Baby MIT Cheetah Robot V2 Autonomous và RC: 22 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Dự án Tinkercad »

Rất tiếc Hiện tại chỉ tìm thấy thiết kế chân trong tinkercad có vấn đề, nhờ Mr.kjellgnilsson.kn kiểm tra và thông báo cho tôi. Bây giờ thay đổi tệp thiết kế và tải lên. Vui lòng kiểm tra và tải xuống. Những người đã tải xuống và in tôi rất xin lỗi, tôi không bao giờ để ý và không biết nó thay đổi như thế nào.

Trên thực tế, thiết kế trước đó cũng hoạt động nhưng mối nối rất mỏng và nó bị gãy trong khi bước nhanh.

Baby MIT Cheetah Robot là phiên bản trước của robot này. Tôi đã thực hiện rất nhiều thay đổi trong phiên bản này. Nhưng thậm chí còn muốn làm hơn. Nhưng phiên bản này rất đơn giản cho bất kỳ ai để thiết kế. Trong phiên bản trước, cơ thể được làm bằng gỗ nhưng trong phiên bản này, tôi in 3D cơ thể nên nếu ai muốn thì con robot này rất dễ làm. Chỉ cần tải xuống và in phần thân và chân, sau đó vặn các servo.

Tôi dự định mua nắp trên sau khi hoàn thành dự án, nhưng hiện tại do tình trạng khóa khôn ngoan của nhà nước, tôi không thể lấy nắp từ nhà cung cấp. Mặc dù trông nó rất dễ thương khi mang hai cục pin giống như Robot con bò lớn trong bụng.

Điều này không được nâng cấp từ phiên bản cũ hoàn toàn mới của nó. Vì vậy, tất cả các bước được bao gồm trong hướng dẫn này, bạn không muốn tham khảo hướng dẫn phiên bản1.

Các thay đổi lớn Đã hoàn tất

1) Cơ thể được in 3D.

2) Điều khiển Bluetooth của nó cũng như Autonomous.

3) Pin Hoạt động (Pin 18650 2Nos mạnh mẽ cho phép chạy trong nhiều giờ, Từ khi bắt đầu thiết kế đến khi hoàn thành, tôi kiểm tra nó trong hơn 2 giờ nhưng vẫn hoạt động trong pin).

4) Rất nhiều thay đổi trong chương trình arduino, chúng tôi có thể thay đổi tốc độ di chuyển. Nếu chúng ta có chân cho robot, nó sẽ không bao giờ rơi và tại thời điểm đó, thay đổi thời gian trôi chảy của biến trong chương trình và thậm chí chúng ta thấy bước đi chuyển động chậm.

Bước 1: Vật liệu cần thiết

Vật liệu thiết yếu

1) Arduino nano - 1 Không.

2) Mô-đun bluetooth Arduino HC-05 - 1 Không.

3) Servo MG90S - 9 số.

4) Cảm biến siêu âm HC-SR04 - 1No

5) Thân máy in 3D 1 Nos và Chân 4 Bộ.

6) Giá treo cảm biến siêu âm - 1 Không

6) Bộ điều chỉnh điện áp một chiều sang DC LM2596. - 1Không

7) Pin 3.7V 18650 - 2 Nos

8) Giá đỡ pin đơn 18650 - 2 số

9) Công tắc BẬT / TẮT.

10) Vít M2 X 10 mm với đai ốc - 32 Nos.

11) Bảng mạch PCB hai mặt đồng bằng.

12) Chân Header Nam và Nữ.

13) Dây điện.

Bước 2: Chân in 3D

Sử dụng Tinkercad để thiết kế Chân và Thân. Và in 3D nó trong A3DXYZ.

Bước 3: Nội dung in 3D

Tải xuống Tinkercad Tệp và In nó. Một số lỗ được đưa vào thân trong khi cố định và đấu dây.

Bước 4: Lập kế hoạch và phát triển mạch

Theo kế hoạch, chúng tôi muốn lái 9 servo. Vì vậy, tôi sử dụng các chân Kỹ thuật số từ 2 đến 10. Kết nối chân này với các chân servo bằng cách sử dụng đầu nối đực. Arduino TX RX được kết nối với bluetooth RX và TX, cảm biến siêu âm Echo và kích hoạt kết nối với chân A2 và A3 và nguồn cấp cho bluetooth và cảm biến siêu âm được cấp từ arduino 5V. Đối với Arduino Vin được cấp trực tiếp từ 2 pin 3.7V 18650. Đối với Servos Nguồn cung cấp từ cùng 18650 nhưng thông qua bộ điều chỉnh điện áp LM2596.

Tôi sử dụng hai bên PCB để làm lá chắn. Trong khi sử dụng PCB hai mặt, hãy cẩn thận trong khi tạo rãnh trong PCB, Chì nóng chảy đi qua các lỗ và điền vào mặt tiếp theo. Sử dụng chân tiêu đề Nữ trong PCB hai bên để kết nối với arduino nano và ở phía đối diện của bảng sử dụng chân tiêu đề nam để kết nối các servo, tôi đã hàn 12 đầu nối nam từ 2 đến 13. Hàn chân tiêu đề nữ để kết nối HC- 05 mô-đun bluetooth trên bo mạch. Và chân tiêu đề Nam cho cảm biến siêu âm. Bốn chân cắm đầu đực từ GND, Vin của arduino, chân giả và chân cuối cùng cho servos vin. Mạch rất nhỏ.

Bước 5: Lắp ráp chân

Có 7 miếng trong một bộ chân duy nhất. Như bộ 4 khôn ngoan có sẵn. Nối các liên kết chân trong đó hai phần được kết nối với servo có khe cắm còi servo ở mặt sau và chiều dài lỗ để khoét lỗ là 30mm. và các miếng liên kết cách lỗ này đến lỗ 6 cm. Trong mô hình 3D, tôi chỉ đặt khoảng cách chênh lệch 0,1mm cho các liên kết, vì vậy nó giữ rất chặt chẽ. Tôi sử dụng tấm nhám mịn để tăng kích thước lỗ và cố định các liên kết. Đầu tiên nối mặt trái, sau đó đến mặt phải và sau đó là đáy. Bây giờ sử dụng vít trên cùng như nắp để giữ các liên kết. Tham gia tất cả bốn bộ.

Vít giống như miếng nhựa mở rộng đến mặt sau của các liên kết. Sử dụng feviquick (chất lỏng cố định nhanh) để dán cố định giá đỡ với chân. Hãy cẩn thận trong khi dán, Không cho phép dòng chảy bên trong các liên kết di chuyển. Sau đó, dán đầy đủ còi servo vào cả hai bên của chân. Bây giờ kiểm tra và tìm thấy chuyển động là chính xác. Các liên kết dày 5mm nên rất cứng.

Bước 6: Những thay đổi trong cơ thể

Trong khi thiết kế phần thân, tôi đã quên mất việc sửa chữa hệ thống dây điện và pcb, bởi vì tôi dự định không sử dụng súng ống để sửa chữa lớn. Vì vậy, đặt lỗ 2mm để đi dây với thẻ cáp pvc. Đặt PCB và LM2596 lên trên cùng của thân máy và đánh dấu lỗ. Lúc đầu thiết kế, tôi không có kế hoạch cho servo đầu (chỉ có kế hoạch cho cảm biến siêu âm). Vì vậy, hãy lấy một khe nhỏ ở mặt trước để cố định servo.

Bước 7: Vít Servos có kế hoạch

Bước đầu tiên là sửa chữa các Servos. Dự án này có 9 servos. Servos pin kết nối pin số, tên trong chương trình arduino và vị trí được đánh dấu trong hình ảnh đầu tiên. Tôi sử dụng vít và đai ốc M2 X 10mm (Lúc đầu định cho vít niken nhưng khi xem lực của chân khi đi bộ, tôi cảm thấy nếu vít và đai ốc được sử dụng thì nó rất chặt và không bị hư khi đi bộ). Vặn tất cả các servo như hình ảnh và theo số pin, keo nóng lần lượt các đầu nối servo. Vì vậy, nó rất dễ dàng để plugin và cũng không có cơ hội để thay đổi các chân.

Bước 8: Mạch vít

Đặt tấm chắn lên thân máy và vặn nó vào các cạnh với thân ở cả bốn cạnh trong rãnh. Đánh dấu một đường trung tâm trong cơ thể và giữ tâm mạch với tâm cơ thể. Vặn bo mạch điều chỉnh DC sang DC LM2596 ở mặt sau của thân máy.

Bước 9: Kiểm tra và đấu dây nguồn điện

BẬT / TẮT Công tắc nguồn mà tôi nhận được là tùy chọn vít ở mặt trước. Vì vậy, tôi cắt một pcb đơn giản nhỏ và buộc công tắc trong pcb đó và dán keo nóng nó. Bây giờ đặt lỗ 2mm ở cả hai bên trong pcb. Đánh dấu lỗ đó ở phía sau của cơ thể và khoan nó. Vặn công tắc bằng bu lông và đai ốc 2mm. Hàn dây dương của pin qua công tắc này đến đầu vào bộ điều chỉnh DC sang dc LM2596.

Bước 10: Dưới nơi làm việc của thiết bị

Nơi làm việc của tôi (cũng là phòng ngủ của tôi) vào thời điểm phát triển robot cheetah con. Xem con báo gêpa ở trung tâm của nó đang lớn lên. Bạn có thể theo dõi các công cụ xung quanh tôi. Sắp xếp nó sau giờ làm việc vào đêm thứ 3 là một nhiệm vụ khó khăn.

Bước 11: Sửa đầu (Sửa cảm biến siêu âm)

Giá đỡ siêu âm có sẵn trực tuyến. Nhưng giá đỡ vít còi dành cho vít servo SG90. Vì vậy, tôi tăng kích thước lỗ của giá đỡ và vặn còi servo với giá đỡ cảm biến siêu âm. Thực hiện một phần mở rộng dây đầu ghim 4 dây cái đến cái đầu cái. Đầu nam đã được hàn trong tấm chắn với hệ thống dây điện siêu âm. Đặt servo đầu nghiêng 90 độ và kết nối còi với giá đỡ cảm biến và vặn chặt.

Bước 12: Cân bằng cơ thể bằng pin

Đã có tâm của cơ thể được đánh dấu trong cơ thể bằng điểm đánh dấu. Nâng thân bằng tua vít ở cả hai mặt của vạch. Đặt hai ngăn chứa pin có pin trên cả hai mặt của Tấm chắn và di chuyển nó trở lại từ thẳng lên thân. Sau đó đánh dấu phông chữ và cạnh sau của ngăn chứa. Khoét hai lỗ 2mm trên đáy hộp đựng pin và đánh dấu trên thân. Vặn giá đỡ pin bằng bu lông và đai ốc 2mm x10mm.

Bước 13: Chỉnh sửa hệ thống dây điện

Đi dây trước ở một bên và dây sau ở bên kia. Đặt hàng dây và sử dụng thẻ cáp pvc, buộc dây với các lỗ đã được đặt sẵn trên thân. Đừng để dây tự do. Bây giờ Thân máy với servos, PCB và pin đã sẵn sàng.

Bước 14: Sửa chân

Tạo một chương trình arduino đơn giản và đặt các servos ở vị trí sau: Leg1F = 80 độ

Leg1B = 100 độ

Leg2F = 100 độ

Leg2B = 80 độ

Leg3F = 80 độ

Leg3B = 100 độ

Leg4F = 100 độ

Leg4B = 80

Headservo = 90

độ cố định chân còi vào servo như trong hình (đặt liên kết 30mm song song với thân) và vặn chặt.

Bước 15: Hoàn thành Con báo MIT

Bước 16: Mã Android

Tải xuống tệp apk từ đây

Tải xuống tệp aia từ đây

Nó là một chương trình rất đơn giản được phát triển trên Android với MIT App Inventor. Tất cả các nút gửi một ký tự theo hình ảnh nhấn và thả. Cho đến nay 21 ký tự được sử dụng cho mỗi hành động. Khi arduino nhận được ký tự này qua bluetooth, nó sẽ hoạt động theo ký tự nhận được.

Tải xuống ứng dụng từ google drive bằng cách nhấp vào liên kết ở trên và cài đặt nó trong điện thoại di động.

Bước 17: Phím từ Android

Danh sách các ký tự do Arduino gửi được đưa ra bên dưới

G Phía trước bên trái F Phía trước I Phía trước Bên phải L Trái S Dừng R Phải H BA M Manual A Auto

Bước 18: Chạy ứng dụng Android

Trong thiết bị di động, Bật Bluetooth và Mở Baby Cheetah V2. Nhấp vào chọn bluetooth và chọn arduino bluetooth HC-05. Màn hình điều khiển mở ra. Bổ sung mới trong màn hình điều khiển so với phiên bản một là. Tự động và thủ công, nếu chuyển sang tự động thì tất cả các nút khác không thể sử dụng. Chuyển sang chế độ thủ công để kích hoạt điều khiển.

Bước 19: Mã Arduino

Tải xuống mã arduino từ Google Drive

Mục đích chính của chương trình arduino là giữ cho cơ thể ở vị trí cũ ngay cả khi đi bộ và quay đầu. Đối với góc độ của chuyển động chân được tính toán theo từng chiều cao và đưa nó vào một mảng đa chiều. Theo các lệnh nhận được từ android, chương trình kiểm tra mảng và di chuyển chân theo hướng đó. Vì vậy, cơ thể có cùng chiều cao trong khi đi và quay. Cheetah đi bộ hài hước như chân trước với chiều cao hoàn toàn và chân sau hoàn toàn xuống. Như câu thơ khôn ngoan khôn ngoan. Giống như khôn ngoan, nó cũng chạy ở mọi độ cao.

Bước 20: Những thay đổi chính của Arduino

Tốc độ di chuyển

Trong phiên bản trước không có điều khiển servo nào được cung cấp để servo di chuyển với tốc độ tối đa. Nhưng trong phiên bản này, một quy trình riêng biệt mà chúng tôi đã viết để kiểm soát tốc độ servo. Vì vậy, toàn bộ chương trình được thay đổi bằng cách intialize vị trí servo muốn chuyển đến thủ tục. Tất cả vị trí cuối cùng của động cơ servo 8 chân đều được ghi lại và với vị trí mới, hãy tìm sự khác biệt tối đa của tất cả 8 động cơ. Với sự khác biệt tối đa đó chia tất cả các bước muốn di chuyển riêng lẻ và với vòng lặp for được lặp lại cho các bước tối đa có độ trễ, chúng tôi thay đổi tốc độ chân ở đây.

Tự chủ

Khi bạn chuyển chế độ tự động trong Android. Tự động chạy được đặt thành true trong arduino. Trong chế độ Tự động, robot tự động di chuyển với sự trợ giúp của cảm biến siêu âm.

Làm thế nào nó hoạt động

1) Đầu tiên, rô bốt đi đến vị trí đứng hoàn toàn.

2) Di chuyển về phía trước và kiểm tra khoảng cách của chướng ngại vật với robot.

3) Nếu quãng đường đi được hơn 5cm thì nó dừng lại ở phía trước.

4) Đầu tiên, nó giảm chiều cao lên đến 4 bậc một.

5) Nếu chướng ngại vật chỉ là một cánh cổng, nó không bao giờ tìm thấy chướng ngại vật ở độ cao giảm, thì nó sẽ di chuyển về phía trước bằng cách gấp khúc. Sau một số chuyển động cố định, nó đứng lên và lặp lại động tác.

6) Ngay cả khi xuống 1 độ cao và tìm thấy chướng ngại vật, nó lại đứng ở độ cao fille (vị trí thứ 5)

7) Quay đầu độ từ 90 về 0 và ghi nhận khoảng cách và quay đầu sang 180 độ và lưu ý khoảng cách. Sau đó, đầu đi đến 90 độ.

8) Tham khảo khoảng cách bên trái và khoảng cách bên phải, quay về hướng có khoảng cách dài.

9) Sau lượt di chuyển về phía trước và thực hiện bước 2.

Bước 21: Video tự trị

Mở Ứng dụng và kết nối rô bốt và nhấp vào chế độ tự động (người đàn ông trong ứng dụng thay đổi thành rô bốt). Bây giờ nhìn thấy chuyển động, tiến về phía trước và nhìn thấy chướng ngại vật và giảm độ cao của nó từng bước, thậm chí nó có chướng ngại vật. Vì vậy, nó đứng lên và nhìn thấy trái và phải, ở phía bên trái tôi đặt một tấm ván sóng. Vì vậy, bên phải có một con đường dài và nó rẽ phải và đi bộ.

Bước 22: Cheetah con trong RC Action

Ngay cả thông qua chế độ Autonomous cũng rất hay. Trẻ em thích chơi với sự kiểm soát. Dưới đây là một số video với những pha hành động vui nhộn của robot. Nó nói hai cái đầu bằng chân và cái lán. Màu cam đen kết hợp là thích bởi tất cả. Tôi chỉ định mua nắp trên sau khi sửa phần đầu và thiết kế, nhưng do bị khóa nên tôi không thể lấy được nắp trên. Khi tác phẩm bìa hoàn thành, tôi sẽ chụp ảnh và tải lên đây.

Cảm ơn bạn đã xem qua dự án của tôi.

Nhiều hơn nữa để thưởng thức …………… Đừng quên bình luận và khuyến khích tôi bạn bè

Giải giám khảo trong Cuộc thi Arduino 2020