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Hexabot: ¡Construye un robot de seis patas para trabajo pesado !: 26 pasos (con imágenes)
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Video: Hexabot: ¡Construye un robot de seis patas para trabajo pesado !: 26 pasos (con imágenes)

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Video: Dennis Hong: Mis siete especies de robots. 2024, Diciembre
Anonim
Hexabot: ¡Construye un robot de seis patas para trabajo pesado!
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Hexabot: ¡Construye un robot de seis patas para trabajo pesado!
Hexabot: ¡Construye un robot de seis patas para trabajo pesado!

¡Este Instructable te mostrará cómo construir Hexabot, una gran plataforma de robot de seis patas que es capaz de llevar a un pasajero humano! El robot también se puede hacer completamente autónomo con la adición de algunos sensores y un poco de reprogramación. Construí este robot como un proyecto final para Making Things Interactive, un curso ofrecido en la Universidad Carnegie Mellon. Por lo general, la mayoría de los proyectos de robótica que he realizado han sido a pequeña escala, sin exceder un pie en su dimensión más grande. Con la reciente donación de una silla de ruedas eléctrica al CMU Robotics Club, me intrigó la idea de usar los motores de la silla de ruedas en algún tipo de gran proyecto. Cuando mencioné la idea de hacer algo a gran escala con Mark Gross, el profesor de CMU que enseña Making Things Interactive, sus ojos se iluminaron como un niño en la mañana de Navidad. Su respuesta fue "¡Adelante!". Con su aprobación, necesitaba idear algo para construir con estos motores. Dado que los motores de la silla de ruedas eran muy potentes, definitivamente quería hacer algo en lo que pudiera montar. La idea de un vehículo con ruedas parecía un poco aburrida, así que comencé a pensar en los mecanismos para caminar. Esto fue algo desafiante ya que solo tenía dos motores a mi disposición y todavía quería crear algo capaz de girar, no solo moverse hacia adelante y hacia atrás. Después de algunos intentos frustrantes de creación de prototipos, comencé a buscar juguetes en Internet para obtener algunas ideas. Encontré el insecto de Tamiya. ¡Fue perfecto! Con esto como mi inspiración, pude crear modelos CAD del robot y comenzar la construcción. Durante la creación de este proyecto, fui estúpido y no tomé ninguna foto durante el proceso de construcción real. Entonces, para crear este Instructable, desmonté el robot y tomé fotografías del proceso de ensamblaje paso a paso. Por lo tanto, puede notar que aparecen agujeros antes de que hable sobre perforarlos, y otras pequeñas discrepancias que no existirían si hubiera hecho esto bien en primer lugar. Edición 20/01/09: descubrí que, por alguna razón, El paso 10 tenía exactamente el mismo texto que el paso 4. Esta discrepancia se ha corregido. El paso 10 ahora le dice cómo conectar los motores, en lugar de decirle cómo volver a mecanizar los enlaces del motor. Además, gracias a Instructables por guardar un historial de ediciones, ¡simplemente pude encontrar una versión anterior con el texto correcto y copiarla / pegarla!

Paso 1: modelo CAD

Modelo CAD
Modelo CAD

Con SolidWorks, creé un modelo CAD del robot para poder colocar los componentes fácilmente y determinar la ubicación de los orificios para los pernos que conectan las patas y los enlaces del robot al marco. No modelé los tornillos ellos mismos para ahorrar tiempo. El marco está hecho de tubería de acero de 1 "x 1" y 2 "x 1". A continuación se puede descargar una carpeta de archivos de piezas, ensamblaje y dibujo para el robot. Necesitará SolidWorks para abrir los distintos archivos. También hay algunos dibujos.pdf en la carpeta, que también están disponibles para descargar en los pasos posteriores de este informe.

Paso 2: Materiales

Materiales
Materiales
Materiales
Materiales
Materiales
Materiales
Materiales
Materiales

Aquí hay una lista de los materiales que necesitará para construir el robot: -41 pies de tubería de acero cuadrada de 1 ", pared de 0.065" - 14 pies de tubería de acero rectangular cuadrada de 2 "x 1", pared de 0.065 "- A 1" x 2 "x 12" barra de aluminio-4 5 "3 / 4-10 pernos-2 3" 3 / 4-10 pernos-6 2 1/2 "1 / 2-13 pernos-6 1 1/2" 1/2 -13 pernos-2 4 1/2 "1 / 2-13 pernos- 4 tuercas estándar 3 / 4-10- 6 tuercas de seguridad con inserto de nailon 3 / 4-10- 18 tuercas de seguridad con inserto de nailon 1 / 2-13- 2 3 Pernos en U de 1/2 "ID 1 / 2-13 - Pernos pequeños para tornillos de fijación (1 / 4-20 funciona bien) - Arandelas para pernos de 3/4" - Arandelas de pernos de 1/2 "- 2 motores eléctricos para sillas de ruedas (estos se puede encontrar en ebay y puede costar entre $ 50 y $ 300 cada uno) - Un poco de madera y metal de desecho - Microcontrolador (usé un Arduino) - Algo de perfboard (un protector proto es bueno si está usando un Arduino) - 4 Corriente alta Relés SPDT (utilicé estos relés automotrices) - 4 transistores NPN que pueden manejar el voltaje que sale de la batería (los TIP 120 deberían funcionar bien) - 1 interruptor de encendido / apagado de alta corriente - Un fusible de 30 amperios - Portafusibles en línea - Calibre 14 cable- Varios consumibles electrónicos (resistencias, diodos, cables, crimpado en terminales, interruptores y botones) - Un gabinete para albergar los componentes electrónicos - Baterías de plomo ácido selladas de 12V Componentes adicionales que puede querer agregar (pero no son necesarios): - Una silla para montar a tu robot (¡para que puedas montarlo!) - Un joystick para controlar el robot

Paso 3: corte y taladre el metal

Cortar y perforar el metal
Cortar y perforar el metal

Después de obtener el metal, puede comenzar a cortar y perforar los diversos componentes, lo cual es una tarea que requiere bastante tiempo. Comience cortando las siguientes cantidades y longitudes de tubería de acero: 1 "x 1" - Rieles del marco: 4 piezas de 40 "de largo - Vínculos de las patas: 6 piezas de 24 "de largo - Travesaño central: 1 pieza de 20" de largo - Travesaños: 8 piezas de 18 "de largo - Soportes del motor: 2 piezas de 8" de largo 2 "x 1" - Patas: 6 piezas de 24 "de largo - Pierna soportes: 4 piezas de 6 "de largo Después de cortar la tubería de acero, marque y taladre los orificios de acuerdo con los dibujos proporcionados en este paso (los dibujos también están disponibles con los archivos CAD en el paso 1). El primer dibujo proporciona las ubicaciones y los tamaños de los orificios para Soportes para piernas y soporte del motor. El segundo dibujo proporciona los tamaños de los orificios y las ubicaciones para las patas y los enlaces de las patas. * Nota * Los tamaños de los orificios en estos dibujos son los tamaños de ajuste perfecto para pernos de 3/4 "y 1/2", 49 / 64 "y 33/64", respectivamente. Sin embargo, descubrí que solo con brocas de 3/4 "y 1/2" se hacen mejores orificios. todavía está lo suficientemente flojo para insertar los pernos fácilmente, pero lo suficientemente apretado para eliminar una gran cantidad de pendiente en las juntas, lo que lo convierte en un robot muy estable.

Paso 4: mecanice las conexiones del motor

Mecanizar los enlaces del motor
Mecanizar los enlaces del motor
Mecanizar los enlaces del motor
Mecanizar los enlaces del motor

Después de cortar y perforar el metal, querrá mecanizar los enlaces que se conectan al motor y transfieren la energía a las patas. Los múltiples orificios permiten cambiar el tamaño del paso del robot (aunque no puedes hacer eso en el mío, explicaré por qué en un paso posterior). Comienza cortando el bloque de aluminio de 12 "en dos piezas de ~ 5", luego taladre y frese los agujeros y las ranuras. La ranura es donde el motor está unido al varillaje, y el tamaño de la misma depende del eje de los motores que tenga. Después de mecanizar el bloque, taladre dos orificios perpendiculares a la ranura y golpéelos para tornillos de fijación (ver segunda imagen). Mis motores tienen dos partes planas en el eje, por lo que agregar tornillos de fijación permite una fijación extremadamente rígida de los enlaces. Si no tiene las habilidades o el equipo para hacer estos enlaces, puede llevar el dibujo de la pieza a un taller de máquinas para su fabricación. Esta es una pieza muy simple de mecanizar, por lo que no debería costarle mucho. Diseñé mi varillaje con una ranura de fondo plano (para poder asegurarlo con un perno preexistente en el eje del motor, así como aprovechar las partes planas del eje), por eso necesitaba mecanizado en primer lugar. Sin embargo, este enlace podría diseñarse sin una ranura, sino con un gran orificio pasante, por lo que, en teoría, todo el trabajo podría realizarse en una taladradora. El dibujo que utilicé para el mecanizado se puede descargar a continuación. A este dibujo le falta la dimensión de la profundidad de la ranura, que debe marcarse como 3/4 ".

Paso 5: suelde el marco

Soldar el marco
Soldar el marco
Soldar el marco
Soldar el marco
Soldar el marco
Soldar el marco

Desafortunadamente, no tomé fotografías del proceso por el que pasé para soldar el marco, por lo que solo hay fotos del producto terminado. La soldadura en sí es un tema demasiado profundo para este Instructable, por lo que no entraré en detalles aquí. Yo MIG soldé todo y utilicé una amoladora para suavizar las soldaduras. El marco usa todas las piezas de acero cortadas en el Paso 3, excepto las patas y los enlaces de las patas. Puede notar que hay algunas piezas adicionales de metal en mi marco, pero estos no son componentes estructurales críticos. Se agregaron cuando ya tenía la mayor parte del robot ensamblado y decidí agregar algunos componentes adicionales. Al soldar el marco, suelde todas las juntas. En cualquier lugar donde se toquen dos piezas de metal diferentes, debe haber un cordón de soldadura, incluso donde el borde de una pieza de tubería se encuentra con la pared de otra. El paso de este robot somete el marco a una gran cantidad de tensiones de torsión, por lo que el marco debe ser lo más rígido posible. Soldar todas las juntas completamente logrará esto. Puede notar que los dos travesaños en el medio están ligeramente fuera de posición. Medí desde el lado equivocado de la tubería cuando inicialmente dispuse la mitad inferior del marco para soldar, por lo que las posiciones de esos dos travesaños están desviadas en 1 pulgada. Afortunadamente, esto tiene poco efecto en la rigidez del marco, por lo que no me vi obligado a rehacer todo. Los archivos pdf que se presentan aquí son dibujos con dimensiones para mostrar la posición de los componentes en el marco. Estos archivos también están presentes en la carpeta con los archivos CAD en el Paso 1.

Paso 6: agregue orificios para soportes de motor

Agregar orificios para soportes de motor
Agregar orificios para soportes de motor
Agregar orificios para soportes de motor
Agregar orificios para soportes de motor
Agregar orificios para soportes de motor
Agregar orificios para soportes de motor

Después de soldar el marco, es necesario perforar algunos orificios adicionales para un montaje seguro del motor. Primero coloque un motor en el marco y agregue un perno a través del pivote de montaje frontal y el soporte del motor en el marco. Asegúrese de que el eje impulsor del motor sobresalga del marco y que el motor esté sobre el travesaño central. Verá que el extremo del cilindro del motor está sobre un travesaño. Coloque su perno en U sobre el motor y céntrelo en el travesaño. Marque la ubicación donde los dos extremos del perno en U están colocados en el marco. Estas ubicaciones son donde se deben perforar los orificios. Quite el motor. Ahora, dado que hay un travesaño superior que interferiría con la perforación, es necesario voltear el marco. Antes de voltear el marco, mida la ubicación de estos orificios desde el costado del marco, luego dé la vuelta al marco y marque los orificios de acuerdo con las medidas que acaba de tomar (y asegúrese de marcar en el lado correcto del marco). marco) Perfore el orificio más cerca del centro primero. Ahora, para el segundo orificio cerca del riel del marco, se debe tener cuidado. Dependiendo del tamaño de su motor, el orificio puede colocarse sobre una soldadura que conecta el travesaño al riel del marco. Este fue mi caso. Esto coloca el orificio sobre la pared lateral del riel del marco, lo que dificulta mucho la perforación. Si intenta perforar este orificio con una broca normal, la geometría de la punta de corte y la flexibilidad de la broca no le permitirán cortar a través de la pared lateral, sino que doblará la broca alejándola de la pared, lo que resultará en una salida de posición del orificio (ver croquis) Hay dos soluciones para este problema: 1. Taladre el orificio con una fresa de punta, que tiene una punta de corte plana para quitar la pared lateral (requiere sujetar el marco a la prensa taladradora o fresadora) 2. Taladre el orificio con una broca, luego lime el orificio en la posición correcta con una lima redonda (requiere mucho esfuerzo y tiempo). Después de dimensionar y colocar ambos orificios, repita este proceso para el motor del otro lado del marco..

Paso 7: Prepare los motores para el montaje

Prepare los motores para el montaje
Prepare los motores para el montaje
Prepare los motores para el montaje
Prepare los motores para el montaje
Prepare los motores para el montaje
Prepare los motores para el montaje
Prepare los motores para el montaje
Prepare los motores para el montaje

Después de perforar los orificios para los soportes del motor, los motores deben estar preparados para el montaje. Ubique un motor, junto con una conexión de motor de aluminio, los tornillos de fijación para la conexión y un perno de 5 "3 / 4-10. Primero, coloque el perno de 5" en el orificio más cercano a la ranura para el eje de transmisión y coloque el perno de modo que apunte en dirección opuesta al motor cuando la conexión esté conectada al motor. A continuación, coloque el conjunto de varillaje / perno en el eje de transmisión. Agregue la tuerca al extremo del eje de transmisión (mis motores vienen con tuercas para el eje de transmisión) y enrosque los tornillos de fijación a mano. Finalmente, apriete la tuerca en el extremo del eje de transmisión y los tornillos de fijación. Repita este paso para el otro motor.

Paso 8: Prepara las piernas para el bocadillo

Prepare las piernas para el moutning
Prepare las piernas para el moutning
Prepare las piernas para el moutning
Prepare las piernas para el moutning
Prepare las piernas para el moutning
Prepare las piernas para el moutning

Las patas cortadas en el paso 3 necesitan una preparación final antes de poder montarlas. El extremo de la pierna que hace contacto con el suelo necesita un "pie" agregado para proteger al robot de dañar el piso, así como controlar la fricción de la pierna en el suelo. La parte inferior de la pierna es el extremo con un agujero 1 3 / 8 "desde el borde. Corte un trozo de madera que quepa dentro de la pata y taladre un agujero en el bloque de madera para que sobresalga aproximadamente 1/2" del extremo del tubo. Atorníllelo en su lugar con un perno de 1 1/2 "1 / 2-13 y una contratuerca de nailon. Repita para las cinco patas restantes.

Paso 9: Comience el ensamblaje

Comenzar la asamblea
Comenzar la asamblea

Una vez completados los pasos anteriores, ¡el ensamblaje del robot está listo para completarse! Querrá apoyar el marco sobre algo cuando esté ensamblando el robot. Las cajas de leche tienen la altura perfecta para esta tarea. Coloque el marco sobre sus soportes.

Paso 10: Monte los motores

Monte los motores
Monte los motores
Monte los motores
Monte los motores
Monte los motores
Monte los motores

Tome un motor y colóquelo en el marco (como lo hizo al marcar los orificios de montaje para los pernos en U). Agregue un perno de 4 1/2 12-13 y una contratuerca, y apriete todo de modo que el motor se levante contra el marco, pero aún pueda mover el motor alrededor del perno. Ahora, si sus agujeros no estaban ' t perforado perfectamente (los míos no lo estaban), entonces la cabeza del perno de impulsión golpeará el travesaño central. Antes de discutir la solución a este problema, me gustaría volver al paso 4 donde mencioné que No pude cambiar el tamaño del paso en mi robot. Por eso. Como puede ver claramente, si el perno se colocara en cualquier otro orificio, la cabeza del perno golpearía el travesaño central o el riel del marco. Este problema es un defecto de diseño que se debe a que descuidé el tamaño de la cabeza del perno cuando hice mi modelo CAD. Tenga esto en cuenta si decide hacer el robot; es posible que desee modificar el tamaño o la posición de los componentes para que esto no El problema inmediato de la holgura de la cabeza del perno se puede aliviar agregando una pequeña contrahuella debajo del barril del motor sobre la c miembro de ross. Dado que el motor puede girar alrededor del perno de montaje principal, al levantar el cilindro del motor se eleva el eje de transmisión, por lo que podemos obtener el espacio libre necesario. Corte un pequeño trozo de madera o metal que levante el motor lo suficiente como para dejar espacio libre. Luego, agregue el perno en U y asegúrelo con contratuercas. También asegure la tuerca en el perno de montaje principal. Repita este paso para el otro motor.

Paso 11: agregue los ejes de las piernas

Agregar los ejes de las piernas
Agregar los ejes de las piernas
Agregar los ejes de las piernas
Agregar los ejes de las piernas
Agregar los ejes de las piernas
Agregar los ejes de las piernas
Agregar los ejes de las piernas
Agregar los ejes de las piernas

Con los motores montados, se pueden agregar los ejes de las piernas. Primero agregue los ejes delanteros. La parte frontal de mi robot se indica en la primera imagen a continuación. Tome un perno de 5 "3 / 4-10 e insértelo de manera que sobresalga del marco. Luego, agregue dos arandelas y dos tuercas hexagonales estándar de 3 / 4-10. Apriete las tuercas. Repita este proceso para el otro eje delantero A continuación, agregue los ejes traseros. Inserte un perno de 3 "apuntando hacia afuera del marco. Agregue 3 arandelas. Repita para el otro eje trasero. Finalmente, agregue tres arandelas a cada perno de transmisión en los enlaces del motor.

Paso 12: agregue la pata trasera y el varillaje

Agregue la pata trasera y el varillaje
Agregue la pata trasera y el varillaje
Agregue la pata trasera y el varillaje
Agregue la pata trasera y el varillaje
Agregue la pata trasera y el varillaje
Agregue la pata trasera y el varillaje

Los siguientes tres pasos se realizarán en un lado del robot: Ubique una pierna y un enlace. Coloque la pata en el perno trasero y agregue una contratuerca de nailon de 3 / 4-10. No lo apriete todavía. Asegúrese de que el pie de madera esté apuntando hacia el piso. Agregue el varillaje colocándolo primero en el perno de transmisión. Luego, usando un perno de 2 1/2 12-13, conecte el otro extremo del enlace a la parte superior de la pata, colocando una arandela entre los dos. Agregue también una contratuerca de nailon, pero no la apriete.

Paso 13: agregue la pierna media y el enlace

Agregue la pierna media y el varillaje
Agregue la pierna media y el varillaje
Agregue la pierna media y el varillaje
Agregue la pierna media y el varillaje
Agregue la pierna media y el varillaje
Agregue la pierna media y el varillaje
Agregue la pierna media y el varillaje
Agregue la pierna media y el varillaje

Busque otra pierna y enlace. Agregue la pata al perno de transmisión sobre el primer varillaje, con el pie de madera apuntando hacia el suelo. Agregue la primera articulación al eje delantero, luego una la articulación a la pata de la misma manera que en el Paso 12. No apriete ningún perno.

Paso 14: agregue la pata delantera y el varillaje

Agregue la pierna delantera y el varillaje
Agregue la pierna delantera y el varillaje
Agregue la pierna delantera y el varillaje
Agregue la pierna delantera y el varillaje

Busque una tercera pata y enlace. Agregue la pierna al eje delantero, con el pie de madera apuntando hacia el suelo. Agregue la articulación del perno de transmisión, luego conéctelo a la parte superior de la pata como se hizo en el Paso 12. Agregue una contratuerca de nailon de 3 / 4-10 al perno de transmisión y al eje delantero.

Paso 15: apriete los pernos y repita los 3 pasos anteriores

Apriete los pernos y repita los 3 pasos anteriores
Apriete los pernos y repita los 3 pasos anteriores
Apriete los pernos y repita los 3 pasos anteriores
Apriete los pernos y repita los 3 pasos anteriores

Ahora que todo está unido, ¡puedes apretar los tornillos! Apriételos para que no pueda girar el perno a mano, pero giran fácilmente con una llave. Como usamos contratuercas, se mantendrán en su posición a pesar del movimiento constante de las articulaciones. Sigue siendo una buena idea revisarlos de vez en cuando en caso de que uno haya logrado aflojarse. Con los pernos apretados, la mitad del robot está lista. Complete los tres pasos anteriores para la otra mitad del robot. Una vez hecho esto, se completa la construcción de alta resistencia y ¡tenemos algo que parece un robot!

Paso 16: Hora de la electrónica

Tiempo de electrónica
Tiempo de electrónica

Con la construcción de servicio pesado fuera del camino, es hora de centrarse en la electrónica. Como no tenía presupuesto para un controlador de motor, decidí usar relés para controlar los motores. Los relés solo permiten que el motor funcione a una velocidad, pero ese es el precio que paga por un circuito de controlador barato (sin juego de palabras). Para el cerebro del robot, utilicé un microcontrolador Arduino, que es un microcontrolador de código abierto y barato. Existe una gran cantidad de documentación para este controlador, y es muy fácil de usar (hablando como estudiante de ingeniería mecánica que no tenía experiencia en microcontroladores antes del semestre pasado). Dado que los relés que se utilizan son de 12 V, no pueden simplemente controlarse con una salida directa del Arduino (que tiene una salida de voltaje máxima de 5 V). Los transistores conectados a los pines en el Arduino deben usarse para enviar los 12 V (que se extraerán de las baterías de plomo-ácido) a los relés. Puede descargar el esquema de control del motor a continuación. El esquema se realizó utilizando el programa de diseño EAGLE de CadSoft. Está disponible como software gratuito. El cableado para el joystick y los interruptores / botones no está incluido porque es muy básico (el joystick solo activa cuatro interruptores; un diseño muy simple). Aquí hay un tutorial si está interesado en aprender a conectar correctamente un interruptor o pulsador en un microcontrolador. Notará que hay resistencias conectadas a la base de cada transistor. Deberá hacer algunos cálculos para determinar qué valor debería tener esta resistencia. Este sitio web es un buen recurso para determinar este valor de resistencia. * Descargo de responsabilidad * No soy un ingeniero eléctrico. Tengo una comprensión algo superficial de la electrónica, por lo que tendré que pasar por alto los detalles en este paso. Aprendí mucho de mi clase, Making Things Interactive, así como tutoriales como este del sitio web de Arduino. El esquema del motor, que dibujé, fue diseñado en realidad por el vicepresidente del CMU Robotics Club, Austin Buchan, quien me ayudó mucho con todos los aspectos eléctricos de este proyecto.

Paso 17: Conéctelo todo

Conéctelo todo
Conéctelo todo
Conéctelo todo
Conéctelo todo
Conéctelo todo
Conéctelo todo

Usé un Proto Shield de Adafruit Industries para conectar todo con Arduino. También puede usar perfboard, pero el escudo es bueno porque puede dejarlo caer directamente sobre su Arduino y los pines se conectan instantáneamente. Sin embargo, antes de comenzar a cablear, busque algo para montar los componentes. El espacio que tenga dentro del recinto dictará cómo se organizan las cosas. Usé un gabinete de proyecto azul que encontré en el CMU Robotics Club. También querrá hacer que Arduino sea fácil de reprogramar sin necesidad de abrir su gabinete. Dado que mi caja es pequeña y está empaquetada hasta el borde, no podría simplemente conectar un cable USB al Arduino, de lo contrario no habría espacio para la batería. Entonces, conecté un cable USB directamente al Arduino soldando cables a la parte inferior de la placa de circuito impreso. Recomiendo usar una caja lo suficientemente grande para que no tenga que hacer esto. Una vez que tenga su caja, conecte el circuito. Es posible que desee realizar comprobaciones periódicas ejecutando código de prueba desde Arduino de vez en cuando para asegurarse de que las cosas estén conectadas correctamente. Agregue sus interruptores y botones, y no olvide perforar agujeros en el gabinete para que puedan montarse. Agregué muchos conectores para que todo el paquete de componentes electrónicos se pueda quitar fácilmente del chasis, pero depende completamente de usted si quieres hacer esto o no. Hacer conexiones directas para todo es perfectamente aceptable.

Paso 18: Monte la caja de la electrónica

Monte la caja de la electrónica
Monte la caja de la electrónica
Monte la caja de la electrónica
Monte la caja de la electrónica
Monte la caja de la electrónica
Monte la caja de la electrónica

Una vez completado el cableado, puede montar el gabinete en el marco. Perforé dos agujeros en mi caja, luego coloqué la caja en el robot y usé un punzón para transferir la posición de los agujeros al marco. Luego taladré agujeros en el marco para dos tornillos de chapa, que aseguran el gabinete al marco. ¡Agregue la batería Arduino, luego ciérrela! La ubicación del gabinete depende de usted. Me pareció que montarlo entre los motores era lo más conveniente.

Paso 19: agregue baterías y funciones de seguridad

Agregue baterías y funciones de seguridad
Agregue baterías y funciones de seguridad
Agregue baterías y funciones de seguridad
Agregue baterías y funciones de seguridad
Agregue baterías y funciones de seguridad
Agregue baterías y funciones de seguridad
Agregue baterías y funciones de seguridad
Agregue baterías y funciones de seguridad

El siguiente paso es agregar las baterías de plomo-ácido. Deberá montar las baterías de alguna manera. Soldé un poco de hierro en ángulo al marco para crear una bandeja de batería, pero una plataforma de madera funcionaría igual de bien. Asegure las baterías con algún tipo de correa. Usé cuerdas elásticas. Cablee todas las conexiones de la batería con un cable de calibre 14. Como estoy haciendo funcionar mis motores a 12 V (y los relés solo tienen una capacidad nominal de 12 V), conecté mis baterías en paralelo. Esto también es necesario ya que estoy reduciendo la tensión de mis motores de 24 V; una sola batería no puede producir suficiente corriente para hacer girar ambos motores. Características de seguridad Dado que estamos tratando con baterías de alta corriente y un robot grande, es necesario implementar algunas características de seguridad. Primero, se debe agregar un fusible entre la batería del terminal de +12 V y los relés. Un fusible lo protegerá a usted y a las baterías en caso de que los motores intenten consumir demasiada corriente. Un fusible de 30 amperios debería ser suficiente. Una forma fácil de agregar un fusible es comprar un enchufe para fusibles en línea. Las baterías que usé (recuperadas de un Segway de imitación donado al CMU Robotics Club) venían con un enchufe para fusibles en línea, que reutilicé en mi robot. Parada de emergencia Este es, quizás, el componente más importante del robot. Un robot tan grande y poderoso es capaz de infligir daños graves en caso de que se salga de control. Para crear una parada de emergencia, agregue un interruptor de encendido / apagado de alta corriente en serie con el cable que sale del terminal de +12 V entre el fusible y los relés. Con este interruptor en su lugar, puede cortar inmediatamente la energía a los motores si el robot se sale de control. Móntelo en el robot en una posición en la que pueda apagarlo fácilmente con una mano; debe montarlo en algo unido al marco que se eleve al menos 1 pie por encima de la parte superior de las piernas del robot. No debe, bajo ninguna circunstancia, hacer funcionar su robot sin una parada de emergencia instalada.

Paso 20: enrute los cables

Enrute los cables
Enrute los cables
Enrute los cables
Enrute los cables
Enrute los cables
Enrute los cables
Enrute los cables
Enrute los cables

Una vez que las baterías, el fusible y la parada de emergencia estén en su lugar, coloque todos los cables. ¡La pulcritud cuenta! Pase los cables a lo largo del marco y use bridas para asegurarlos.

Paso 21: ¡Estás listo para rockear

¡Estás listo para rockear!
¡Estás listo para rockear!

En este punto, ¡el robot está listo para moverse! Simplemente cargue un código en el microcontrolador y listo. Si lo enciende por primera vez, deje su robot en la caja de leche / soportes para que sus patas no toquen el suelo. Es probable que algo salga mal la primera vez que lo encienda, y tener el robot móvil en el suelo es una forma segura de empeorar las cosas y de hacerlo menos seguro. Solucione problemas y realice los ajustes necesarios.

Mi código de control para el robot está disponible para descargar en el archivo.txt a continuación. Por supuesto, el robot es genial ahora, pero ¿no sería mucho más genial si pudieras montarlo?

Paso 22: agregue una silla

Agregar una silla
Agregar una silla
Agregar una silla
Agregar una silla
Agregar una silla
Agregar una silla

Para hacer que el robot sea más manejable, ¡agregue una silla! Solo pude encontrar el asiento de plástico a una silla, así que tuve que soldarle un marco. Ciertamente, no tiene que hacer su propio marco si ya hay uno adjunto al asiento. Quería que mi silla fuera fácilmente extraíble para que el robot fuera más utilizable si quería usarlo para transportar objetos grandes. Para lograr esto, creé un sistema de montaje usando cilindros de aluminio que encajan firmemente en la tubería de acero cuadrada de 1 "x 1". Dos clavijas están montadas en el marco y dos en la silla. Se insertan en las correspondientes secciones transversales de la silla y el marco. Se necesita un poco de arreglos para encenderlo y apagarlo, pero se monta de forma segura, lo cual es importante ya que el movimiento del robot es algo brusco.

Paso 23: agregue un joystick

Agregar un joystick
Agregar un joystick
Agregar un joystick
Agregar un joystick
Agregar un joystick
Agregar un joystick

Cuando esté sentado en su robot, es posible que desee tener algún medio de control. Un joystick funciona muy bien para este propósito. Monté mi joystick en una pequeña caja hecha de chapa y un poco de plástico. El interruptor de parada de emergencia también está montado en esta caja. Para colocar el joystick a una altura cómoda para el operador sentado, utilicé un trozo de tubo cuadrado de aluminio. El tubo está atornillado al bastidor y el cableado del joystick y la parada de emergencia se alimenta a través del interior del tubo. La caja de la palanca de mando está montada en la parte superior del tubo de aluminio con algunos pernos.

Paso 24: ¡Dominación mundial

¡Dominación mundial!
¡Dominación mundial!

¡Listo! ¡Da rienda suelta a tu Hexabot en el mundo!

Paso 25: Epílogo

Epílogo
Epílogo

Aprendí mucho en el proceso de construcción (y documentación) de este robot. Definitivamente es el logro más orgulloso de mi carrera de construcción de robots. Algunas notas después de haber montado y operado Hexabot: -La fase de rotación entre los dos motores afecta la capacidad del robot para moverse. Parece que agregar codificadores a los motores permitiría un mejor control de la marcha.-Los pies de madera protegen los pisos, pero no son perfectos. Suele haber una cantidad decente de deslizamiento en las superficies en las que lo he probado hasta ahora (piso de madera, piso de concreto liso y pisos de linóleo).- El robot puede necesitar pies con una superficie más grande para caminar sobre césped / tierra. superficies. Aunque todavía no lo he probado en estas superficies, parece que por su masa puede tender a hundirse en el suelo debido a la pequeña superficie de los pies.- Con las baterías que tengo (2 12V 17Ah plomo ácidos conectados en paralelo) el tiempo de ejecución del robot parece ser de unas 2,5 ~ 3 horas de uso intermitente.- Con los motores que tengo, calculo que la capacidad del robot es de unas 200 libras.

Paso 26: Créditos

Créditos
Créditos
Créditos
Créditos
Créditos
Créditos

Este proyecto no hubiera sido posible sin la ayuda de las siguientes personas y organizaciones: Mark Gross Profesor de diseño computacional en la escuela de arquitectura de CMU Gracias a Mark por enseñarme programación, electrónica y, sobre todo, animarme a realizar este proyecto. Ben Carter Supervisor del taller de escena, Departamento de Drama de CMU Ben fue mi instructor en la clase de soldadura que tomé este semestre pasado (otoño de 2008). ¡Él también pudo conseguirme todos los tubos de acero que necesitaba gratis! Austin Buchan CMU Robotics Club 2008-2009 Vicepresidente Austin es el gurú de la ingeniería eléctrica residente del CMU Robotics Club. Él diseñó el circuito de control del motor del puente en H y siempre estuvo dispuesto a responder mis consultas relacionadas con la electricidad. El Club de Robótica de la Universidad Carnegie Mellon El Club de Robótica es probablemente el recurso de proyectos estudiantiles más importante del campus. No solo tienen un taller de máquinas completamente equipado, un banco de electrónica y un refrigerador, sino que también tienen una gran cantidad de miembros que siempre están dispuestos a compartir su experiencia en un tema, ya sea programación o diseño de componentes de máquinas. Hice la mayor parte del trabajo del proyecto en el Club de Robótica. Los motores y baterías de Hexabot (ambos componentes costosos) fueron cortesía de la abundancia de partes de proyectos aleatorias del Club.

Finalista en el concurso Taller de artesanos del futuro

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