Список посилань на статті та інструкціїнеобхідні для складання та налаштування шестиногого робота павука Hexapod RKP-RCS-2013B-KIT

На цьому зображенні (див. мал. 1) показано приклад зібраного шестиногого робота павука з встановленим на верхній платі додатковим обладнанням у вигляді модуля Bluetooth для зовнішнього бездротового управління.

Набір для збирання шасі шестиногого робота павука RKP-RCS-2013B-KIT це мобільна платформа шестиногого робота підвищеної прохідності та маневреності. Шасі розроблено та призначено для робототехнічних проектів, навчання конструювання різних систем мехатроніки та програмування, а також для різноманітних конструкторських хобі. Мобільна платформа шестиногого робота павука (RKP-RCS-2013B-KIT) має у складі поставки платформу призначену для встановлення різних датчиків та сенсорів, а також плат управління роботом та систем живлення.
Hexapod RKP-RCS-2013B-KIT - це набір у вигляді конструктора для самостійного збирання павукоподібного шестиногого робота. Всі деталі несучої рами корпусу та шести кінцівок робота павука виготовлені з міцного та легкого алюмінію. Деталі конструкції шасі шестиногого робота павука (Hexapod) вже мають усі просвердлені та фрезеровані елементи конструкції.

У набір для самостійного збирання Хексапода входять всі необхідні комплектуючі для збирання безпосередньо механічної частини робота павука: втулки, гвинти, елементи кріплення, блок вимикача, а також блок діодного захисту сервоконтролера.

Гексапод - шестиногий робот павук може керуватися за допомогою бездротового джойстика від PS2 або PS3 через модуль Bluetooth (у комплект поставки не входить, а купується окремо) або за допомогою програмованого контролера Ардуїно з роз'ємом USB. Через спеціальний комп'ютер для програмування сервоконтролера можна налаштовувати повзунками команди встановлених в ноги робота сервоприводів і змінювати швидкість спрацьовування кожного з них.

Плата сервоконтролера Servo Controller Board 32 Channel USB (RKP-SCB-32C) купується окремо.

Сервоконтролер для робота павука Arduino RKP-SCB-32C має можливість підключення додаткових компонентів Arduino. ()

Для пересування всіх шести ніг робот павук використовує 18 мікросервомоторів, які також купуються окремо. Наприклад, рульова машинка класу суб-мікро 9 Gram TowerPro SG90 Micro Servo (TPSG90S) або аналогічна за параметрами та розмірами.

У комплект конструктора для самостійного складання робота павука RKP-RCS-2013B-KIT входить:
- Комплект алюмінієвих запчастин чорного кольору для збирання корпусу робота павука.
- Комплект механічних захватів ("жвала" робота павука). Встановлюється опціонально. Для роботи захватів необхідно встановити 2 додаткові кермові машинки.
- Комплект болтів, шурупів, гайок, шайб, перехідників, латунних втулок та стійок.
- Електронні компоненти для складання: дроти для подачі живлення до вмикача, діодний міст для живлення сервоконтролера та плат управління, вимикач для подачі живлення на блок керування.

Для остаточного складання та налаштування робота павука необхідні наступні комплектуючі (придбаються окремо):
- 18 сервоприводів класу суб-мікро
- USB servocontroller на 32 сервоприводи RKP-SCB-32C
- Бездротовий приймач управління команд, що отримуються від оператора (при необхідності)
- Бездротовий джойстик PS2 Wireless Gamepad V2.0 для Arduino (при необхідності)
- Акумулятор Li-Po (2S) 7,4V
-

Один із варіантів створення роботів на основі Arduino та інших комп'ютерних плат – використання готових корпусів та розробка власної начинки. На ринку можна знайти достатньо таких каркасів, які включають також механічну базу (колеса, гусениці, шарніри і т.п.). Взявши готовий корпус, ви можете повністю зосередитися на програмуванні робота. Пропонуємо невеликий огляд таких корпусів-скелетів роботів.

Чому потрібні корпуси та скелети роботів?

Створення робота - процес багатоетапний, що включає і проектування, і складання, і програмування. Знання робототехніки межують із фізикою, механікою, алгоритмізацією. Молоді робототехніки-початківці по-різному тяжіють до кожного з етапів створення роботів. Комусь легше дається створення механічних частин робота, але програмування спричиняє складнощі. Хтось, навпаки, легко програмує логіку поведінки робота, але процес створення механічної моделі викликає складності.

Тим, кому процес проектування механіки важко, і більше заводить саме процес підбору різних датчиків і проектування логіки робота, варто звернути увагу на різні механічні бази для побудови роботів. Вони продаються без електроніки, насправді це корпус або скелет майбутнього робота. Залишилося тільки додати їм «мозок» (наприклад, плату Arduino), нерви та м'язи (датчики та приводи) та оживити їх (запрограмувати). Іноді такі корпуси містять навіть мотори або датчики.

Платформи на 4 колесах - основа машинки Arduino

Платформа на колесах - це, безумовно, найпростіша і ефективніша база для побудови робота. У продажу є багато різноманітних заготовок такого типу. Деякі з них:

Платформа для створення робота на Arduino,виготовлена ​​з алюмінієвого сплаву. Платформа оснащена 4 колесами, до кожного з яких підключено окремий двигун. Мотори йдуть у комплекті. Платформа може використовуватися як основа автомобіля або будь-якого іншого робота, що їздить. Розмір платформи близько 20 на 20 см. Гвинти, гайки та дроти для підключення двигунів також у комплекті.

Таку основу для вашого майбутнього робота можна купити приблизно за $75 на сайті інтернет-магазину DX.com.

Ще одна чотириколісна платформа для створення робота на базі Arduinoпривертає увагу своїми колесами. Вони мають діаметр 80 мм, ширину 60 мм, виглядають елегантно та надійно. Ця платформа має акрилову основу товщиною 1,5 мм. Корпус має хорошу стійкість і підходить для створення робота, що швидко пересувається. Aliexpressпродає цей робот-скелет за 60 доларів. Комплектація аналогічна до попередньої — колеса, двигуни, дроти та гвинти вже є в наборі.

Дво- та триколісні шасі для створення роботів, що їздять

У наступному триколісну платформу для створення робота на базі Arduinoдвигуни підключені тільки до двох колес і це знижує вартість. В інтернет магазині DX.com таке шасі продається за $20,5. Основа виконана з прозорого акрилу. У комплекті 2 мотори, гвинти, гайки, дроти, батарейний блок для 4 АА батарей. Розміри приблизно 20 на 10 див.

Триколісна платформа для робота Arduino. Фото dx.com

Двоколісна основа для робота. Фото dx.com

Гусеничні шасі для танків на Arduino

Гусеничні шасібільш стійкі ніж на колесах. Плюс у такій конструкції достатньо всього двох моторів, щоб привести систему в рух, а отже ціна буде нижчою, ніж у чотириколісних платформ. Найпоширеніша модель на гусеницях – це, звичайно, танк, проте така база може стати платформою для робота будь-якої форми.

Гусеничне шасі для створення робота-танкуна базі Arduino.У комплекті 2 мотори, гусенична передача, гвинти, гайки. Розміри цього шасі 18,7 см х 11,5 см х 4,3 см. В інтернет-магазині DX.com таке гусеничне шасі коштує $42.

Гусеничне шасі для робота. Фото dx.com

Корпус для робота-павука на Arduino

Павук— досить популярна форма роботів, тому у продажу є й такі корпуси-скелети. Конструкція павука, на відміну від роботів на колесах, передбачає рух у будь-який бік.

Перший павука в нашому огляді коштує близько $100 на Aliexpress.

Корпус для робота павука. Фото: Aliexpress.com

У комплекті цього корпусу немає електроніки, сервоприводів, їх потрібно купувати окремо. З цією моделлю рекомендовано використовувати сервопривід MG 995 Servo. Цікаво, що такий привід на сайті Aliexpress можна купити як за 33 долари, так і за 5 доларів (правда в цьому випадку доведеться купити 10 штук). Привід потрібен під кожну лапу.

Крім того для керування великою кількістю сервоприводів знадобиться багатоканальний контролер керування сервоприводами. Підсумкова вартість павука може вийти досить високою.

Ще один скелет шестиногого робота-павукаабо навіть робота-тарганупривернув мою увагу своєю ціною в $42,5. Робот на шести металевих лапах повинен вийти нехай і не дуже маневрений, зате стійкий. Скелет цього таргана має довжину 24 см, ширину - 18 см, висоту - 12 см. Придбати цього чорного таргана-робота можна на сайті інтернет-магазину Aliexpress.

Корпус для робота таргану. Фото: Aliexpress.com

Каркаси роботів гуманоїдів

Досить цікавою видається модель робота-гуманоїдавартістю близько $105. Тут також немає електроніки, зате багато простору для творчості. Створення робота-гуманоїда та програмування людської ходи – непрості та цікаві завдання. Почати пробувати свої сили у самостійному створенні робота-гуманоїда можна з покупки такого скелета на сайті інтернет-магазину Aliexpress. Якщо вірити опису виробника, то на основі цього карскасу можна зробити навіть танцюючого робота.

Оболонка для робота гуманоїду. Фото: Aliexpress.com

Готовий робот, готовий корпус чи створення Arduino робота з нуля?

Готові повнокомплектні роботина базі плати Arduinoпідійдуть і для тих, кого електричні схеми не надто приваблюють.Купуючи діючу модель робота, тобто. фактично готову високотехнологічну іграшку, можна розбудити інтерес до самостійного проектування та робототехніки. Відкритість платформи Arduino дозволяє з тих самих складових частин робити собі нові іграшки. Ціна таких роботів коливається в районі $100, що загалом відносно небагато.

Готові корпуси, які ми розглянули в цьому огляді, припускають велику фантазію і більшу різноманітність роботів, що отримуються. У них ви не обмежені платами Arduino, можна використовувати інші «мозки». Перевага цього способу перед створенням робота з нуля в тому, що ви можете не відволікатися на пошук матеріалів та розробку конструкцій. Такий робот виглядає цілком серйозно і схожий на промислового.

Найцікавішим, але й найскладнішим, на наш погляд, є повністю самостійне створення робота. Розробка корпусу з підручних матеріалів, пристосування для цих цілей іграшкових машинок, та іншої техніки, що відслужила, може стати не менш захоплюючим, ніж програмування поведінки робота. Та й результат буде унікальним.

Якщо ви тільки починаєте вивчення робототехніки Arduino, рекомендуємо наш курс

Усі ціни наведені станом на 22.05.14.

Всім привіт. Ця стаття невелика розповідь про те, як зробитиробота своїми руками. Чому саме розповідь, спитаєте ви? Все через те, що для виготовлення подібної виробинеобхідно використовувати значний багаж знань, який дуже важко викласти лише у статті. Ми пройдемося процесом складання, заглянемо одним оком у програмний код і зрештою оживимо дітище «силіконової долини». Раджу подивитися відео, щоб мати уявлення про те, що зрештою має вийде.

Перед тим, як рухатися далі, прошу відзначити наступне, що при виготовленні виробивикористовувався лазерний різак. Від лазерного різака можна відмовитися, маючи достатній досвід роботи руками. Точність є тим ключем, що допоможе завершити проект успішно!

Крок 1: Як це працює?

Робот має 4 ноги, з 3 сервоприводами на кожній з них, що дозволяють йому переміщати кінцівки у 3-х ступенях волі. Він пересувається «повзучою ходою». Нехай вона повільна, зате одна з найплавніших.

Для початку потрібно навчити робота рухатися вперед, назад, ліворуч і праворуч, потім додати ультразвуковий датчик, що допоможе виявляти перешкоди/перешкоди, а після цього Bluetooth модуль, завдяки якому керування роботом вийде на новий рівень.

Крок 2: Необхідні деталі

Скелетвиготовляється з оргскла завтовшки 2 мм.

Електронна частина саморобки складатиметься з:

• 12 сервоприводів;
• arduino nano (можна замінити будь-якою іншою платою arduino);

• Шилда для керування сервоприводами;
• блок живлення (у проекті використовувався БП 5В 4А);

• ультразвукового датчика;
• hc 05 bluetooth модуля;

Для того, щоб виготовити шилд знадобиться:

• монтажна плата (переважно із загальними лініями (шинами) живлення та землі);
• міжплатні штирьові з'єднувачі - 30 шт;
• гнізда на плату – 36 прим;

• дроти.

Інструменти:

• Лазерний різак (чи вмілі руки);
• Супер клей;
• Термоклеї.

Крок 3: Скелет

Скористайтеся графічною програмою, щоб накреслити складові скелета.

Після цього будь-який доступний спосіб вирізаємо 30 деталей майбутнього робота.

Крок 4: Складання

Після різання знімаємо захисне паперове покриття з оргскла.

Далі приступаємо до збирання ніг. Кріпильні елементи, вбудовані в частині скелета. Все, що залишається зробити, - це поєднати деталі воєдино. З'єднання досить щільне, але для більшої надійності можна нанести краплі суперклею на елементи кріплення.

Потім потрібно доопрацювати сервоприводи (приклеїти гвинтом навпроти валів сервоприводів).

Цією доробкою ми зробимо робота більш стійким. Доробку потрібно виконати тільки для 8 сервоприводів, решта 4 кріпитиметься безпосередньо на тіло.

Прикріплюємо ноги до сполучного елемента (вигнута деталь), а його у свою чергу до сервоприводу на тілі.

Крок 5: Виготовляємо шилд

Виготовлення плати досить просте, якщо слідувати представленим за кроком фотографіям.

Крок 6: Електроніка

Закріпимо висновки сервоприводів на платі arduino. Висновки слід поєднувати у правильній послідовності, інакше нічого не працюватиме!

Крок 7: Програмування

Настав час пожвавити Франкенштейна. Спочатку завантажимо програму legs_init і переконаємося в тому, що робот знаходиться в такому положенні, як на зображенні. Далі завантажимо quattro_test, щоб перевірити, чи реагує робот на базові рухи, такі як рух вперед, назад, вліво і вправо.

ВАЖЛИВО: Вам необхідно додати додаткову бібліотеку до програмного середовища arduino IDE. Посилання на бібліотеку представлено нижче:

Робот повинен зробити 5 кроків уперед, 5 кроків назад, повернуться ліворуч на 90 градусів, повернуться праворуч на 90 градусів. Якщо Франкенштейн робить все правильно, ми рухаємось у правильному напрямку.

P. S: встановіть робота на чашку, як на стенд, щоб щоразу не виставляти його на початкову точку. Як тільки тести показали нормальну роботу робота, можемо продовжувати випробування, поставивши його на землю/підлогу.

Крок 8: Інверсна кінематика

Інверсна (зворотна) кінематика - саме вона насправді і управляє роботом (якщо вам не цікава математична сторона цього проекту і ви поспішайте закінчити проект можете пропустити цей крок, але знання того, що рухає роботом завжди будуть корисні).

Простими словами інверсна кінематика або скорочено гик – «частина» тригонометричних рівнянь, що визначають положення гострого кінця ноги, кута кожного сервоприводу і т.д., що в результаті визначають пару попередніх настановних параметрів. Для прикладу, довжина кожного кроку робота або висота на якій розташовуватиметься тіло під час руху/спокою. Використовуючи ці зумовлені параметри, система витягуватиме величину, на яку слід зрушити кожен сервопривід, для того щоб керувати роботом за допомогою команд, що задаються.

Всім привіт!

Рік тому зацікавився мікроконтролерами "arduino" і будівництвом чотириногового робота-павука на Arduino Uno R3. Інтерес виник після читання різних статей, перегляду відео на порталі youtube. Найбільше вразили роботи "PhantomX hexapod" та мураха "A-pod", які переробив хлопець під ніком Zenta (Коре Халворсен). Перший його робот створений на сервомашинках "dynamixel AX-18" від компанії "Robotis", а другий на сервомашинках "Hitec". Ці сервомашини одні з дорогих. Створювати пробну модель, яку запланував на базі цих машинок, мені не під силу. Як сервомашинок вибір упав на "Tunigy TGY-S9010" (13 кг.), замовив шилд dfrobot i/o expansio v 5.0, надалі буде встановлений модуль bluetooth xbee, батарея 7,4v 5100mah, і SBEC на 20A сила швидше за все перевищуватиме 12А, тому замовив із запасом. Після перегляду безлічі картинок та фото, я вирішив створити робота за своїм дизайном. Зробив ескізи. Ці малюнки переніс у креслення, робив у компасі, щось у солідворксі.

Креслення -

Після виконання креслень створив зразкову 3d модель. Анімація вийшла кострубата відео викладати не буду.

Усі запчастини на робота замовляв на паркфлаєрі. Перша частина деталей прийшла протягом 1,5 місяця, а наступні 2 посилки загалом прийшли протягом 7-8 місяців. Затримка в доставці була через збій у роботі hobbyking та російської митниці. У кутку зліва на фото попереднє складання робота.

Перелік деталей робота:

Поки чекав посилки з піднебесної, почав шукати, де можна зробити лазерне різання. Як корпус і з'єднання лапок вибрав оргскло 4 мм, лапки акриловий лист 8 мм, так як площа опори буде більшою. У фірмі всі деталі обрахували та озвучили величезну суму. Знайшов іншу та замовив деталі на фрезерному верстаті. Після фрезерування всі деталі обробив та відполірував у ручну.

Поступово доробляв деталі та збирав робота. Болтики імбуси м3, ковпачкові гайки всі нержавіюча сталь. На фото підготовка до збирання з'єднання сервомашинки корпусу та стегна.

Ось так виглядає у зібраному вигляді

Повністю лапка павука. Болтики імбуси кріплення м2

Корпус, з'єднання стегна та лапки укріплені. Усі трубки із телевізійної антени. Контролер встановлений на нейлонових стійках та прикручений нейлоновими гвинтами. Під контролером буде встановлений акумулятор нижче за sbec 20A. Вийшло все компактно та доступно. Висота від підлоги до нижньої частини 4 див.

Планувала вага до 1,5 кг, але вийшло з акумулятором 1,6 кг. На фото нижче вага без акб.

Загальний вигляд. У ході збирання виявилися два недоліки - 1. лапи ковзають, 2. з'єднання під сервомашинкою корпусу відгинаються. Вирішення другого недоліку є. з іншого боку сервомашинки на верстаті фрезерувати планки з оргскла, і через трубку на гвинти кріпити. По першому сумніву або гуму на гвинти, або рідкою гумою заливати кінчики.

Ще фото -

Вид зверху -

Після остаточного складання освоюю мову програмування. На сайтах багато готових шаблонів і написаних програм. Я не програміст і елементарні рухи виходить зробити наприклад: поворухнути лапою або зрушити під певний кут всю ногу, але не розумію як описати цикл руху в той чи інший бік. Більше того, зробити управління через блютус з комп'ютера.
Над програмним кодом зараз працюю.

Представляємо простий міні-проект на Ардуїно для початківців - Робот павук з управлінням від ІЧ пульта. Для виготовлення даного робота своїми руками потрібно мінімум деталей та інструментів. У статті ви зможете дізнатися список необхідних матеріалів та інструментів для його виготовлення, також ми розмістили докладну інструкцію зі схемами складання, креслення деталей та готовий скетч.

Відео. Робот павук на пульті керування

Основа робота складається з двох фанерок, склеєних термопістолетом, лапи павука виконані із сталевого дроту діаметром 2мм. Для прийому сигналу від пульта ДУ використовується IR приймач, для руху використовуються три сервомотори. Живлення здійснюється від батареї «Крона» 9V. У цьому прикладі використовується мікроконтролер Robotdyn UNO, але можна використовувати будь-яку плату Arduino.

Робот павук на Ардуїно своїми руками

Для цього проекту нам знадобиться:

• плата Arduino UNO;
• ІЧ приймач;
• будь-який пульт ДК;
• фанера завтовшки 3 - 4 мм;
• дріт діаметром 1,5 - 2 мм;
• три сервоприводи;
• батарейка на 9;
• дроти та ізолятора.

Всі необхідні матеріали ви бачите на фото вище. Крім того, знадобиться ряд інструментів: пасатижі для різання та згинання дроту, ножівка або лобзик по дереву для вирізання фанери, термопістолет для скріплення деталей, клей для склеювання сервоприводів, канцелярський ніж та паяльник. Також ми використовували дюбелі для лапок павука, які захищають стіл від подряпин та знижують шум.

На наступному фото ви можете побачити конструкцію зі зворотного боку, із зазначенням розмірів дощечок із фанери. Для зручності підключення сервоприводів до Ардуїно, всі плюсові дроти (вони червоного кольору) ми спаяли разом, також ми з'єднали проводи, що йдуть до GND від сервоприводів (вони коричневого кольору). До дротів для керування сервомоторами (жовтого кольору) ми припаяли провід із контактом.

Фото. Пристрій робота павука з керуванням від IR пульта

Трипінові роз'єми від сервоприводів ми відрізали, один із них використовується для підключення IR приймача до Ардуїно. Дощечки з фанери склеюються між собою за допомогою термопістолета, який забезпечує надійне кріплення, при цьому не потрібно довго чекати - пластмаса твердне протягом декількох хвилин. Сервоприводи та роз'єм для IR приймача можна приклеїти до корпусу клеєм.

Найскладнішим етапом у проекті можна вважати виготовлення лап павука із дроту. Потрібна точність при їх згинанні та точне налаштування, залежно від розташування центру тяжкості робота. Якщо лапи зробити неточно, то робот може завалюватися і падати в той чи інший бік під час ходьби. Батарейку можна покласти зверху або прикріпити знизу до фанерки на двосторонній скотч.

Складання робота павука на ІЧ управлінні

Завантажити безкоштовно проект

1. випилюємо дві дощечки необхідного розміру

2. склеюємо дощечки між собою термопістолетом

3. зрізаємо з сервоприводів дроти з роз'ємами

4. склеюємо між собою три сервоприводи

5. спаюємо між собою дроти від сервоприводів

6. припаюємо до одного роз'єму дроту з контактами

5. приклеюємо сервоприводи до корпусу робота

6. приклеюємо до корпусу роз'єм для IR приймача

7. відрізаємо сталевий дріт необхідної довжини

8. загинаємо дріт для лап згідно креслення

9. приклеюємо до лап важелі від сервомашинок

10. підбираємо для свого пульта IR приймач

11. вказуємо команди від пульта у файлі ir_command_codes.h

12. збираємо робота павука з Arduino UNO

13. тестуємо робота павука + ІЧ керування

Будь-які питання щодо виготовлення та налаштування даного проекту ви можете задати у коментарях до цього запису або на нашому каналі YouTubeу коментарях під відеороликом до міні проекту «Arduino робот павук + ВК управління».

Також часто читають: