3D พิมพ์สี่เท่า: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

เป็นโครงการแรกของฉันที่มีการพิมพ์ 3 มิติ ฉันต้องการสร้าง Quadruped ราคาถูกพร้อมการดำเนินการทั้งหมด ฉันพบโครงการมากมายบนอินเทอร์เน็ตเกี่ยวกับสิ่งเดียวกัน แต่มีราคาแพงกว่า และในโครงการเหล่านี้ไม่ได้สอนเกี่ยวกับการออกแบบสี่เท้า? เนื่องจากฉันเป็นวิศวกรเครื่องกลรุ่นใหม่ หลักการเหล่านี้จึงสำคัญมาก เพราะทุกคนสามารถพิมพ์โมเดล 3 มิติที่มีอยู่แล้วและเรียกใช้โค้ดเดียวกันได้ แต่ไม่มีอะไรมีค่าได้เรียนรู้

ฉันได้ทำโปรเจ็กต์นี้ในช่วงปิดเทอมและจะเพิ่มการปรับปรุงเมื่อเวลาผ่านไป

ฉันได้อัปโหลดวิดีโอ คุณสามารถดาวน์โหลดและดู

ขั้นตอนที่ 1: การออกแบบแชสซี

แชสซีควรได้รับการออกแบบเพื่อให้แรงบิดสูงสุดที่ใช้กับมอเตอร์อยู่ในพิกัดของมอเตอร์

พารามิเตอร์หลักที่ต้องคำนึงถึงขณะออกแบบแชสซีคือ:

1. ความยาวโคนขา

2. ความยาวของกระดูกแข้ง

3. น้ำหนักโดยประมาณ (เก็บไว้ด้านบน)

4. จำเป็นต้องมีการฝึกปรือ

เนื่องจากเป็นฮาร์ดแวร์ที่ต้องผ่านการฝึกฝนอย่างเพียงพอ ฉันเคยใช้สกรูต๊าปตัวเองทุกที่ การออกแบบของฉันจึงมีเธรดอยู่ในนั้น และการทำเส้นเล็ก ๆ ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิตินั้นไม่ใช่ความคิดที่ดี คุณอาจต้องพิมพ์ชิ้นส่วนเล็กๆ ก่อน เพื่อตรวจสอบช่องว่างก่อนตัดขั้นสุดท้าย ขั้นตอนนี้จำเป็นเฉพาะเมื่อคุณไม่มีประสบการณ์เพียงพอเช่นฉัน

แชสซีได้รับการออกแบบบน Solid Works 2017-18 ลิงค์สำหรับสิ่งเดียวกันคือ:

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

หากคุณต้องการควบคุมการเคลื่อนไหวของสัตว์สี่เท้าได้ดียิ่งขึ้น การออกแบบท่าเดินควรนำมาไว้ในสมการด้วย เนื่องจากเป็นโครงการแรกของฉัน ฉันจึงรู้เรื่องนี้ในภายหลัง

ขั้นตอนที่ 2: การพิมพ์ 3 มิติของแชสซี

I 3D พิมพ์แชสซีใน PLA (Poly Lactic Acid) ทรายชิ้นส่วนเพื่อให้ได้ช่องว่างที่เพียงพอ จากนั้นประกอบชิ้นส่วนทั้งหมดด้วยเซอร์โวตามที่ออกแบบไว้ โปรดทราบว่าเซอร์โวทั้งหมดของคุณเป็นผู้ผลิตรายเดียวกัน เนื่องจากผู้ผลิตหลายรายอาจมีการออกแบบที่แตกต่างกัน สิ่งนี้เกิดขึ้นกับฉัน ดังนั้นตรวจสอบก่อนถึงมือ

ขั้นตอนที่ 3: วงจรสำหรับการใช้งาน

ฉันใช้ Arduino UNO และตัวควบคุมเซอร์โว 16 แชนเนลสำหรับบอทของฉัน คุณสามารถค้นหาได้ทางออนไลน์อย่างง่ายดาย เชื่อมต่อหมุดตามลำดับ คุณต้องเขียนการเชื่อมต่อของเซอร์โวพินกับพินใด มิฉะนั้นจะเกิดความสับสนในภายหลัง มัดสายไฟเข้าด้วยกัน และเราพร้อมที่จะไป

สำหรับแบตเตอรี่ ฉันได้จัดหาเซลล์ LiPo สองเซลล์ (3.7V) ที่มีการจ่ายกระแสไฟสูง ฉันได้เชื่อมต่อพวกมันแบบขนานเนื่องจากอินพุตสูงสุดของเซอร์โวคือ 5v

ขั้นตอนที่ 4: การเข้ารหัส Quadruped

แม้ว่ามันอาจจะดูยากในตอนเริ่มต้น แต่มันจะง่ายขึ้นในภายหลัง สิ่งที่คุณต้องจำไว้ในขณะที่เขียนโค้ดคือการออกแบบการเดิน จำสิ่งต่อไปนี้:

1. ตลอดเวลา จุดศูนย์ถ่วงของสัตว์สี่เท้าต้องอยู่ภายในบริเวณที่เกิดจากขาของคุณ

2. มุมจะต้องนำมาจากชุดอ้างอิง ขึ้นอยู่กับการออกแบบของคุณและวิธีที่คุณต้องการขยับขา

3. ฉันใช้เซอร์โว 180 องศาไม่ใช่มอเตอร์เกียร์ ดังนั้นคุณต้องตรวจสอบในขณะที่คุณกำลังซ่อมเซอร์โวอยู่

เกี่ยวกับคำอธิบายของรหัส ลิงค์นี้จะพอเพียง:

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

นี่คือรหัสของฉัน

ขั้นตอนที่ 5: การคำนวณทางเรขาคณิต

มุมคำนวณโดยตรีโกณมิติ:

1. คุณต้องหาความยาวขา 2D ก่อน

2. จากนั้นตรวจสอบความสูงของบอทของคุณ

ด้วยข้อจำกัดทั้งสองนี้ คุณสามารถคำนวณมุมสำหรับเซอร์โวของคุณได้อย่างง่ายดาย

เขียน ฉันได้เขียนโค้ดเพื่อก้าวไปข้างหน้า ฉันจะอัปเดตรหัสในภายหลังเมื่อฉันติดตามอีกครั้ง

ขั้นตอนที่ 6: การปรับปรุงเพิ่มเติม

ฉันจะเพิ่มโมดูลบลูทู ธ (BLE) สำหรับการควบคุมบอทจากโทรศัพท์

ขอบคุณสำหรับการดูโครงการของฉัน ยินดีต้อนรับข้อสงสัยใด ๆ