Heutzutage erinnern sich leider nur wenige Menschen daran, dass es 2005 die Chemical Brothers gab und sie ein wunderbares Video hatten – Believe, in dem eine Roboterhand den Helden des Videos durch die Stadt jagte.

Dann hatte ich einen Traum. Damals unrealistisch, da ich von Elektronik nicht die geringste Ahnung hatte. Aber ich wollte glauben – glauben. 10 Jahre sind vergangen, und erst gestern habe ich es zum ersten Mal geschafft, meinen eigenen Roboterarm zusammenzubauen, ihn in Betrieb zu nehmen, ihn dann zu zerbrechen, zu reparieren und wieder in Betrieb zu nehmen und nebenbei Freunde zu finden und Selbstvertrauen zu gewinnen in meinen eigenen Fähigkeiten.

Achtung, es gibt Spoiler unter dem Schnitt!

Alles begann mit (Hallo, Meister Keith, und vielen Dank, dass Sie mir erlaubt haben, auf Ihrem Blog zu schreiben!), das fast sofort nach diesem Artikel über Habré gefunden und ausgewählt wurde. Auf der Website heißt es, dass sogar ein 8-jähriges Kind einen Roboter zusammenbauen kann – warum bin ich schlechter? Ich versuche es gerade auf die gleiche Weise.

Zuerst herrschte Paranoia

Was dem Spielzeug im Gedächtnis geblieben ist, ist daher:

• Wird das Plastik in Ihren Händen brechen und zerbröckeln?
• Passen die Teile locker?
• Werden im Set nicht alle Teile enthalten sein?
• Wird die zusammengebaute Struktur zerbrechlich und kurzlebig sein?

• Einige Teile müssen mit einer Feile nachbearbeitet werden.
• Und einige Teile werden einfach nicht im Set enthalten sein
• Und ein anderer Teil wird zunächst nicht funktionieren, er muss geändert werden

Die Details des Designers passen nicht nur perfekt zusammen, sondern auch die Tatsache, dass Die Details sind kaum zu verwechseln. Stimmt, mit deutscher Pedanterie die Schöpfer Legen Sie genau so viele Schrauben beiseite wie nötig Daher ist es unerwünscht, beim Zusammenbau des Roboters Schrauben auf dem Boden zu verlieren oder zu verwechseln, „was wohin gehört“.

Technische Eigenschaften:

Länge: 228 mm
Höhe: 380 mm
Breite: 160 mm
Montagegewicht: 658 gr.

Ernährung: 4 D-Batterien
Gewicht der gehobenen Gegenstände: bis zu 100 g
Hintergrundbeleuchtung: 1 LED
Steuerungstyp: kabelgebundene Fernbedienung
Geschätzte Bauzeit: 6 Stunden
Bewegung: 5 Bürstenmotoren
Schutz der Struktur beim Umzug: Ratsche

Mobilität:
Erfassungsmechanismus: 0-1,77""
Handgelenkbewegung: innerhalb von 120 Grad
Ellenbogenbewegung: innerhalb von 300 Grad
Schulterbewegung: innerhalb von 180 Grad
Rotation auf der Plattform: innerhalb von 270 Grad

Du wirst brauchen:

• extra lange Zange (ohne geht es nicht)
• Seitenschneider (kann durch ein Papiermesser, eine Schere ersetzt werden)
• Kreuzschlitzschraubendreher
• 4 D-Batterien

Wichtig! Über kleine Details

Bolzen und Schrauben mit gleicher Funktion, aber unterschiedlicher Länge sind in der Anleitung deutlich angegeben, z. B. auf mittleres Foto Unten sehen wir die Schrauben P11 und P13. Oder vielleicht P14 – nun ja, das heißt, ich verwirre sie wieder einmal. =)

Man kann sie unterscheiden: Die Anleitung gibt an, welches wie viele Millimeter hat. Aber erstens sitzt man nicht mit einem Messschieber da (vor allem, wenn man 8 Jahre alt ist und/oder einfach keinen hat), und zweitens kann man sie letztlich nur unterscheiden, wenn man sie daneben stellt einander, was vielleicht nicht sofort passiert, kam mir in den Sinn (ist mir nicht in den Sinn gekommen, hehe).

Deshalb warne ich Sie im Voraus, wenn Sie sich dazu entschließen, diesen oder einen ähnlichen Roboter selbst zu bauen. Hier ist ein Hinweis:

• oder schauen Sie sich die Befestigungselemente vorab genauer an;
• Oder kaufen Sie sich weitere kleine Schrauben, selbstschneidende Schrauben und Bolzen, um sich keine Sorgen zu machen.

Werfen Sie außerdem niemals etwas weg, bevor Sie mit dem Zusammenbau fertig sind. Auf dem unteren Foto in der Mitte befindet sich zwischen zwei Körperteilen des „Kopfes“ des Roboters ein kleiner Ring, der zusammen mit anderen „Abfällen“ fast im Müll gelandet wäre. Und das ist übrigens eine Halterung für eine LED-Taschenlampe im „Kopf“ des Greifmechanismus.

Build-Prozess

Die Teile lassen sich recht leicht abbeißen und müssen nicht gereinigt werden, aber mir gefiel die Idee, jedes Teil mit einem Pappmesser und einer Schere zu bearbeiten, obwohl dies nicht notwendig ist.

Der Aufbau beginnt mit vier der fünf mitgelieferten Motoren, deren Zusammenbau eine wahre Freude ist: Ich liebe Getriebemechanismen einfach.

Wir fanden die Motoren ordentlich verpackt und „klebten“ aneinander – machen Sie sich bereit, die Frage des Kindes zu beantworten, warum Kommutatormotoren magnetisch sind (Sie können dies sofort in den Kommentaren tun! :)

Wichtig: in 3 von 5 Motorgehäusen, die Sie benötigen Die Muttern an den Seiten versenken- In Zukunft werden wir die Körper beim Zusammenbau des Arms darauf platzieren. Seitenmuttern werden nicht nur im Motor benötigt, der die Basis der Plattform bildet, sondern um sich später nicht daran zu erinnern, welcher Körper wohin gehört, ist es besser, die Muttern in jedem der vier gelben Körper gleichzeitig zu vergraben. Nur für diesen Vorgang benötigen Sie eine Zange, sie wird später nicht mehr benötigt.

Nach ca. 30-40 Minuten war jeder der 4 Motoren mit einem eigenen Getriebe und Gehäuse ausgestattet. Alles zusammenzustellen ist nicht schwieriger als das Zusammenstellen einer Kinderüberraschung in der Kindheit, nur viel interessanter. Frage zur Pflege anhand des Fotos oben: Drei der vier Abtriebsräder sind schwarz, wo ist das weiße? Aus seinem Gehäuse sollten blaue und schwarze Drähte herauskommen. Es steht alles in der Anleitung, aber ich denke, es lohnt sich, noch einmal darauf zu achten.

Nachdem Sie alle Motoren außer dem „Kopf“ in Ihren Händen haben, beginnen Sie mit dem Zusammenbau der Plattform, auf der unser Roboter stehen wird. Zu diesem Zeitpunkt wurde mir klar, dass ich mit Schrauben und Schrauben vorsichtiger umgehen musste: Wie Sie auf dem Foto oben sehen können, fehlten mir zwei Schrauben, um die Motoren mithilfe der Seitenmuttern aneinander zu befestigen – sie waren bereits vorhanden in die Tiefe der bereits montierten Plattform eingeschraubt. Ich musste improvisieren.

Wenn die Plattform und der Hauptteil des Arms zusammengebaut sind, werden Sie in der Anleitung aufgefordert, mit dem Zusammenbau des Greifmechanismus fortzufahren, wo dieser fertig ist kleine Teile und bewegliche Teile - das Interessanteste!

Aber ich muss sagen, dass hier die Spoiler enden und das Video beginnt, da ich zu einem Treffen mit einem Freund musste und den Roboter mitnehmen musste, was ich nicht rechtzeitig fertigstellen konnte.

Wie man mit Hilfe eines Roboters zum Mittelpunkt der Party wird

Der Roboter erwachte in unseren Händen zum Leben, sobald wir mit dem Zusammenbau fertig waren. Leider kann ich Ihnen unsere Freude nicht in Worte fassen, aber ich denke, dass mich viele hier verstehen werden. Wenn eine von Ihnen selbst zusammengestellte Struktur plötzlich ein erfülltes Leben führt, ist das ein Nervenkitzel!

Wir merkten, dass wir schrecklich hungrig waren und gingen essen. Es war nicht mehr weit, also trugen wir den Roboter in unseren Händen. Und dann erwartete uns noch eine angenehme Überraschung: Robotik ist nicht nur spannend. Es bringt die Menschen auch näher zusammen. Sobald wir uns an den Tisch setzten, waren wir von Menschen umgeben, die den Roboter kennenlernen und selbst einen bauen wollten. Am liebsten begrüßten die Kinder den Roboter „bei den Tentakeln“, weil er sich wirklich so verhält, als wäre er lebendig, und vor allem ist es eine Hand! In einem Wort, Die Grundprinzipien der Animatronik wurden von den Benutzern intuitiv beherrscht. So sah es aus:

Fehlerbehebung

Nachdem wir beschlossen hatten, den Arm mit maximaler Amplitude zu bewegen, gelang es uns, ein charakteristisches Knistern und einen Funktionsausfall des motorischen Mechanismus im Ellenbogen zu erzielen. Zuerst hat es mich verärgert: Na ja, neues Spielzeug, gerade zusammengebaut - und funktioniert nicht mehr.

Aber dann dämmerte es mir: Wenn man es einfach selbst sammelte, welchen Sinn hatte es dann? =) Ich kenne die Zahnräder im Inneren des Gehäuses sehr gut, und um zu verstehen, ob der Motor selbst kaputt ist oder ob das Gehäuse einfach nicht gut genug befestigt war, können Sie es laden, ohne den Motor von der Platine zu entfernen, und sehen, ob das funktioniert Klicken geht weiter.

Hier habe ich es geschafft, mich zu fühlen hiermit Robo-Meister!

Nach sorgfältiger Demontage des „Ellenbogengelenks“ konnte festgestellt werden, dass der Motor ohne Last reibungslos läuft. Das Gehäuse zerfiel, eine der Schrauben fiel hinein (weil sie vom Motor magnetisiert wurde), und wenn wir den Betrieb fortgesetzt hätten, wären die Zahnräder beschädigt worden – beim Zerlegen wurde ein charakteristisches „Pulver“ aus abgenutztem Kunststoff gefunden auf sie.

Sehr praktisch ist, dass der Roboter nicht komplett zerlegt werden musste. Und es ist wirklich cool, dass die Panne auf eine nicht ganz genaue Montage an dieser Stelle zurückzuführen ist und nicht auf irgendwelche Fabrikschwierigkeiten: Sie wurden in meinem Bausatz überhaupt nicht gefunden.

Beratung: Halten Sie zum ersten Mal nach der Montage einen Schraubenzieher und eine Zange bereit – sie können sich als nützlich erweisen.

Was kann dank dieses Sets gelehrt werden?

Ich habe nicht nur gefunden gemeinsame Themen Ich konnte nicht nur mit völlig Fremden kommunizieren, sondern schaffte es auch, das Spielzeug nicht nur selbst zusammenzubauen, sondern auch selbst zu reparieren! Deshalb habe ich keinen Zweifel: Mit meinem Roboter wird immer alles in Ordnung sein. Und das ist ein sehr angenehmes Gefühl, wenn es um die Lieblingssachen geht.

Wir leben in einer Welt, in der wir schrecklich abhängig sind von Verkäufern, Lieferanten, Servicemitarbeitern und der Verfügbarkeit von Freizeit und Geld. Wenn Sie wissen, wie man fast nichts macht, müssen Sie für alles bezahlen und höchstwahrscheinlich zu viel bezahlen. Die Fähigkeit, ein Spielzeug selbst zu reparieren, weil man weiß, wie jedes Teil davon funktioniert, ist unbezahlbar. Lassen Sie das Kind so viel Selbstvertrauen haben.

Ergebnisse

• Der gemäß den Anweisungen zusammengebaute Roboter erforderte kein Debuggen und startete sofort
• Die Details sind kaum zu verwechseln
• Strenge Katalogisierung und Verfügbarkeit von Teilen
• Anweisungen, die Sie nicht lesen müssen (nur Bilder)
• Keine nennenswerten Rückschläge und Lücken in den Strukturen
• Einfache Montage
• Einfache Vorbeugung und Reparatur
• Zu guter Letzt: Sie bauen Ihr Spielzeug selbst zusammen, philippinische Kinder arbeiten nicht für Sie

• Weitere Verbindungselemente auf Lager
• Teile und Ersatzteile dafür, damit diese bei Bedarf ausgetauscht werden können
• Mehr Roboter, anders und komplexer
• Ideen, was verbessert/hinzugefügt/entfernt werden kann – kurz gesagt, das Spiel endet nicht mit dem Zusammenbau! Ich möchte unbedingt, dass es weitergeht!

Aus diesem Baukasten einen Roboter zusammenzubauen ist nicht schwieriger als ein Puzzle oder eine Kinderüberraschung, nur das Ergebnis ist viel größer und hat bei uns und unseren Mitmenschen einen Sturm der Emotionen ausgelöst. Tolles Set, danke

Es imitiert perfekt echte Lebewesen, die mit uns auf unserem Planeten leben. Die Herstellung eines solchen Roboters ist nicht schwierig, aber Sie müssen Lust und einige Fähigkeiten im Bereich der Elektronik haben.

Materialien und Werkzeuge:
- ein Stück Kupferdraht;
- zwei AA-Batteriehalter;
- zwei monolithische Keramikkondensator jeweils 0,22 mF;
- ein Widerstand mit einem Nennwert von 3,3 M;
- 74НСТ240 Oktal-Inverter-Chip für acht Kanäle (einer);
- 20-poliger DIP 74ХХ240 oder 74ХХ245 (eins);
- Servomotor (eins);
- schalten;
- ein Kunststoffzahnrad;
- Kabelverbinder.

Herstellungsprozess:

Schritt eins. Ausrüstungsvorbereitung
Sie müssen ein Plastikzahnrad nehmen und es in zwei gleiche Teile schneiden. Dann müssen Sie das Horn entfernen und es mit Klebstoff an einem Halbkreis befestigen.

Auch in dieser Phase benötigen Sie Plastikstrohhalm Mit einem geeigneten Durchmesser muss es auf den Halbkreis geklebt werden. Anschließend wird das Servomotorhorn an seinem ursprünglichen Platz platziert. Anschließend müssen Sie ein Kunststoffrohr auf den Kupferdraht stecken. Zu diesem Zeitpunkt können die Arbeiten als abgeschlossen betrachtet werden.

Sie müssen einen solchen Roboter starten ebene Fläche. Um ein Verrutschen seiner Beine zu verhindern, können Sie an den Enden Cambrics anbringen.

Mikrocontroller ermöglichen mit einer geringen Anzahl zusätzlicher Teile die Steuerung recht komplexer Mechanismen – Förderbänder, Automatisierung und andere Module. Aber in diesem Fall handelt es sich um einen einfachen Laufroboter-Spielzeug, bei dem die gesamte Steuereinheit auf ein kleines Brett passt. Dieser Hexapod wurde ursprünglich so einfach wie möglich und ohne großen Aufwand konzipiert Zusatzmodule und Blöcke. Das gesamte Gehirn ist auf einem PIC16F887-Mikrocontroller montiert, der von drei zylindrischen angetrieben wird Lithium-Ionen-Batterien von einem Laptop, TowerPro SG90-Servomotoren. Die den Servos zugeführte Spannung beträgt 4,8 V (da sie mit einer Spannung von 4,8-6 V betrieben werden). Im Bauch des Roboters befinden sich nicht nur Batterien, sondern auch ein einstellbarer Spannungsstabilisator beim LD1084, der 4,8 V liefert, die Mikroschaltung selbst ist auf einem kleinen Heizkörper verbaut, der sich zwar nicht stark erwärmt, aber sicherheitshalber Auf der Seite bläst der Kühler darauf, da sich im Inneren ein kleiner Innenraum befindet. Der Roboter wird von einer selbstgebauten Fernbedienung über einen Bluetooth-Funkkanal gesteuert, er kann auch von einem Computer oder Smartphone aus gesteuert werden. Die Fernbedienung ist auf PIC16F873A gefertigt, das Bluetooth-Modul ist fertig, Modell HC-05. Die Batterie für die Fernbedienung wurde entnommen Mobiltelefon, bei 4,2 V. Der Zeitaufwand für die Entwicklung dieses Laufroboters beträgt von der Idee bis zum Ergebnis etwa 1,5 Monate.

Foto des fertigen Roboters

Lauflernwagen aus Büroklammern und einem Motor sind nicht nur selbstgemachtes Spielzeug, sondern auch ein ganzes Arsenal an technischen Techniken und ingenieurwissenschaftlichem Denken.

Einen solchen Roboter mit eigenen Händen zu bauen ist nicht nur interessant, sondern fördert auch die Feinmotorik der Finger und wird für ein Kind eine Offenbarung sein – schließlich entsteht ein echter Laufroboter aus dem Nichts!

Um mit Ihren eigenen Händen einen einfachen Arbeitsroboter aus gewöhnlichen Büroklammern zusammenzubauen, benötigen Sie mehrere einfache und leicht zugängliche Materialien. Dies sind zum einen die Metallklammern selbst sowie ein kleines Werkzeugset. Die Werkzeuge, die Sie benötigen, sind ein Lötkolben, Lötzinn, eine Zange, ein Drahtschneider, eine Rundzange und auch eine kleine Elektromotor mit Getriebe und Batterie dafür.

Zuerst müssen Sie aus einer langen und dicken Büroklammer einen Stützrahmen herstellen, das heißt, ihn zu einem Rechteck biegen und seine Enden sicher mit Lot verlöten. Auf diesem Rahmen werden während des Montageprozesses Teile und Elemente des Roboters montiert.

Als nächstes müssen Sie Schlaufen herstellen, an denen die Beine des Roboters befestigt werden. Sie müssen mit einem Lötkolben an den rechteckigen Rahmen gelötet werden. Anschließend werden aus Büroklammern die kleinen Beine des Laufroboters gebastelt. In diesem Fall empfiehlt es sich, zunächst die komplexen Vorderbeine zu montieren und dann den Rest.

Nachdem Sie die Gliedmaßen des Roboters zusammengebaut haben, müssen Sie mit der Herstellung der Kurbelwelle beginnen. Die Klemme dafür muss stark und absolut eben sein.

Die Kurbelwelle sollte sorgfältig mit einer Zange und einer Rundzange vorbereitet werden. Wenn die Welle fertig ist, sollte sie vorsichtig auf das Motorzahnrad aufgesetzt werden. Anschließend werden spezielle Pleuelstangen hergestellt, die die Beine des Roboters mit der Kurbelwelle verbinden. Anschließend wird das Zahnrad mit der Kurbelwelle verlötet.

Anschließend werden eine Batterie und ein Schalter am Roboterrahmen installiert. Wenn alles richtig gemacht ist, beginnt der Roboter zu laufen.

Hier finden Sie eine Videoanleitung, wie Sie mit Ihren eigenen Händen einen selbstgebauten Laufroboter aus Büroklammern herstellen. Sehen Sie sich diese an, wenn Sie etwas aus dem Artikel nicht verstehen.

Laufroboter sind eine Klasse von Robotern, die die Bewegung von Tieren oder Insekten nachahmen. Typischerweise nutzen Roboter zur Fortbewegung mechanische Beine. Die Fortbewegung mit Hilfe der Beine hat eine Millionen Jahre alte Geschichte. Im Gegensatz dazu begann die Geschichte der Bewegung mit Hilfe des Rades vor 10.000 bis 7.000 Jahren. Das Fahren mit Rädern ist recht effektiv, erfordert jedoch relativ glatte Straßen. Schauen Sie sich einfach ein Luftbild einer Stadt oder ihrer Vororte an, um ein Netz miteinander verflochtener Straßen zu erkennen.

Laufroboter können sich über unwegsames Gelände bewegen, das für herkömmliche Radfahrzeuge unzugänglich ist. Laufroboter werden normalerweise für einen ähnlichen Zweck entwickelt.

Fortschrittliche Laufroboter ahmen die Bewegungen von Insekten, Krebstieren und manchmal auch Menschen nach. Zweibeinige Roboterkonstruktionen sind selten, da ihre Implementierung komplexe technische Lösungen erfordert. Ich habe vor, das Bipedal-Roboter-Projekt in meinem nächsten Buch mit dem vorläufigen Titel zu untersuchen Pic-Robotik. In diesem Kapitel werden wir einen sechsbeinigen Laufroboter bauen.

Anhand eines Modells mit sechs Beinen können wir den berühmten Dreibeingang, also mit Unterstützung auf drei Beinen, demonstrieren, den die meisten Lebewesen verwenden. In den folgenden Abbildungen zeigt der dunkle Kreis an, dass der Fuß fest auf dem Boden steht und das Gewicht des Lebewesens trägt. Ein heller Kreis bedeutet, dass das Bein angehoben und in Bewegung ist.

In Abb. Abbildung 11.1 zeigt, dass wir uns in der „stehenden“ Position befinden. Alle Füße ruhen auf dem Boden. Aus der Position des „Stehens“ heraus entscheidet sich unser Wesen, vorwärts zu gehen. Um einen Schritt zu machen, hebt es drei seiner Beine an (siehe helle Kreise in Abbildung 11.2) und verlagert sein Gewicht auf die drei verbleibenden Beine (dunkle Kreise). Beachten Sie, dass die Beine, die das Gewicht tragen (dunkle Kreise), in der Form eines Stativs (Dreiecks) angeordnet sind. Diese Position ist stabil und unser Wesen kann nicht fallen. Die anderen drei Beine (offene Kreise) können sich vorwärts bewegen und tun dies auch. In Abb. Abbildung 11.3 zeigt den Bewegungsmoment der angehobenen Beine. An diesem Punkt verlagert sich das Gewicht der Kreatur von stationären auf bewegliche Beine (siehe Abbildung 11.4). Beachten Sie, dass das Gewicht der Kreatur immer noch durch die dreieckige Anordnung der Stützbeine getragen wird. Dann werden die anderen drei Beine auf die gleiche Weise neu angeordnet und der Zyklus wiederholt sich. Diese Transportart heißt Stativgang, da das Gewicht des Körpers des Lebewesens jederzeit durch die dreieckige Stellung der Standbeine getragen wird.

Reis. 11.1. Dreibeiniger Gang. Ausgangsposition

Reis. 11.2. Dreibeiniger Gang, erster Schritt nach vorne

Reis. 11.3. Dreibeiniger Gang, zweite Bewegung, Schwerpunktverlagerung

Reis. 11.4. Dreibeiniger Gang, dritter Satz

Es gibt viele Modelle kleiner aufziehbarer Laufspielzeuge. Diese Spielzeug-„Fußgänger“ bewegen ihre Beine mithilfe von Nockenmechanismen auf und ab und vor und zurück. Obwohl solche Konstruktionen durchaus zum „Gehen“ fähig sind und einige dies recht flink tun, ist es unser Ziel, einen Laufroboter zu entwickeln, der keine Nockenmechanismen zur Simulation von Schrittbewegungen verwendet.

Wir werden einen Roboter bauen, der einen Stativgang simuliert. Der in diesem Kapitel beschriebene Roboter benötigt zum Bewegen drei Servos. Es gibt weitere sechs- und vierbeinige Modelle von Laufrobotern, die größere Freiheitsgrade der Beine erfordern. Dementsprechend erfordert das Vorhandensein von mehr Freiheitsgraden mehr Kontrollmechanismen für jedes der Beine. Werden hierfür Servomotoren eingesetzt, sind pro Bein zwei, drei oder sogar vier Motoren erforderlich.

Die Notwendigkeit einer solchen Anzahl von Servomotoren (Antrieben) ergibt sich aus der Tatsache, dass mindestens zwei Freiheitsgrade erforderlich sind. Einer dient zum Absenken und Anheben des Beins, der andere zum Hin- und Herbewegen.

Der Laufroboter, den wir herstellen werden, ist ein Kompromiss in Design und Design und benötigt nur drei Servos. Aber auch in diesem Fall sorgt es für Bewegung im Stativgang. Unser Design verwendet drei leichte HS300-Servomotoren (Drehmoment 1,3 kgf) und einen 16F84-04-Mikrocontroller.

Bevor wir mit dem Bau des Roboters beginnen, schauen wir uns den fertigen Roboter an, der in Abb. 11.5 und analysieren Sie, wie sich der Roboter bewegt. Der in dieser Konstruktion verwendete Dreibeingang ist nicht der einzig mögliche.

Reis. 11.5. Der sechsbeinige Spaziergänger ist bereit für einen Spaziergang

An der Vorderseite des Roboters sind zwei Servomotoren angebracht. Jeder der Servomotoren steuert die Bewegung der Vorder- und Hinterbeine auf der entsprechenden Seite des Roboters. Das Vorderbein ist direkt am Rotor des Servomotors befestigt und kann hin und her geschwenkt werden. Das Hinterbein ist über eine Stange mit dem Vorderbein verbunden. Durch den Zug folgt das Hinterbein der Hin- und Herbewegung des Vorderbeins. Die beiden zentralen Beine werden von einem dritten Servomotor gesteuert. Dieser Servomotor dreht die zentralen Beine entlang der Längsachse in einem Winkel von 20° bis 30° im und gegen den Uhrzeigersinn, wodurch der Roboter nach rechts oder links geneigt wird.

Anhand der Informationen über den Beinantriebsmechanismus werden wir nun untersuchen, wie sich unser Roboter bewegen wird. Schauen wir uns Abb. an. 11.6. Wir beginnen in der Ruheposition. Jeder Kreis markiert die Position eines Beins. Wie im vorherigen Fall zeigen dunkle Kreise die Position der Stützbeine. Beachten Sie, dass die Mittelbeine in der Ruheposition keine Stützbeine sind. Diese Beine sind 3 mm kürzer als die Vorder- und Hinterbeine.

Reis. 11.6. Phasen der Hexapod-Bewegung

In Position A sind die zentralen Beine im Uhrzeigersinn um etwa 20° aus der Mittelposition gedreht. Dadurch neigt sich der Roboter nach rechts. In dieser Position wird das Gewicht des Roboters von den rechten Vorder- und Hinterbeinen sowie dem linken Mittelbein getragen. Dies ist die oben beschriebene Standard-Stativposition. Da die linken Vorder- und linken Hinterbeine „in der Luft“ sind, können sie nach vorne bewegt werden, wie in Abb. 11.6, Position B dargestellt.

In Position C drehen sich die zentralen Beine gegen den Uhrzeigersinn in einem Winkel von etwa 20° aus der Mittelposition. Dadurch neigt sich der Roboter nach links. In dieser Position wird das Gewicht des Roboters auf die linken Vorder- und Hinterbeine sowie das rechte verteilt Mittelbein. Jetzt tragen die rechten Vorder- und Hinterbeine keine Last und können nach vorne bewegt werden, wie in Pos. D Abb. 11.6.

In Position E kehren die Mittelbeine in die Mittelposition zurück. In dieser Position „steht“ der Roboter aufrecht und verlässt sich nur auf seine Vorder- und Hinterbeine. In Position F bewegen sich die Vorder- und Hinterbeine gleichzeitig nach hinten bzw. der Roboter vorwärts. Dann wird der Bewegungszyklus wiederholt.

Dies war die erste Gehmethode, die ich zu reproduzieren versuchte, und dieses System funktioniert. Sie können andere Modelle von Laufmustern entwickeln, verbessern und konstruieren, mit denen Sie experimentieren können. Ich überlasse es Ihnen, Wege zu finden, wie Sie rückwärts gehen (rückwärts gehen) und nach rechts und links abbiegen können. Ich werde diesen Roboter weiter verbessern, indem ich Sensoren für Wände und Hindernisse sowie Möglichkeiten zum Rückwärtsfahren und Drehen hinzufüge.

Als Basis für den „Körper“ des Roboters habe ich ein Aluminiumblech mit den Maßen 200x75x0,8 mm genommen. Die Servomotoren sind an der Vorderseite der Platte befestigt (siehe Abbildung 11.7). Die Markierungen der Löcher für die Servomotoren sollten aus der Zeichnung kopiert und auf ein Aluminiumblech übertragen werden. Durch ein solches Kopieren wird die Genauigkeit der Position der Löcher für die Montage der Servomotoren sichergestellt. Etwas dahinter liegen vier Löcher mit einem Durchmesser von 4,3 mm Mittellinie und sind für den Anbau des zentralen Stellmotors vorgesehen. Diese vier Löcher sind zum rechten Rand versetzt. Dies muss so erfolgen, dass der Flansch des zentralen Stellmotors genau in der Mitte des „Körpers“ liegt. Zwei hintere Löcher dienen der beweglichen Befestigung der Hinterbeine.

Reis. 11.7. Die Basis des „Körpers“

Um die Mittelpunkte der Bohrlöcher zu markieren, müssen Sie einen Körner verwenden. Andernfalls kann es beim Bohren von Löchern dazu kommen, dass der Bohrer „wegfliegt“. Wenn Sie keinen Schlag haben, können Sie als guten Ersatz einen scharfen Nagel verwenden.

Die Beine des Roboters bestehen aus 12 mm breitem und 3 mm dickem Aluminiumband (siehe Abb. 11.8). In die Vorderbeine sind vier Löcher gebohrt. In die Hinterbeine sind zwei Löcher gebohrt: eines für die bewegliche Befestigung und das andere für die Befestigung der Stange. Bitte beachten Sie, dass die Hinterbeine 6 mm kürzer sind als die Vorderbeine. Dies liegt daran, dass die Höhe des Servomotorflansches, an dem die Vorderbeine befestigt sind, über dem allgemeinen Niveau der Platte berücksichtigt werden muss. Durch die Verkürzung der Hinterbeine wird die Plattform nivelliert.

Reis. 11.8. Vorder- und Hinterbeindesign

Nachdem Sie die erforderlichen Löcher gebohrt haben, müssen Sie den Aluminiumstreifen entlang biegen in der erforderlichen Form. Spannen Sie die Leiste seitlich der Bohrlöcher im Abstand von 70 mm in einen Schraubstock ein. Drücken Sie die Platte nach unten und biegen Sie sie im 90°-Winkel. Am besten drücken Sie die Platte direkt neben die Schraubstockbacken. In diesem Fall biegt sich die Platte in einem Winkel von 90°, ohne dass die Gefahr besteht, dass der „unterste“ Teil des Beins verbogen wird.

Die Mittelbeine bestehen aus einem Stück Aluminium (siehe Abb. 11.9). Bei der Befestigung am Roboter sind die Mittelbeine 3 mm kürzer als die Vorder- und Hinterbeine. In der Mittelstellung berühren sie daher nicht den Boden. Diese Beine dienen dazu, den Roboter nach rechts und links zu neigen. Wenn sich der zentrale Servomotor dreht, neigen die Beine den Roboter in einem Winkel von etwa ±20°.

Reis. 11.9. Mittelbeine

Bei der Herstellung der Mittelbeine werden zunächst drei zentrale Löcher für den Servomotorflansch in einen Aluminiumstreifen mit den Maßen 3x12x235 mm gebohrt. Dann wird der Aluminiumstreifen in einem Schraubstock befestigt und die Backen des Schraubstocks entlang der Oberkante sollten den Streifen in einem Abstand von 20 mm von der Streifenmitte fixieren. Klemmen Sie den Streifen mit einer Zange etwa 12 mm von der Oberkante des Schraubstocks entfernt ein. Während Sie die Zange im Griff behalten, drehen Sie den Aluminiumstreifen vorsichtig im 90°-Winkel. Führen Sie den Vorgang ziemlich langsam durch, sonst kann die Platte leicht zerbrechen. Drehen Sie die Platte auf die gleiche Weise auf der anderen Seite.

Nachdem die 90°-Drehung erfolgt ist, biegen Sie die Platte zusätzlich an zwei Stellen um 90°, wie wir es bei den Vorder- und Hinterbeinen gemacht haben.

Die vorderen Servos werden mit 3-mm-Kunststoffschrauben und -muttern an der Aluminiumbasis befestigt. Ich habe mich für Kunststoffschrauben entschieden, da diese leicht gebogen werden können, um kleine Fehlausrichtungen zwischen den in die Platte gebohrten Löchern und den Servobefestigungslöchern auszugleichen.

Die Beine werden am Kunststoffflansch des Servomotors befestigt. Hierfür habe ich 2mm Schrauben und Muttern verwendet. Stellen Sie beim Anbringen des Flansches an der Servomotorwelle sicher, dass sich jedes Bein im gleichen Winkel von der durchschnittlichen senkrechten Position hin und her bewegen kann.

Der Stab zwischen den Vorder- und Hinterbeinen besteht aus einem Stab mit 3 mm Gewinde (siehe Abb. 11.10). Das ursprüngliche Design hat eine Stablänge von 132 mm von Mitte zu Mitte. Die Stange passt in Löcher an den Vorder- und Hinterbeinen des Roboters und kann mit ein paar Muttern befestigt werden.

Reis. 11.10. Detaillierte Zeichnung des Scharniers und der Stange

Vor der Installation der Traktion müssen die Hinterbeine des Roboters an der Basis befestigt werden. Die Hinterbeinhalterung besteht aus einer 9,5-mm-Gewindeniete und einer Maschinenschraube. Die detaillierte Beinbefestigung ist in Abb. dargestellt. 11.10. Unter der Basis müssen Kunststoffscheiben angebracht werden, die den Zwischenraum ausfüllen unten Sockel und Schraubenkopf. Dieses Design stellt sicher, dass das Bein an der Basis befestigt ist, ohne zu „baumeln“. Um die Reibung zu verringern, können Sie Kunststoffscheiben verwenden. Verwenden Sie nicht zu viele Unterlegscheiben – dies führt zu übermäßigem Druck des Fußes auf die Oberfläche der Unterlage. Das Bein sollte sich im Gelenk ganz frei drehen können. In Abb. 11.11 und 11.12 zeigen Fotos eines teilweise zusammengebauten sechsbeinigen Roboters.

Reis. 11.11. Hexapod – ventrale Ansicht. Vorne sind zwei Servomotoren

Reis. 11.12. Teilmontierter Hexapod mit zwei Frontservos

Zur Befestigung des zentralen Stellmotors benötigen Sie zwei L-förmige Halterungen (siehe Abb. 11.13). Bohren Sie entsprechende Löcher in die Aluminiumstreifen und biegen Sie diese im 90°-Winkel, um Halterungen zu erhalten. Befestigen Sie zwei L-förmige Halterungen mit Kunststoffschrauben und Muttern am mittleren Servomotor (siehe Abbildung 11.14). Befestigen Sie dann die mittlere Servobaugruppe an der Unterseite der Basis. Richten Sie die vier Löcher an der Basis mit den Löchern an der Oberseite der L-Halterungen aus. Befestigen Sie die Teile mit Kunststoffschrauben und Muttern aneinander. In Abb. 11.15 und 11.16 zeigen Fotos der Ober- und Unteransicht des sechsbeinigen Roboters.

Reis. 11.13. Zentrale Servomotorhalterung

Reis. 11.14. Mittelmotorbaugruppe mit Montagehalterungen und Mittelbeinen

Reis. 11.15. Hexapod – Ansicht von unten mit drei Servos

Reis. 11.16. Hexapod montiert. Die Struktur ist für den Einbau einer elektronischen Steuerung vorbereitet

In Abb. Abbildung 11.17 zeigt ein Diagramm zur Steuerung von Servomotoren mithilfe eines PIC-Mikrocontrollers. Die Servomotoren und der Mikrocontroller werden von einer 6-V-Batterie gespeist. Das 6-V-Batteriefach enthält 4 AA-Zellen. Die Mikrocontroller-Schaltung ist auf einem kleinen Steckbrett montiert. Das Batteriefach und die Schaltkreise sind oben am Aluminiumsockel befestigt. Abbildung 11.5 zeigt fertiges Design Roboter bereit, sich zu „bewegen“.

Reis. 11.17. Schematische Darstellung Steuerung eines sechsbeinigen Roboters

Der 16F84-Mikrocontroller steuert den Betrieb von drei Servomotoren. Verfügbarkeit große Zahl Ungenutzte I/O-Busse und Platz für das Programm bieten die Möglichkeit, das grundlegende Robotermodell zu verbessern und zu modifizieren.

„Sechsbeiniger Laufroboter.“

„Verbindungen

„Linker Servomotor Pin RB1

„Rechter Servostift RB2

„Neigungsservostift RB0

„Gehen Sie nur vorwärts.“

für B0 = 1 bis 60

Pulsout 0,155 ‚Im Uhrzeigersinn kippen, rechte Seite anheben

Pulsout 1, 145 ‚Linke Beine an Ort und Stelle

Pulsout 2, 145 ‚Rechte Beine bewegen sich nach vorne

für B0 = 1 bis 60

Pulsout 0, 190 ‚Gegen den Uhrzeigersinn kippen, linke Seite anheben

Pulsout 1, 200 ‚Linke Beine bewegen sich nach vorne

Pulsout 2, 145 ‚Rechte Beine behalten die Vorwärtsposition bei

für B0 = 1 bis 15

Pulsout 1, 200 ‚Linke Beine behalten die Vorwärtsposition bei

Pulsout 2.145 „Rechtes Bein behält Vorwärtsposition bei.“

für B0 = 1 bis 60

Pulsout 0, 172 ‚Mittelstellung, keine Neigung

Pulsout 1, 145 ‚Linke Beine nach hinten bewegen

Pulsout 2, 200 ‚Bewege das rechte Bein nach hinten

Nicht alle Servos reagieren gleich auf den Pulsout-Befehl. Es ist möglich, dass Sie zum Erstellen eines Roboters Servomotoren kaufen, deren Eigenschaften sich geringfügig von denen unterscheiden, die ich verwendet habe. Bitte beachten Sie in diesem Fall, dass die Parameter des Pulsout-Befehls, der die Position des Servomotorrotors bestimmt, angepasst werden müssen. In diesem Fall ist es notwendig, numerische Werte der Pulsout-Parameter auszuwählen, die dem Typ des Servomotors entsprechen, der in Ihrem Entwurf eines sechsbeinigen Roboters verwendet wird.

Dieses PICBASIC-Programm ermöglicht es dem Roboter, sich nur in Vorwärtsrichtung zu bewegen. Durch eine geringfügige Änderung des Programms kann der Designer jedoch dafür sorgen, dass sich der Roboter rückwärts bewegt und nach rechts und links dreht. Durch die Installation mehrerer Berührungssensoren kann der Roboter über das Vorhandensein von Hindernissen informiert werden.

Servomotor

Mikrocontroller 16F84

Aluminiumstreifen

Aluminiumblech

Stangen und Muttern mit 3 mm Gewinde

Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben aus Kunststoff

Teile können bestellt werden bei: