تطوير Hexapod من الصفر (الجزء 1) - التصميم


مرحبا بالجميع! منذ وقت ليس ببعيد ، بدأت في دراسة البرمجة للمتحكم الدقيق. في البداية ، لم تعد كتابة برامج بسيطة لوميض مصباح LED أو حتى اثنين ممتعًا بل أصبحت مملة. وذات مساء ، جالسًا بالتفكير في ما يشغل رأسه به ، قرر العثور على مشاريع أكثر تعقيدًا. على الإنترنت ، رأيت الكثير من الأشياء التي يصنعها الناس ، ولكن الأهم من ذلك كله فوجئت بروبوت سداسي الأرجل أو سداسي الأرجل.

مستوحاة من الصور والفيديو ، قررت أن أجرب يدي. سيتم تطوير الحالة والالكترونيات والبرامج من 0.

مراحل التطور:
الجزء 1 - التصميم
الجزء 2 - التجميع
الجزء 3 - الكينماتيكا
الجزء 4 - مسارات الرياضيات وتسلسلها
الجزء 5 - الإلكترونيات
الجزء 6 - الانتقال إلى الطباعة ثلاثية الأبعاد
الجزء 7 - الإسكان الجديد وبرمجيات التطبيق وبروتوكولات الاتصال

تطوير نموذج ثلاثي الأبعاد للجسم


المواد الخام ومكونات الروبوت المستقبلي:

0. Arduno Due (سنكتب في Atmel Studio في لغة C خالصة بدون Arduino IDE ، وفي الوقت نفسه سأخبرك بكيفية توصيل مصحح أخطاء إلى هذا المنتدى) - 1 جهاز كمبيوتر ؛

1. HLK-RM04 (محول UART إلى WIFI) - جسر شفاف مع UART إلى WIFI - 2 قطعة ؛

2. Servos MG996R (من الصين ، كيف يمكن بدونها) - 18pcs ؛

3. LM317D2T-TR لتزويد الأجهزة المؤازرة + mussy بشكل جيد في شكل مقاومات ومكثفات ؛

4. CAD "بوصلة 3D" ؛

5. الخشب الرقائقي 3mm كمادة للحالة (رخيصة ورائحة لذيذة) ؛

6. القدرة على طلب القطع بالليزر.

7. الوقت. الكثير من الوقت.

في بداية الرحلة ، طرح السؤال: "ما نوع المبنى الذي أريده؟". في عملية العثور على إجابة لهذا السؤال ، صادفت العديد من الحلول الجاهزة. الأكثر إعجابًا بـ PhantomX و A-Pod. بعد أن نظرت في الحالات ، قررت أنه كان من المقرر أن يبدأ التطوير بالفعل ، ولكن لا. ظهرت المشكلة التالية: نظرًا لأنني لم أر هذه الروبوتات في عيني ولم أحملها في يدي ، كان لدي فكرة سيئة عن أبعادها. بحثًا عن حل لهذه المشكلة ، صادفت أحد المقالات على هبر. أطلعني كاتب المقال تومنيمان على رسومات مشروعه ، والتي تشكره كثيرًا.

بعد تقديري لأبعاد التفاصيل المستقبلية والتفكير في جميع المعلومات الواردة ، بدأت في رسم رسومات الحالة. اعتقدت أنه سيكون من الحكمة أن نبدأ بتصميم الأرجل ، لأنها أصعب جزء من الجسم.

كوكسا


بعد عدة ساعات من التفكير ، ظهر نموذج Coxa الأول (من المعتاد الإشارة إلى العقدة التي تربط الساق بالجسم). حاولت العقدة جعلها مضغوطة قدر الإمكان. سيكون محرك الأقراص المؤازر في الداخل تمامًا ، لذلك يجب ألا تنسى (وهو ما فعلته في المرة الأولى) حول الفتحة الخاصة بإخراج الأسلاك.



التفاصيل 1 - المحور الذي سيتم إرفاق فيمور عليه (الجزء الثاني من الساق). تجميعها من المسمار M3x15 ، غسالة M3 والجوز
الجزء 2 - برغي M3x20
الجزء 3 - رف لثنائي الفينيل متعدد الكلور M3x20
التفاصيل 4 - هي نوع من أقفال المؤازرة لمنعها من التحرك عموديًا.

يجب عمل الارتفاع (A) لهذه العقدة بحيث يمكن تركيب محرك سيرفو الذي سيقف على الإطار في الداخل.

فيمور


بعد ذلك ، تحتاج إلى القيام "Femur". تبين أن التفاصيل هي أبسط شيء على الإطلاق ، وأعتقد أنها لا تحتاج إلى تعليقات.


الجزء 1 - برغي M3x20
التفاصيل 2 - غلاف بلاستيكي 3 × 10 (لم أجد حاملًا طويلاً ، كان علي البحث عن حلول أخرى)
الجزء 3 - رف لثنائي الفينيل متعدد الكلور M3x30

الظنبوب


التفاصيل التالية هي الساق ، الجزء الأخير من الساق. لا ينبغي أن يكون هناك أي مشاكل معها وطولها يعتمد على الارتفاع الذي من المخطط أن يفهمه الروبوت. لدي عند 130 مم من محور الماكينة ، لم أفعل ذلك بعد الآن ، لأنه مع زيادة الطول يزداد الحمل على الماكينات أيضًا ، خاصة على الماكينة في Coxa. على الجانب الثاني ، قمت بعمل ثقب ثان للمحور بحيث يمكن قلب المؤازرة ويمكن تقليل طول الذراع إذا كانت الماكينة صعبة فجأة.



الإطار


التالي في الخط هو الإطار - الجزء الأكبر. هي التي تحدد تكوين أرجل الروبوت المستقبلي. هناك العديد من الخيارات لموقع الساقين ، لكنني استقرت على الخيار بحرف Zh (عند النظر إليه من الأعلى ، مشابه).

في المراحل الأولى من التصميم ، طرح السؤال: "وكم المسافة التي يجب أن تكون فيها الأرجل عن بعضها البعض؟" بحثًا عن إجابة لهذا السؤال ، أدركت أنه لا توجد توصيات حول هذا الموضوع. درس مشاريع الآخرين وخيارات المشية ، وخلص إلى أنه تم تحديد المسافة بناءً على أقصى زاوية دوران مطلوبة للطرف. كلما زادت المسافة بين الساقين ، زادت الزاوية التي يمكن للأطراف الوصول إليها أثناء المشي.

ساعدتني رسومات توم نويمان في حل هذه المشكلة ، التي أخذت منها المسافة بين الساقين ، لأن أبعاد الروبوتات كانت متشابهة إلى حد كبير (حجمي أصغر قليلاً). بعد بضع ساعات ، ولدت الأجزاء العلوية والسفلية من الإطار:



في الجزء السفلي من الإطار ، يتم عمل قطع للبطارية ومثبتاتها. بالمناسبة ، سيتم تثبيتها باستخدام Velcro ، والتي يتم استخدامها على التربيع عند توصيل البطارية بها. الإطار كبير جدًا. بعد الجلوس ليلة واحدة أخرى وعمل أجزاء وسيطة على شكل دعامات بين الأجزاء ، قررت أن الوقت قد حان لتجميع الإطار مع الماكينات المثبتة. لم تكن النتيجة طويلة:



نظرًا لأن لدينا بالفعل جميع المكونات الضرورية ، يمكنك إجراء تجميع كامل للحالة:



في وسط العلبة بين اللوحات ، كان من المخطط أن يكون هناك مصدر طاقة لأجهزة الماكينة وبطارية 3S Li-po في الأسفل ولوحة تحكم (Arduino Due) في الأعلى. وفقًا لذلك ، قمت بتغيير تجميع الإطار:


اللوحة في الأعلى هي نموذج Arduino Mega مع نوع من الدرع. يتم استخدامه فقط للمظهر وله نفس الأبعاد مثل المستحقة.

لا يبدو الأمر لطيفًا جدًا ، ولكن مع مراعاة الأسلاك التي ستتمسك بها ستكون أسوأ. بالإضافة إلى ذلك ، بدا لي الجسد نحيفًا جدًا. قررت تغطية الإلكترونيات قدر الإمكان دون التأثير على المظهر وأخرج اسمًا لأفكار عقلي.

كان الحل للمشكلة الأولى هو الأغطية في الأعلى والأسفل ، وتغطي البطارية والتحكم الإلكترونيات. هذه هي الأجزاء الوحيدة التي سيتم تجميعها بالغراء. بعد ذلك بمساء ، وُلد نموذج الغطاء السفلي.



إذا لم تكن هناك مشاكل في المهمة الأولى ، ففي المهمة الثانية كانت هناك صعوبات لمدة يومين. نعم ، لقد استغرق الأمر مني الكثير من الوقت للتو للتو إلى اسم له. قرر فيلم "Terminator" بطريق الخطأ تسميته "Skynet" وقطع الاسم على الغلاف العلوي. وأضاف أيضا القواطع ل HC-SR04.



نتيجة لإضافة سقفين فقط ، قام الجسم بتغيير المظهر بشكل كبير للأفضل:



النتيجة التي أعجبت بها للغاية والمظهر جذاب للغاية. في الجزء الثاني سأخبر عن تجميع القضية وأشعل النار التي خطوت عليها.

Source: https://habr.com/ru/post/ar424867/


All Articles