Robot nhện bốn chân - GC_MK1: 8 bước (có hình ảnh)

2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-23 15:15

Robot nhện a.k.a. GC_MK1 di chuyển về phía trước và phía sau và cũng có thể nhảy tùy thuộc vào mã được tải trên Arduino. Robot sử dụng 12 động cơ servo siêu nhỏ (SG90); 3 cho mỗi chân. Bộ điều khiển được sử dụng để điều khiển động cơ servo là Arduino Nano. Chúng tôi cũng sử dụng pin 12V được giảm xuống 5V bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi DC-DC, sau đó được cấp vào chân VIN để cấp nguồn cho Arduino và động cơ servo. Tất cả các bộ phận cho cơ thể của robot đã được in 3D.

Bước 1: Giải thích chính

Động cơ Servo:

• Động cơ servo thường được sử dụng để quay và đẩy hoặc kéo các vật thể với độ chính xác cao.
• Động cơ servo được tạo thành từ một động cơ DC nhỏ và một vài bánh răng lấy tốc độ cao của động cơ và làm chậm nó trong khi tăng mô-men xoắn của trục đầu ra trong servo.
• Công việc nặng nhọc hơn đòi hỏi nhiều mô-men xoắn hơn (Bánh răng kim loại được sử dụng trong động cơ servo để tạo ra nhiều mô-men xoắn hơn trong khi bánh răng bằng nhựa cho ít mô-men xoắn hơn).
• Ngoài ra còn có một cảm biến vị trí trên một trong các bánh răng của động cơ được kết nối với một bảng mạch nhỏ. Bảng mạch giải mã các tín hiệu để xác định xem servo cần quay bao xa tùy thuộc vào tín hiệu từ người dùng. Sau đó, nó so sánh vị trí mong muốn với vị trí thực tế và quyết định quay theo hướng nào.
• Điều chế độ rộng xung (PWM) được sử dụng để điều khiển vị trí động cơ servo. Động cơ servo được kích hoạt khi chúng nhận được tín hiệu điều khiển (xung). Xung là sự chuyển đổi từ điện áp thấp sang điện áp cao, thông thường, xung vẫn ở mức cao trong một thời gian.
• Động cơ servo có xu hướng hoạt động trong dải từ 4,5 đến 6 vôn và tần số xung khoảng 50 đến 60 Hz.
• 50HZ = 1 / 20ms >> PWM = 20ms

Các loại động cơ Servo

1. Servo xoay định vị >> Xoay khoảng 180 độ / nửa vòng tròn.
2. Servo quay liên tục >> Xoay theo một trong hai hướng vô thời hạn.
3. Linear Servo >> Có một cơ chế bổ sung (giá đỡ và bánh răng) để di chuyển theo hướng tới và lui thay vì vòng tròn.

Bước 2: Các thành phần:

1x Vi điều khiển Arduino Nano:

Động cơ servo 12x SG90

1x breadboard mini:

/hoặc /

1x nguyên mẫu bảng PCB:

1x Pin 12V: (Đây là loại tôi đã sử dụng, bạn cũng có thể sử dụng pin khác)

Nhảy F đến F và Nhảy M đến M:

1x Bộ chuyển đổi DC sang DC Boost

Bước 3: Tệp in 3D

Phần Trên Cơ Thể Người Nhện Robot (Trái) || Phần dưới Cơ thể người nhện Robot (Phải)

Tôi đã sử dụng Fusion 360 và Prusa i3 MK3 của mình để in ra tất cả các bộ phận của robot nhện. Tôi đã sửa đổi chiếc giường để phù hợp với pin của mình, nhưng tôi đã tính toán sai kích thước, vì vậy tôi phải tự cầm pin cho bản demo. Đã làm việc trên GC_MK2!

Nếu bạn không cần một chiếc giường lớn hơn hoặc bất kỳ thay đổi nào khác, bạn có thể sử dụng ngược lại các tệp hiện tại (liên kết bên dưới).

Phụ tùng thay thế cho Robot nhện

Tệp STL cho phần thân robot nhện được cập nhật (Rộng hơn để có pin lớn hơn)

Bước 4: Sơ đồ đấu dây

Bước 5: Cách xây dựng

Bước 6: Hình ảnh hữu ích

Bước 7: Mã Arduino

Để đưa tất cả các động cơ servo về cùng một vị trí ban đầu, trước tiên bạn cần tải lên tệp phác thảo chân arduino (Legs.ino).

Sau khi hoàn thành bước trên, bạn có thể thêm vít (dây buộc zip cũng có tác dụng) vào tay động cơ servo và siết chặt chúng.

Tải xuống và cài đặt thư viện FlexiTimer2 trước khi tải lên bản phác thảo chương trình 1 và 2.

Thư viện FlexiTimer2

Bây giờ bạn đã sẵn sàng tải lên Program1.ino hoặc Program2.ino để chạy trên Arduino.

Legs.ino

// Xác định vị trí ban đầu của chân

// RegisHsu 2015-09-09

#bao gồm

Servo servo [4] [3];

// xác định các cổng của servos

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

void setup ()

{// khởi tạo tất cả các servos for (int i = 0; i <4; i ++) {for (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].attach (servo_pin [j]); chậm trễ (20); }}}

vòng lặp void (void)

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

Hai bản phác thảo Arduino còn lại quá dài để đăng ở đây.

Kiểm tra liên kết bên dưới.

Liên kết thư mục ổ đĩa Google với tất cả các tệp. (Bao gồm các tệp phác thảo Arduino và thư viện flexitimer2)

Tệp người máy nhện

Ghi có cho RegisHsu cho các tệp phác thảo Arduino.