Robot araignée quadrupède - GC_MK1 : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Le robot araignée alias GC_MK1 avance et recule et peut également danser en fonction du code chargé sur l'Arduino. Le robot utilise 12 micro servomoteurs (SG90); 3 pour chaque jambe. Le contrôleur utilisé pour contrôler les servomoteurs est un Arduino Nano. Nous utilisons également une batterie 12V qui est réduite à 5V à l'aide d'un convertisseur DC-DC, puis alimentée à la broche VIN pour alimenter également les moteurs Arduino et les servomoteurs. Toutes les pièces du corps du robot ont été imprimées en 3D.

Étape 1: Explications clés

Servomoteurs:

• Les servomoteurs sont souvent utilisés pour faire pivoter et pousser ou tirer des objets avec une grande précision.
• Un servomoteur est composé d'un petit moteur à courant continu et de deux engrenages qui prennent la vitesse élevée du moteur et le ralentissent tout en augmentant le couple de l'arbre de sortie dans le servo.
• Un travail plus lourd nécessite plus de couple (les engrenages en métal sont utilisés dans les servomoteurs pour produire plus de couple tandis que ceux en plastique pour moins de couple).
• Il y a aussi un capteur de position sur l'un des engrenages du moteur qui est connecté à une petite carte de circuit imprimé. La carte de circuit imprimé décode les signaux pour déterminer de quelle distance le servo doit tourner en fonction du signal de l'utilisateur. Ensuite, il compare la position souhaitée à la position réelle et décide dans quel sens tourner.
• La modulation de largeur d'impulsion (PWM) est utilisée pour contrôler la position du servomoteur. Les servomoteurs sont activés lorsqu'ils reçoivent un signal de commande (impulsions). Une impulsion est une transition de la basse tension à la haute tension, généralement, l'impulsion reste élevée pendant un certain temps.
• Les servomoteurs ont tendance à fonctionner dans une plage de 4,5 à 6 volts et un train d'impulsions d'environ 50 à 60 Hz.
• 50 Hz = 1/20 ms >> PWM = 20 ms

Types de servomoteurs

1. Servo de rotation de position >> Tourne d'environ 180 degrés/demi-cercle.
2. Servo à rotation continue >> Tourne indéfiniment dans les deux sens.
3. Servo linéaire >> Possède un mécanisme supplémentaire (crémaillère et pignon) pour se déplacer dans un sens de va-et-vient au lieu de circulaire.

Étape 2: Composants:

1x Microcontrôleur Arduino Nano:

12x servomoteurs SG90

1x mini planche à pain:

/ou /

1x prototype de carte PCB:

1x batterie 12V: (c'est celle que j'ai utilisée, vous pouvez également utiliser une batterie différente)

Cavaliers F à F et Cavaliers M à M:

1x convertisseur de suralimentation CC à CC

Étape 3: Fichiers imprimés en 3D

Partie supérieure du corps de l'araignée du robot (gauche) || Partie inférieure du corps de l'araignée du robot (droite)

J'ai utilisé Fusion 360 et mon Prusa i3 MK3 pour imprimer toutes les pièces du robot araignée. J'ai modifié le lit pour l'adapter à ma batterie, mais j'ai mal calculé les dimensions, j'ai donc dû tenir la batterie moi-même pour la démo. Travaille déjà sur GC_MK2 !

Si vous n'avez pas besoin d'un lit plus grand ou de tout autre changement, vous pouvez utiliser les fichiers actuels dans thingverse (lien ci-dessous).

Pièces Thinverse pour Robot Araignée

Fichiers STL pour le corps mis à jour du robot araignée (plus large pour une batterie plus grande)

Étape 4: schémas de câblage

Étape 5: Comment construire

Étape 6: Images utiles

Étape 7: Code Arduino

Afin d'amener tous les servomoteurs à la même position initiale, vous devez d'abord télécharger le fichier de croquis des jambes arduino (Legs.ino).

Une fois l'étape ci-dessus terminée, vous pouvez ajouter des vis (les attaches zippées fonctionnent également) aux bras du servomoteur et les serrer.

Téléchargez et installez la bibliothèque FlexiTimer2 avant de télécharger les croquis des programmes 1 et 2.

Bibliothèque FlexiTimer2

Vous êtes maintenant prêt à télécharger Program1.ino ou Program2.ino pour qu'il s'exécute sur l'Arduino.

Legs.ino

// Localiser la position initiale des jambes

// RegisHsu 2015-09-09

#comprendre

Servo servo[4][3];

//définir les ports des servos

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

void setup()

{ //initialise tous les servos pour (int i = 0; i < 4; i++) { for (int j = 0; j < 3; j++) { servo[j].attach(servo_pin[j]); retard(20); } } }

boucle vide (vide)

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

Les deux autres croquis Arduino sont beaucoup trop longs pour être publiés ici.

Vérifiez le lien ci-dessous.

Lien du dossier Google Drive avec tous les fichiers. (Comprend les fichiers de croquis Arduino et la bibliothèque flexitimer2)

Fichiers Robot Araignée

Remerciements à RegisHsu pour les fichiers de croquis Arduino.