Cuadrúpedo impreso en 3D: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Es mi primer proyecto con impresión 3D. Quería hacer un cuadrúpedo barato con todas las operaciones. Encontré muchos proyectos en Internet sobre el mismo pero eran más caros. ¿Y en ninguno de estos proyectos enseñaron cómo diseñar un cuadrúpedo? Como soy un ingeniero mecánico en ciernes, estos principios son muy importantes. Porque cualquiera puede imprimir en 3D un modelo ya existente y ejecutar el mismo código. Pero no se aprende nada de valor.

He hecho este proyecto durante mi semestre de freno y agregaré las mejoras con el tiempo.

He subido el video. Puedes descargarlo y verlo.

Paso 1: diseño del chasis

El chasis debe diseñarse de tal manera que el par máximo aplicado a los motores esté dentro de los valores nominales del motor.

Los principales parámetros a tener en cuenta al diseñar el chasis son:

1. Longitud del fémur

2. Longitud de la tibia

3. Peso estimado (manténgalo en el lado superior)

4. Espacios requeridos

Como se trata de hardware, deben tenerse los espacios libres adecuados. He usado tornillos autorroscantes en todas partes. Entonces mi diseño tiene hilos en ellos. Y hacer pequeños hilos con una impresora 3D no es una buena idea. Es posible que primero tenga que imprimir piezas pequeñas para verificar los espacios libres antes del corte final. Este paso solo es necesario cuando no tienes suficiente experiencia como yo.

El chasis ha sido diseñado en Solid Works 2017-18. El enlace para el mismo es:

grabcad.com/library/3d-printed-quadruped-1

Si quieres un control aún mayor sobre el movimiento de tus cuadrúpedos. El diseño de la marcha también debe tenerse en cuenta. Como era mi primer proyecto, me di cuenta de esto un poco más tarde.

Paso 2: Impresión 3D del chasis

Imprimí en 3D el chasis en PLA (ácido poliláctico). Lije las piezas para obtener los espacios adecuados. Luego ensamblé todas las partes con servos como lo había diseñado. Tenga en cuenta que todos sus servos son del mismo fabricante, ya que diferentes fabricantes pueden tener diferentes diseños. Esto pasó conmigo. Así que compruébalo de antemano.

Paso 3: circuito de funcionamiento

Estoy usando un Arduino UNO y un servocontrolador de 16 canales para mi bot. Puede encontrarlos muy fácilmente en línea. Conecte los pines en consecuencia. Debe escribir la conexión de los pines del servo con qué pin. De lo contrario, se volverá confuso más adelante. Ate los cables juntos. Y estamos listos para irnos.

Para la batería, he proporcionado dos celdas LiPo (3.7V) con descarga de alta corriente. Los he conectado en paralelo ya que la entrada máxima a los servos es de 5v.

Paso 4: codificación del cuadrúpedo

Aunque puede parecer difícil al principio, se vuelve más fácil más adelante. Todo lo que debe tener en cuenta al programar es el diseño de la marcha. Recuerde lo siguiente:

1. En todo momento el centro de gravedad del cuadrúpedo debe estar dentro de la zona formada por sus piernas.

2. Los ángulos deben tomarse de una referencia establecida. Esto depende de tu diseño y de cómo quieras mover las piernas.

3. Estoy usando un servo de 180 grados, no un motorreductor, por lo que debes verificar esto mientras arreglas los servos.

Respecto a la explicación del código este enlace será suficiente:

makezine.com/2016/11/22/robot-quadruped-ar…

Estos son mis codigos

Paso 5: Cálculos geométricos

Los ángulos se calculan mediante trigonometría:

1. Primero ha encontrado la longitud de la pierna 2D

2. Luego verifique la elevación de su bot

Con estas dos restricciones, puede calcular fácilmente los ángulos de sus servos.

Escribe He escrito un código para seguir adelante. Actualizaré el código más tarde cuando lo busque de nuevo.

Paso 6: Mejora adicional

Agregaré un módulo bluetooth (BLE) para el control del bot desde el teléfono.

Gracias por ver mi proyecto, cualquier duda es bienvenida.