بناء سداسي الأرجل لأولئك الذين لا يريدون العبث ، ولكن يريدون البرمجة

مرحبا بالجميع. في هذه المقالة سأحاول أن أشارك تجربتي الصغيرة في بناء ميزانية لكن روبوت عنكبوت جيد من الناحية التكنولوجية.

مقدمة موجزة:

ذات مرة ، بعد قراءة الكثير من المقالات المثيرة للاهتمام حول كيفية بناء روبوتات مشي متعددة الأرجل ، حصلت أيضًا على فكرة. لكن تلك المقالات التي صادفتني ركزت أكثر على كيفية صنعها. صغر ملكية الملف ، معجزات مع زجاج شبكي ، دائرة تقنية لشخص في المنزل مضاءة بآلة قطع بالليزر ، آلة طحن ، وما إلى ذلك ، والتي من الواضح أنها لن تجدها.

كان الجانب الآخر غير السار هو أن العقول كانت تستخدم بشكل رئيسي - إن لم يكن أردوينو ، ثم STM32. أردت أن أقوم بالبرمجة. لتعليم الروبوت أن يركض خلف الكرة ، تجنب العوائق ، تحرك في الفضاء المفتوح. هذا ما يتطلبه الأمر أكثر من اردوين. استندت جميع الرغبات على المال ، وهو ما لا يكفي ، والأيدي المعوجة. سأحاول أن أقول كيف تحايلت على كل من هذه العقبات.

المنصة:

كمنصة ، اكتشفت مجموعات جاهزة على aliexpress أو ebee. مثل هذا:



هذه مجموعات من الحرف المنحوتة من الألومنيوم. خفيف جدًا ، أثقل قليلاً من البلاستيك ، ولكنه معدن بالفعل. عند البحث عن "طقم روبوت سداسي الأرجل 6 أرجل" ، يمكن العثور عليه بمبلغ يصل إلى 100 دولار ، وستتضمن المجموعة ليس فقط أجزاء كبيرة ، ولكن أيضًا محامل الدوران الصغيرة ، والمسامير ، والمكسرات ، بشكل عام كل ما تحتاجه.

يذهبون بدون محركات مؤازرة ، والتي أوصي بطلبها بشكل منفصل. يمكنك الطلب بمحركات ، لكنني أوصي بعدم الوثوق بالصينيين في هذا الاختيار. عامل الشكل موحد ، لذلك يمكنك فرز الكثير من الماكينات ، اعتمادًا على الأذواق. ثم ارتكبت الخطأ الأول. بعد أن علمت سابقًا أن المحركات المؤازرة تختلف فيما يمكن أن تكون عليه:

• . 3 1 , 5, 10. , ;
• . . . ;
• . , , , , .

فكرت - حسنًا ، بالطبع ، أحتاج إلى روبوت على أقوى تروس حديد (12 كجم / سم) مع وحدة تحكم رقمية (في حالتي كان TOWARD PRO 996M صينيًا). وفقط عندما كان الروبوت قادرًا على الوقوف على قدميه فقط باستخدام ما لا يقل عن 10 من وحدات PSU الستانية ، وكان يفتقر إلى أي بطاريات - لقد سحب فقط كفوفه وبدأت الأسلاك في الذوبان ، أدركت أنه من الضروري أن تكون أكثر تواضعًا.



لم أتمكن فقط من تزويدها بالطاقة (لسبب ما ، فإن فكرة البطاريات متعددة الطوابق لم تستأنف) ، لذلك أضاف وزن 20 محركًا مع تروس حديد بضعة كيلوغرامات. جاءتني الدفعة التالية من الهوايات مع الماكينات التناظرية البلاستيكية 5 كجم. وقف الروبوت بمرح على PSU ثابت ، لكن 5 بطاريات نيكل لم ترفعه. بعد الانتهاء من 5 أكثر ، اتضح أن هذا تمامًا (ويكفي لفترة طويلة).



تنهدت للأسف حول المحركات المؤلفة من 20 شخصًا الذين لم يتم دفعهم في مهب الريح مقابل 100 دولار ، بدأت أفكر كيف سيكون من المناسب الآن إدارة كل شيء وما هي العقول التي يجب استخدامها. لأول مرة ، للتحقق من الماكينة ، استخدمت لوحة مجمعة على ركبتي مع stm32f4 Discovery العالق.



لكن لم يكن لدي أي رغبة في زيادة اللحام أو تسميم الألواح. هناك حاجة إلى شيء أكثر ملاءمة.

نظرًا لأنها كانت رؤية الجهاز للأغراض ، فقد أخذت حصة بربري A + ، وتتميز بحجمها الأصغر واستهلاكها الحالي المنخفض. يستهلك الجزء الرقمي بالكامل من الروبوت حوالي 150 مللي أمبير. بالمناسبة ، يستهلك جهاز التوجيه TP-Link mr3020 ، وهو نفس الحجم وشائعًا جدًا بين محبي قطع الحديد الصغيرة مع Linux المدمج ، نفس الكمية بالضبط ، حيث يحتوي على 32 ميغابايت فقط من ذاكرة الوصول العشوائي و 4 ميغابايت من ذاكرة القراءة فقط. ما لا يستدير عليه كما ينبغي. يحتوي Raspberry على 256 ميغابايت من ذاكرة الوصول العشوائي وبطاقة ذاكرة SD.



سعره الحالي هو حوالي 20 بنس يورو.

بعد ذلك ، كان من الضروري التحكم في الأرجل بشيء ، وتم شراء لوحين مع وحدات تحكم PWM ، يتم التحكم فيهما عبر ناقل I2C ولديه 16 مخرجات لكل منهما. على Aliexpress ، يبيعون حوالي 5 دولارات للقطعة.



كما تم شراء وحدات I2C للساعة ، الجيروسكوب ، البوصلة الرقمية ، البارومتر / مقياس الحرارة. وكذلك لوحان - أحدهما يشحن بطارية ليثيوم 5 فولت ، والثاني يصنع بطارية ليثيوم 3 فولت 5 عند الإخراج. كان ذلك ضروريًا لاستخدام بطارية ليثيوم منفصلة (من الهاتف الخلوي القديم) لتشغيل الجزء الرقمي لتجنب التداخل من المحركات.

في المجموع من أجل المال ، خرج من حساب 2-5 دولارات لكل وحدة.

جميع الوحدات (أجهزة الاستشعار وأجهزة التحكم المؤازرة) معلقة على نفس ناقل i2c ، وحتى الآن تعمل بدون أي مشاكل ، وتتطلب 4 أسلاك فقط من التوت.



انتظر ملف آخر في مرحلة اختيار الكاميرا. للحصول على 20 دولارًا ، تم طلب "Raspberry PI camera noIr" - وهي كاميرا تتصل بتوت مقبس خاص. طغت على الفور ما تراه في نطاق الأشعة تحت الحمراء على الفور من خلال حقيقة أن ترجمة اللون كانت تعتمد بشكل كبير على مصدر الضوء. لم يكن هناك أي شك في رؤية الماكينة عندما كانت كرة الاختبار حمراء أثناء النهار وأبيض في المساء. لنفس 20 دولارًا ، تم شراء كاميرا بسيطة تتوافق بشكل جيد مع المهام.

لقد سررت بشكل خاص أنه بالنسبة لجميع الألواح ، من السهل جدًا العثور على أمثلة على الثعبان ، والتي يمكنك من خلالها التحقق من عملها بسرعة - نشل مع محرك مؤازر أو رؤية الزاوية

وبالتالي ، مقابل حوالي 300 دولار يمكنك تجميع روبوت مع 6 أرجل ، لينكس على متنها ، يعمل بالبطارية ، مع مستشعرات وكاميرا. اللحام مطلوب فقط لحلقة I2C وأسلاك الطاقة. بالطبع ، هذا ليس كل شيء ، يخطط لمواصلة وزنه بأجهزة الاستشعار وربما المتلاعبين ، ولكن بعد ذلك هو خيال المصممين. يوجد وزن مفيد - في هذا الشكل ، يحمل الروبوت وزنه على 3 أرجل.

البطاريات التي تغذي الدماغ (4.5 أمبير) تدوم لعدة ساعات ، وبطاريات النيكل (5 أمبير) تعود ذهابًا وإيابًا حول المكتب عدة مرات (حتى يمكن زرع اليوم). يتم شحن البطارية الأولى من محول USB ، والثانية عن طريق الشحن العالمي لبطاريات النيكل ، والتي يمكن العثور عليها في المتاجر المتخصصة في الموديلات اللاسلكية.

لم يكن من الممكن تسليط الضوء على العديد من النقاط ، حيث استمرت الرحلة على طول أشعل النار أكثر من عام.



آمل أن يشجع منشوري شخصًا ما على زيادة عدد الروبوتات.



ملاحظة: أنا لا أتطرق على وجه التحديد إلى مشكلات البرامج ، لأنني أعتبر هذا الروبوت كمحاكي وآلية متعددة الاستخدامات وشاملة إلى حد ما.

Source: https://habr.com/ru/post/ar393585/