ARDUINO SPIDER ROBOT (QUADRUPED): 7 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:27

Hav guys! Nov yog cov lus qhia tshiab los qhia koj ib qib zuj zus thaum ua qhov zoo ntawm cov phiaj xwm hluav taws xob zoo kawg uas yog "Crawler neeg hlau" hu ua "Spider Robot" lossis "Quadruped robot".

Txij li txhua lub cev pom qhov hloov pauv nrawm ntawm kev siv tshuab neeg hlau, peb txiav txim siab coj koj cov tub mus rau qib siab dua ntawm cov neeg hlau thiab tsim neeg hlau. peb pib ib pliag dhau los los ntawm kev tsim qee qhov phiaj xwm hluav taws xob yooj yim thiab cov neeg hlau yooj yim xws li PICTO92 kab hauv qab cov neeg hlau txhawm rau ua rau koj paub me ntsis txog cov khoom siv hluav taws xob thiab pom koj tus kheej tuaj yeem tsim koj li haujlwm.

Tsiv mus rau lwm qib, peb tau pib nrog tus neeg hlau no uas yog ib qho yooj yim hauv lub tswv yim tab sis nws yuav dhau los ua qhov nyuaj me ntsis yog tias koj nkag siab tob tob hauv nws txoj haujlwm. Thiab txij li cov khoom siv no tau kim heev hauv lub khw muag khoom web peb muab cov kauj ruam no los ntawm cov lus qhia ib kauj ruam los coj koj cov txiv neej ua koj tus kheej Spiderbot.

Txoj haujlwm no ua tau yooj yim los ua tshwj xeeb tom qab tau txais PCB tshwj xeeb uas peb tau xaj los ntawm JLCPCB txhawm rau txhim kho qhov pom ntawm peb cov neeg hlau thiab tseem muaj cov ntaub ntawv txaus thiab cov lej hauv phau ntawv qhia no tso cai rau koj tsim koj tus menyuam nkag yooj yim.

Peb tau ua txoj haujlwm no tsuas yog 7 hnub nkaus xwb, tsuas yog ob hnub kom ua tiav kev kho vajtse thiab sib sau ua ke, tom qab tsib hnub los npaj cov cai thiab hauv app. txhawm rau tswj tus neeg hlau los ntawm nws. Ua ntej pib cia saib ua ntej

Koj yuav kawm dab tsi los ntawm qhov kev qhia no:

1. Xaiv cov khoom tsim nyog raws li koj txoj haujlwm ua haujlwm
2. Ua kom muaj kev sib txuas los txuas rau txhua qhov khoom uas tau xaiv
3. Sib sau ua ke txhua qhov haujlwm
4. Scaling ntawm tus neeg hlau tshuav nyiaj li cas
5. Siv Android app. txhawm rau txuas los ntawm Bluetooth thiab pib siv lub zog

Kauj Ruam 1: Dab tsi yog "Spider Robot"

Raws li nws lub npe piav qhia nws, peb tus neeg hlau yog tus sawv cev tseem ceeb ntawm kev txav mus los tab sis nws yuav tsis ua raws tib lub cev txav vim peb siv tsuas yog plaub ceg tsis yog yim ceg.

Lub npe tseem yog Quadrupedrobot vim nws muaj plaub ceg thiab ua rau nws txav los siv cov ceg no, kev txav ntawm txhua ceg muaj feem cuam tshuam nrog rau lwm cov ceg txhawm rau txhawm rau txheeb xyuas lub cev ua haujlwm lub cev thiab tseem tswj hwm lub cev neeg lub cev.

Cov neeg hlau muaj peev xwm tswj hwm thaj av zoo dua li lawv cov neeg sib tw log thiab txav mus los sib txawv thiab muaj tsiaj txhu. Txawm li cas los xij, qhov no ua rau cov neeg hlau legged nyuaj dua, thiab nkag tau yooj yim rau ntau tus neeg tsim khoom. thiab tseem ua tus nqi thiab kev xa khoom siab heev uas tus tsim khoom yuav tsum siv txhawm rau txhawm rau tsim lub cev tag nrho plaub npaug txij li nws tau ua los ntawm servo motors lossis stepper motors thiab ob qho tib si kim dua DC lub cav uas tuaj yeem siv tau rau hauv cov neeg hlau log.

Zoo

Koj yuav pom plaub npaug ntau dua nyob hauv qhov, vim plaub ceg tso cai rau kev ruaj ntseg tsis zoo, lossis muaj peev xwm nyob twj ywm yam tsis muaj kev hloov kho txoj haujlwm. Tib yam muaj tseeb ntawm cov neeg hlau. Plaub-legged neeg hlau yog pheej yig dua thiab yooj yim dua li tus neeg hlau nrog ntau ceg, tab sis nws tseem tuaj yeem ua tiav kev ruaj ntseg.

Kauj Ruam 2: Servo Motors Yog Tus Tsav Tsheb Loj

Tus servomotor raws li tau hais tseg hauv wikipedia, yog lub tshuab ua teb lossis tus ua haujlwm linear actuator uas tso cai rau kev tswj meej ntawm txoj haujlwm angular lossis linear, nrawm thiab nrawm. Nws kuj tseem xav tau tus tswj hwm zoo dua qub, feem ntau yog cov qauv tshwj xeeb tsim tshwj xeeb rau siv nrog servomotors.

Servomotors tsis yog chav kawm tshwj xeeb ntawm lub cev muaj zog txawm hais tias lub sij hawm servomotor feem ntau siv los hais txog lub cav uas haum rau siv hauv kev kaw lub voj kaw lus.

Feem ntau hais lus tswj lub teeb liab yog lub tsheb nqaj hlau xwm fab xwm yeem. Cov nquag siv rau tswj cov cim yog 44Hz, 50Hz, thiab 400Hz. Qhov dav mem tes zoo yog dab tsi txiav txim siab txoj haujlwm servo. Qhov ntsuas qhov dav ntawm ib puag ncig 0.5ms yuav ua rau lub tshuab servo tig mus ntau npaum li nws tuaj yeem mus rau sab laug (feem ntau nyob ib puag ncig 45 txog 90 degrees nyob ntawm seb qhov servo nug). Qhov zoo ntawm qhov dav dav ntawm ib ncig ntawm 2.5ms txog 3.0ms yuav ua rau servo tig mus rau sab xis kom deb li nws tuaj yeem ua tau. Qhov dav dav ntawm ib puag ncig 1.5ms yuav ua rau servo tuav txoj haujlwm nruab nrab ntawm 0 degrees. Qhov tso tawm hluav taws xob feem ntau yog ib yam ntawm 2.5 volts thiab 10 volts (nrog 3V raug). Qhov tso tawm qhov hluav taws xob qis ntawm -40mV txog 0V.

Kauj Ruam 3: Kev Tsim PCB (Tsim los ntawm JLCPCB)

Txog JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), yog lub tuam txhab PCB loj tshaj plaws hauv Suav teb thiab cov tuam txhab tsim khoom lag luam tshwj xeeb tshwj xeeb hauv PCB sai sai thiab tsim PCB me me.

Nrog ntau dua 10 xyoo ntawm kev paub hauv PCB tsim khoom, JLCPCB muaj ntau dua 200, 000 tus neeg siv khoom nyob hauv tsev thiab txawv teb chaws, nrog ntau dua 8, 000 kev xaj online ntawm PCB tus qauv thiab muaj PCB ntau lawm ib hnub. Muaj peev xwm tsim khoom txhua xyoo yog 200, 000 sq.m. rau ntau yam ntawm 1-txheej, 2-txheej lossis ntau txheej PCBs. JLC yog cov kws tshaj lij PCB chaw tsim khoom tshwj xeeb ntawm cov nplai loj, cov cuab yeej zoo, kev tswj nruj thiab ua tau zoo dua.

Rov qab mus rau peb tes num

Txhawm rau tsim cov PCB, Kuv tau sib piv tus nqi los ntawm ntau tus neeg tsim khoom hauv PCB thiab kuv tau xaiv JLCPCB cov khoom lag luam PCB zoo tshaj plaws thiab cov kws muab PCB pheej yig tshaj los xaj qhov Circuit no. Txhua yam kuv yuav tsum tau ua yog qee qhov nyem yooj yim kom tso cov ntaub ntawv gerber thiab teeb tsa qee qhov tsis xws li PCB tuab xim thiab ntau npaum li cas, tom qab ntawd kuv tau them tsuas yog 2 daus las kom tau kuv li PCB tom qab tsib hnub nkaus xwb.

Raws li nws qhia pom daim duab ntawm cov txheej txheem cuam tshuam, Kuv tau siv Arduino Nano los tswj hwm tag nrho cov kab ke thiab kuv tau tsim cov neeg hlau kab laug sab zoo los ua qhov haujlwm no zoo dua.

Koj tuaj yeem tau txais Circuit (PDF) cov ntaub ntawv los ntawm no. Raws li koj tuaj yeem pom hauv cov duab saum toj no PCB tau tsim tau zoo heev thiab kuv tau txais tib lub PCB kab laug sab zoo uas peb tau tsim thiab txhua daim ntawv lo thiab lub logo nyob ntawd los coj kuv thaum lub sijhawm ua haujlwm soldering.

Koj kuj tseem tuaj yeem rub tawm Gerber cov ntaub ntawv rau hauv Circuit no los ntawm no hauv qhov xwm txheej koj xav tso qhov kev txiav txim rau tib lub qauv tsim.

Kauj ruam 4: Cov khoom xyaw

Tam sim no cia rov tshuaj xyuas cov khoom tsim nyog uas peb xav tau rau txoj haujlwm no, yog li kuv tau hais, Kuv siv Arduino Nano los ua haujlwm tag nrho 12 servo motor ntawm tus neeg hlau plaub ceg. Txoj haujlwm tseem suav nrog OLED zaub los tso saib Cozmo ntsej muag thiab bluetooth module los tswj tus neeg hlau los ntawm Android app.

Txhawm rau tsim cov haujlwm zoo li no peb yuav xav tau:

• - PCB uas peb tau xaj nws los ntawm JLCPCB
• - 12 Servo motors raws li koj nco tau 3 servos rau txhua ceg:
• - Ib Arduino Nano:
• HC-06 Bluetooth module:
• - Ib qho OLED Display screen:
• - 5mm RGB LEDs:
• - Qee lub ntsiab lus sib txuas:
• - Thiab cov neeg hlau lub cev peaces uas koj xav tau luam tawm lawv siv lub tshuab luam ntawv 3D

Kauj Ruam 5: Cov Neeg Hlau Sib Sau

Tam sim no peb tau npaj PCB thiab tag nrho cov khoom siv sib txuas tau zoo heev, tom qab ntawd peb yuav tsum sib sau ua ke lub cev neeg hlau, cov txheej txheem yooj yim heev yog li tsuas yog ua raws cov theem uas kuv qhia, peb xav tau ua ntej los npaj txhua ceg ib sab thiab ua ib qho coj peb xav tau ob lub cav servo rau cov pob qij txha thiab Coxa, Femur thiab Tibia luam tawm ib feem nrog qhov txuas me me no.

Txog tus neeg hlau lub cev daim ntawv koj tuaj yeem rub nws cov ntaub ntawv STL los ntawm no.

Pib nrog thawj servo, muab tso rau hauv nws lub qhov (socket) thiab tuav nws nrog nws cov ntsia hlau, tom qab ntawd tig lub servos axes mus rau 180 ° yam tsis tau muab cov ntsia hlau rau qhov txuas thiab txav mus rau ntu tom ntej uas yog Femur txuas nws mus rau tibia siv thawj servo sib koom ua ke thiab daim txuas. Kauj ruam kawg los ua kom tiav ceg yog tso qhov thib ob sib koom Kuv txhais tau tias qhov thib ob pabcuam los tuav ntu thib peb ntawm txhais ceg uas yog daim Coxa.

Tam sim no rov ua qhov qub rau txhua ceg kom tau plaub ceg ua tiav. Tom qab ntawd coj lub chassis sab saud thiab tso cov seem ntawm cov servos hauv lawv cov qhov rooj thiab tom qab ntawd txuas txhua ceg mus rau qhov kev pabcuam tsim nyog. Tsuas muaj ib qho luam tawm zaum kawg uas yog lub hauv paus neeg hlau hauv qab uas peb yuav tso peb lub rooj sib tham

Kauj ruam 6: Android App

Sib tham txog Android li nws tso cai rau koj ua

txuas rau koj tus neeg hlau los ntawm Bluetooth thiab ua rau pem hauv ntej thiab rov qab txav thiab sab laug txoj cai tig, nws tso cai rau koj tseem tuaj yeem tswj cov neeg hlau lub teeb xim nyob ntawm lub sijhawm tiag tiag los ntawm xaiv cov xim uas xav tau los ntawm lub log xim no.

Koj tuaj yeem rub tawm Android app dawb los ntawm qhov txuas no: ntawm no

Kauj Ruam 7: Arduino Code thiab Test Validation

Tam sim no peb muaj neeg hlau yuav luag npaj yuav khiav tab sis peb yuav tsum teeb tsa cov pob qij txha ua ke ua ntej, yog li tso cov teeb tsa teeb uas tso cai rau koj tso txhua qhov kev pabcuam hauv txoj haujlwm raug los ntawm kev txuas cov servos hauv 90 degrees tsis txhob hnov qab txuas 7V DC roj teeb txhawm rau txhawm rau khiav tus neeg hlau.

Tom ntej no peb yuav tsum tshaj tawm txoj haujlwm tseem ceeb los tswj cov neeg hlau siv lub Android app. Ob qhov program koj tuaj yeem rub tawm lawv los ntawm cov kab ntawv txuas no:

- Scaling servo code: rub tawm txuas- Kab laug sab neeg hlau txoj haujlwm tseem ceeb: rub tawm txuas

Tom qab xa cov cai kuv tau txuas nrog OLED zaub txhawm rau txhawm rau pom Cozmo neeg hlau luag nyav uas kuv tau ua hauv txoj cai tseem ceeb.

Raws li koj tuaj yeem pom cov hais mav hauv cov duab saum toj no, tus neeg hlau ua raws txhua cov lus qhia xa los ntawm kuv lub xov tooj thiab tseem muaj qee qhov kev txhim kho kom ua tau zoo txhawm rau ua kom nws muaj butter ntau dua.