lightanddesign.ru
You might also like
Наконец-то появился долгожданный набор механических деталей для робота-паука. Кроме того, были заказаны литий-полимерная батарея, инвертор на 30 А и микроконтроллер.
В предыдущей серии статей мы показали шаг за шагом, как мы создали похожего робота из чипборда. Он был не очень точным, имел много реакций и не имел независимого источника питания. Кроме того, вся конструкция весила не менее 5 килограммов. Исправьте все эти недостатки в новом дизайне. Теперь приступим к созданию нового монстра под названием Spider Robot 2019.
Детали
Для сборки робота я приобрел на AliExpress следующие детали.
Механические детали могут быть собраны без особых вопросов. Но как разместить все остальное? Здесь есть большой простор для творчества. Отверстия в корпусе практически идентичны отверстиям на плате микроконтроллера. Поэтому его местонахождение было быстро определено. Аккумулятор также спрятан внутри корпуса. В результате внутри почти не остается свободного места.
Было выбрано выходное напряжение батареи 11,1 В. Изначально требовалось 7,4 В, поскольку контроллер имеет стабилизаторы, а сервопривод может выдержать до 7 В, плюс падение напряжения в проводах. Однако, поскольку сервопривод стоит половину цены всех компонентов, я решил не рисковать. Поэтому я решил сделать все правильно и приобрел преобразователь 12В в 5В с максимальным током 30А. Этого достаточно для питания 18 сервоприводов, даже при работе в режиме "стоп-старт". Вот батарейный блок на 11,8 В.
Блок питания расположен сверху. Для подключения сервоприводов были изготовлены две переходные платы, которые идеально вписались в существующую конструкцию. Я думаю, что они были прочными и чистыми.
В механический комплект входят (6) подшипников для крепления плечевых шарниров к корпусу. Без них трение увеличивается, и на вал сервопривода ложится ненужная нагрузка.
Сборка
Сразу скажу, что использовать набор готовых механических деталей очень удобно. Не нужно ничего сверлить, пилить или гнуть. В общем, это просто сказка! Необходимо использовать металлические шестерни вместо пластиковых, которые поставляются вместе с валом сервопривода. Самое главное, необходимо правильно собрать "плечевой" шарнир гексапода. Две изогнутые части должны быть соединены определенным образом. Мы назвали их тележками не просто так.
Затем в каждой такой конструкции устанавливаются два сервопривода. Обратите внимание, что передние ножки имеют другие положения поворотных винтов, чем средние и задние ножки. Участки бедренной и большеберцовой костей соединены под углом 120°. Это приводит к центральному положению конечности, диапазон движения которой составляет ± 60° от прямой ноги до 60° согнутой. Его ноги соединены с плечами под углом 0°. Его ноги выходят из плеч, такой монстр )))), но для меня было проще назвать тазобедренный сустав плечевым. Парадокс!
И, наконец, положите плечи на сапог. Центральные ножки располагаются параллельно друг другу, а задние и передние — под углом 45 градусов. Для лучшего понимания смотрите рисунок ниже.
Поместите плату микроконтроллера в корпус с пластиковыми шайбами, чтобы обеспечить зазор между корпусом и платой. Микроконтроллер STM32F407 был выбран, как говорится, с оговорками. Дополнительная вычислительная мощность пригодится, так как проект будет развиваться в будущем.
Схема показана ниже.
Мы разработали и изготовили компактную плату-адаптер для подключения сервоприводов. Наконец, мы опробовали LUT (технологию лазерной резки). Мы были очень довольны результатами.
Соберите все заново, подключите сервоприводы и при необходимости припаяйте кабели. Установите аккумулятор на нижнюю пластину корпуса. Закройте крышку, не забывая о подшипниках комплекта. Поместите источник сверху и организуйте провода. Вот и все! Ваш робот-паук готов к работе!
Программное обеспечение
Базовая основа программного обеспечения уже была создана в предыдущем проекте. См. статью Робот-муравей: программирование. Основные изменения связаны с переходом на новый микроконтроллер STM32F407VET6. Кроме того, была обнаружена ошибка в алгоритме вращения. В предыдущих версиях при вращении робота он раскачивался с ноги на ногу. То есть, он сделает один шаг, а затем перейдет в исходное положение. Обычно нет непрерывного движения. Более старую версию можно посмотреть здесь. В новой версии, в которой это исправлено, робот-паук изящно крутится вокруг своей оси.
После калибровки краев он может ходить с регулируемой скоростью в разных направлениях. Двигайте и поворачивайте его тело. Сидите и стойте. И многое другое!
Все необходимые файлы (прошивка, пульт дистанционного управления и инструкции) можно загрузить с сайта
На видео ниже вы можете увидеть, как собрать робота самостоятельно.
Дальнейшие планы
В следующей статье описаны дальнейшие усовершенствования Robot Spider. Мы планируем добавить видеокамеру, гироскоп, клешни и т.д. Большое спасибо всем вам за поддержку. До скорой встречи!
