Robô aranha quadrúpede - GC_MK1: 8 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

O robô aranha também conhecido como GC_MK1 se move para frente e para trás e também pode dançar, dependendo do código carregado no Arduino. O robô usa 12 micro servo motores (SG90); 3 para cada perna. O controlador usado para controlar os servo motores é um Arduino Nano. Também usamos uma bateria de 12 V que é reduzida para 5 V usando um conversor DC-DC e, em seguida, alimentada ao pino VIN para alimentar o Arduino e os servo motores também. Todas as partes do corpo do robô foram impressas em 3D.

Etapa 1: Principais explicações

Servo Motors:

• Servo motores são freqüentemente usados para girar e empurrar ou puxar objetos com grande precisão.
• Um servo motor é composto de um pequeno motor DC e um par de engrenagens que tomam a alta velocidade do motor e o desaceleram enquanto aumentam o torque do eixo de saída no servo.
• Trabalho mais pesado requer mais torque (engrenagens de metal são usadas em servo motores para produzir mais torque, enquanto as de plástico para menos torque).
• Há também um sensor de posição em uma das engrenagens do motor que está conectado a uma pequena placa de circuito. A placa de circuito decodifica os sinais para determinar o quanto o servo precisa girar dependendo do sinal do usuário. Em seguida, ele compara a posição desejada com a posição real e decide em qual direção girar.
• A modulação por largura de pulso (PWM) é usada para controlar a posição do servo motor. Servo motores são acionados quando recebem um sinal de controle (pulsos). Um pulso é uma transição de baixa tensão para alta tensão, geralmente, o pulso permanece alto por algum tempo.
• Servo motores tendem a trabalhar em uma faixa de 4,5 a 6 volts e um trem de pulso de cerca de 50 a 60 Hz.
• 50HZ = 1 / 20ms >> PWM = 20ms

Tipos de servo motor

1. Servo de rotação posicional >> Gira cerca de 180 graus / semicírculo.
2. Servo de rotação contínua >> Gira em qualquer direção indefinidamente.
3. Servo Linear >> Tem um mecanismo adicional (cremalheira e pinhão) para mover para frente e para trás ao invés de circular.

Etapa 2: Componentes:

1 microcontrolador Arduino Nano:

12x Servo Motores SG90

1x Mini breadboard:

/ou /

1x protótipo de placa PCB:

1 bateria de 12V: (esta é a que usei, você também pode usar uma bateria diferente)

Jumpers F a F e Jumpers M a M:

1x conversor de reforço DC para DC

Etapa 3: Arquivos impressos em 3D

Parte superior do corpo da aranha do robô (esquerda) || Parte inferior do corpo da aranha do robô (direita)

Usei o Fusion 360 e meu Prusa i3 MK3 para imprimir todas as peças do robô aranha. Modifiquei a cama para caber na minha bateria, mas calculei mal as dimensões, então tive que segurar a bateria sozinho para a demonstração. Já estou trabalhando no GC_MK2!

Se você não precisa de uma cama maior ou qualquer outra mudança, você pode usar os arquivos atuais em thingverse (link abaixo).

Thingverse Parts para Spider Robot

Arquivos STL para o corpo atualizado do robô aranha (mais largo para uma bateria maior)

Etapa 4: Diagramas de fiação

Etapa 5: como construir

Etapa 6: imagens úteis

Etapa 7: Código Arduino

Para colocar todos os servo motores na mesma posição inicial, você precisa fazer o upload do arquivo de esboço das pernas do arduino (Legs.ino) primeiro.

Depois de concluir a etapa acima, você pode adicionar parafusos (laços zip também funcionam) aos braços do servo motor e apertá-los.

Baixe e instale a biblioteca FlexiTimer2 antes de enviar os programas 1 e 2 esboços.

Biblioteca FlexiTimer2

Agora você está pronto para carregar Program1.ino ou Program2.ino para rodar no Arduino.

Legs.ino

// Localize a posição inicial das pernas

// RegisHsu 09-09-2015

#incluir

Servo servo [4] [3];

// define as portas dos servos

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

void setup ()

{// inicializar todos os servos para (int i = 0; i <4; i ++) {for (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].attach (servo_pin [j]); atraso (20); }}}

loop vazio (vazio)

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

Os outros dois esboços do Arduino são muito longos para postar aqui.

Verifique o link abaixo.

Link da pasta do Google Drive com todos os arquivos. (Inclui arquivos de esboço do Arduino e biblioteca flexitimer2)

Arquivos do robô aranha

Crédito para RegisHsu pelos arquivos de esboço do Arduino.