Robot araña cuadrúpedo - GC_MK1: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

El robot araña, también conocido como GC_MK1, se mueve hacia adelante y hacia atrás y también puede bailar dependiendo del código cargado en el Arduino. El robot utiliza 12 micro servomotores (SG90); 3 por cada pierna. El controlador utilizado para controlar los servomotores es un Arduino Nano. También usamos una batería de 12 V que se reduce a 5 V mediante el uso de un convertidor CC-CC y luego se alimenta al pin VIN para alimentar el Arduino y los servomotores también. Todas las partes del cuerpo del robot se han impreso en 3D.

Paso 1: Explicaciones clave

Servomotores:

• Los servomotores se utilizan a menudo para rotar y empujar o tirar de objetos con gran precisión.
• Un servomotor está compuesto por un pequeño motor de CC y un par de engranajes que toman la alta velocidad del motor y la ralentizan mientras aumentan el par del eje de salida en el servo.
• El trabajo más pesado requiere más torque (los engranajes de metal se utilizan en los servomotores para producir más torque, mientras que los de plástico para menos torque).
• También hay un sensor de posición en uno de los engranajes del motor que está conectado a una pequeña placa de circuito. La placa de circuito decodifica las señales para determinar cuánto debe girar el servo en función de la señal del usuario. Luego, compara la posición deseada con la posición real y decide en qué dirección rotar.
• La modulación de ancho de pulso (PWM) se utiliza para controlar la posición del servomotor. Los servomotores se activan cuando reciben una señal de control (pulsos). Un pulso es una transición de bajo voltaje a alto voltaje, por lo general, el pulso permanece alto durante algún tiempo.
• Los servomotores tienden a funcionar en un rango de 4.5 a 6 voltios y un tren de pulsos de aproximadamente 50 a 60 Hz.
• 50 HZ = 1/20 ms >> PWM = 20 ms

Tipos de servomotor

1. Servo de rotación posicional >> Gira aproximadamente 180 grados / semicírculo.
2. Servo de rotación continua >> Gira en cualquier dirección indefinidamente.
3. Servo lineal >> Tiene un mecanismo adicional (cremallera y piñón) para moverse hacia adelante y hacia atrás en lugar de circular.

Paso 2: Componentes:

1x microcontrolador Arduino Nano:

Servomotores 12x SG90

1x Mini tablero:

/o /

1x prototipo de placa PCB:

1x batería de 12 V: (esta es la que usé, también podrías usar una batería diferente)

Jerséis de F a F y Jumpers de M a M:

1x convertidor de refuerzo de CC a CC

Paso 3: archivos impresos en 3D

Parte superior del cuerpo de la araña del robot (izquierda) || Parte inferior del cuerpo de la araña del robot (derecha)

Usé Fusion 360 y mi Prusa i3 MK3 para imprimir todas las partes del robot araña. Modifiqué la cama para que se ajustara a mi batería, pero calculé mal las dimensiones, así que tuve que sostener la batería yo mismo para la demostración. ¡Ya estoy trabajando en GC_MK2!

Si no necesita una cama más grande o cualquier otro cambio, puede usar los archivos actuales en thingverse (enlace a continuación).

Piezas Thingverse para Spider Robot

Archivos STL para el cuerpo actualizado del robot araña (más ancho para una batería más grande)

Paso 4: diagramas de cableado

Paso 5: Cómo construir

Paso 6: Imágenes útiles

Paso 7: Código Arduino

Para que todos los servomotores estén en la misma posición inicial, primero debe cargar el archivo de boceto de patas de arduino (Legs.ino).

Después de completar el paso anterior, puede agregar tornillos (las bridas también funcionan) a los brazos del servomotor y apretarlos.

Descargue e instale la biblioteca FlexiTimer2 antes de cargar los bocetos del programa 1 y 2.

Biblioteca FlexiTimer2

Ahora está listo para cargar Program1.ino o Program2.ino para que se ejecuten en Arduino.

Legs.ino

// Localiza la posición inicial de las piernas

// RegisHsu 2015-09-09

#incluir

Servo servo [4] [3];

// definir los puertos de los servos

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

configuración vacía ()

{// inicializar todos los servos for (int i = 0; i <4; i ++) {for (int j = 0; j <3; j ++) {servo [j].attach (servo_pin [j]); retraso (20); }}}

bucle vacío (vacío)

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

Los otros dos bocetos de Arduino son demasiado largos para publicarlos aquí.

Consulte el enlace a continuación.

Enlace a la carpeta de Google Drive con todos los archivos. (Incluye archivos de bocetos de Arduino y biblioteca flexitimer2)

Archivos de Robot Araña

Crédito a RegisHsu por los archivos de bocetos de Arduino.