابراین 16 بیت کافی است. آیا نیاز به برنامه ریزی میکروکنترلر برای برنامه نویسی وجود دارد؟ باید به آن بپردازم در نظرات به من اطلاع دهید.

مرحله 8: اولین قدم های کودک

پاهای جلویی در هر صورت حدود 40 درجه و پاهای عقب حدود 20 درجه تاب خورد. برای نمونه راه رفتن از زیر ، اولین ویدیو را مشاهده کنید.

(وقتی دکمه تنظیم مجدد را فشار می دهم ، به تأخیر چند ثانیه ای خوب توجه کنید. هنگام برنامه نویسی مجدد بسیار مفید است تا با روشن بودن دستگاه چند ثانیه بی حرکت بماند. همچنین ، راحت است که پاها را برای انجام کار متمرکز کنید. بازی می کنید و فقط می خواهید ایستاده باشد.) در اولین تلاش راه افتاد! فیلم دوم را ببینید. در ویدئو ، نحوه بالا آمدن پای جلویی را مشاهده کنید ، سپس پای عقب را بچرخانید تا جلوتر روی پای جلو بیفتد. همین راه رفتن! با مرکز ثقل و خم شدن ساق پا بازی کنید تا این حرکت را انجام دهید. متوجه شدم که این موتور بسیار به یک طرف می چرخد ، حتی اگر مطمئن بودم که موتورها را به صورت مکانیکی و در کد متمرکز کرده ام. معلوم شد که به دلیل لبه تیز در یکی از پاها است. بنابراین من بوت های روبو درست کردم. آیا کاری وجود ندارد که لوله های کوچک کننده حرارتی انجام دهند ؟!

مرحله نهم: دستکاری

بنابراین خوب راه می رود من هنوز با راه رفتن و شکل پاها و زمانبندی بازی می کنم تا ببینم با چه سرعتی می توانم آن را در یک خط مستقیم طی کنم و چقدر می توانم آن را صعود کنم.

برای صعود ، خم شدن پای جلویی درست قبل از پاها بسیار مهم است - این به شما کمک می کند تا از لبه ها گیر نکنید. در عوض ، اگر پا به زیر "زانو" برسد ، از روی مانع بالا می رود. من سعی کردم پاها را با همان زاویه 30 درجه فریم ضربه بزنم. بنابراین چقدر می تواند صعود کند؟

مرحله 10: بنابراین چقدر می تواند صعود کند؟

در حال حاضر تقریباً 1 اینچ ، که بیشتر روبات های چرخدار ساده ای را که ساخته ام می زند ، بنابراین شکایت نمی کنم. ویدیو را ببینید تا در عمل ببینید. هرگز فقط به طور مستقیم روی آن نمی پرد. یک زن و شوهر تلاش می کنند تا هر دو پای جلویی را بالا و بالا ببرند. صادقانه بگویم ، بیش از هر چیز به نظر می رسد یک مشکل کشش باشد. یا مرکز ثقل ممکن است برای نوسان طولانی پای جلویی کمی بالا باشد. می توانید آن را تقریباً از دست بدهید زیرا پای جلویی بدن را به هوا هل می دهد. اشاره ای به اتفاقات آینده…

مرحله 11: پس از چه چیزی نمی توان صعود کرد؟

تا به حال ، من نتوانسته ام آن را به طور موثق به استاد هنر آشپزی فرانسوی (جلد 2) برسانم. به نظر می رسد 1 1/2 اینچ محدودیت فعلی برای ارتفاع آن است. شاید کاهش چرخش پای جلو کمک کند؟ شاید اندکی بدن را به زمین پایین بیاورید؟ فیلم را ببینید. شاهد عذاب شکست باشید. لعنت به تو جولیا چایلد!