Quadruped Spider Robot - GC_MK1: 8 steg (med bilder)

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:10

Spindelroboten a.k.a. GC_MK1 rör sig framåt och bakåt och kan också dansa beroende på koden som laddas på Arduino. Roboten använder 12 mikro servomotorer (SG90); 3 för varje ben. Styrenheten som används för att styra servomotorerna är en Arduino Nano. Vi använder också ett 12V-batteri som trappas ner till 5V med hjälp av en DC-DC-omvandlare och matas sedan till VIN-stiftet för att driva Arduino- och servomotorerna också. Alla delar till robotens kropp har tryckts i 3D.

Steg 1: Viktiga förklaringar

Servomotorer:

• Servomotorer används ofta för att rotera och skjuta eller dra föremål med stor precision.
• En servomotor består av en liten likströmsmotor och ett par växlar som tar motorns höga hastighet och saktar ner samtidigt som vridmomentet för utgående axel i servon ökar.
• Tyngre arbete kräver mer vridmoment (Metallväxlar används i servomotorer för att producera mer vridmoment medan plastmaskiner för mindre vridmoment).
• Det finns också en positionssensor på en av motorns växlar som är ansluten till ett litet kretskort. Kretskortet avkodar signalerna för att avgöra hur långt servon behöver rotera beroende på signalen från användaren. Sedan jämför den önskad position med den aktuella positionen och bestämmer vilken riktning som ska roteras.
• Pulsbreddsmodulering (PWM) används för att styra servomotorn. Servomotorer aktiveras när de tar emot en styrsignal (pulser). En puls är en övergång från lågspänning till högspänning, vanligtvis är pulsen hög under en tid.
• Servomotorer tenderar att arbeta i intervallet 4,5 till 6 volt och ett pulståg på cirka 50 till 60 Hz.
• 50Hz = 1/20ms >> PWM = 20ms

Typer av servomotor

1. Lägesrotationsservo >> Roterar cirka 180 grader/halvcirkel.
2. Kontinuerlig rotationsservo >> Roterar i båda riktningarna på obestämd tid.
3. Linjär servo >> Har en extra mekanism (kugghjul) för att röra sig fram och tillbaka i stället för cirkulär.

Steg 2: Komponenter:

1x Arduino Nano mikrokontroller:

12x SG90 servomotorer

1x Mini -brödbräda:

/eller /

1x kretskortsprototyp:

1x 12V batteri: (Det här är det jag använde, du kan också använda ett annat batteri)

F till F Jumpers och M till M Jumpers:

1x DC till DC Boost -omvandlare

Steg 3: 3D -utskrivna filer

Övre delen Robot Spider Body (vänster) || Nedre delen Robot Spider Body (höger)

Jag använde Fusion 360 och min Prusa i3 MK3 för att skriva ut alla delar till spindelroboten. Jag modifierade sängen för att passa mitt batteri, men jag räknade fel dimensioner, så jag var tvungen att hålla batteriet själv för demoen. Arbetar redan med GC_MK2!

Om du inte behöver en större säng eller någon annan förändring kan du använda de aktuella filerna i thingverse (länk nedan).

Motsatta delar till Spider Robot

STL -filer för uppdaterad kropp av spindelrobot (bredare för större batteri)

Steg 4: Anslutningsdiagram

Steg 5: Hur man bygger

Steg 6: Användbara bilder

Steg 7: Arduino -kod

För att få alla servomotorer till samma utgångsläge måste du först ladda upp arduino -benskissfilen (Legs.ino).

När du har slutfört steget ovan kan du lägga till skruvar (dragkedjor fungerar också) på servomotorarmarna och dra åt dem.

Ladda ner och installera FlexiTimer2 -biblioteket innan du laddar upp program 1 och 2 skisser.

FlexiTimer2 bibliotek

Nu är du redo att ladda upp Program1.ino eller Program2.ino för att köra på Arduino.

Legs.ino

// Leta reda på utgångsläget för benen

// RegisHsu 2015-09-09

#omfatta

Servoservo [4] [3];

// definiera servos portar

const int servo_pin [4] [3] = {{2, 3, 4}, {5, 6, 7}, {8, 9, 10}, {11, 12, 13}};

void setup ()

{// initiera alla servon för (int i = 0; i <4; i ++) {för (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].attach (servo_pin [j]); fördröjning (20); }}}

void loop (void)

{för (int i = 0; i <4; i ++) {för (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].write (90); fördröjning (20); }}}

De andra två Arduino -skisserna är alldeles för långa för att läggas upp här.

Kolla länken nedan.

Google Drive -mapplänk med alla filer. (Inkluderar Arduino -skissfiler och flexitimer2 -bibliotek)

Spider Robot -filer

Tack till RegisHsu för Arduino -skissfilerna.