Ми пропонуємо вам побудувати вашого власного чотириногого робота, керованого від сервомотора.

Увага: цей робот - версія класичного чотириногого ходить робота BEAM. Вона дуже проста і не вимагає програмування.

З іншого боку, якщо ви знайомитеся з мікропроцесором програмування і у вас є кілька сервоприводів для ніг, це ось ваш ідеальний проект! Ви можете грати з механічним ходоком, не турбуючись про налаштування BEAM microcore.

Якщо ви готові до створення подібного пристрою, ми з радістю допоможемо вам і надамо детальну інструкцію побудови цього механізму.

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

Крок 1. Зберіть матеріали і створіть план дій :

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

Створення 4-х ногого «сервоходока» досить просто з «розумних» частин. В принципі, вам потрібно два двигуни, ноги, акумулятор, механізм для того, щоб двигуни працювали вперед і назад, і рамка для утримання всіх цих деталей.

Список деталей:

  • 2 сервомотори Tower Hobbies TS-53
  • 20-дюймів мідного дроту: 12 - для передніх ніг, 8 - для задніх.
  • Батарея - 3.6v NiMH
  • Мікроконтролер - AVR ATMega 8
  • Рамка Sintra - пластикова пенопластіна, яка згинається при підвищенні температури і набуває будь-яку форму.
Інші запчастини:
  • Шматок картону для проектування
  • Колектор для сервомотора і батареї
  • 28-контактний роз'єм для ATMega чіпа
  • Супер клей
  • Паяльник, припій і дріт
  • Кілька крихітних болтів для кріплення двигунів
  • матовий ніж

Крок 2. Створіть рамку, закріпіть сервомотори:

Спочатку потрібно зробити отвори по кутах для двигуна, а потім заміряти уздовж краю лінійки відстань від отвору до отвору з матовою ножем. Можливо, знадобиться близько 20 проходів ножем, щоб розрізати картонку.

Після вирізання отворів, випробуйте відповідні двигуни, щоб подивитися, чи працює механізм.

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

отвір в картонці

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

Крок 3. Зігніть рамку, додайте двигуни:

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

Рамку потрібно зігнути, але для початку її потрібно:
  • прокип'ятити в невеликій ємності
  • рамка повинна побути в воді протягом хвилини
  • витягнути з води і тримати під прямим кутом, поки вона не висохне.
Передні ноги повинні бути зігнуті під кутом 30 градусів. Потім потрібно прикріпити сервомотори до отворів.

Крок 4. Прикріпити ноги до зіркоподібним моторам:

Візьміть 12 і 8-дюймові відрізки мідного дроту, зробіть з них передні і задні ноги. Зігнувши їх під потрібні кутом, надішліть листа з серводвигун. Зайві уривки дроту можна відрізати або загнути.

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

для розрізу дроту використовуйте плоскогубці

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

подразнень і закручені

Крок 5. З'єднайте ноги з тілом робота, зігнувши їх як годиться:

Прикріпіть «сервозвезди» з ногами до двигунів, а потім зігніть їх.

Тут ключовим фактором є симетрія. Наконечник утримує одну сторону, згинаючись тільки в одному напрямку, це легше для очей, якщо ви робите занадто багато рухів на одну або іншу сторону.

Зверніть увагу, що налаштовувати ходьбу робота ви будете трохи пізніше, тому що спочатку потрібно закріпити центр ваги посередині робота. В ідеалі передні ноги повинні знаходитися в повітрі, а задні при обертанні будуть нахиляти тіло бота вперед, спираючись на передні ноги. Це і буде принцип ходьби робота.

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

виглядає відмінно!

Крок 6. Плата з мозком:

Налаштувати плату з мозком дуже просто. Тому що робот використовує сервоприводи, тому немає необхідності в складних драйвери для руху. Просто підключіть 3,6 вольт (прямо від батареї), щоб запустити двигуни, і зарядіть їх з широтно-імпульсною модуляцією сигналу від мікроконтролера, щоб вказати роботу, куди слідувати.

Також вам знадобляться два 3-контактних роз'єми для серводвігателя, один 2-контактний роз'єм для батареї, один 5-контактний роз'єм, а також 28-контактний роз'єм для ATMega 8 чіпа.
Після того як всі розетки і сегменти будуть приклеєні, потрібно припаяти їх. Велика частина проводки знаходиться на нижньому боці плати і має кілька проводів.

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

5-ти раз'емнік, задній сегмент для сервомотора, стрічка з'єднання двох половин пристрої, «мозок», свитч, передній сегмент для сервомотора, роз'єм живлення для батарей.

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

Крок 7. Запрограмуйте чіп:

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

Програмування може здатися дуже складним етапом настройки, але насправді потрібно до припаяним проводам задати плагін.

Не використовуйте кабель для програмування з іншими пристроями з напругою вище 5В. Напруга може працювати з кабелем і перегріти паралельний порт вашого комп'ютера, що може пошкодити ваш комп'ютер. Більш елегантний дизайн мають граничні резистори або діоди. Для цього проекту підійдуть гетто. Вони мають всього лише 3,6 У батарейки.

Щоб змусити двигуни рухатися вперед і назад, можна використовувати код, який додається нижче (http://www.instructables.com/files/orig/FT1/X0CA/JWNEUHSVJ9M/FT1X0CAJWNEUHSVJ9M.c).

Код використовує вбудований 16-бітний генератор імпульсів для сигналу з затримкою в 20 мс, і дає мікросекундних дозвіл на граничній швидкості. Дозвіл сервоприводу займає 5-10 мікросекунд, так що 16-біт цілком достатньо.

Крок 8. Ваш робот робить перші кроки:

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

Дивіться на відео, як робот крокує, згинаючи передні ноги під кутом близько 40 градусів, а задні близько 20 градусів. Зверніть увагу на те, в чому полягає перевага 2-ух секундної затримки при натисканні на кнопку скидання. Дуже зручно при повторному програмуванні, щоб він просто був в стаціонарному положенні протягом декількох секунд при включеному харчуванні. Дивіться на відео також те, як піднімаються передні ноги за рахунок повороту задніх ніг. Спостерігайте за центром ваги, який також впливає на рух робота.

Крок 9. Тонке налаштування:

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

Отже, ходить робот нормально. Але чи зможе він прискорювати темп або дертися на височини. У цьому питанні вирішальне значення відіграють повороти ніг. Повороти допомагають йому втриматися від того, щоб не впасти з краю об'єкта. Тому одна нога переступає перешкода, якщо воно не високе для робота. При цьому повороті робот може досягти 30 градусів вигину ніг.

Крок 10. Яку висоту може осилити робот ?:

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

Поки що ця висота досягає лише 1 дюйм і то це не завжди просто. Це може зайняти пару спроб, щоб змусити обидві передні ноги підніматися вгору і опускатися. Або центр ваги може бути трохи зависокий для підняття передніх ніг. Ви можете бачити, як робот майже втратив здатність штовхнути передні ноги і змусити своє тіло виявитися в повітрі.

DIY, Робот среднего уровня сложности, beam-робот - Схемы роботов на микроконтроллерах - Robotics

Поки що важко, можна навіть сказати, неможливо змусити робота переступити перешкоду вище 1-1 / 2 дюйма. Можливо, тут допоможе зниження швидкості повороту ніг, або зниження кута опускання тіла на землю.

- Copyright © Основи мікроелектроніки в школі