Construyendo un hexápodo para aquellos que no quieren jugar pero quieren programar

Hola a todos En este artículo trataré de compartir mi pequeña experiencia en la construcción de un robot araña con un presupuesto pero tecnológicamente bueno.

Breve introducción: una

vez, después de leer muchos artículos interesantes sobre cómo construir robots para caminar con varias piernas, también tuve una idea. Pero esos artículos que me llegaron se centraron más en cómo elaborarlo. Propiedad de archivos de filigrana, milagros con plexiglás, un círculo tecnológico para alguien en casa iluminado con un cortador láser, una fresadora, etc., que obviamente no encontrará.

El otro lado desagradable era que los cerebros se usaban principalmente, si no arduino, entonces STM32. Quería hacer programación. Para enseñarle al robot a correr detrás de la pelota, evita los obstáculos, muévete en espacios abiertos. Para eso se necesita más que arduin. Todos los deseos se basaban en el dinero, que no es suficiente, y en las manos, que están torcidas. Trataré de decir cómo eludí estos dos obstáculos.

Plataforma:

Como plataforma, descubrí kits listos para usar en aliexpress o ebee. Así:



estos son conjuntos de artesanías talladas en aluminio. Bastante ligero, un poco más pesado que el plástico, pero ya de metal. Se buscó el "kit de robot hexápodo de 6 patas", se puede encontrar por hasta $ 100, y el kit incluirá no solo piezas grandes, sino también pequeños cojinetes de giro, pernos, tuercas, en general todo lo que necesita.

Van sin servomotores, que recomiendo ordenar por separado. Puede ordenar con motores, pero recomendaría no confiar en los chinos en esta elección. Su factor de forma está unificado, por lo que puede clasificar una gran cantidad de servos, dependiendo de los gustos. Entonces cometí el primer error. Habiendo aprendido previamente que los servomotores difieren en lo que pueden ser:

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

Pensé, bueno, por supuesto, necesito un robot en los engranajes de hierro más fuertes (12 kg / cm) con un controlador digital (en mi caso era chino TOWARD PRO 996M). Y solo cuando el robot pudo pararse sobre sus pies usando solo al menos 10 PSU Stanionary Ampere, y carecía de baterías, simplemente tiró de sus patas y los cables comenzaron a derretirse, me di cuenta de que era necesario ser más modesto.



No solo no podía suministrarle energía (por alguna razón, la idea de las baterías de varios pisos no era atractiva), por lo que el peso de 20 servomotores con engranajes de hierro agregó un par de kilogramos. El siguiente lote de pasatiempos me llegó con servos analógicos, plástico de 5 kg. El robot se levantó alegremente sobre una fuente de alimentación fija, pero 5 baterías de níquel no la levantaron. Habiendo terminado 5 más, resultó que esto es bastante (y suficiente durante mucho tiempo).



Suspirando tristemente por los no tan primeros 20 servomotores arrojados al viento por 100 dólares, comencé a pensar cómo sería conveniente manejarlo todo y qué cerebros usar. Por primera vez, para verificar los servos, utilicé una placa ensamblada en mi rodilla con el stm32f4 Discovery atascado.



Pero no tenía ningún deseo de soldar más o de envenenar las tablas. Se necesitaba algo más ... conveniente.

Como era una visión artificial para los propósitos, tomé una acción A + de Burberry, se distingue por su tamaño más pequeño y bajo consumo de corriente. Toda la parte digital del robot consume alrededor de 150 mA. Por cierto, el enrutador TP-Link mr3020, que es del mismo tamaño y muy popular entre los amantes de las pequeñas piezas de hierro con Linux integrado, consume exactamente la misma cantidad, con solo 32 MB de RAM y 4 MB de ROM. Lo que no le da la vuelta como debería. Raspberry tiene 256 MB de RAM y una tarjeta de memoria SD.



Su precio actual es de unos 20 con un centavo de euros.

Luego, fue necesario controlar las patas con algo, y se compraron 2 tableros con controladores PWM, controlados a través del bus I2C y con 16 salidas cada uno. En Aliexpress, venden alrededor de 5 dólares por pieza.



También se compraron módulos I2C de reloj, giroscopio, brújula digital, barómetro / termómetro. Y también 2 placas: una carga una batería de litio de 5 voltios y la segunda hace una batería de litio de 3 voltios 5 en la salida. Esto era necesario para usar una batería de litio separada (del viejo teléfono celular) para alimentar la parte digital para evitar interferencias de los motores.

En total por dinero, salió del cálculo de 2-5 dólares por módulo.

Todos los módulos (sensores y servocontroladores) se cuelgan en el mismo bus i2c, y hasta ahora funcionan sin ningún problema, ya que solo requieren 4 cables de frambuesa.



Otro archivo esperó en la etapa de elegir una cámara. Por 20 dólares se ordenó "Raspberry PI camera noIr", una cámara que se conecta a una toma de frambuesa especial. La alegría de lo que ve en el rango IR se vio ensombrecida de inmediato por el hecho de que la reproducción del color dependía mucho de la fuente de luz. No había duda de ninguna visión artificial cuando la bola de prueba estaba roja durante el día y blanca por la noche. Por los mismos 20 dólares, se compró una cámara simple, que se adapta bastante bien a las tareas.

Me gustó especialmente que para todos los tableros es muy fácil encontrar ejemplos en la pitón, con los cuales puede verificar rápidamente su funcionamiento: contraer con un servomotor o ver el ángulo

Por lo tanto, por aproximadamente $ 300, puede ensamblar un robot con 6 patas, Linux a bordo, alimentado por batería, con sensores y una cámara. Solo se requiere soldadura para el lazo I2C y los cables de alimentación. Por supuesto, esto no es todo, planea seguir sopesándolo con sensores y, probablemente, manipuladores, pero es la imaginación de los diseñadores. Existe un suministro de peso útil: de esta forma, el robot sostiene su peso sobre 3 patas.

Las baterías que alimentan el cerebro (4.5Ah) duran varias horas, y las baterías de níquel (5Ah) van y vienen varias veces por la oficina (hasta que se pueda plantar el día). La primera batería se carga desde el adaptador USB, la segunda por carga universal. para baterías de níquel, que se pueden encontrar en tiendas especializadas en modelos de radio.

No fue posible destacar muchos puntos, ya que el viaje a lo largo del rastrillo duró más de un año.



Espero que mi publicación anime a alguien a aumentar la cantidad de robots.



PD: No menciono específicamente los problemas de software, porque considero este robot como un simulador y un mecanismo moderadamente versátil y universal.

Source: https://habr.com/ru/post/es393585/