Ev · Ağlar · Daire çalışması için yürüyen robot mekanizmasının çizimleri. Ataçlardan yapılmış ev yapımı robot. İlk başta paranoya vardı

Daire çalışması için yürüyen robot mekanizmasının çizimleri. Ataçlardan yapılmış ev yapımı robot. İlk başta paranoya vardı

Bugünlerde ne yazık ki çok az insan 2005'te Chemical Brothers'ın var olduğunu ve harika bir videoları olduğunu hatırlıyor - Believe, robotik bir el videonun kahramanını şehirde kovalıyordu.

Sonra bir rüya gördüm. O zamanlar gerçekçi değildi çünkü elektronik konusunda en ufak bir fikrim yoktu. Ama inanmak istedim - inanmak. Aradan 10 yıl geçti ve daha dün ilk kez kendi robot kolumu monte etmeyi, çalıştırmayı, sonra kırmayı, tamir etmeyi ve tekrar çalıştırmayı başardım ve bu arada arkadaşlar bulup güven kazanmayı başardım. kendi yeteneklerimde.

Dikkat kesimin altında spoiler var!

Her şey, Habré hakkındaki bu makaleden hemen sonra bulunup seçilen (merhaba Keith Usta ve blogunuza yazmama izin verdiğiniz için teşekkür ederim!) ile başladı. Web sitesi, 8 yaşındaki bir çocuğun bile robot oluşturabileceğini söylüyor - neden ben daha kötüyüm? Ben de aynı şekilde elimden geleni yapmaya çalışıyorum.

İlk başta paranoya vardı

Gerçek bir paranoyak olarak, tasarımcıyla ilgili başlangıçta yaşadığım endişeleri hemen dile getireceğim. Çocukluğumda önce iyi Sovyet tasarımcıları vardı, sonra elimde ufalanan Çin oyuncakları... ve sonra çocukluğum bitti :(

Bu nedenle oyuncakların hafızasında kalanlar şunlardı:

  • Plastik elinizde kırılıp ufalanır mı?
  • Parçalar gevşek bir şekilde oturacak mı?
  • Set tüm parçaları içermeyecek mi?
  • Montajı yapılan yapı kırılgan ve kısa ömürlü olacak mı?
Ve son olarak Sovyet tasarımcılardan öğrenilen bir ders:
  • Bazı bölümlerin bir dosyayla bitirilmesi gerekecek.
  • Ve bazı parçalar sette olmayacak
  • Ve başka bir parça başlangıçta çalışmayacak, değiştirilmesi gerekecek
Şimdi ne diyebilirim: En sevdiğim videomda boşuna değil İnan ana karakter korkuların olmadığı yerde korkuları görür. Korkuların hiçbiri gerçekleşmedi: Tam olarak ihtiyaç duyulan kadar çok ayrıntı vardı, hepsi birbirine uyuyordu, bence - mükemmel bir şekilde, bu da iş ilerledikçe ruh halini büyük ölçüde yükseltti.

Tasarımcının detayları sadece mükemmel bir şekilde uyum sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda ayrıntıların karıştırılması neredeyse imkansızdır. Doğru, yaratıcılar Alman bilgiçliğiyle tam olarak gerektiği kadar vidayı bir kenara bırakın bu nedenle, robotu monte ederken zemindeki vidaların kaybolması veya "hangisinin nereye gideceğini" karıştırmak istenmez.

Özellikler:

Uzunluk: 228mm
Yükseklik: 380mm
Genişlik: 160mm
Montaj ağırlığı: 658 gr.

Beslenme: 4D piller
Kaldırılan nesnelerin ağırlığı: 100 gr'a kadar
Arka ışık: 1 LED
Kontrol tipi: kablolu uzaktan kumanda
Tahmini yapım süresi: 6 saat
Hareket: 5 fırçalanmış motor
Taşınırken yapının korunması: mandal

Hareketlilik:
Yakalama mekanizması: 0-1,77""
Bilek hareketi: 120 derece dahilinde
Dirsek hareketi: 300 derece dahilinde
Omuz hareketi: 180 derece dahilinde
Platformda rotasyon: 270 derece dahilinde

İhtiyacın olacak:

  • ekstra uzun pense (onlarsız yapamazsınız)
  • yan kesiciler (kağıt bıçağı, makasla değiştirilebilir)
  • yıldız tornavida
  • 4D piller

Önemli! Küçük ayrıntılar hakkında

"Dişlilerden" bahsediyoruz. Benzer bir sorunla karşılaştıysanız ve montajı nasıl daha kolay hale getireceğinizi biliyorsanız, yorumlara hoş geldiniz. Şimdilik deneyimlerimi paylaşacağım.

İşlevsel olarak aynı ancak uzunlukları farklı olan cıvatalar ve vidalar talimatlarda açıkça belirtilmiştir; örneğin orta fotoğraf aşağıda P11 ve P13 cıvatalarını görüyoruz. Ya da belki P14 - yani yine onları karıştırıyorum. =)

Bunları ayırt edebilirsiniz: talimatlar hangisinin kaç milimetre olduğunu gösterir. Ancak öncelikle kumpasla oturmayacaksınız (özellikle 8 yaşındaysanız ve/veya kumpasınız yoksa) ve ikinci olarak, sonunda onları ancak yan yana koyarsanız ayırt edebilirsiniz. hemen gerçekleşmeyebilecek olan birbirimiz geldi aklıma (aklıma gelmedi hehe).

Bu nedenle, bu veya buna benzer bir robotu kendiniz yapmaya karar verirseniz sizi önceden uyaracağım, işte bir ipucu:

  • veya sabitleme elemanlarına önceden daha yakından bakın;
  • veya endişelenmemek için kendinize daha fazla küçük vida, kendinden kılavuzlu vida ve cıvata satın alın.

Ayrıca montajı bitirene kadar asla hiçbir şeyi atmayın. Ortadaki alttaki fotoğrafta, robotun "kafasının" gövdesinin iki parçası arasında, diğer "artıklarla" birlikte neredeyse çöpe giden küçük bir halka var. Ve bu arada, bu, kavrama mekanizmasının "kafasındaki" bir LED el feneri tutucusudur.

Oluşturma süreci

Robot, gereksiz kelimeler içermeyen talimatlarla birlikte gelir; yalnızca resimler ve açıkça kataloglanmış ve etiketlenmiş parçalar.

Parçaların ısırılması oldukça kolaydır ve temizlik gerektirmezler, ancak gerekli olmasa da her parçanın karton bıçak ve makasla işlenmesi fikrini beğendim.

Yapım, montajı gerçek bir keyif olan beş motordan dördüyle başlıyor: Dişli mekanizmalarını seviyorum.

Motorların düzgün bir şekilde paketlenmiş ve birbirine "yapışmış" olduğunu gördük - çocuğun komütatör motorlarının neden manyetik olduğuna dair sorusuna cevap vermeye hazırlanın (yorumlarda hemen yapabilirsiniz! :)

Önemli:İhtiyacınız olan 5 motor gövdesinden 3'ünde yanlardaki somunları girintili hale getirin- gelecekte kolu monte ederken gövdeleri üzerlerine yerleştireceğiz. Yan somunlara sadece platformun temelini oluşturacak motorda ihtiyaç duyulmaz, ancak daha sonra hangi gövdenin nereye gittiğini hatırlamamak için dört sarı gövdenin her birine somunları aynı anda gömmek daha iyidir. Sadece bu işlem için penseye ihtiyacınız olacak, daha sonra gerekmeyecek.

Yaklaşık 30-40 dakika sonra 4 motorun her biri kendi dişli mekanizması ve yuvasıyla donatıldı. Her şeyi bir araya getirmek, Kinder Surprise'ı çocuklukta bir araya getirmekten daha zor değil, sadece çok daha ilginç. Yukarıdaki fotoğrafa göre bakım sorusu: Dört çıkış dişlisinden üçü siyah, beyaz olan nerede? Gövdesinden mavi ve siyah teller çıkmalıdır. Hepsi talimatlarda var, ama bence tekrar dikkat etmeye değer.

“Kafa” hariç tüm motorları elinize aldıktan sonra robotumuzun üzerinde duracağı platformu monte etmeye başlayacaksınız. İşte bu aşamada vidalar ve cıvatalar konusunda daha dikkatli olmam gerektiğini fark ettim: yukarıdaki fotoğrafta görebileceğiniz gibi, motorları yan somunları kullanarak birbirine sabitlemek için yeterli iki vidam yoktu - onlar zaten vardı önceden monte edilmiş platformun derinliğine vidalanmıştır. Doğaçlama yapmak zorunda kaldım.

Platform ve kolun ana kısmı monte edildiğinde, talimatlar sizden kavrama mekanizmasının montajına devam etmenizi isteyecektir; burada tamamlanmıştır. küçük parçalar ve hareketli parçalar - en ilginç olanı!

Ancak spoilerın bitip videonun başlayacağı yerin burası olduğunu söylemeliyim çünkü bir arkadaşımla toplantıya gitmem ve zamanında bitiremediğim robotu da yanıma almam gerekiyordu.

Bir robotun yardımıyla partinin hayatı nasıl olunur?

Kolayca! Birlikte montaj yapmaya devam ettiğimizde, şu netleşti: Robotu kendi başınıza monte etmek - Çok Güzel. Birlikte bir tasarım üzerinde çalışmak iki kat keyifli. Dolayısıyla bir kafede oturup sıkıcı sohbetler etmek istemeyen, arkadaşlarıyla buluşup güzel vakit geçirmek isteyenlere bu seti gönül rahatlığıyla önerebilirim. Üstelik bana öyle geliyor ki böyle bir setle ekip oluşturmak - örneğin iki ekibin hız için bir araya gelmesi - neredeyse bir kazan-kazan seçeneği.

Montajı biter bitmez robot elimizde canlandı. Ne yazık ki sevincimizi size kelimelerle anlatamam ama buradaki birçok kişinin beni anlayacağını düşünüyorum. Kendiniz kurduğunuz bir yapı aniden dolu dolu bir hayat yaşamaya başladığında, bu bir heyecandır!

Çok aç olduğumuzu fark ettik ve yemek yemeye gittik. Uzak değildi, bu yüzden robotu elimizde taşıdık. Ve sonra bizi hoş bir sürpriz daha bekliyordu: Robotik sadece heyecan verici değil. Aynı zamanda insanları birbirine yakınlaştırır. Masaya oturur oturmaz etrafımız robotu tanımak ve kendisi için bir robot yapmak isteyen insanlarla doldu. En önemlisi, çocuklar robotu "dokunaçlarından" selamlamaktan hoşlandılar çünkü robot gerçekten canlıymış gibi davranıyor ve her şeyden önce bu bir el! Bir kelimeyle, animatroniğin temel prensipleri kullanıcılar tarafından sezgisel olarak öğrenildi. Şöyle görünüyordu:

Sorun giderme

Eve döndüğümde hoş olmayan bir sürpriz beni bekliyordu ve bunun bu incelemenin yayınlanmasından önce olması iyi, çünkü şimdi hemen sorun gidermeyi tartışacağız.

Kolu maksimum genlikte hareket ettirmeye karar verdikten sonra, karakteristik bir çatırtı sesi ve dirsekteki motor mekanizmasının işlevselliğinde bozulma elde etmeyi başardık. İlk başta beni üzdü: peki, yeni oyuncak, yeni monte edildi ve artık çalışmıyor.

Ama sonra şunu farkettim: Eğer onu kendin topladıysan, bunun ne anlamı vardı? =) Kasanın içindeki dişli takımını çok iyi biliyorum ve motorun bozuk olup olmadığını veya kasanın yeterince iyi sabitlenmediğini anlamak için motoru karttan çıkarmadan yükleyebilirsiniz ve tıklama devam ediyor.

Burası hissetmeyi başardığım yer bu vesile ile robot ustası!

"Dirsek eklemini" dikkatlice söktükten sonra, motorun yüksüz olarak sorunsuz çalıştığını belirlemek mümkün oldu. Kasa parçalandı, vidalardan biri içeri düştü (çünkü motor tarafından mıknatıslanmıştı) ve çalışmaya devam etseydik, dişliler hasar görecekti - söküldüğünde karakteristik bir aşınmış plastik "toz" bulundu onlar üzerinde.

Robotun tamamen sökülmesine gerek olmaması çok kullanışlıdır. Ve arızanın, bazı fabrika zorluklarından değil, buradaki tam olarak doğru olmayan montaj nedeniyle meydana gelmesi gerçekten harika: bunlar benim kitimde hiç bulunamadı.

Tavsiye: Montajdan sonra ilk kez bir tornavida ve penseyi elinizde bulundurun - kullanışlı olabilirler.

Bu set sayesinde neler öğretilebilir?

Özgüven!

Sadece bulmadım ortak konular tamamen yabancılarla iletişim kurmayı başardım, ama aynı zamanda oyuncağı sadece monte etmeyi değil, aynı zamanda kendi başıma tamir etmeyi de başardım! Bu, hiç şüphem olmadığı anlamına geliyor: robotumda her şey her zaman yolunda olacak. Ve bu en sevdiğiniz şeylere gelince çok hoş bir duygu.

Satıcılara, tedarikçilere, hizmet çalışanlarına ve boş zaman ve paranın varlığına son derece bağımlı olduğumuz bir dünyada yaşıyoruz. Neredeyse hiçbir şeyi nasıl yapacağınızı biliyorsanız, her şeyin parasını ödemek zorunda kalacaksınız ve büyük olasılıkla fazla ödeme yapmanız gerekecek. Bir oyuncağı kendi başınıza tamir edebilme yeteneği, çünkü onun her parçasının nasıl çalıştığını biliyorsunuz, paha biçilemez. Çocuğun böyle bir özgüvene sahip olmasına izin verin.

Sonuçlar

Neyi beğendim:
  • Talimatlara göre monte edilen robot, hata ayıklama gerektirmedi ve hemen çalışmaya başladı
  • Ayrıntıların karıştırılması neredeyse imkansızdır
  • Kesin kataloglama ve parçaların bulunabilirliği
  • Okumanıza gerek olmayan talimatlar (yalnızca resimler)
  • Yapılarda önemli boşlukların ve boşlukların olmaması
  • Montaj kolaylığı
  • Önleme ve onarım kolaylığı
  • Son fakat bir o kadar da önemli: oyuncağınızı kendiniz monte edersiniz, Filipinli çocuklar sizin için çalışmaz
Başka neye ihtiyacın var:
  • Daha fazla bağlantı elemanı stokta
  • Gerektiğinde değiştirilebilmeleri için parçalar ve yedek parçalar
  • Daha fazla robot, farklı ve karmaşık
  • Nelerin geliştirilebileceği/eklenebileceği/çıkarılabileceği hakkında fikirler - kısacası oyun montajla bitmiyor! Gerçekten devam etmesini istiyorum!
Karar:

Bu inşaat setinden bir robotun montajı bir bulmaca veya Kinder Surprise'dan daha zor değil, sadece sonuç çok daha büyük ve bizde ve çevremizdekilerde bir duygu fırtınasına neden oldu. Harika set, teşekkürler

Gezegenimizde bizimle birlikte yaşayan gerçek canlıları mükemmel bir şekilde taklit eder. Böyle bir robot yapmak zor değil ama elektronik alanında istek ve bazı becerilere sahip olmanız gerekiyor.

Malzemeler ve araçlar:
- bir parça bakır tel;
- iki adet AA pil tutucusu;
- iki monolitik seramik kapasitör her biri 0,22 mF;
- nominal değeri 3,3M olan bir direnç;
- Sekiz kanal (bir) için 74НСТ240 sekizlik invertör çipi;
- 20 pin DIP 74ХХ240 veya 74ХХ245 (bir);
- servomotor (bir);
- anahtar;
- bir plastik dişli;
- tel konektörü.

Üretim süreci:

Adım bir. Dişli hazırlığı
Plastik bir dişli alıp iki eşit parçaya kesmeniz gerekiyor. Daha sonra kornayı çıkarmanız ve onu bir yarım daireye sabitlemek için yapıştırıcı kullanmanız gerekir.




İkinci adım. Motor dönüşümü
Servo motorun yalnızca dönüş için çalışacak şekilde yeniden tasarlanması gerekir. Daha sonra onu yapıştırmanız gerekir bakır kablo resimde gösterildiği gibi.

Ayrıca bu aşamada ihtiyacınız olacak plastik saman uygun çapta yarım daireye yapıştırılması gerekir. Daha sonra servomotor kornası orijinal yerine yerleştirilir. Daha sonra bakır telin üzerine plastik bir tüp koymanız gerekir. Bu aşamada iş tamamlanmış sayılabilir.







Adım üç. Robot bacaklarının oluşturulması ve kurulması
Bacak olarak kullanılır bakır kablo resimde gösterildiği gibi bükülmesi gerekiyor. Daha sonra yazar pençeleri yarım dairelere yapıştırır. Artık akü tutucularını servo motora da yapıştırabilirsiniz.








Adım dört. Elektronikle çalışmak
Belki de bu en zor ve en önemli an. Tüm sistem şemada belirtildiği gibi net bir şekilde bağlanmalıdır. Bağlantının hemen ardından robot hazır olacak ve test edilebilecektir.





Pençelerin açısını değiştirerek elde edebilirsiniz çeşitli özellikler robottan. Bunu daha hızlı veya daha yavaş yapabilirsiniz. Robotu da donatabilirsiniz ek unsurlarörneğin bir engeli tanımlayacağı bıyığı kontrol etmek. Robot ayrıca LED şeklinde gözlerle de donatılabilir, bu, canlı bir yaratığa daha da gerçekçi bir benzerlik yaratacaktır.

Böyle bir robotu başlatmanız gerekiyor düz yüzey. Bacaklarının kaymasını önlemek için uçlarına patiska takabilirsiniz.

Mikrodenetleyiciler, az sayıda ek parçayla oldukça karmaşık mekanizmaların (konveyörler, otomasyon ve diğer modüller) kontrol edilmesine olanak tanır. Ancak bu durumda, tüm kontrol ünitesinin küçük bir tahtaya sığdığı basit bir yürüyen robot oyuncağından bahsediyoruz. Bu heksapod başlangıçta mümkün olduğu kadar basit olarak tasarlandı ve ek modüller ve bloklar. Beynin tamamı, üç silindirik güç kaynağıyla çalışan bir PIC16F887 mikrokontrolcüsü üzerine monte edilmiştir. lityum iyon piller bir dizüstü bilgisayardan, TowerPro SG90 servo motorlardan. Servoya sağlanan voltaj 4,8 V'tur (4,8-6 voltajla beslendikleri için). Robotun karnında sadece piller değil, aynı zamanda LD1084 üzerinde 4,8 V sağlayan ayarlanabilir bir voltaj dengeleyici de var, mikro devrenin kendisi çok fazla ısınmamasına rağmen küçük bir radyatöre monte edilmiş, ancak güvende olmak için yanda, içeride küçük bir iç alan olduğu için soğutucu üzerine üflüyor.. Robot, bluetooth radyo kanalı aracılığıyla ev yapımı uzaktan kumandayla kontrol edildiği gibi, bilgisayardan veya akıllı telefondan da kontrol edilebiliyor. Uzaktan kumanda PIC16F873A üzerinde yapılmıştır, bluetooth modülü hazırdır, model HC-05. Uzaktan kumandanın pili nereden alınmıştır? cep telefonu, 4,2 V'de. Bu yürüyen robotun yaratılması için fikirden sonuca kadar harcanan süre yaklaşık 1,5 aydır.

Bitmiş robotun fotoğrafı

Ataçlardan ve motordan yapılan yürüteçler sadece ev yapımı oyuncaklar değil, aynı zamanda teknolojik teknikler ve mühendislik düşüncesinden oluşan bir cephaneliktir.

Böyle bir robotu kendi ellerinizle yapmak sadece ilginç olmakla kalmaz, aynı zamanda parmakların ince motor becerilerini de geliştirir ve bir çocuk için bu bir vahiy olacaktır - sonuçta, gerçek bir yürüyen robot yoktan yaratılmıştır!

Sıradan ataçlardan basit bir çalışan robotu kendi ellerinizle birleştirmek için birkaç basit ve kolay erişilebilir malzemeye ihtiyacınız olacak. Birincisi, bunlar metal kelepçelerin yanı sıra küçük bir alet setidir. İhtiyacınız olan aletler bir havya, lehim, pense, tel kesici, yuvarlak uçlu pense ve ayrıca küçük bir Elektrik motoru bunun için şanzıman ve akü ile.

Öncelikle uzun ve kalın bir ataştan bir destek çerçevesi yapmanız, yani onu bir dikdörtgen şeklinde bükmeniz ve uçlarını lehimle güvenli bir şekilde lehimlemeniz gerekir. Montaj işlemi sırasında robotun parça ve elemanları bu çerçeve üzerine kurulacaktır.

Daha sonra robotun bacaklarının takılacağı ilmekler yapmanız gerekir. Bir havya kullanılarak dikdörtgen çerçeveye lehimlenmeleri gerekecektir. Daha sonra yürüyen robotun küçük bacakları ataçlardan yapılır. Bu durumda, önce karmaşık ön bacakların ve ardından geri kalanların bir araya getirilmesi tavsiye edilir.

Robotun uzuvlarını monte ettikten sonra krank milini yapmaya başlamanız gerekiyor. Bunun için kelepçe güçlü ve kesinlikle eşit olmalıdır.

Krank mili pense ve yuvarlak uçlu pense kullanılarak dikkatlice hazırlanmalıdır. Şaft bittiğinde motor dişlisinin üzerine dikkatlice yerleştirilmelidir. Bundan sonra robotun bacaklarını krank miline bağlayacak özel bağlantı çubukları yapılır. Dişli daha sonra krank miline lehimlenir.

Daha sonra robot çerçevesine bir pil ve bir anahtar takılır. Her şey doğru yapılırsa robot yürümeye başlayacaktır.

İşte kendi ellerinizle ataçlardan ev yapımı bir yürüyen robotun nasıl yapılacağına dair bir video talimatı, makaleden bir şey anlamadıysanız izleyin.

Yürüyen robotlar, hayvanların veya böceklerin hareketlerini taklit eden bir robot sınıfıdır. Tipik olarak robotlar hareket etmek için mekanik bacaklar kullanır. Bacakların yardımıyla hareket etmenin milyonlarca yıllık bir geçmişi vardır. Buna karşılık tekerleğin yardımıyla hareketin tarihi 10 ila 7 bin yıl önce başladı. Tekerlekli yolculuk oldukça etkilidir ancak nispeten düzgün yollar gerektirir. İç içe geçen yol ağını fark etmek için bir şehrin veya banliyölerinin havadan çekilmiş fotoğrafına bakmanız yeterli.

Yürüyen robot yaratmanın amacı

Yürüyen robotlar, geleneksel tekerlekli araçların erişemeyeceği engebeli arazilerde hareket edebilir. Yürüyen robotlar genellikle benzer bir amaç için yaratılır.

Hayatın taklidi

Gelişmiş yürüyen robotlar böceklerin, kabukluların ve bazen de insanların hareketlerini taklit eder. İki ayaklı robot tasarımları nadirdir çünkü uygulanması karmaşık mühendislik çözümleri gerektirir. Bir sonraki geçici başlıklı kitabımda iki ayaklı robot projesini incelemeyi planlıyorum Pic Robotik. Bu bölümde altı bacaklı yürüyen bir robot yapacağız.

Altı bacak - tripod yürüyüşü

Altı ayaklı bir model kullanarak, çoğu canlının kullandığı meşhur tripod yürüyüşünü, yani üç ayaklı desteği gösterebiliriz. Aşağıdaki resimlerde koyu renkli daire, ayağın yere sağlam bir şekilde bastığını ve canlının ağırlığını desteklediğini göstermektedir. Hafif bir daire, bacağın kaldırıldığı ve hareket ettiği anlamına gelir.

İncirde. Şekil 11.1 ayakta durma pozisyonumuzu göstermektedir. Tüm ayaklar yere dayalıdır. Varlığımız “ayakta durma” konumundan ilerlemeye karar verir. Bir adım atmak için bacaklarından üçünü kaldırır (Şekil 11.2'deki açık renkli dairelere bakın), ağırlığını kalan üç bacağına (koyu renkli daireler) verir. Ağırlığı destekleyen bacakların (koyu halkalar) tripod (üçgen) şeklinde düzenlendiğine dikkat edin. Bu konum sabittir ve varlığımız düşemez. Diğer üç bacak (açık daireler) ileri doğru hareket edebilir ve hareket eder. İncirde. Şekil 11.3 kaldırılmış bacakların hareket anını göstermektedir. Bu noktada yaratığın ağırlığı sabit bacaklardan hareketli bacaklara doğru kayar (bkz. Şekil 11.4). Yaratığın ağırlığının hâlâ destek ayaklarının üçgen düzeniyle desteklendiğine dikkat edin. Daha sonra diğer üç bacak da aynı şekilde yeniden düzenlenir ve döngü tekrarlanır. Bu ulaşım yöntemine denir tripod yürüyüşü,çünkü yaratığın vücudunun ağırlığı herhangi bir zamanda destek bacaklarının üçgen konumuyla desteklenir.

Pirinç. 11.1. Tripod yürüyüşü. İlk pozisyon


Pirinç. 11.2. Tripod yürüyüşü, ileri doğru ilk adım


Pirinç. 11.3. Tripod yürüyüşü, ikinci hareket, ağırlık merkezinin kaydırılması


Pirinç. 11.4. Tripod yürüyüşü, üçüncü hareket

Yürüyen robot yaratmak

Küçük kurmalı yürüme oyuncaklarının birçok modeli vardır. Bu oyuncak “yayalar” kam mekanizmalarını kullanarak bacaklarını yukarı aşağı ve ileri geri hareket ettiriyorlar. Bu tür tasarımlar oldukça "yürüme" yeteneğine sahip olsa da ve bazıları bunu oldukça çevik bir şekilde yapsa da, amacımız adım hareketini simüle etmek için kam mekanizmalarını kullanmayan yürüyen bir robot yaratmaktır.

Tripod yürüyüşünü simüle eden bir robot yapacağız. Bu bölümde anlatılan robotun hareket etmesi için üç servoya ihtiyaç vardır. Bacaklarında daha fazla serbestlik gerektiren, altı ayaklı ve dört ayaklı yürüyen robot modelleri de var. Buna göre daha fazla serbestlik derecesinin varlığı, her bacak için daha fazla kontrol mekanizması gerektirir. Bu amaçla servo motorlar kullanılırsa her bacak için iki, üç hatta dört motora ihtiyaç duyulacaktır.

Bu kadar çok sayıda servo motora (sürücüye) duyulan ihtiyaç, en az iki serbestlik derecesinin gerekli olduğu gerçeğiyle belirlenir. Biri bacağı indirip kaldırmak için, diğeri ise ileri geri hareket ettirmek içindir.

Üç servo motorlu yürüyen robot

Yapacağımız yürüyen robot, tasarım ve tasarım arasında bir uzlaşmadır ve yalnızca üç servo gerektirir. Ancak bu durumda bile tripod yürüyüşü kullanılarak hareket sağlanır. Tasarımımız üç adet hafif HS300 servo motor (tork 1,3 kgf) ve bir 16F84-04 mikro denetleyici kullanır.

Cihaz çalışması

Robotu oluşturmaya başlamadan önce, Şekil 2'de gösterilen bitmiş robota bakalım. 11.5 ve robotun nasıl hareket ettiğini analiz edin. Bu tasarımda kullanılan tripod yürüyüşü mümkün olan tek yürüyüş değil.


Pirinç. 11.5. Altı bacaklı yürüteç yürüyüşe hazır


Robotun ön kısmına iki adet servo motor bağlanmıştır. Servo motorların her biri, robotun ilgili tarafındaki ön ve arka bacakların hareketini kontrol eder. Ön ayak doğrudan servo motor rotoruna bağlıdır ve ileri geri sallanma özelliğine sahiptir. Arka bacak ön bacağa bir çubuk kullanılarak bağlanır. Çekme, arka bacağın ön bacağın ileri geri hareketini takip etmesini sağlar. İki merkezi ayak üçüncü bir servo motor tarafından kontrol edilir. Bu servo motor, merkezi bacakları uzunlamasına eksen boyunca saat yönünde ve saat yönünün tersine 20° ila 30° açıyla döndürerek robotu sağa veya sola yatırır.

Artık bacak tahrik mekanizması hakkındaki bilgileri kullanarak robotumuzun nasıl hareket edeceğine bakacağız. Şek. 11.6. Dinlenme pozisyonundan başlayacağız. Her daire bir bacağın konumunu işaretler. Önceki durumda olduğu gibi koyu halkalar destek ayaklarının konumunu göstermektedir. Dinlenme pozisyonunda orta bacakların destekleyici bacaklar olmadığını unutmayın. Bu bacaklar ön ve arka bacaklardan 3 mm daha kısadır.


Pirinç. 11.6. Heksapod hareketinin aşamaları


A konumunda, merkezi bacaklar, merkezi konumdan yaklaşık 20°'lik bir açıyla saat yönünde döndürülür. Bu robotun sağa eğilmesine neden olur. Bu pozisyonda robotun ağırlığı sağ ön ve arka bacaklar ile sol orta bacak tarafından desteklenir. Bu, yukarıda açıklanan standart tripod konumudur. Sol ön ve sol arka bacaklar “havada” olduğundan, Şekil 11.6, B pozisyonunda gösterildiği gibi ileri doğru hareket ettirilebilirler.

C konumunda, merkezi bacaklar, merkezi konumdan yaklaşık 20°'lik bir açıyla saat yönünün tersine döner. Bu robotun sola eğilmesine neden olur. Bu pozisyonda robotun ağırlığı sol ön ve arka bacaklar ile sağ bacak arasında dağıtılır. orta bacak. Artık sağ ön ve arka bacaklar yükü taşımamaktadır ve konum 2'de gösterildiği gibi ileri doğru hareket ettirilebilmektedir. D şekil. 11.6.

E pozisyonunda orta bacaklar orta pozisyona döner. Bu pozisyonda robot dik "durur" ve yalnızca ön ve arka ayaklarına güvenir. F konumunda, ön ve arka bacaklar aynı anda geriye doğru hareket eder ve robot sırasıyla ileri doğru hareket eder. Daha sonra hareket döngüsü tekrarlanır.

Bu, yeniden üretmeye çalıştığım ilk yürüme yöntemiydi ve bu sistem işe yarıyor. Deneyebileceğiniz diğer yürüyüş modeli modellerini geliştirebilir, iyileştirebilir ve oluşturabilirsiniz. Geriye doğru yürümenin (geriye doğru yürümenin) ve sağa sola dönmenin yollarını bulmayı size bırakıyorum. Bu robotu, duvarlar ve engeller için sensörlerin yanı sıra geri hareket etme ve dönme yolları ekleyerek geliştirmeye devam edeceğim.

Robot tasarımı

Robotun "gövdesinin" temeli olarak 200x75x0,8 mm ölçülerinde bir alüminyum levha aldım. Servo motorlar plakanın ön kısmına takılıdır (bkz. Şekil 11.7). Servo motorların deliklerinin işaretleri çizimden kopyalanmalı ve bir alüminyum levhaya aktarılmalıdır. Bu tür bir kopyalama, servo motorların montajı için deliklerin konumunun doğruluğunu sağlayacaktır. 4,3 mm çapında dört delik biraz arkada bulunur orta çizgi ve merkezi servo motorun montajı için tasarlanmıştır. Bu dört delik sağ kenara kaydırılmıştır. Bu, merkezi servo motorun flanşının tam olarak “gövdenin” merkezinde olacağı şekilde yapılmalıdır. Arka bacakların hareketli bir şekilde tutturulması için iki arka delik tasarlanmıştır.

Pirinç. 11.7. "Vücudun" temeli


Delmek üzere deliklerin merkezlerini işaretlemek için bir merkez zımbası kullanmanız gerekir. Aksi takdirde, delik açarken matkap "uzaklaşabilir". Yumruğunuz yoksa, iyi bir alternatif olarak keskin bir çivi kullanabilirsiniz.

Robotun bacakları 12 mm genişliğinde ve 3 mm kalınlığında alüminyum şeritten yapılmıştır (bkz. Şekil 11.8). Ön ayaklara dört delik açılmıştır. Arka bacaklarda iki delik açılmıştır: biri hareketli bağlantı için, diğeri ise çubuğun takılması için. Arka ayakların ön ayaklardan 6 mm daha kısa olduğunu lütfen unutmayın. Bunun nedeni, ön ayakların takıldığı servomotor flanşının plakanın genel seviyesinin üzerindeki yüksekliğinin dikkate alınmasının gerekli olmasıdır. Arka bacakların kısaltılması platformu dengeler.


Pirinç. 11.8. Ön ve arka bacak tasarımı


Gerekli delikleri açtıktan sonra alüminyum şeridi bükmeniz gerekir. gerekli formda. Şeridi, açılan deliklerin yanından 70 mm mesafede bir mengeneye sıkıştırın. Plakayı aşağı doğru bastırın ve 90° açıyla bükün. Plakayı doğrudan mengene çenelerinin yanına bastırmak en iyisidir. Bu durumda plaka, bacağın "en alt" kısmının bükülme riski olmadan 90° açıyla bükülecektir.

Orta bacaklar tek parça alüminyumdan yapılmıştır (bkz. Şekil 11.9). Robota bağlandığında orta bacaklar ön ve arka bacaklardan 3 mm daha kısadır. Böylece orta pozisyonda yere değmezler. Bu bacaklar robotu sağa ve sola eğmek için tasarlanmıştır. Merkezi servo motor döndüğünde bacaklar robotu yaklaşık ±20° açıyla yatırır.


Pirinç. 11.9. Orta bacaklar


Orta ayakları yaparken 3x12x235 mm ölçülerindeki alüminyum şeritte servomotor flanşı için ilk üç merkezi delik açılır. Daha sonra alüminyum şerit bir mengeneye sabitlenir ve üst kenar boyunca mengenenin çeneleri şeridi şeridin merkezinden 20 mm mesafede sabitlemelidir. Şeridi pense ile mengenenin üst kenarından yaklaşık 12 mm uzakta sıkıştırın. Penseyi tutarken alüminyum şeridi dikkatlice 90° açıyla çevirin. İşlemi oldukça yavaş yapın, aksi takdirde plakayı kolayca kırabilirsiniz. Plakayı diğer tarafa da aynı şekilde çevirin.

90°'lik büküm yapıldıktan sonra, ön ve arka bacaklarda yaptığımız gibi plakayı ilave olarak iki yerden 90°'lik şekilde bükün.

Servo motorların montajı

Ön servolar alüminyum tabana 3mm plastik vida ve somunlar kullanılarak tutturulmuştur. Plastik vidaları seçtim çünkü plakaya açılan delikler ile servo montaj delikleri arasındaki küçük yanlış hizalamaları telafi etmek için hafifçe bükülebilirler.

Bacaklar servo motorun plastik flanşına bağlanmıştır. Bunun için 2mm vida ve somun kullandım. Flanşı servo motor miline takarken, her bir bacağın ortalama dik konumdan aynı açıda ileri geri hareket edebildiğinden emin olun.

Çubuk tasarımı

Ön ve arka bacaklar arasındaki çubuk, 3 mm dişli bir çubuktan yapılmıştır (bkz. Şekil 11.10). Orijinal tasarım, merkezden merkeze 132 mm'lik bir çubuk uzunluğuna sahiptir. Çubuk, robotun ön ve arka ayaklarındaki deliklere oturur ve birkaç somunla sabitlenebilir.


Pirinç. 11.10. Menteşe ve çubuğun ayrıntılı çizimi


Çekişi kurmadan önce robotun arka bacakları tabana takılmalıdır. Arka bacak montajı 9,5 mm dişli perçin ve makine vidasından yapılmıştır. Detaylı bacak bağlantısı Şekil 2'de gösterilmektedir. 11.10. Tabanın altına aralarındaki boşluğu dolduracak plastik rondelalar yerleştirmek gerekir. alt taban ve vida başı. Bu tasarım, bacağın "sallanmadan" tabana bağlanmasını sağlar. Sürtünmeyi azaltmak için plastik rondelalar kullanabilirsiniz. Çok fazla pul kullanmayın; bu, taban yüzeyine karşı ayak üzerinde aşırı basınca neden olur. Bacak eklem içinde oldukça serbestçe dönmelidir. İncirde. 11.11 ve 11.12, kısmen monte edilmiş altı bacaklı bir robotun fotoğraflarını göstermektedir.


Pirinç. 11.11. Hexapod - ventral görünüm. Önde iki servo motor var



Pirinç. 11.12. İki ön servoya sahip, kısmen monte edilmiş hexapod

Merkezi servo motor

Merkezi servo motoru takmak için iki adet L şeklinde brakete ihtiyacınız olacaktır (bkz. Şekil 11.13). Alüminyum şeritlere uygun delikler açın ve braketler oluşturmak için bunları 90° açıyla bükün. Plastik vidalar ve somunlar kullanarak iki L şeklinde braketi merkez servo motora takın (bkz. Şekil 11.14). Daha sonra orta servo düzeneğini tabanın altına takın. Tabandaki dört deliği L braketlerinin üstündeki deliklerle hizalayın. Parçaları plastik vidalar ve somunlar kullanarak birbirine sabitleyin. İncirde. 11.15 ve 11.16, altı bacaklı robotun üstten ve alttan görünüşlerinin fotoğraflarını göstermektedir.


Pirinç. 11.13. Merkezi Servo Motor Braketi



Pirinç. 11.14. Montaj braketleri ve orta ayaklarla birlikte merkezi motor tertibatı



Pirinç. 11.15. Hexapod - üç servolu alttan görünüm



Pirinç. 11.16. Hexapod toplandı. Yapı elektronik kontrolün kurulumuna hazır

Elektrik parçası

İncirde. Şekil 11.17'de servo motorların PIC mikro denetleyicisi kullanılarak kontrol edilmesine yönelik bir şema gösterilmektedir. Servo motorlar ve mikrokontrolör 6 V pil ile çalıştırılmaktadır. 6 V pil bölmesinde 4 adet AA hücre bulunmaktadır. Mikrodenetleyici devresi küçük bir devre tahtası üzerine monte edilmiştir. Pil bölmesi ve devre, alüminyum tabanın üstüne takılıdır. Şekil 11.5'te gösterilenler bitmiş tasarım robot “hareket etmeye” hazır.


Pirinç. 11.17. Şematik diyagram altı bacaklı bir robotun kontrolü

Mikrodenetleyici programı

16F84 mikro denetleyici üç servo motorun çalışmasını kontrol eder. Kullanılabilirlik çok sayıda Kullanılmayan G/Ç veri yolları ve program için alan, temel robot modelini iyileştirme ve değiştirme fırsatı sağlar.

PICBASIC programı

‘Altı bacaklı yürüyen robot

‘Bağlantılar

‘Sol servomotor Pim RB1

‘Sağ Servo Pimi RB2

‘Eğimli Servo Pimi RB0

‘Yalnızca ileri doğru hareket et

B0 = 1 ila 60 için

pulsout 0,155 ‘Saat yönünde eğim, sağ taraftan kaldırma

pulsout 1, 145 ‘Sol bacaklar yerinde

pulsout 2, 145 'Sağ bacaklar öne doğru hareket ediyor

B0 = 1 ila 60 için

pulsout 0, 190 ‘Saatin tersi yönünde eğin, sol tarafı kaldırın

pulsout 1, 200 ‘Sol bacaklar öne doğru hareket eder

pulsout 2, 145' Sağ bacaklar ileri pozisyonda kalır

B0 = 1 ila 15 için

pulsout 1, 200 'Sol bacaklar ileri pozisyonda kalır

pulsout 2,145 'Sağ bacaklar ileri pozisyonda kalır

B0 = 1 ila 60 için

pulsout 0, 172 'Orta konum, eğim yok

pulsout 1, 145 'Sol bacakları geriye doğru hareket ettirin

pulsout 2, 200 'Sağ bacakları geriye doğru hareket ettirin


Pulsout komutuna tüm servolar aynı şekilde yanıt vermez. Bir robot oluşturmak için, özellikleri benim kullandığımdan biraz farklı olacak servo motorlar satın almanız mümkündür. Bu durumda servo motor rotorunun konumunu belirleyen pulsout komutunun parametrelerinin ayarlanması gerektiğini lütfen unutmayın. Bu durumda altı bacaklı robot tasarımınızda kullanılan servomotor tipine karşılık gelecek pulsout parametrelerinin sayısal değerlerini seçmek gerekir.

Bu PICBASIC programı robotun sadece ileri yönde hareket etmesini sağlar ancak tasarımcı programı biraz değiştirerek robotun geriye doğru hareket etmesini ve sağa ve sola dönüş yapmasını sağlayabilir. Çoklu dokunma sensörlerinin takılması robotu engellerin varlığı konusunda bilgilendirebilir.

Yürüyen robot tasarım parçalarının listesi

Servo motorlar

Mikrodenetleyiciler 16F84

Alüminyum şeritler

Alüminyum levha

3 mm dişli çubuklar ve somunlar

Plastik vidalar, somunlar ve pullar


Parçalar şu adresten sipariş edilebilir: