"مايلز" روبوت العنكبوت الرباعي: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

استنادًا إلى Arduino Nano ، مايلز هو روبوت عنكبوت يستخدم أرجله الأربعة للمشي والمناورة. يستخدم 8 محركات سيرفو SG90 / MG90 كمشغل للساقين ، ويتكون من PCB مخصص لتشغيل والتحكم في الماكينات و Arduino Nano. يحتوي PCB على فتحات مخصصة لوحدة IMU ووحدة Bluetooth وحتى مجموعة مستشعر IR لصنع الروبوت واثق من نفسه. الجسم مصنوع من صفائح أكريليك 3 مم مقطوعة بالليزر ، ويمكن طباعتها ثلاثية الأبعاد أيضًا. إنه مشروع رائع لهواة استكشاف علم الحركة المعكوس في الروبوتات.

سيتم توفير الكود والمكتبات وملفات جربر وملفات STL / الخطوة للمشروع عند الطلب. الأميال متاحة أيضًا في صورة Kit ، DM للحصول على التفاصيل.

هذا المشروع مستوحى من mePed (www.meped.io) ويستخدم رمزًا تمت ترقيته مستوحى منه.

اللوازم

المكونات المطلوبة:

يتم تحديد الاختيارية كـ ~

• مايلز ثنائي الفينيل متعدد الكلور (1)
• مايلز أجزاء الجسم الميكانيكية
• محركات مؤازرة SG90 / MG90 (12)
• ادوينو نانو (1)
• منظم الجهد LM7805 (6)
• مفتاح منزلق (1)
• 0.33 فائق التوهج غطاء كهربائيا (2)
• 0.1 فائق التوهج غطاء كهربائيا (1)
• 3.08mm 2 دبوس موصل Pheonix (1)
• موصل ذو 2 دبوس (1) ~
• موصل ذو 10 سنون (1) ~
• 4 في الموصل النسبي (1) ~
• دبابيس رأس ذكر للموصلات المؤازرة

الخطوة 1: تصميم التخطيطي وثنائي الفينيل متعدد الكلور

أقوم بتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور في برنامج Altium (للتنزيل انقر هنا). يمكن أن تستهلك أجهزة 12 SG90 / MG90 ما يصل إلى 4-5 أمبير إذا كانت جميعها تعمل في وقت واحد ، وبالتالي يتطلب التصميم إمكانات إخراج تيار أعلى. لقد استخدمت منظم الجهد 7805 لتشغيل الماكينات ، ولكن يمكنه إخراج تيار 1 أمبير كحد أقصى. لحل هذه المشكلة ، تم توصيل 6 وحدات متكاملة LM7805 بالتوازي لزيادة الإنتاج الحالي.

يمكن العثور على المخططات وجيربر هنا.

تشمل ميزات هذا التصميم ما يلي:

• يستخدم MPU6050 / 9250 لقياس الزاوية
• تصل إلى 6 أمبير الناتج الحالي
• امدادات الطاقة المؤازرة المعزولة
• خرج جهاز استشعار الموجات فوق الصوتية HCsr04
• يتم أيضًا توفير ملحقات Bluetooth و I2C.
• يتم توفير جميع المسامير التناظرية على Relimate لموصل المستشعرات والمشغلات
• 12 مخرجات مؤازرة
• مؤشر LED للطاقة

مواصفات ثنائي الفينيل متعدد الكلور:

• حجم PCB 77 × 94 مم
• 2 طبقة FR4
• 1.6 ملم

الخطوة 2: لحام المكونات وتحميل الكود

قم بلحام المكونات بترتيب تصاعدي لارتفاعات المكونات ، بدءًا من مكونات SMD أولاً.

يوجد مقاوم SMD واحد فقط في هذا التصميم. أضف دبابيس رأس أنثى لـ Arduino و LM7805 بحيث يمكن استبدالها إذا لزم الأمر. دبابيس رأس ذكر لحام للموصلات المؤازرة والمكونات الأخرى في مكانها.

يحتوي التصميم على 5 فولت منفصل للمضاعفات و Arduino. تحقق من وجود شورتات مع الأرض في جميع قضبان الطاقة الفردية ، مثل خرج Arduino 5V ، ومخرج Servo VCC ، وإدخال طائر الفينيق 12 فولت.

بمجرد فحص PCB بحثًا عن السراويل القصيرة ، يصبح Arduino جاهزًا للبرمجة. رمز الاختبار متاح على جيثب الخاص بي (انقر هنا). قم بتحميل كود الاختبار وقم بتجميع الروبوت بالكامل.

الخطوة الثالثة: تجميع جسم القطع بالليزر:

يوجد إجمالي 26 جزءًا في التصميم يمكن طباعتها ثلاثية الأبعاد أو قصها بالليزر من صفائح أكريليك 2 مم. لقد استخدمت صفائح أكريليك باللونين الأحمر والأزرق مقاس 2 مم لإعطاء الروبوت مظهر سبايدرمان.

يتكون الهيكل من عدة روابط يمكن تثبيتها باستخدام مسامير صامولة M2 و M3. يتم إصلاح الماكينات بمسامير صامولة M2. تأكد من إضافة البطاريات وثنائي الفينيل متعدد الكلور داخل الجسم الرئيسي قبل تثبيت لوحة الغلاف العلوية.

يمكن العثور على الملفات الضرورية على جيثب الخاص بي (انقر هنا)

الخطوة الرابعة: توصيل الأسلاك واختبار الروبوت:

انتهي الآن من خلال توصيل الماكينات بالترتيب الموضح أدناه:

(D2) المؤازرة المحورية اليسرى الأمامية

(D3) مضاعفات الرفع الأمامي الأيسر

(D4) المؤازرة المحورية اليسرى الخلفية

(D5) مؤازرة الرفع الأيسر الخلفي

(D6) المؤازرة المحورية اليمنى الخلفية

(D7) مؤازرة الرفع الأيمن الخلفي

(D8) المؤازرة المحورية اليمنى الأمامية

(D9) مضاعفات الرفع الأمامي الأيمن

ابدأ تشغيل الروبوت باستخدام مفتاح الشريحة!

الخطوة الخامسة: التحسينات المستقبلية:

الكينماتيكا العكسية:

يستخدم الكود الحالي نهجًا موضعيًا حيث نوفر الزوايا التي يجب أن تتحرك المؤازرة إليها لتحقيق حركة معينة. الحركية العكسية ستمنح الروبوت طريقة أكثر تطوراً في المشي.

التحكم في تطبيق البلوتوث:

يسمح موصل UART الموجود على PCB للمستخدم بإرفاق وحدة بلوتوث مثل HC-05 للتحكم في الروبوت لاسلكيًا باستخدام هاتف ذكي.