Baby MIT Cheetah Robot V2 Autonomous and RC: 22 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

โครงการทิงเกอร์แคด »

ขออภัยเป็นอย่างยิ่ง ตอนนี้พบว่ามีเพียงการออกแบบขาใน tinkercad ที่มีปัญหา ขอบคุณ Mr.kjellgnilsson.kn สำหรับการตรวจสอบและแจ้งให้ฉันทราบ ตอนนี้เปลี่ยนไฟล์ออกแบบและอัปโหลด กรุณาตรวจสอบและดาวน์โหลด บรรดาผู้ที่ดาวน์โหลดและพิมพ์แล้วฉันเสียใจมากที่ฉันไม่เคยสังเกตและไม่รู้ว่ามันเปลี่ยนไปอย่างไร

อันที่จริงแล้วการออกแบบก่อนหน้านี้ก็ใช้ได้เหมือนกัน แต่ข้อต่อบางมาก และหักขณะก้าวเร็ว

Baby MIT Cheetah Robot เป็นหุ่นยนต์รุ่นก่อนหน้า ฉันทำการเปลี่ยนแปลงมากมายในเวอร์ชันนี้ แต่ยิ่งอยากทำ แต่รุ่นนี้ง่ายมากสำหรับทุกคนในการออกแบบ ในเวอร์ชันก่อนหน้า Body ทำจากไม้ แต่ในเวอร์ชันนี้ i 3D Print Body ดังนั้นหากใครต้องการหุ่นยนต์ตัวนี้ มันง่ายมากที่จะทำ เพียงดาวน์โหลดและพิมพ์ตัวเครื่องและขา จากนั้นขันเซอร์โว

ฉันวางแผนสำหรับฝาครอบด้านบนหลังจากเสร็จสิ้นโครงการ แต่ปัจจุบันเนื่องจากการล็อกที่ชาญฉลาดฉันไม่สามารถรับฝาครอบจากซัพพลายเออร์ได้ แม้จะใส่ถ่าน 2 ก้อนก็ดูน่ารักเหมือนหุ่นยนต์วัวเทอะทะในท้อง

นี้ไม่ได้อัพเกรดจากเก่าสร้างใหม่ทั้งหมด ดังนั้นขั้นตอนทั้งหมดจึงรวมอยู่ในคำแนะนำนี้ คุณไม่ต้องการอ้างอิงคำสั่งรุ่น 1

การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญเสร็จสิ้น

1) ร่างกายพิมพ์ 3 มิติ

2) การควบคุมบลูทู ธ เช่นเดียวกับอิสระ

3) ใช้แบตเตอรี่ (แบตเตอรี่ที่แข็งแรง 18650 2Nos อนุญาตให้ทำงานเป็นเวลานาน จากการออกแบบเริ่มต้นจนเสร็จสมบูรณ์ฉันทดสอบนานกว่า 2 ชั่วโมง แต่ยังคงใช้งานได้ในแบตเตอรี่)

4) การเปลี่ยนแปลงมากมายในโปรแกรม Arduino เราสามารถเปลี่ยนความเร็วในการเคลื่อนที่ได้ ถ้าเรามีเท้าสำหรับหุ่นยนต์ หุ่นยนต์จะไม่มีวันตก และในขณะนั้นเปลี่ยนตัวแปรสมูทดีเลย์ในโปรแกรมและแม้กระทั่งเราเห็นการเดินแบบสโลว์โมชั่น

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุที่จำเป็น

วัสดุที่จำเป็น

1) Arduino nano - 1 หมายเลข

2) โมดูลบลูทู ธ Arduino HC-05 - 1 หมายเลข

3) MG90S เซอร์โว - 9 หมายเลข

4) อัลตราโซนิกเซนเซอร์ HC-SR04 - 1No

5) 3D print Body 1 Nos และ Legs 4 ชุด

6) เมาท์เซนเซอร์อัลตราโซนิก - 1 No

6) LM2596 ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสตรง - 1ไม่

7) 3.7V 18650 แบตเตอรี่ - 2 Nos

8) 18650 ที่ใส่แบตเตอรี่เดี่ยว - 2 Nos

9) สวิตช์เปิด/ปิด

10) สกรู M2 X 10 มม. พร้อมน็อต - 32 Nos.

11) บอร์ด PCB ธรรมดาสองด้าน

12) หมุดส่วนหัวชายและหญิง

13) สายไฟ

ขั้นตอนที่ 2: ขาพิมพ์ 3 มิติ

ใช้ Tinkercad เพื่อออกแบบขาและลำตัว และการพิมพ์ 3 มิติใน A3DXYZ

ขั้นตอนที่ 3: ตัวพิมพ์ 3 มิติ

ดาวน์โหลดไฟล์ Tinkercad และพิมพ์ บางรูถูกใส่เข้าไปในตัวเครื่องขณะทำการยึดและเดินสายไฟ

ขั้นตอนที่ 4: แผนวงจรและพัฒนา

ตามแผนเราต้องการขับเซอร์โว 9 ตัว ดังนั้นฉันจึงใช้หมุดดิจิทัล 2 ถึง 10 เชื่อมต่อพินกับหมุดเซอร์โวโดยใช้ขั้วต่อตัวผู้ Arduino TX RX เชื่อมต่อกับบลูทู ธ RX และ TX เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก Echo และทริกเกอร์ที่เชื่อมต่อกับ Pins A2 และ A3 และแหล่งจ่ายไฟสำหรับบลูทู ธ และเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกได้รับจาก arduino 5V สำหรับ Arduino Vin นั้นให้โดยตรงจากแบตเตอรี่ 3.7V 2 ก้อน 18650 สำหรับเซอร์โวจ่ายจาก 18650 เดียวกัน แต่ผ่านตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LM2596

ฉันใช้ PCB สองด้านเพื่อสร้างเกราะ ในขณะที่ใช้ PCB สองด้าน โปรดใช้ความระมัดระวังในขณะที่สร้างแทร็กใน PCB ตะกั่วหลอมเหลวจะผ่านรูและเติมในด้านถัดไป ใช้หมุดส่วนหัวตัวเมียใน PCB สองด้านเพื่อเชื่อมต่อ Arduino nano และในด้านตรงข้ามของบอร์ดใช้หมุดส่วนหัวของตัวผู้เพื่อเชื่อมต่อเซอร์โวฉันบัดกรีตัวเชื่อมต่อตัวผู้ 12 ตัวจาก 2 ถึง 13 หมุดส่วนหัวของตัวเมียบัดกรีเพื่อเชื่อมต่อ HC- 05 โมดูลบลูทูธบนบอร์ด และหมุดหัวตัวผู้สำหรับเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก หมุดส่วนหัวตัวผู้สี่ตัวจาก GND, Vin ของ Arduino, ดัมมี่และอันสุดท้ายสำหรับเซอร์โววิน วงจรมีขนาดเล็กมาก

ขั้นตอนที่ 5: ประกอบขา

ขาชุดเดียวมี 7 ชิ้น Like wise มีให้เลือก 4 ชุด เข้าร่วมการเชื่อมโยงขาโดยที่ชิ้นส่วนสองชิ้นเชื่อมต่อกับเซอร์โวมีสล็อตฮอร์นเซอร์โวที่ด้านหลังและมีความยาวรูถึงรู 30 มม. และตัวเชื่อมอยู่ห่างจากรูหนึ่งไปอีกรูหนึ่ง 6 ซม. ในโมเดล 3 มิติ ผมตั้งค่าช่องว่างต่างกันเพียง 0.1 มม. สำหรับลิงค์ ดังนั้นมันจึงแน่นมาก ฉันใช้แผ่นทรายละเอียดเพื่อเพิ่มขนาดรูและแก้ไขลิงก์ ขั้นแรกให้เข้าร่วมทางด้านซ้ายแล้วด้านขวาจากนั้นจึงด้านล่าง ตอนนี้ใช้สกรูด้านบนเหมือนฝาเพื่อยึดลิงก์ เข้าร่วมทั้งสี่ชุด

สกรูเหมือนชิ้นพลาสติกขยายไปถึงด้านหลังของลิงค์ ใช้ feviquick (ของเหลวยึดติดอย่างรวดเร็ว) เพื่อวางที่ยึดกับขาอย่างถาวร ระวังขณะวาง อย่าปล่อยให้ feviquick ไหลภายในข้อต่อที่กำลังเคลื่อนที่ จากนั้นวางเซอร์โวฮอร์นที่ขาทั้งสองข้างจนสุด ตอนนี้ตรวจสอบและพบว่าการเคลื่อนไหวถูกต้อง ข้อต่อมีความหนา 5 มม. จึงแข็ง

ขั้นตอนที่ 6: การเปลี่ยนแปลงในร่างกาย

ในขณะที่ออกแบบตัวกล้อง ฉันลืมเกี่ยวกับการเดินสายและการซ่อม PCB เพราะฉันวางแผนที่จะไม่ใช้ปืนปล่องไฟสำหรับการซ่อมหลัก เลยใส่รูสำหรับเดินสายไฟขนาด 2 มม. พร้อมแท็กสายพีวีซี วาง PCB และ LM2596 ที่ด้านบนของตัวเครื่องแล้วทำเครื่องหมายที่รู ตอนแรกออกแบบฉันไม่ได้วางแผนสำหรับหัวเซอร์โว (แผนสำหรับเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกเท่านั้น) ดังนั้นให้ใช้ช่องเล็ก ๆ ที่ด้านหน้าเพื่อยึดเซอร์โว

ขั้นตอนที่ 7: ขันสกรูเซอร์โวด้วยแผน

ขั้นตอนแรกคือการแก้ไขเซอร์โว โครงการนี้มี 9 เซอร์โว หมายเลขพินการเชื่อมต่อของเซอร์โวพิน, ชื่อในโปรแกรม Arduino และตำแหน่งที่ทำเครื่องหมายไว้ในภาพแรก ฉันใช้สกรูและน๊อต M2 X 10 มม. (ตอนแรกวางแผนสำหรับสกรูนิกเกิล แต่เห็นแรงของขาขณะเดิน ฉันรู้สึกว่าใช้สกรูและน๊อตแล้วแน่นมาก และไม่เสียหายขณะเดิน) ขันสกรูเซอร์โวทั้งหมดตามภาพและตามหมายเลขพินกาวร้อนตัวเชื่อมต่อเซอร์โวทีละตัว ดังนั้นมันจึงง่ายมากที่จะเสียบเข้าไปและไม่มีโอกาสที่จะเปลี่ยนพิน

ขั้นตอนที่ 8: วงจรสกรู

วางโล่ไว้เหนือร่างกายแล้วขันให้เข้าที่ขอบโดยให้ตัวเครื่องทั้งสี่ด้านในช่อง ทำเครื่องหมายเส้นกึ่งกลางในร่างกายและให้ศูนย์กลางวงจรกับศูนย์กลางของร่างกาย ขันสกรูบอร์ดควบคุม DC เป็น DC LM2596 ที่ด้านหลังของตัวเครื่อง

ขั้นตอนที่ 9: การเดินสายไฟและการตรวจสอบพาวเวอร์ซัพพลาย

สวิตช์เปิด/ปิดที่ฉันได้รับคือตัวเลือกสกรูที่ด้านหน้า ดังนั้นฉันจึงตัด pcb ธรรมดาขนาดเล็กแล้วผูกสวิตช์ใน pcb นั้นแล้วติดกาวร้อน ตอนนี้ใส่รู 2 มม. ทั้งสองด้านใน pcb ทำเครื่องหมายรูที่ด้านหลังลำตัวแล้วเจาะ ขันสวิตช์ด้วยสลักเกลียวและน็อต 2 มม. การบัดกรีสายบวกของแบตเตอรี่ผ่านสวิตช์นี้ไปยังอินพุตควบคุม LM2596 dc เป็น dc

ขั้นตอนที่ 10: ภายใต้สถานที่ทำงานเพื่อการพัฒนา

สถานที่ทำงานของฉัน (รวมถึงห้องนอนของฉันด้วย) ในขณะที่พัฒนาหุ่นยนต์เสือชีตาห์ทารก เห็นลูกเสือชีตาห์อยู่ตรงกลางของมันที่กำลังเติบโต คุณสามารถติดตามเครื่องมือรอบตัวฉัน จัดระเบียบหลังเลิกงานในคืนที่ 3 เป็นงานที่ยาก

ขั้นตอนที่ 11: การตรึงหัว (การซ่อมเซนเซอร์ด้วยอัลตราโซนิก)

ผู้ถืออัลตราโซนิกสามารถใช้ได้ออนไลน์ แต่ที่ยึดสกรูแบบฮอร์นมีไว้สำหรับสกรูเซอร์โว SG90 ดังนั้นฉันจึงเพิ่มขนาดรูของตัวยึดและขันสกรูเซอร์โวฮอร์นด้วยตัวยึดเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก ทำส่วนขยายสายไฟพินพินตัวเมียกับตัวเมีย 4 เส้น ประสานส่วนหัวของตัวผู้ในโล่พร้อมสายไฟสำหรับอัลตราโซนิก วางหัวเซอร์โวไว้ที่ 90 องศาแล้วต่อแตรเข้ากับที่ยึดเซ็นเซอร์แล้วขันให้แน่น

ขั้นตอนที่ 12: ปรับสมดุลร่างกายด้วยแบตเตอรี่

แล้วศูนย์กลางของร่างกายถูกทำเครื่องหมายในร่างกายด้วยเครื่องหมาย ยกตัวถังด้วยไขควงปากแบนทั้งสองด้านของเครื่องหมาย วางที่ใส่แบตเตอรี่สองก้อนที่มีแบตเตอรี่ทั้งสองด้านของ Shield แล้วเลื่อนกลับขึ้นไปให้ลำตัวตรง จากนั้นทำเครื่องหมายแบบอักษรและขอบด้านหลังของที่ใส่ ใส่รู 2 มม. สองรูที่ด้านล่างของที่ใส่แบตเตอรี่แล้วทำเครื่องหมายบนตัวเครื่อง ขันที่ยึดแบตเตอรี่ด้วยสลักเกลียวและน็อต 2 มม. x10 มม.

ขั้นตอนที่ 13: แก้ไขการเดินสาย

นำสายไฟด้านหน้าด้านหนึ่งและด้านหลังอีกด้านหนึ่ง สั่งซื้อสายไฟและใช้แท็กสายพีวีซีผูกสายไฟกับรูที่ใส่ไว้ในร่างกายแล้ว อย่าให้สายใด ๆ ได้อย่างอิสระ ตอนนี้ Body พร้อมเซอร์โว PCB และแบตเตอรี่พร้อมแล้ว

ขั้นตอนที่ 14: การแก้ไขขา

สร้างโปรแกรม Arduino อย่างง่าย และตั้งค่าเซอร์โวในตำแหน่งต่อไปนี้ Leg1F = 80 องศา

Leg1B = 100 องศา

Leg2F = 100 องศา

Leg2B = 80 องศา

Leg3F = 80 องศา

Leg3B = 100 องศา

Leg4F = 100 องศา

Leg4B = 80

เฮดเซอร์โว = 90

องศาแก้ไขฮอร์นขากับเซอร์โวดังแสดงในรูป (ตั้งลิงค์ 30 มม. ขนานกับตัวเขา) แล้วขันสกรูให้แน่น

ขั้นตอนที่ 15: เสร็จสิ้น Baby MIT Cheetah

ขั้นตอนที่ 16: รหัส Android

ดาวน์โหลดไฟล์ apk จากที่นี่

ดาวน์โหลดไฟล์ aia จากที่นี่

มันเป็นโปรแกรมที่ง่ายมากที่พัฒนาใน Android ด้วย MIT App Inventor ปุ่มทั้งหมดส่งตัวอักษรตามภาพกดแล้วปล่อย จนถึงตอนนี้ใช้อักขระ 21 ตัวสำหรับแต่ละการกระทำ เมื่อ Arduino ได้รับตัวละครนี้ผ่านบลูทู ธ มันทำงานตามตัวอักษรที่ได้รับ

ดาวน์โหลดแอปจาก google ไดรฟ์โดยคลิกลิงก์ด้านบนและติดตั้งในมือถือ

ขั้นตอนที่ 17: คีย์จาก Android

รายชื่อตัวละครที่ส่งโดย Arduino มีดังต่อไปนี้

G หน้าซ้าย F หน้า I ด้านหน้าขวา L ซ้าย S หยุด R ขวา H แบ็คซ้าย B แบ็ค J แบ็คขวา U ขึ้น D ลง W ด้านหน้าเท่านั้น ลง X กลับเท่านั้น ลง Y ด้านหน้าเท่านั้น UP Z กลับเท่านั้น UP O Fullstand P Fullshit C ตรวจสอบ V Hai M แมนนวล A อัตโนมัติ

ขั้นตอนที่ 18: เรียกใช้แอพ Android

ในมือถือ เปิดบลูทูธและเปิด Baby Cheetah V2 คลิกเลือกบลูทูธและเลือกบลูทูธ Arduino HC-05 หน้าจอควบคุมจะเปิดขึ้น การเพิ่มใหม่ในหน้าจอควบคุมเมื่อเปรียบเทียบกับเวอร์ชันหนึ่งคือ อัตโนมัติและแมนนวล หากเปลี่ยนเป็นอัตโนมัติ ปุ่มอื่นๆ ทั้งหมดจะไม่สามารถใช้งานได้ เปลี่ยนเป็นโหมดแมนนวลเพื่อเปิดใช้งานการควบคุม

ขั้นตอนที่ 19: รหัส Arduino

ดาวน์โหลดรหัส Arduino จาก Google Drive

จุดมุ่งหมายหลักของโปรแกรม Arduino คือการให้ร่างกายอยู่ในตำแหน่งเดิมแม้เดินและหมุน สำหรับมุมของการเคลื่อนไหวของขานั้นคำนวณในแต่ละส่วนสูงและใส่ไว้ในอาร์เรย์หลายมิติ ตามคำสั่งที่ได้รับจาก Android โปรแกรมตรวจสอบอาร์เรย์และขยับขาไปในทิศทางนั้น ดังนั้นร่างกายจึงอยู่ในความสูงเท่ากันขณะเดินและหมุนตัว เสือชีตาห์เดินตลกเหมือนขาหน้าเต็มความสูงและขาหลังเต็ม เช่นเดียวกับกลอนปราชญ์ที่ชาญฉลาด ในทำนองเดียวกันมันก็วิ่งในทุกระดับความสูงเช่นกัน

ขั้นตอนที่ 20: การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญของ Arduino

ความเร็วในการเคลื่อนที่

ในเวอร์ชันก่อนหน้าไม่มีการควบคุมเซอร์โวให้ ดังนั้นเซอร์โวจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเต็มที่ แต่ในเวอร์ชันนี้มีขั้นตอนแยกต่างหากที่เราเขียนขึ้นสำหรับการควบคุมความเร็วของเซอร์โว ดังนั้นทั้งโปรแกรมจึงเปลี่ยนโดยทำให้ตำแหน่งเซอร์โวที่ต้องการย้ายไปยังโพรซีเดอร์เป็นค่าเริ่มต้น ตำแหน่งสุดท้ายของเซอร์โวมอเตอร์ 8 ขาทั้งหมดจะถูกบันทึกและตำแหน่งใหม่จะค้นหาความแตกต่างสูงสุดของมอเตอร์ทั้ง 8 ตัว ด้วยความแตกต่างสูงสุดนั้นแบ่งขั้นตอนทั้งหมดที่ต้องการย้ายทีละรายการ และด้วยลูปวนซ้ำสำหรับขั้นตอนสูงสุดที่มีการหน่วงเวลา เราเปลี่ยนความเร็วของขาที่นี่

ปกครองตนเอง

เมื่อคุณเปลี่ยนโหมดอัตโนมัติใน Android ตั้งค่าการทำงานอัตโนมัติเป็นจริงใน Arduino ในโหมดอัตโนมัติ หุ่นยนต์จะเคลื่อนที่โดยอัตโนมัติด้วยความช่วยเหลือของเซ็นเซอร์อัลตราโซนิก

มันทำงานอย่างไร

1) ขั้นแรกให้หุ่นยนต์ไปที่ตำแหน่งยืนเต็มที่

2) ก้าวไปข้างหน้าและตรวจสอบระยะห่างของสิ่งกีดขวางจากหุ่นยนต์

3) หากระยะทางมากกว่า 5 ซม. ให้เดินไปข้างหน้ามิฉะนั้นจะหยุด

4) ขั้นแรกให้ลดความสูงลงได้ถึง 4 ขั้นทีละขั้น

5) หากสิ่งกีดขวางเป็นเพียงประตู ไม่พบสิ่งกีดขวางที่ความสูงลดลง มันก็จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าโดยเสียงคราง หลังจากเคลื่อนไหวอย่างมั่นคงแล้ว มันก็จะยืนขึ้นและทำซ้ำการกระทำนั้น

6) ลงไป 1 ความสูงแล้วเจอสิ่งกีดขวางก็ยืนที่ความสูงอีกครั้ง (ตำแหน่งที่ 5)

7) หมุนหัวองศาจาก 90 เป็น 0 และสังเกตระยะทางแล้วหันศีรษะไปที่ 180 องศาแล้วสังเกตระยะห่าง จากนั้นมุ่งหน้าไปที่ 90 องศา

8) อ้างอิงระยะทางด้านซ้ายและระยะทางด้านขวา เลี้ยวไปทางไกล

9) หลังจากเลี้ยวไปที่ด้านหน้าและไปที่ขั้นตอนที่ 2

ขั้นตอนที่ 21: วิดีโออิสระ

เปิดแอพและเชื่อมต่อหุ่นยนต์แล้วคลิกไปที่โหมดอัตโนมัติ (ผู้ชายในแอพเปลี่ยนเป็นหุ่นยนต์) ตอนนี้ดูการเคลื่อนไหว ก้าวไปข้างหน้า ดูสิ่งกีดขวาง และลดความสูงทีละขั้น แม้ว่าจะมีสิ่งกีดขวาง ยืนขึ้นแล้วเห็นซ้ายขวา ทางซ้ายผมใส่กระดาษลูกฟูก ด้านขวามีทางยาวเลี้ยวขวาแล้วเดินต่อไป

ขั้นตอนที่ 22: Baby Cheetah ใน RC Action

แม้จะผ่านโหมดอัตโนมัติก็ดีมาก เด็กชอบเล่นด้วยการควบคุม นี่คือวิดีโอบางส่วนที่มีการกระทำที่สนุกสนานของหุ่นยนต์ พูดสวัสดีโดยโชว์ขาและหัวเพิง การผสมสีส้มดำก็เหมือนทุกอย่าง ฉันวางแผนสำหรับฝาครอบด้านบนหลังจากแก้ไขส่วนหัวและการออกแบบแล้วเท่านั้น แต่เนื่องจากล็อคดาวน์ ฉันจึงไม่สามารถหาฝาครอบด้านบนได้ เมื่องานหน้าปกเสร็จ ฉันถ่ายรูปและอัพโหลดที่นี่

ขอบคุณที่ผ่านโครงการของฉัน

สนุกอีกมากมาย…………อย่าลืมคอมเมนต์ให้กำลังใจเพื่อนๆ

ผู้ตัดสินรางวัลในการประกวด Arduino 2020