Robot kroczący – Żaba 2.0

Robot kroczący – Żaba 2.0

Opublikowano 29 lipca 2017 2 1 960

 

Witam tym razem chcę Wam przedstawić projekt robota kroczącego opartego o serwa SG-90. Zainspirowałem się obudową BiPed ze strony Thingiverse.  Sam projekt jest banalnie prosty i opiera się głównie na obsłudze kilku serwomechanizmów.

1. Przygotowanie potrzebnych elementów:

1.1. Elektryczne:

  • Arduino Nano,
  • Arduino Uno,
  • Joystick Shield,
  • 4x servo SG-90
  • 2x NRF24L01 do sterowania bezprzewodowego,
  • stabilizator L7805CV,
  • 2x przełącznik,
  • 2 ogniwa odzyskane z baterii laptopowej 18650 lion,
  • goldpiny męskie proste w listwie,
  • 1x chińska płytka uniwersalna 5×7 cm.

1.2. Drukowane:

  • 1x Biped_Brackets – łączniki
  • 1x Biped_Feet_v2 – stopy
  • 1x Biped_Platform_v2 – platforma
  • dystansery różne rozmiary

1.3. Inne:

  • kilka śrub m3 10 mm, 16mm, 20 mm i 30 mm wraz z nakrętkami oraz podkładkami,
  • trochę przewodów, cyny i chęci do pracy.

1.4. Narzędzia:

  • lutownica,
  • śrubokręty,
  • trzecia ręka,
  • odsysacz do cyny,
  • ściągacz izolacji,
  • wiertarko-wkrętarka,
  • wiertła,
  • taśma dwustronna.

2. Drukowanie elementów 

Jeśli mamy przygotowany warsztat zaczynamy pracę. Najpierw trzeba oczywiście wydrukować wszystkie potrzebne elementy. Wszystkie potrzebne elementy są do pobrania w załączniku do tego artykułu.  Ja wydrukowałem elementy z PLA.

Zdjęcie 01. Prezentacja potrzebnych elementów do budowy robota.

3. Przygotowanie płyty głównej

To co każdy majsterkowicz lubi najbardziej, a ja uwielbiam czyli lutowanie. Poniżej znajduje się schemat poglądowy w jaki sposób połączyć ze sobą elementy.

 Zdjęcie 02. Schemat połączeń poszczególnych elementów

Ja przygotowałem to na płytce uniwersalnej, chińskiej 5×7 cm. Tutaj trudno jest mi wyjaśnić jak połączyć to krok po kroku. Na dole tego poradnika są filmy do archiwum z moich streamów gdzie lutuję tą płytkę. Każdy ma inny sposób na lutowanie. Ja najpierw lutuję główne elementy na płytce, a później za pomocą cyny lub przewodów łączę poszczególne elementy, wyprowadzenia. Dodatkowo obok stabilizatora L7805CV po stronie V Out można dodać dwa kondensatory ceramiczny i elektrolityczny. Całość prezentuje się jak na poniższym zdjęciu.

Zdjęcie 03. Widok mojej płytki od góryZdjęcie 04. Widok mojej płytki od dołu

4. Składanie robota

4.1. Przygotujmy stóp. Za pomocą taśmy dwustronnej wklejamy serwa w odpowiednie miejsca na stopie prawej i lepiej. Servo musi być tak przyklejonej jak na poniższym zdjęciu czyli oś mocowania musi być po wewnętrznej stronie stopy.

Zdjęcie 05. Prezentacja przygotowań do przymocowania serva

 Zdjęcie 06. Serva zamontowane do stóp 

4.2. Przygotowanie łączników. Łączniki mają domyślnie zaznaczone dwa miejsca na otwory. Jeden otwór służy do mocowania śruby do serva, drugi otwór to miejsca do przykręcenia łącznika do mocowania serva. Proponuję za pomocą śrub dołączonych do serva SG-90 zamocować łącznik i mocowanie serva. Wtedy wiemy gdzie wywiercić dodatkowe otwory. Powinno to wyglądać jak na poniższych zdjęciach.

 Zdjęcie 07. Łącznik prosto z drukarki, niebieski łącznik po zabawie z wiertarką 

Zdjęcie 08. Łącznik i mocowanie serva po zabawie z wiertarką
 Zdjęcie 09. Przygotowane łączniki do mocowania do podwozia

4.3. Przygotowanie podwozia. Do głównej podstawy podwozia wkładamy dwa serva SG-90. Należy je tak włożyć aby oś serva była po stronie otworów z tyłu podwozia. Jeśli serva nie pasują do przygotowanych mocować należy pobawić się trochę skalpelem i pilnikiem. Ja niestety tak miałem ale to zajmuję dosłownie chwilę. Całość będzie wyglądać jak na zdjęciu poniżej.

 Zdjęcie 10. Podwozie + serva

4.4. Mocujemy wszystko razem. Najpierw postarajmy się wyśrodkować serva. Możemy sobie pomóc Arduino i prostym programem do wyśrodkowania servo do pozycji około 85-90. Można też to zrobić ręcznie. Pamiętajmy że zakres ruchu serva to od 0 do 180 stopni. Tak czy inaczej servo po zamontowaniu łączników powinno być w pozycji środkowej. Najpierw łączniki montujemy do serv w podwoziu. Łączniki montujemy  tak aby zaokrąglona część na łączniku była od wewnętrznej podwozia i później też stopy. Montujemy stopu do łączników. Wszystko skręcamy śrubkami dołączonymi do serva, tymi najmniejszymi. Całość powinno wyglądać jak na zdjęciach poniżej. Możemy to też zrobić jak na zdjęciu 12.

 Zdjęcie 11. Łącznik zamontowany do serva w podwoziu.

 Zdjęcie 12. Łącznik zamontowany do serva i stopy bez podwozia. Wystarczy to tylko włożyć w podwozie i mamy wszystko zamocowane. Zdjęcie 13. Żaba stoi już na własnych nogach

Przydało by się przykręcić serva do podwozia. Radzę tutaj zdjąć z serv w podwoziu górną osłonę jak zrobiłem to na zdjęciu poniżej. Ułatwi to bardzo włożenie i przykręcenie śruby od strony przewodów wychodzących z serva. Ja przykręciłem na razie serva za pomocą jednej śruby. Drugą śrubę użyłem poprzez dystanser aby zamocować górne podwozie ale o tym  napisze w kolejnym punkcie.

 Zdjęcie 14. Delikatnie odkręć cztery śruby i zdejmij górną część serva.

 Zdjęcie 15. Bez problemu masz teraz dostęp do śruby od strony przewodów i możesz ją spokojnie włożyć i dokręcić.

4.5. Mocowanie płyty głównej do podwozia. Tutaj sprawa wygląda już raczej indywidualnie. Można przykleić na taśmę dwustroną. Można zrobić jak ja dokładając dodatkowe podwozie mając przy tym miejsce na zasilanie. Zacznijmy od górnej części podwozia. W elementach do wydrukowania zaznaczyłem że drukujemy 2x podwozie. Jest to podyktowane tym że zamocowałem jedno nad drugim tak aby częściowo zakryć serva i zrobić miejsce na zasilanie. Przyłożyłem ogniwo do podwozia górnego i wywierciłem odpowiednio otwory do mocowania dystanserów. Ja użyłem ogniwa jak na zdjęciu i przygotowałem następujące otwory. 

Zdjęcie 16. Prezentacja ogniwa którym zasilam robota oraz górnego podwozia.

Sprawa otworów pozostaje kwestią indywidualną. Wszystko zależy jak dużą płytę główną przygotujemy oraz jak poprowadzimy połączenia na niej. Ja kilka razy musiałem poprawić prowadzenie ścieżek aby śruby mocujące nie ocierały o elementy na płycie. Temu też płyta trzyma się na dwóch śrubach z tyłu robota, a przód płyty opiera się na dystanserach zaznaczonych na powyższym zdjęciu. Górną część podwozia montujemy za pomocą 4 śrub. Dwie śruby z tyłu robota i dwie mocowane przy servach z przodu. Całość wygląda jak na zdjęciach poniżej.

Zdjęcie 17. Prezentacja zmontowanego podwozia

Zdjęcie 18. Widok z prawej strony

Zdjęcie 19. Widok z lewej strony

Zdjęcie 20. Widok z przodu

4.6. Ostatnie co nam zostało do zrobienia to podpięcie serv w odpowiednie miejsca. Proponuję zrobić jak jest w programie. Servo lewa noga do A5, lewa stopa do A4, prawa noga do A2, prawa stopa do A1.

5. Pilot RC

Jak przygotować pilot wyjaśniłem w innym poradniku na majsterkowo dot. robota gąsienicowego więc nie będę tutaj tego powielał. LINK DO TEGO PORADNIKA PKT. 5.

6. Wgrywanie oprogramowania

Zakładam że jak posiadamy arduino to wiemy jak wgrać do niego wsad. Program jest tak przygotowany że jeśli zrobiliśmy wszystko ja na schemacie to nie powinniśmy nic w kodzie zmieniać. Podłączamy płytkę arduino nano i wgrywamy to co znajduje się w załączniku “program zaba”. Podłączamy arduino uno i wgrywamy to co znajduje się w załączniku “program pilota”. 

7. Podsumowanie

Pierwszy raz zdarzyło mi się zbudować coś takiego. Myślę w przyszłości bardziej dopracować tą konstrukcję. Widzę w niej pewne problemy które chciałbym zniwelować.  Robot lekko skręca w trakcie poruszania się do przodu.

 

Na portalu YouTube opublikowałem film prezentujący poruszanie się robota. 

Na moim kanale znajdziecie też filmy z archiwum streamów. Tego robota składałem w całości na żywo wraz z programowanie ale nie wszystkie streamy są w archiwum. Na poniższych filmach widać pewne etapy prac nad Żabą 2.0.

 

Dziękuję i pozdrawiam

 

 

 

Pliki załączone do artykułu:

Ocena: 4.92/5 (głosów: 12)

Podobne posty

2 komentarzy do “Robot kroczący – Żaba 2.0”

Odpowiedz

anuluj

Masz uwagi?