كيف طبعنا hexapod وماذا جاء منه

قبل التاريخ

كان الصيف الحار قد انتهى ، وكانت وراءه عطلة عائلية رائعة على البحر الدافئ اللطيف ، وكانت الخطوط العريضة لأيام العمل الرمادية واضحة بالفعل أمامنا. لكي لا نستسلم لكساد الخريف ، كان من الضروري القيام بشيء ممتع ومفيد ، ولم يستغرق هذا الأمر وقتًا طويلاً: كان على الابن الأكبر إعداد العمل للمؤتمر المدرسي. لقد علق موضوع العمل بالفعل في الهواء لفترة طويلة. أتابع باهتمام كبير المنشورات التي كتبها مؤلف Neoprog "تطوير hexapod من الصفر". وكانت مقالاته هي التي ألهمتنا للعمل في هذا الاتجاه.

تصميم

كعناصر هيكلية القيادة ، اخترنا الماكينات MG-996R. من الخصائص المطالب بها ، لديهم خصائص عالية وقوة إلى حد ما بتكلفة منخفضة نسبيا. شكلت أبعاد وتصميم محرك سيرفو هذا الأساس لمزيد من التصميم للروبوت ، الذي خططنا أصلاً لصنعه من البلاستيك باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد.

كانت الخطوة الأولى هي صنع واختبار نموذج أولي عملي لطرف واحد.



ليس لدينا خبرة في برامج النمذجة ثلاثية الأبعاد ، فقد قررنا بشغف ترجمة رسوماتنا الورقية إلى نموذج ثلاثي الأبعاد باستخدام محرر البناء ثلاثي الأبعاد المدمج في نظام التشغيل Windows 10. على الرغم من بساطته ، يحتوي هذا المحرر على ترسانة واسعة النطاق ويسمح لك بإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد معقدة إلى حد ما.



لكن بساطة العمل في هذا المحرر هي أيضا نقطة ضعفه. يؤدي عدم التحكم في عدد القمم في النموذج إلى حقيقة أنه بعد التمزيق والإلتصاق المتكرر ، يبدأ النموذج البسيط في الحصول على عالم داخلي ضخم مع عدد المضلعات ويبدأ المحرر في الانخراط في نوع ما من إعادة الحساب الداخلية للنموذج ، مما يسمح لك فقط بالتأمل في إنشائك دون الحاجة إلى تحرير شيء ما.

بعد إجراء تحليل سريع للمحررين المتاحين ، كان من المعتاد استخدام Blender بسبب حرته وعدم قابليته للفهم وحقيقة أنني تعهدت بدراسته عدة مرات وانتهت جميع المحاولات بالفشل. هذه المرة ، فإن وجود هدف محدد قد أثمر. كان الحد الأدنى ، ولكن المهارات الكافية في المحرر مهزوما واستمرنا في التطوير. أود الإشارة إلى أننا في المستقبل لم نرفض تمامًا العمل في أداة إنشاء ثلاثية الأبعاد. لا يزال أكثر ملاءمة للقيام ببعض الإجراءات النهائية مع النموذج في ذلك: صنع فتحات المسامير ، وقطع التجاويف الداخلية ذات الشكل المعقد ، وأكثر من ذلك بكثير.



عند تصميم الأطراف ، قمنا بتعيين مهمة إخفاء الماكينات الموجودة داخل العلبة إلى الحد الأقصى. بشكل عام ، كان ذلك ممكنًا ، لكن على الرغم من ذلك ، كان يجب ترك الحلقات الخارجية من أجل تقليل التأثير الميكانيكي عند ثني المفاصل. يتيح لك التصميم الحفاظ على حرية حركة المفاصل في حدود الحد الأقصى من 0 إلى 180 درجة تقريبًا. لتقليل الاحتكاك والتآكل ، يتم توفير محمل في كل مفصل.



للطباعة ، استخدمنا طابعة 3D Infintary ، والتي تم شراؤها في "الجنة" قبل عامين. هذه العملية مهل إلى حد ما ، لذلك استغرق الأمر أكثر من يوم واحد لطباعة مجموعة الأطراف بالكامل.



خلال هذا الوقت ، صممنا رسمًا وبنينا نموذجًا ثلاثي الأبعاد للإطار الذي يجب أن تعلق عليه الأطراف. كما يستضيف الماكينات من مفاصل الكتف.

الطباعة والتجميع

بعد اكتمال الطباعة ، بدأنا في تجميع الأطراف والتجميع النهائي. في إصدار مفكك ، تحول نوع المنشئ إلى:









عند التجميع ، الشيء الرئيسي هو ألا تنسى إدراج محامل وجر الماكينات.





نقطة مهمة: في وقت التجميع ، يجب وضع جميع الماكينات في الموضع الأوسط. لمعايرة موضع مفاصل الكتف ، قمنا بطباعة ودعم استنسل خاص.





نتيجة لذلك ، حصلنا على منصة جميلة ذات ستة أرجل ، والتي احتلت تنشيطها بكل أوقات فراغنا الإضافية.

ملء الإلكترونية

بحلول هذا الوقت ، تم تجميع المجموعة الرئيسية من التعبئة الإلكترونية لتنشيط الروبوت وتزويدها بالموظفين. ويشمل مكونات جاهزة ، وهي:

1. اردوينو UNO + واي فاي R3 ATmega328P + ESP8266 تحكم الرئيسية
2. مثبتات قابلة للضبط DC / DC Max 9A 300 W - 6 قطع.
3. بطاريات عالية الحالية HG2 18650 3000 مللي أمبير - 3 قطع.
4. جهاز التحكم بالشحن BMS 3S 11.1 V 12.6 V 40A
5. Multiservo Shield مع 18 الماكينة التي يقودها الحافلة I2C.

أثر استخدام المكونات الجاهزة على حجم الروبوت. كان علينا أن نبني الطبقة الثانية فوق الإطار الرئيسي ، حيث وضعنا المثبتات ودرع المؤازرة.



توجد لوحة Arduino ونظام الطاقة المستقر على السطح في المستوى الثالث من المبنى. نحن نخطط لإضافة اثنين من شاشات oled المحاكاة للعيون وميكروفون وكاميرا ومستشعر عن بعد.



حاليا ، معظم الأعمال المخطط لها أكملنا. يتم إنشاء "Hexa" (كما أطلقنا عليها مع ابن روبوتنا) ويمكن التحكم فيه عبر أجهزة telnet أو أجهزة Android من خلال تطبيق مكتوب خصيصًا.

خاتمة

الفناء هو فصل الشتاء العميق بالفعل ، وأصبحت الأيام أطول وأكثر إشراقا. هذا يعني أن الربيع والمزاج الجيد قاب قوسين أو أدنى. سأكون سعيدًا إذا كان المنشور الأول وأتمنى ألا يكون المنشور الأخير مثيرًا أو مفيدًا لأي شخص. كان موضوع المقال يركز فقط على وصف عملية الإنشاء ، لذلك ظل ملء البرنامج وكل شيء آخر وراء الكواليس. إذا كنت مهتمًا ، يمكنك تكريس المقالات التالية لهذا الموضوع. جاهز للإجابة على جميع الأسئلة.
شكرا لاهتمامكم!

نموذج ثلاثي الأبعاد للتنزيل