GorillaBot 3D bosilgan Arduino avtonom Sprint to'rtburchaklar robot: 9 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Har yili Tuluzada (Frantsiya) Tuluza robot poygasi o'tkaziladi #TRR2021

Yugurish ikki oyoqli va to'rtburchak robotlar uchun 10 metrli avtonom sprintdan iborat.

Hozirgi vaqtda to'rtburchaklar uchun yig'ilgan rekord 10 metrga yugurish uchun 42 soniya.

Shunday qilib, men yangi amaldagi chempion bo'lish uchun robotni loyihalash rejasini o'ylab topishga majbur bo'ldim !!!

Instructables a'zosi "jegatheesan.soundarapandian" va o'tgan yilgi Tuluza roboti poygasi g'olibi "Oracid 1" dan ilhom olib, ikkalasi ham to'rtburchaklar qurish bo'yicha darsliklar yaratishni va almashishni yaxshi ko'rishadi. Men asosan dizaynni nusxalashni va uni biroz kattalashtirishni boshladim!

Dizayn har bir oyoq uchun beshta chiziqli bog'lanish mexanizmiga asoslangan bo'lib, har bir oyog'iga jami 8 ta servo quvvat beradi.

Qoidalarda aytilishicha, boshlang'ich signalidan tashqari, butun poyga avtonom tarzda o'tkazilishi kerak, shuning uchun men robotni yo'lda ushlab turish uchun engil tizimni ishlab chiqishim kerak edi, bu holda men QMC5883L magnitometrini (raqamli kompas) ishlatardim. U o'z yo'nalishiga sodiq qolishi mumkin edi, agar HC-SR04 ultratovush sensori, agar robot chalkashib ketsa va devorga 90 graduslik burchak ostida urila boshlasa, men koddagi qadam hisoblagichidan foydalanib, qancha qadam qilish kerakligini aytdim. 10 metr uchun.

Agar siz ushbu robotni yaratmoqchi bo'lsangiz, xavotir olmang, maymun hamma narsani o'ylab topgan!

100% bepul 3D bosib chiqariladigan tanasi:

Elektronikani va elektronni ulash vintlaridan tashqari hamma narsani 3D bosib chiqarish mumkin, faqat bitta kichik boshli vintlardek ishlatiladi, sizga robotni yig'ish uchun faqat kichik boshli tornavida kerak.

Oson ulanadigan elektronika:

murakkab lehim talab qilinmaydi

Aqlli chop etish vaqti:

U katta va ta'sirchan ko'rinishi mumkin, lekin u atigi 15 soatlik nashr (ba'zilar uchun uzoq vaqt: D)

Qurilish hajmining oqilona talablari:

U faqat L: 150 mm x G: 150 mm x H: 25 mm hajmdagi kichik hajmli printerda chop etilishi mumkin.

Robotning umumiy narxi:

Zaryadlovchini ishlab chiqarish uchun robotning o'zi 75 dollar turadi

Agar siz meniki bilan bir xil sozlamani xohlasangiz, 3D bosilgan boshqaruvchi (ixtiyoriy) talab qilinadi.

Ogohlantirish:

Men ishlatgan 5V 3A quvvat manbai - bu eng yaxshi echim emas, chunki bu robotning barcha 8 servolari bir vaqtning o'zida ishlashi kerak va shuning uchun ular juda ko'p oqimlarni tortishadi, xavotir olmang, menda robot yonib ketmadi lekin kuch tranzistorining biroz qizib ketishini kuting, men Servo qalqonining istalmagan shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun robotni bir vaqtning o'zida 2 minutdan ko'proq ishlatishni maslahat bermayman.

Agar sizlardan kimdir bu muammoning echimini topsa, sizning fikringiz juda qadrlanadi!

Ta'minotlar

ROBOTGA QARShILAR:

• 8x Tower Pro MG90S analog 180 gradusli servo (Aliexpress/Amazon)
• 1x Sunfounder simsiz servo boshqaruv paneli (Sunfounder do'koni/ RobotShop)
• 1x Arduino NANO (Aliexpress/Amazon)
• 1x NRF24L01 qabul qiluvchi moduli (agar siz tekshirgichdan foydalanmasangiz, sizga kerak emas) (Aliexpress/Amazon)
• 1x magnitometr (raqamli kompas) QMC5883L GY-273 (Aliexpress/Amazon)
• 1x Ultrasonik sensor HC-SR04 (Aliexpress/Amazon)
• 2x 18650 3.7V Li-ionli batareyalar (Aliexpress/Amazon)
• 1x 18650 ikkita batareya ushlagichi o'chirgichli (Aliexpress/Amazon)
• 1x 18650 Li-ion batareyali zaryadlovchi (Aliexpress/Amazon)
• 10 sm uzunlikdagi 4x ayol va dupont o'tish kabellari (Aliexpress/Amazon)
• 4 sm uzunlikdagi 20 sm uzunlikdagi dupontli o'tish kabellari (Aliexpress/Amazon)
• 10x vintlar 2mm x 8mm (servolar to'plamidagi vintlardek) (Aliexpress/Amazon)

Nazoratchi:

Ushbu robotni qo'lda boshqarish uchun sizga 3D bosilgan Arduino Controller kerak bo'ladi (havola shu erda)

Robot ham avtonom bo'lishi mumkin, shuning uchun boshqaruvchi majburiy emas.

PLASTIKA:

Qismlarni PLA yoki PETG yoki ABS da chop etish mumkin.

!! E'tibor bering, 500 grammli g'altak 1 robotni chop etish uchun etarli!

3D printer:

Minimal qurilish platformasi kerak: L150mm x W150mm x H25mm

Har qanday 3d printer shunday qiladi. Men shaxsan 200 dollarlik arzon 3D -printer bo'lgan Creality Ender 3 qismlarini chop etdim. Choplar juda yaxshi chiqdi.

1 -qadam: qismlarni 3D bosib chiqarish

Shunday qilib, endi chop etish vaqti keldi … Ha!

Men barcha qismlarni bosib chiqarish paytida hech qanday yordamchi materiallarsiz 3D bosma qilib ishlab chiqilgan.

Hamma qismlarni narsadan yuklab olish mumkin (havola shu erda)

Barcha qismlar Creality Ender 3 da chop etilgan

• Materiallar: PETG
• Qatlam balandligi: 0,3 mm
• To'ldirish: 15%
• Burun diametri: 0,4 mm

Qismlarning ro'yxati quyidagicha:

• 1x BASE ELEKTRONIK
• 1 x BASE BACK
• 1x BASE FRONT
• 8 marta CIRCULAR PIN L1
• 4 marta L2 PIN -kod
• 4 marta L3 PIN -kod
• 4 marta aylanma PIN -kod L4
• 8x THIGH SERVO
• 8x YUQORI
• 8x CALF EXT
• 8x CALF INT
• 8x FOOT
• 4x Kvadrat kvadrat
• 44 marta aylana klip

Fayllar alohida qismlar va guruhlar shaklida mavjud.

Tez chop etish uchun har bir GROUP.stl faylini bir marta chop etish kifoya.

2 -qadam: GorillaBot tanasini yig'ish

O'rnatish bo'yicha barcha ko'rsatmalar videoda ko'rsatilgan:

1. BASE FRONT old chap servo ushlagichining teshigiga L1 CIRCULAR PIN kodini joylashtiring
2. MG90S servolaridan birining kabelini BASE FRONT old chap servo ushlagichidagi uyadan o'tkazing.
3. MG90S servosini joyiga joylashtiring
4. MG90S servosini 2 vint bilan mahkamlang (ortiqcha tortmang, chunki bu BASEga zarar etkazishi mumkin)
5. Xuddi shu jarayonni BASE FRONT orqa chap, old o'ng va orqa o'ng servo ushlagichlari uchun takrorlang
6. Xuddi shu jarayonni BASE BACK old chap, orqa chap, old o'ng va orqa o'ng servo ushlagichlari uchun takrorlang.
7. Batareya ushlagichini BASE ELECTRONICS ga diagonal ravishda 2 vint yoki 4 vint bilan mahkamlang.
8. Simsiz Servo boshqaruv kartasini BASE ELECTRONICS ga diagonal ravishda 2 vint yoki 4 vint bilan mahkamlang.
9. Arduino nano va NRF24L01 qabul qilgichini Simsiz Servo boshqaruv kartasiga joylashtiring
10. BASE FRONTni BASE ELEKTRONIKA tomonga qaragan 2 kvadrat teshikli USB port orqali suring.
11. 2 SQUARE CLIPS bilan o'z o'rnini xavfsiz saqlang
12. BASE BACKni BASE ELECTRONICS ga 2 kvadrat teshikli USB port orqali orqaga qarating.
13. 2 SQUARE CLIPS bilan o'z o'rnini xavfsiz saqlang
14. Magnitometrni BASE FRONTga 2 vint bilan mahkamlang
15. Ultrasonik sensorni BASE FRONT -ga ulang
16. Ko'rsatilganidek, servo kabellarni Simsiz Servo boshqaruv paneliga yo'naltiring

3 -qadam: Elektronni ulash

Barcha ulanishlar yuqoridagi rasmda tasvirlangan:

1. 4 dyuymli 20 dyuymli kabelni simsiz servo boshqaruv platalariga ulang
2. 4 ta kabelning ikkinchi uchini ultrasonik sensorga ulang (ularning to'g'ri ekanligiga ishonch hosil qiling)
3. 10 dyuymli 4 dyuymli 4 ta kabelni simsiz servo boshqaruv paneli magnitometr pimlariga ulang
4. 4 kabelning ikkinchi uchini magnitometrga ulang (ularning to'g'ri ekanligiga ishonch hosil qiling).
5. Barcha servolarni simsiz servo boshqaruv paneliga maxsus pinlarga ulang
6. Batareyaning VIN va GND simlarini simsiz servo boshqaruv paneliga burab, to'g'ri kutupluluğun ta'minlang

4 -qadam: GorillaBot oyoqlarini yig'ish

O'rnatishning barcha bosqichlari videoda ko'rsatilgan:

1. 1 -AYIQ PIN -kodi ustidan 1 -AYOLni siljiting L4
2. Qalin chetini 1 -CALF EXT -ni L4 -CIRCULAR PIN -kodi ustidan siljiting
3. L4 -CIRCULAR PIN kodi ustidan 2 CALF INT slaydini o'tkazing
4. Qalin chetini 1 -CALF EXT -ni L4 -CIRCULAR PIN -kodi ustidan, tomonini oyoq tomonga qarating.
5. L4 CIRCULAR PIN -kodi ustidan 1 -AYOLni siljiting
6. 3 ta aylana qisqich bilan xavfsiz saqlang
7. O'rnatilgan CALF EXT -dan 1 -CIRCULAR PIN -kodini 1 -slaydga o'tkazing
8. 1 -THIR SERVO -ni L3 -CIRCULAR PIN -kodi ustidan, CALF EXT tomonga qaragan holda suring.
9. L3 CIRCULAR PIN -kodi ustidan 1 -sonli suring
10. L3 CIRCULAR PIN kodini boshqa yig'ilgan CALF EXT orqali siljiting
11. 3 ta aylana qisqich bilan o'z o'rnini xavfsiz saqlang
12. 1 THIR SERVO -ni 1 -CIRCULAR PIN L2 ustidan siljiting, uning chetini CIRCULAR PIN L2 boshiga qarating.
13. PIN -kod L2 -ni ikkala yig'ilgan CALF INTS orqali o'tkazing
14. L2 CIRCULAR PIN kodidan 1 -sonli suring
15. 3 ta aylana qisqich bilan xavfsiz saqlang
16. Qolgan 3 oyoq uchun barcha jarayonlarni takrorlang, shunda oyoqlar robotga biriktirilsa, pimlarning boshlari tashqariga qaraydi va CALF EXTS CALF INTS oldida, shuning uchun yig'ilish old tomondan orqaga bir xil bo'ladi, lekin chapdan o'ngga nosimmetrik bo'ladi..

5 -qadam: Arduino -ni o'rnatish

GorillaBot ishlash uchun C ++ dasturidan foydalanadi. GorillaBot -ga dasturlarni yuklash uchun biz Arduino IDE -ni Arduino IDE -ga o'rnatilishi kerak bo'lgan boshqa kutubxonalar bilan birga ishlatamiz.

Arduino IDE -ni kompyuteringizga o'rnating: Arduino IDE (havola shu erda)

Kutubxonalarni Arduino IDE -ga o'rnatish uchun siz quyidagi havolalardagi barcha kutubxonalar bilan quyidagilarni qilishingiz kerak.

1. Quyidagi havolalarni bosing (bu sizni GitHub kutubxonalari sahifasiga olib boradi)
2. Kod yozilgan yashil tugmani bosing
3. Yuklab olish ZIP -ni bosing (yuklab olish veb -brauzerda boshlanishi kerak)
4. Yuklab olingan kutubxona papkasini oching
5. Yuklab olingan kutubxona papkasini oching
6. Ochilmagan kutubxona papkasini nusxalash
7. Arduino kutubxonasi jildiga ochilmagan kutubxona papkasini joylashtiring (C: / Documents / Arduino / libraries)

Kutubxonalar:

• Varspeedservo kutubxonasi (havola shu erda)
• QMC5883L kutubxonasi (havola bu erda)
• RF24 kutubxonasi (havola bu erda)

Va bizda bor, siz Arduino IDE -ni to'g'ri sozlaganingizga ishonch hosil qilish uchun borishga tayyor bo'lishingiz kerak, quyidagi amallarni bajaring.

1. Kerakli Arduino kodini quyida yuklab oling (GorillaBot Controller & Autonom.ino)
2. Uni Arduino IDE -da oching
3. Asboblarni tanlang:
4. Kengashni tanlang:
5. Arduino Nano -ni tanlang
6. Asboblarni tanlang:
7. Protsessorni tanlang:
8. Siz sotib olgan Arduino nanosiga qarab ATmega328p yoki ATmega328p (eski yuklovchi) ni tanlang.
9. Arduino IDE -ning chap yuqori burchagidagi "Tasdiqlash" tugmasini bosing

Agar hamma narsa yaxshi bo'lsa, siz pastki qismida "Bajarildi" degan xabarni olishingiz kerak.

6 -qadam: Kodni yuklash

Endi kodni GorillaBot miyasiga Arduino Nano -ga yuklash vaqti keldi.

1. USB kabel orqali Arduino Nano -ni kompyuteringizga ulang
2. Yuklash tugmachasini bosing (o'ng o'q tugmasi)

Agar hamma narsa yaxshi bo'lsa, siz pastki qismida yuklash tugadi degan xabarni olishingiz kerak.

7 -qadam: Servolarni kalibrlash

Oyoqlarni to'g'ri yig'ish uchun biz servolarni o'z joylariga joylashtirishimiz kerak.

1. Batareya ushlagichiga 2 ta Li-ion batareyasini joylashtiring
2. Robotni yoqing va servolarning uy holatiga yetishini 5 soniya kuting
3. Robotni o'chiring

8 -qadam: Oyoqlarni tanaga yig'ish

Oyoqlarni servolarga ulash juda oson, shuni esda tutingki, CALF EXTni CALF INT oldiga o'rnatish pim boshlari tashqariga qarab qo'yilishi kerak.

1. Bir oyog'ining CALF EXT tomonining THIGH qismini old servo ushlagichidagi L1 CIRCULAR PIN kodi ustiga suring.
2. O'rnatilgan joyni 1 ta CIRCULAR CLIP bilan mahkamlang
3. Xuddi shu oyoqning CALF EXT tomonidagi THIGH SERVO -ni old old chap servo ushlagichidagi servo boshi ustiga siljiting (THIGH SERVO tanaga 90 graduslik burchak ostida ekanligiga ishonch hosil qiling).
4. THIGH SERVO -ni tanaga 90 graduslik burchak ostida, bitta qo'lli servo shox va kichik servo vint bilan mahkamlang.
5. Xuddi shu jarayonni oldingi orqa chap servo ushlagichi uchun, shu oyog'ining qolgan THIGH va THIGH SERVO bilan takrorlang.
6. Qolgan 3 oyoq uchun oldingi barcha jarayonlarni takrorlang

9 -qadam: poygaga tayyormiz !!

Shunday qilib, siz hamma narsaga tayyor bo'lishingiz kerak !!!

Qo'l rejimi:

• Robot va boshqargichni yoqing va robotning yuqoridan pastga va o'ngga qarab harakatlanishini tekshiring.
• Pastga tugmachasini bosing va robot ozgina raqsga tushishi kerak

Agar hamma narsa yaxshi ishlayotgan bo'lsa, servolar yaxshi sozlangan va endi siz avtonom rejimni sinab ko'rishingiz mumkin.

Avtonom rejim

Avtonom Sprint rejimi magnitometr yordamida robotning 2,5 metrga doimiy yo'nalishda harakatlanishini ta'minlaydi. Tekshirgich yordamida kerakli pozitsiyani va kerakli tuzatish burchagini dasturlashingiz mumkin

1. Robotni va boshqaruvni yoqing
2. Magnitometrni 5 soniya kalibrlash uchun robotni har tomonga harakatlantiring
3. Robotni erga qo'ying, siz xohlagan joyga
4. Ushbu sarlavhani eslab qolish uchun yuqoriga bosing
5. Robotni kerakli sarlavhaning chap tomoniga 30-45 darajaga burang
6. Ushbu pozitsiyani eslab qolish uchun chap tugmani bosing
7. Robotni kerakli sarlavhaning o'ng tomoniga 30-45 daraja burab qo'ying
8. Ushbu pozitsiyani eslab qolish uchun o'ng tugmani bosing
9. Robotni kerakli sarlavhaga qaytaring
10. Robotni ishga tushirish uchun joystik tugmasini bosing

Robot 2,5 metrga doimiy yo'nalishda yuguradi, keyin to'xtab, g'alaba raqsi o'ynaydi.

Mening robotim 2,5 metrni 7,5 soniyada bosib o'tdi.

Bu menga 30 soniyada 10 metrlik nazariy vaqtni beradi, bu menga Tuluza robot poygasida yaxshi vaqt o'tkazish uchun etarli bo'ladi.

Menga omad tilayman va bu robotni yaratishga qaror qilganlar uchun men sizning fikr -mulohazalaringizni va sizning fikringizcha, yaxshilanishlarni eshitishni istardim !!!

Robotlar tanlovida ikkinchi o'rin