Vierbeiniger Spinnenroboter - GC_MK1 - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-23 12:52

Der Spinnenroboter alias GC_MK1 bewegt sich vorwärts und rückwärts und kann je nach auf dem Arduino geladenem Code auch tanzen. Der Roboter verwendet 12 Mikro-Servomotoren (SG90); 3 für jedes Bein. Der Controller zur Steuerung der Servomotoren ist ein Arduino Nano. Wir verwenden auch eine 12-V-Batterie, die mit einem DC-DC-Wandler auf 5 V heruntergestuft und dann an den VIN-Pin gespeist wird, um auch die Arduino- und Servomotoren mit Strom zu versorgen. Alle Teile für den Körper des Roboters wurden in 3D gedruckt.

Schritt 1: Wichtige Erklärungen

Servomotor:

• Servomotoren werden oft verwendet, um Objekte mit großer Präzision zu drehen und zu schieben oder zu ziehen.
• Ein Servomotor besteht aus einem kleinen Gleichstrommotor und ein paar Zahnrädern, die die hohe Drehzahl des Motors aufnehmen und verlangsamen, während das Drehmoment der Abtriebswelle im Servo erhöht wird.
• Schwerere Arbeit erfordert mehr Drehmoment (Metallgetriebe werden in Servomotoren verwendet, um mehr Drehmoment zu erzeugen, während Kunststoffgetriebe für weniger Drehmoment verwendet werden).
• An einem der Zahnräder des Motors befindet sich auch ein Positionssensor, der mit einer kleinen Platine verbunden ist. Die Platine dekodiert die Signale, um abhängig vom Signal des Benutzers festzustellen, wie weit sich das Servo drehen muss. Dann vergleicht es die gewünschte Position mit der tatsächlichen Position und entscheidet, in welche Richtung gedreht werden soll.
• Pulsweitenmodulation (PWM) wird verwendet, um die Position des Servomotors zu steuern. Servomotoren werden aktiviert, wenn sie ein Steuersignal (Impulse) erhalten. Ein Puls ist ein Übergang von niedriger Spannung zu hoher Spannung, normalerweise bleibt der Puls für einige Zeit hoch.
• Servomotoren arbeiten in der Regel in einem Bereich von 4,5 bis 6 Volt und einer Impulsfolge von etwa 50 bis 60 Hz.
• 50 Hz = 1/20 ms >> PWM = 20 ms

Arten von Servomotoren

1. Positional Rotation Servo >> Dreht um 180 Grad/Halbkreis.
2. Kontinuierlicher Rotationsservo >> Rotiert unbegrenzt in beide Richtungen.
3. Linear Servo >> Verfügt über einen zusätzlichen Mechanismus (Zahnstange und Ritzel), um sich statt kreisförmig hin und her zu bewegen.

Schritt 2: Komponenten:

1x Arduino Nano-Mikrocontroller:

12x SG90 Servomotoren

1x Mini-Steckbrett:

/oder /

1x Leiterplatten-Prototyp:

1x 12V Batterie: (Dies ist die, die ich verwendet habe, Sie könnten auch eine andere Batterie verwenden)

F bis F Jumper und M bis M Jumper:

1x DC-DC-Aufwärtswandler

Schritt 3: 3D-gedruckte Dateien

Oberteil des Roboter-Spinnenkörpers (links) || Unterteil des Roboter-Spinnenkörpers (rechts)

Ich habe Fusion 360 und meinen Prusa i3 MK3 verwendet, um alle Teile für den Spinnenroboter auszudrucken. Ich habe das Bett an meine Batterie angepasst, aber die Maße falsch berechnet, sodass ich die Batterie für die Demo selbst halten musste. Arbeite bereits an GC_MK2!

Wenn Sie kein größeres Bett oder andere Änderungen benötigen, können Sie die aktuellen Dateien in thingverse verwenden (Link unten).

Thinverse Teile für Spider Robot

STL-Dateien für den aktualisierten Körper des Spinnenroboters (breiter für größere Batterie)

Schritt 4: Schaltpläne

Schritt 5: Wie man baut

Schritt 6: Hilfreiche Bilder

Schritt 7: Arduino-Code

Um alle Servomotoren in die gleiche Ausgangsposition zu bringen, müssen Sie zuerst die Arduino-Beine-Skizze (Legs.ino) hochladen.

Nachdem Sie den obigen Schritt abgeschlossen haben, können Sie den Servomotorarmen Schrauben (auch Kabelbinder) hinzufügen und festziehen.

Laden Sie die FlexiTimer2-Bibliothek herunter und installieren Sie sie, bevor Sie die Skizzen von Programm 1 und 2 hochladen.

FlexiTimer2-Bibliothek

Jetzt können Sie Program1.ino oder Program2.ino hochladen, um auf dem Arduino ausgeführt zu werden.

Beine.ino

// Lokalisieren Sie die Ausgangsposition der Beine

// RegisHsu 2015-09-09

#enthalten

Servo-Servo[4][3];

// Ports der Servos definieren

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

Void-Setup ()

{// alle Servos initialisieren für (int i = 0; i < 4; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { servo[j].attach(servo_pin[j]); Verzögerung (20); } } }

Leere Schleife (Leere)

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

Die anderen beiden Arduino-Skizzen sind viel zu lang, um sie hier zu posten.

Überprüfen Sie den Link unten.

Link zum Google Drive-Ordner mit allen Dateien. (Enthält Arduino-Skizzendateien und flexitimer2-Bibliothek)

Spider-Roboter-Dateien

Gutschrift an RegisHsu für die Arduino-Skizzendateien.