สารบัญ:
- ขั้นตอนที่ 1: ภาพรวมและกระบวนการออกแบบ
- ขั้นตอนที่ 2: วัสดุที่จำเป็น
- ขั้นตอนที่ 3: ชิ้นส่วนประดิษฐ์แบบดิจิทัล
- ขั้นตอนที่ 4: การเตรียมลิงก์
- ขั้นตอนที่ 5: การเตรียมวงเล็บเซอร์โว
- ขั้นตอนที่ 6: การประกอบขา
- ขั้นตอนที่ 7: การประกอบร่างกาย
- ขั้นตอนที่ 8: นำทุกอย่างมารวมกัน
- ขั้นตอนที่ 9: การเดินสายไฟและวงจร
- ขั้นตอนที่ 10: การตั้งค่าเริ่มต้น
- ขั้นตอนที่ 11: เล็กน้อยเกี่ยวกับจลนศาสตร์
- ขั้นตอนที่ 12: การเขียนโปรแกรม Quadruped
- ขั้นตอนที่ 13: ผลลัพธ์สุดท้าย: ถึงเวลาทดลอง
วีดีโอ: หุ่นยนต์ Quadruped ขับเคลื่อนด้วย Arduino ที่พิมพ์ 3 มิติ: 13 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02
โครงการฟิวชั่น 360 »
จาก Instructables ก่อนหน้านี้ คุณอาจเห็นว่าฉันมีความสนใจอย่างมากสำหรับโครงการหุ่นยนต์ หลังจาก Instructable ก่อนหน้านี้ที่ฉันสร้างหุ่นยนต์เดินสองเท้า ฉันตัดสินใจลองทำหุ่นยนต์สี่ขาที่สามารถเลียนแบบสัตว์ต่างๆ เช่น สุนัขและแมวได้ ในคำแนะนำนี้ ฉันจะแสดงให้คุณเห็นถึงการออกแบบและการประกอบหุ่นยนต์สี่ขา
เป้าหมายหลักในการสร้างโปรเจ็กต์นี้คือการทำให้ระบบแข็งแกร่งที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในขณะที่ทดลองเดินและวิ่งแบบต่างๆ ฉันก็ไม่ต้องกังวลว่าฮาร์ดแวร์จะขัดข้องตลอดเวลา สิ่งนี้ทำให้ฉันสามารถผลักดันฮาร์ดแวร์ให้ถึงขีด จำกัด และทดลองด้วยการเดินและการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อน เป้าหมายรองคือการทำให้สี่ขามีราคาค่อนข้างต่ำโดยใช้ชิ้นส่วนงานอดิเรกที่พร้อมใช้งานและการพิมพ์ 3 มิติซึ่งอนุญาตให้สร้างต้นแบบได้อย่างรวดเร็ว เป้าหมายทั้งสองนี้รวมกันเป็นรากฐานที่แข็งแกร่งในการทำการทดลองต่างๆ โดยให้คนพัฒนาสี่ขาสำหรับความต้องการที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้น เช่น การนำทาง การหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง และการเคลื่อนไหวแบบไดนามิก
ลองดูวิดีโอที่แนบมาด้านบนเพื่อดูตัวอย่างโครงการอย่างรวดเร็ว ทำตามเพื่อสร้างหุ่นยนต์ Quadruped ที่ขับเคลื่อนด้วย Arduino ของคุณเองและลงคะแนนใน "Make it Move Contest" หากคุณชอบโครงการ
ขั้นตอนที่ 1: ภาพรวมและกระบวนการออกแบบ
สัตว์สี่เท้าได้รับการออกแบบในซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลอง 3 มิติ Fusion 360 ของ Autodesk ฟรี ฉันเริ่มต้นด้วยการนำเข้าเซอร์โวมอเตอร์ในการออกแบบ และสร้างขาและลำตัวรอบตัวพวกเขา ฉันออกแบบขายึดสำหรับเซอร์โวมอเตอร์ซึ่งมีจุดหมุนที่สองในแนวทแยงตรงข้ามกับเพลาของเซอร์โวมอเตอร์ การมีเพลาคู่ที่ปลายทั้งสองด้านของมอเตอร์ทำให้การออกแบบมีความเสถียรเชิงโครงสร้าง และขจัดการบิดเบี้ยวที่อาจเกิดขึ้นเมื่อทำขาเพื่อรับน้ำหนัก ลิงค์ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับแบริ่งในขณะที่วงเล็บใช้โบลต์สำหรับเพลา เมื่อติดตั้งข้อต่อเข้ากับเพลาโดยใช้น็อตแล้ว ตลับลูกปืนจะให้จุดหมุนที่ราบรื่นและแข็งแกร่งที่ฝั่งตรงข้ามของเพลาเซอร์โวมอเตอร์
อีกเป้าหมายหนึ่งขณะออกแบบรถสี่ล้อคือการรักษาโมเดลให้มีขนาดกะทัดรัดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อใช้แรงบิดสูงสุดจากเซอร์โวมอเตอร์ ขนาดของลิงค์ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ได้ช่วงการเคลื่อนไหวที่กว้างในขณะที่ลดความยาวโดยรวม การทำให้สั้นเกินไปจะทำให้ตัวยึดชนกัน ลดช่วงของการเคลื่อนไหว และทำให้ยาวเกินไปจะทำให้ใช้แรงบิดที่ไม่จำเป็นกับแอคทูเอเตอร์ สุดท้าย ฉันได้ออกแบบร่างกายของหุ่นยนต์ที่จะติดตั้ง Arduino และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ฉันยังทิ้งจุดยึดเพิ่มเติมไว้ที่แผงด้านบนเพื่อให้โครงการสามารถปรับขนาดได้สำหรับการปรับปรุงเพิ่มเติม เมื่อสามารถเพิ่มเซ็นเซอร์ เช่น เซ็นเซอร์วัดระยะทาง กล้อง หรือกลไกกระตุ้นอื่นๆ เช่น มือจับหุ่นยนต์
หมายเหตุ: ชิ้นส่วนต่างๆ จะรวมอยู่ในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งต่อไปนี้
ขั้นตอนที่ 2: วัสดุที่จำเป็น
นี่คือรายการส่วนประกอบและชิ้นส่วนทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการสร้างหุ่นยนต์ Arduino Powered Quadruped Robot ของคุณเอง ชิ้นส่วนทั้งหมดควรมีจำหน่ายทั่วไปและหาซื้อได้ง่ายตามร้านฮาร์ดแวร์ในท้องถิ่นหรือทางออนไลน์
อิเล็กทรอนิกส์:
Arduino Uno x 1
Towerpro MG995 เซอร์โวมอเตอร์ x 12
Arduino Sensor Shield (ฉันแนะนำรุ่น V5 แต่ฉันมีรุ่น V4)
สายจัมเปอร์ (10 ชิ้น)
MPU6050 IMU (อุปกรณ์เสริม)
อัลตราโซนิกเซนเซอร์ (อุปกรณ์เสริม)
ฮาร์ดแวร์:
ลูกปืน (8x19x7mm, 12 ชิ้น)
น็อตและสลักเกลียว M4
ฟิลาเมนต์เครื่องพิมพ์ 3 มิติ (ในกรณีที่คุณไม่มีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ควรมีเครื่องพิมพ์ 3 มิติในพื้นที่ทำงานในท้องถิ่น หรือพิมพ์ออนไลน์ได้ในราคาถูก)
แผ่นอะครีลิค (4mm)
เครื่องมือ
เครื่องพิมพ์ 3 มิติ
เครื่องตัดเลเซอร์
ต้นทุนที่สำคัญที่สุดของโครงการนี้คือเซอร์โวมอเตอร์ 12 ตัว ผมขอแนะนำให้ใช้รุ่นระดับกลางถึงระดับสูงแทนการใช้พลาสติกราคาถูกเนื่องจากมีแนวโน้มที่จะแตกหักง่าย ไม่รวมเครื่องมือ ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของโครงการนี้อยู่ที่ประมาณ 60 เหรียญสหรัฐฯ
ขั้นตอนที่ 3: ชิ้นส่วนประดิษฐ์แบบดิจิทัล
ชิ้นส่วนที่จำเป็นสำหรับโครงการนี้ต้องได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะ ดังนั้นเราจึงใช้พลังของชิ้นส่วนที่ประดิษฐ์ขึ้นแบบดิจิทัลและ CAD เพื่อสร้าง ชิ้นส่วนส่วนใหญ่พิมพ์ 3 มิติ นอกเหนือจากบางส่วนที่ตัดด้วยเลเซอร์จากอะครีลิคขนาด 4 มม. พิมพ์ที่ infill 40%, 2 ปริมณฑล, หัวฉีด 0.4 มม. และความสูงของชั้น 0.1 มม. ด้วย PLA ชิ้นส่วนบางชิ้นจำเป็นต้องมีส่วนรองรับเนื่องจากมีรูปร่างที่ซับซ้อนและมีระยะยื่น อย่างไรก็ตาม ส่วนรองรับนั้นเข้าถึงได้ง่ายและสามารถถอดออกได้โดยใช้ใบมีดบางตัว คุณสามารถเลือกสีของเส้นใยที่คุณเลือกได้ ด้านล่างนี้ คุณจะพบรายการชิ้นส่วนทั้งหมดและ STL เพื่อพิมพ์เวอร์ชันของคุณเองและการออกแบบ 2 มิติสำหรับชิ้นส่วนที่ตัดด้วยเลเซอร์
หมายเหตุ: จากนี้ไปในส่วนต่างๆ จะอ้างถึงโดยใช้ชื่อในรายการต่อไปนี้
ชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติ:
- วงเล็บเซอร์โวสะโพก x 2
- กระจกวงเล็บเซอร์โวสะโพก x 2
- ขายึดเซอร์โวเข่า x 2
- กระจกขายึดเซอร์โวเข่า x 2
- ผู้ถือแบริ่ง x 2
- กระจกยึดแบริ่ง x 2
- ขา x 4
- ลิงค์เซอร์โวฮอร์น x 4
- แบริ่งลิงค์ x 4
- ที่ยึด Arduino x 1
- ตัวยึดเซ็นเซอร์ระยะ x 1
- L-รองรับ x 4
- บุชแบริ่ง x 4
- เซอร์โวฮอร์นสเปเซอร์ x 24
ชิ้นส่วนตัดด้วยเลเซอร์:
- แผงยึดเซอร์โว x 2
- แผงด้านบน x 1
โดยรวมแล้ว มี 30 ส่วนที่จำเป็นต้องพิมพ์ 3 มิติ ไม่รวมสเปเซอร์ต่างๆ และ 33 ชิ้นส่วนที่ประดิษฐ์ด้วยดิจิทัล เวลาในการพิมพ์ทั้งหมดประมาณ 30 ชั่วโมง
ขั้นตอนที่ 4: การเตรียมลิงก์
คุณสามารถเริ่มการประกอบโดยการตั้งค่าบางส่วนในตอนเริ่มต้น ซึ่งจะทำให้กระบวนการประกอบขั้นสุดท้ายสามารถจัดการได้ง่ายขึ้น คุณสามารถเริ่มต้นด้วยลิงค์ ในการทำข้อต่อแบริ่ง ให้ทรายพื้นผิวด้านในของรูสำหรับตลับลูกปืนเบา ๆ จากนั้นดันตลับลูกปืนเข้าไปในรูที่ปลายทั้งสองข้าง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ดันตลับลูกปืนเข้าไปจนด้านหนึ่งเรียบ ในการสร้างลิงค์ฮอร์นเซอร์โว ให้หยิบแตรเซอร์โวแบบวงกลมสองตัวและสกรูที่มากับมัน วางแตรบนงานพิมพ์ 3 มิติและจัดแนวสองรู จากนั้นขันสกรูแตรเข้ากับงานพิมพ์ 3 มิติโดยขันสกรูจากด้านการพิมพ์ 3 มิติ ฉันต้องใช้สเปเซอร์เซอร์โวฮอร์นเซอร์โวที่พิมพ์ 3 มิติ เนื่องจากสกรูที่ให้มานั้นค่อนข้างยาว และจะตัดกับตัวเซอร์โวมอเตอร์ในขณะที่หมุน เมื่อสร้างลิงก์แล้ว คุณสามารถเริ่มตั้งค่าที่ยึดและวงเล็บต่างๆ
ทำซ้ำสำหรับทั้ง 4 ลิงก์ของทั้งสองประเภท
ขั้นตอนที่ 5: การเตรียมวงเล็บเซอร์โว
ในการติดตั้งขายึดเซอร์โวหัวเข่า เพียงสอดโบลต์ 4 มม. ผ่านรูแล้วขันให้แน่นด้วยน็อต ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นเพลารองสำหรับมอเตอร์ จากโครงยึดเซอร์โวแบบสะโพก สอดสลักเกลียวสองตัวผ่านรูทั้งสองรูแล้วขันให้แน่นด้วยน็อตอีกสองตัว ถัดไป คว้าแตรเซอร์โวแบบวงกลมอีกอันหนึ่งแล้วติดเข้ากับส่วนที่ยกขึ้นเล็กน้อยของโครงยึดโดยใช้สกรูสองตัวที่มาพร้อมกับแตร อีกครั้งที่ฉันอยากจะแนะนำให้คุณใช้ตัวเว้นระยะแตรเซอร์โวเพื่อไม่ให้สกรูยื่นเข้าไปในช่องว่างของเซอร์โว สุดท้ายคว้าส่วนยึดแบริ่งและดันแบริ่งเข้าไปในรู คุณอาจต้องขัดพื้นผิวด้านในเล็กน้อยเพื่อให้พอดี ถัดไป ดันตลับลูกปืนดันเข้าไปในตลับลูกปืนเพื่อให้ชิ้นส่วนของตัวยึดตลับลูกปืนโค้งงอ
อ้างถึงรูปภาพที่แนบมาด้านบนขณะสร้างวงเล็บ ทำขั้นตอนนี้ซ้ำสำหรับวงเล็บที่เหลือ สิ่งที่สะท้อนจะคล้ายคลึงกัน มีเพียงทุกสิ่งเท่านั้นที่สะท้อนออกมา
ขั้นตอนที่ 6: การประกอบขา
เมื่อประกอบลิงค์และวงเล็บทั้งหมดแล้ว คุณสามารถเริ่มสร้างสี่ขาของหุ่นยนต์ได้ เริ่มต้นด้วยการติดเซอร์โวเข้ากับโครงยึดโดยใช้สลักเกลียวและน็อต M4 4 ตัว ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้จัดแนวแกนของเซอร์โวให้ตรงกับสลักเกลียวที่ยื่นออกมาที่อีกด้านหนึ่ง
ถัดไป เชื่อมโยงเซอร์โวสะโพกกับเซอร์โวหัวเข่าโดยใช้ชิ้นลิงค์เซอร์โวฮอร์น อย่าใช้สกรูเพียงเพื่อยึดฮอร์นเข้ากับเพลาเซอร์โวมอเตอร์ เนื่องจากเราอาจจำเป็นต้องปรับตำแหน่งในภายหลัง ฝั่งตรงข้าม ให้ยึดข้อต่อแบริ่งที่มีแบริ่งสองตัวเข้ากับสลักเกลียวที่ยื่นออกมาโดยใช้น็อต
ทำซ้ำขั้นตอนนี้สำหรับสามขาที่เหลือและ 4 ขาสำหรับสี่ขาก็พร้อม!
ขั้นตอนที่ 7: การประกอบร่างกาย
ต่อไป เราสามารถมุ่งเน้นไปที่การสร้างร่างกายของหุ่นยนต์ ร่างกายมีเซอร์โวมอเตอร์สี่ตัว ซึ่งทำให้ขามีอิสระในระดับที่ 3 เริ่มต้นด้วยการใช้ 4 x M4 สลักเกลียวและแต่เพื่อยึดเซอร์โวเข้ากับแผงยึดเซอร์โวที่ตัดด้วยเลเซอร์
หมายเหตุ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ติดเซอร์โวโดยให้เพลาอยู่ด้านนอกของชิ้นส่วนดังที่เห็นในภาพที่แนบมาด้านบน ทำขั้นตอนนี้ซ้ำสำหรับเซอร์โวมอเตอร์ที่เหลือทั้งสามตัวโดยคำนึงถึงการวางแนว
ถัดไป ติดส่วนรองรับ L ที่แผงทั้งสองด้านโดยใช้น็อตและสลักเกลียว M4 สองตัว ชิ้นนี้ช่วยให้เราสามารถยึดแผงยึดเซอร์โวเข้ากับแผงด้านบนได้อย่างแน่นหนา ทำซ้ำขั้นตอนนี้ด้วยการรองรับ L อีกสองตัวและแผงตัวยึดเซอร์โวตัวที่สองที่ยึดเซอร์โวมอเตอร์ชุดที่สอง
เมื่อส่วนรองรับ L เข้าที่แล้ว ให้ใช้น็อตและสลักเกลียว M4 เพิ่มเติมเพื่อยึดแผงยึดเซอร์โวเข้ากับแผงด้านบน เริ่มต้นด้วยชุดน็อตและสลักเกลียวด้านนอก (ไปทางด้านหน้าและด้านหลัง) น็อตและสลักเกลียวกลางยังยึดชิ้นส่วนที่ยึด Arduino ไว้ ใช้น็อตและโบลต์สี่ตัวเพื่อยึดที่ยึดอาร์ดิโนจากด้านบนเข้ากับแผงด้านบน และจัดตำแหน่งโบลต์ให้สอดเข้าไปในรูรองรับ L ดูภาพที่แนบมาด้านบนเพื่อการชี้แจง สุดท้าย เลื่อนน็อตสี่ตัวเข้าไปในช่องบนแผงยึดเซอร์โว และใช้สลักเกลียวเพื่อยึดแผงยึดเซอร์โวกับแผงด้านบน
ขั้นตอนที่ 8: นำทุกอย่างมารวมกัน
เมื่อประกอบขาและลำตัวแล้ว คุณสามารถเริ่มกระบวนการประกอบให้เสร็จสิ้นได้ ติดตั้งขาทั้งสี่เข้ากับเซอร์โวสี่ตัวโดยใช้แตรเซอร์โวที่ติดอยู่กับโครงยึดเซอร์โวแบบสะโพก สุดท้าย ใช้ชิ้นจับแบริ่งเพื่อรองรับเพลาตรงข้ามของฐานยึดสะโพก เคลื่อนเพลาผ่านตลับลูกปืนและใช้สลักเกลียวเพื่อยึดเข้าที่ ติดตัวยึดแบริ่งเข้ากับแผงด้านบนโดยใช้น็อตและสลักเกลียว M4 สองตัว
ด้วยเหตุนี้การประกอบฮาร์ดแวร์ของ quaduped จึงพร้อม
ขั้นตอนที่ 9: การเดินสายไฟและวงจร
ฉันตัดสินใจใช้แผงป้องกันเซ็นเซอร์ที่ให้การเชื่อมต่อสำหรับเซอร์โวมอเตอร์ ฉันขอแนะนำให้คุณใช้ตัวป้องกันเซ็นเซอร์ v5 เนื่องจากมีพอร์ตจ่ายไฟภายนอกในตัว อย่างไรก็ตาม อันที่ฉันใช้ไม่มีตัวเลือกนี้ เมื่อมองที่ส่วนป้องกันเซ็นเซอร์อย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น ฉันสังเกตเห็นว่าแผงป้องกันเซ็นเซอร์ดึงพลังงานจากพิน 5v ออนบอร์ดของ Arduino (ซึ่งเป็นความคิดที่แย่มากเมื่อพูดถึงเซอร์โวมอเตอร์กำลังสูง เนื่องจากคุณเสี่ยงที่จะทำลาย Arduino) การแก้ไขปัญหานี้คือการงอพิน 5v บนแผงป้องกันเซ็นเซอร์ให้พ้นทางเพื่อไม่ให้เชื่อมต่อกับพิน 5v ของ Arduino ด้วยวิธีนี้ เราสามารถจ่ายไฟภายนอกผ่านพิน 5v ได้โดยไม่ทำลาย Arduino
การเชื่อมต่อของพินสัญญาณของเซอร์โวมอเตอร์ 12 ตัวแสดงอยู่ในตารางด้านล่าง
หมายเหตุ: Hip1Servo หมายถึงเซอร์โวที่ติดอยู่กับตัวเครื่อง Hip2Servo หมายถึงเซอร์โวที่ติดอยู่กับขา
เลก 1 (ไปข้างหน้าซ้าย):
- Hip1Servo >> 2
- Hip2Servo >> 3
- เซอร์โวหัวเข่า >> 4
เลก 2 (ไปข้างหน้าขวา):
- Hip1Servo >> 5
- Hip2Servo >> 6
- เซอร์โวหัวเข่า >> 7
เลก 3 (หลังซ้าย):
- Hip1Servo >> 8
- Hip2Servo >> 9
- เซอร์โวหัวเข่า >> 10
เลก 4 (หลังขวา):
- Hip1Servo >> 11
- Hip2Servo >> 12
- เซอร์โวหัวเข่า >> 13
ขั้นตอนที่ 10: การตั้งค่าเริ่มต้น
ก่อนเริ่มโปรแกรมการเดินที่ซับซ้อนและการเคลื่อนไหวอื่นๆ เราจำเป็นต้องตั้งค่าจุดศูนย์ของเซอร์โวแต่ละตัว สิ่งนี้ทำให้หุ่นยนต์มีจุดอ้างอิงสำหรับการเคลื่อนไหวต่างๆ
เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อหุ่นยนต์ คุณสามารถถอดลิงค์ฮอร์นเซอร์โวออกได้ ถัดไป อัปโหลดโค้ดที่แนบมาด้านล่าง รหัสนี้วางเซอร์โวแต่ละตัวไว้ที่ 90 องศา เมื่อเซอร์โวถึงตำแหน่ง 90 องศาแล้ว คุณสามารถใส่ลิงก์กลับเข้าไปใหม่เพื่อให้ขาตั้งตรงอย่างสมบูรณ์ และเซอร์โวที่ติดอยู่กับตัวเครื่องจะตั้งฉากกับแผงด้านบนของสี่ขา
ณ จุดนี้ เนื่องจากการออกแบบของเซอร์โวฮอร์น ข้อต่อบางส่วนอาจยังไม่ตรงอย่างสมบูรณ์ วิธีแก้ไขคือปรับอาร์เรย์ zeroPositions ที่พบในบรรทัดที่ 4 ของโค้ด ตัวเลขแต่ละตัวแสดงถึงตำแหน่งศูนย์ของเซอร์โวที่สอดคล้องกัน (ลำดับจะเหมือนกับลำดับที่คุณต่อเซอร์โวเข้ากับ Arduino) ปรับค่าเหล่านี้เล็กน้อยจนขาตั้งตรง
หมายเหตุ: นี่คือค่าที่ฉันใช้แม้ว่าค่าเหล่านี้อาจไม่เหมาะกับคุณ:
int zeroPositions [12] = {93, 102, 85, 83, 90, 85, 92, 82, 85, 90, 85, 90};
ขั้นตอนที่ 11: เล็กน้อยเกี่ยวกับจลนศาสตร์
เพื่อให้สัตว์สี่เท้าดำเนินการที่เป็นประโยชน์ เช่น การวิ่ง การเดิน และการเคลื่อนไหวอื่นๆ เซอร์โวจำเป็นต้องได้รับการตั้งโปรแกรมในรูปแบบของเส้นทางการเคลื่อนไหว เส้นทางการเคลื่อนที่คือเส้นทางที่ส่วนท้ายของเอฟเฟกต์ (เท้าในกรณีนี้) เดินทางไปด้วย มีสองวิธีในการบรรลุเป้าหมายนี้:
- วิธีหนึ่งคือการป้อนมุมร่วมของมอเตอร์ต่างๆ ในลักษณะแรงเดรัจฉาน วิธีการนี้อาจใช้เวลานาน น่าเบื่อ และเต็มไปด้วยข้อผิดพลาด เนื่องจากการพิจารณาเป็นเพียงภาพ แต่มีวิธีที่ชาญฉลาดกว่าในการบรรลุผลลัพธ์ที่ต้องการ
- วิธีที่สองหมุนรอบการป้อนพิกัดของ end effector แทนที่จะเป็นมุมร่วมทั้งหมด นี่คือสิ่งที่เรียกว่า Inverse Kinematics ผู้ใช้ป้อนข้อมูลพิกัดและมุมร่วมปรับเพื่อจัดตำแหน่ง end effector ที่พิกัดที่ระบุ วิธีนี้ถือได้ว่าเป็นกล่องดำที่ใช้เป็นอินพุตพิกัดและส่งออกมุมร่วม สำหรับผู้ที่สนใจในการพัฒนาสมการตรีโกณมิติของกล่องดำนี้ สามารถดูได้จากแผนภาพด้านบน สำหรับผู้ที่ไม่สนใจ สมการได้รับการตั้งโปรแกรมไว้แล้วและสามารถใช้โดยใช้ฟังก์ชัน pos ซึ่งใช้เป็นอินพุต x, y, z ซึ่งเป็นตำแหน่งคาร์ทีเซียนของเอนด์เอฟเฟกเตอร์และส่งออกมุมสามมุมที่สอดคล้องกับมอเตอร์
โปรแกรมที่มีฟังก์ชันเหล่านี้สามารถพบได้ในขั้นตอนต่อไป
ขั้นตอนที่ 12: การเขียนโปรแกรม Quadruped
เมื่อการเดินสายและการเริ่มต้นเสร็จสมบูรณ์ คุณสามารถตั้งโปรแกรมหุ่นยนต์และสร้างเส้นทางการเคลื่อนไหวที่ยอดเยี่ยมเพื่อให้หุ่นยนต์ทำงานที่น่าสนใจได้ ก่อนที่คุณจะดำเนินการต่อ ให้เปลี่ยนบรรทัดที่ 4 ในโค้ดที่แนบมาเป็นค่าที่คุณตั้งไว้ในขั้นตอนการเริ่มต้น หลังจากอัปโหลดโปรแกรมแล้ว หุ่นยนต์ควรเริ่มเดิน หากคุณสังเกตเห็นว่าข้อต่อบางส่วนกลับด้าน คุณสามารถเปลี่ยนค่าทิศทางที่สอดคล้องกันในอาร์เรย์ทิศทางในบรรทัดที่ 5 (ถ้าเป็น 1 ให้เปลี่ยนเป็น -1 และหากเป็น -1 ให้เปลี่ยนเป็น 1)
ขั้นตอนที่ 13: ผลลัพธ์สุดท้าย: ถึงเวลาทดลอง
หุ่นยนต์สี่ขาสามารถทำตามขั้นตอนต่างๆ ได้ตั้งแต่ 5 ถึง 2 ซม. ความเร็วก็สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในขณะที่เดินอย่างสมดุล สัตว์สี่เท้านี้เป็นแพลตฟอร์มที่แข็งแกร่งในการทดสอบการเดินและวัตถุประสงค์อื่น ๆ เช่นการกระโดดหรือทำภารกิจให้สำเร็จ ฉันอยากจะแนะนำให้คุณลองเปลี่ยนเส้นทางการเคลื่อนไหวของขาเพื่อสร้างท่าเดินของคุณเอง และค้นหาว่าท่าต่างๆ ส่งผลต่อประสิทธิภาพของหุ่นยนต์อย่างไร ฉันยังทิ้งจุดยึดไว้หลายจุดไว้ที่ด้านบนของหุ่นยนต์สำหรับเซ็นเซอร์เพิ่มเติม เช่น เซ็นเซอร์วัดระยะทางสำหรับงานหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง หรือ IMU สำหรับการเดินแบบไดนามิกบนภูมิประเทศที่ไม่เรียบ หนึ่งสามารถทดลองด้วยแขนจับยึดเพิ่มเติมที่ติดตั้งไว้ที่ด้านบนของหุ่นยนต์ เนื่องจากหุ่นยนต์มีความมั่นคงและแข็งแกร่งอย่างยิ่ง และจะไม่พลิกคว่ำอย่างง่ายดาย
หวังว่าคุณจะสนุกกับคำแนะนำนี้และเป็นแรงบันดาลใจให้คุณสร้างของคุณเอง
หากคุณชอบโปรเจ็กต์ โปรดสนับสนุนโดยลงคะแนนใน "Make it Move Contest"
มีความสุขในการทำ!
รางวัลที่สองในการประกวด Make it Move 2020
แนะนำ:
GorillaBot หุ่นยนต์ Quadruped ของ Arduino Autonomous Sprint ที่พิมพ์ 3 มิติ: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
GorillaBot หุ่นยนต์ Arduino Autonomous Sprint Quadruped Robot ที่พิมพ์ 3 มิติ: ทุกปีในตูลูส (ฝรั่งเศส) มีการแข่งขันหุ่นยนต์ตูลูส # TRR2021 การแข่งขันประกอบด้วยการวิ่งอัตโนมัติ 10 เมตรสำหรับหุ่นยนต์สองขาและสี่เท่า สถิติปัจจุบันที่ฉันรวบรวมสำหรับสัตว์สี่เท้าคือ 42 วินาทีสำหรับ วิ่ง 10 เมตร ดังนั้นในม
หุ่นยนต์ฟุตบอล Arduino ที่พิมพ์ 3 มิติ: 5 ขั้นตอน
หุ่นยนต์ฟุตบอล Arduino ที่พิมพ์ 3 มิติ: สวัสดีผู้สร้าง !!! ในบทช่วยสอนนี้เราจะพูดถึงวิธีสร้างหุ่นยนต์เล่นฟุตบอลของคุณเอง
รูปภาพ - กล้อง Raspberry Pi ที่พิมพ์ 3 มิติ: 14 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
รูปภาพ - กล้อง Raspberry Pi ที่พิมพ์ 3 มิติ: ย้อนกลับไปเมื่อต้นปี 2014 ฉันได้เผยแพร่กล้องที่สอนได้ชื่อว่า SnapPiCam กล้องได้รับการออกแบบเพื่อตอบสนองต่อ Adafruit PiTFT ที่เพิ่งเปิดตัว เป็นเวลากว่าหนึ่งปีแล้ว และด้วยการโจมตีครั้งล่าสุดของฉันในการพิมพ์ 3 มิติ ฉันคิดว่า
หุ่นยนต์ Raspberry Pi Zero ที่พิมพ์ 3 มิติ: 12 ขั้นตอน
หุ่นยนต์ Raspberry Pi Zero ที่พิมพ์ 3 มิติ: คุณเคยต้องการสร้างหุ่นยนต์ แต่ไม่มีวัสดุทั้งหมดที่จะสร้างโดยไม่ต้องลงเอยด้วยแชสซีขนาดใหญ่ที่ไม่จำเป็นหรือไม่? เครื่องพิมพ์ 3 มิติอยู่ที่นี่เพื่อช่วยวันนี้! ไม่เพียงแต่จะสามารถสร้างชิ้นส่วนที่เข้ากันได้กับ
ป้ายชื่อ LED Flahing LED ที่พิมพ์ 3 มิติ - รับชื่อของคุณในแสงไฟ!: 4 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)
ป้ายชื่อ LED Flahing LED ที่พิมพ์ 3 มิติ - รับชื่อของคุณในแสงไฟ!: นี่เป็นโครงการเล็กๆ ที่ดีที่คุณสร้างป้ายชื่อที่ฉูดฉาดและสะดุดตาโดยใช้ไฟ LED หลากสี คำแนะนำวิดีโอ: สำหรับโครงการนี้ คุณจะ ต้องการ: ชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ https://www.thingiverse.com/thing:2687490 Small