3D vytištěný hadí robot: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Když jsem dostal svou 3D tiskárnu, začal jsem přemýšlet, co s ní mohu vyrobit. Vytiskl jsem spoustu věcí, ale chtěl jsem vytvořit celou konstrukci pomocí 3D tisku. Pak jsem přemýšlel o výrobě robotického zvířete. Můj první nápad byl udělat psa nebo pavouka, ale spousta lidí už psy a pavouky vyrobila. Přemýšlel jsem o něčem jiném a pak jsem přemýšlel o hadovi. Navrhl jsem celého hada ve fusion360 a vypadalo to úžasně, tak jsem objednal potřebné díly a jeden postavil. Myslím, že výsledek je skvělý. Na výše uvedeném videu můžete vidět, jak jsem to udělal, nebo na to můžete odpovědět.

Krok 1: Díly

Zde budeme potřebovat:

• 8 mikro servomotorů
• Některé 3D tištěné díly
• Šrouby
• 3, 7V li-po baterie
• Některé části k výrobě PCB (atmega328 SMD, kondenzátor 100nF, kondenzátor 470μF, odpor 1, 2k, některé zlaté piny). Je velmi důležité vytvořit PCB pro tento projekt, protože když připojíte vše na prkénko, váš had se nebude moci pohybovat.

Krok 2: 3D modely

Nahoře můžete vidět vizualizaci tohoto hada. Soubory (.stl) si můžete stáhnout zde nebo na mém věcí. Několik informací o nastavení pro tisk:

Pro tisk segmentů a hlavy doporučuji přidat raft. Podpora není nutná pro všechny objekty. Výplň není tak důležitá, protože všechny modely jsou velmi tenké a mají téměř jen obvod, ale já používám 20%.

Potřebuješ:

8x segment hada

1x hadí hlava

1x had_zpět

Krok 3: PCB

Níže najdete soubory orlů (.sch a.brd), stačí je stáhnout otevřené v orlu, přejít na zobrazení desky, kliknout na ctrl + p a vytisknout. Pokud nevíte, jak vyrobit desku plošných spojů, můžete se na ni spolehnout zde:

www.instructables.com/id/PCB-making-guide/

Na schématu je napsáno, že mikrokontrolér je atmega8, ale je to atmega328, má stejný vývod, ale v orlu není žádný atmega328.

Krok 4: Sestavení

Po vytištění všech částí je můžete sestavit dohromady. Umístěte servo do jednoho ze segmentů, přišroubujte jej k segmentu pomocí šroubu M2 a poté přišroubujte další segment k ramenu serva. Pokud nevíte, jak jej sestavit, můžete se podívat na video.

Krok 5: Připojení

Na fotografii výše vidíte, kam a co se připojit. Také jsem označil, kde je pin MISO, MOSI a SCK, který potřebujete k vypálení bootloaderu. Více o vypalování bootloaderu si můžete přečíst na oficiální stránce arduino zde:

www.arduino.cc/en/Tutorial/ArduinoToBreadboard

K vypálení potřebujete programátor nebo jiné arduino. Po vypálení jej můžete naprogramovat pomocí převaděče USB-UART nebo stejného programátoru, který používáte pro vypalování bootloaderu.

Po nahrání programu můžete připojit servo k desce. Poslední servo (na konci hada) je servo 1 a servo 8 je nejbližší hadí hlavě.

Na desce není žádný stabilizátor, takže maximální napětí, ke kterému se můžete připojit, je 5V.

Atmega i servomotory budou pracovat s 3, 7V Li-Po a doporučuji jej použít pro tento projekt, protože je velmi malý a velmi výkonný. Najdete ji ve staré RC hračce (já jsem ji našel ve staré RC helikoptéře).

Přidal jsem na desku piny RX a TX pro programování, ale i pro budoucí rozšíření, můžete se sem připojit senzory nebo např. modul bluetooth.

Krok 6: Program

Program používá softwarovou knihovnu servo k ovládání 8 serv najednou. Je to jednoduše zvyšování a snižování polohy serva s malým posunem k napodobení vlny. Díky tomuto tahu vypadá jako červ, ale také se pohybuje efektivněji.

Pokud chcete, můžete změnit zpoždění na konci smyčky. Toto zpoždění řídí rychlost hada. Pokud tedy dáváte menší hodnotu, bude se pohybovat rychleji, vyšší hodnota = bude se pohybovat pomaleji. Dal jsem 6, protože to je nejvyšší rychlost, při které se had nepřetáčí. Ale s tím můžete experimentovat.

Můžete také změnit maximální a minimální hodnotu, aby byly pohyby větší.

#zahrnout

Software Servo servo1, servo2, servo3, servo4, servo5, servo6, servo7, servo8;

int b_pos, c_pos, d_pos, e_pos; Řetězcový příkaz; int rozdíl = 30; int úhel1 = 90; int úhel2 = 150;

int ser1 = 30;

int ser2 = 70; int ser3 = 110; int ser4 = 150;

int minimum = 40;

int maximum = 170;

bool increment_ser1 = true;

bool increment_ser2 = true; bool increment_ser3 = true; bool increment_ser4 = true;

bool increment_ser5 = true;

int ser5 = 90;

bool increment_ser6 = true;

int ser6 = 90;

neplatné nastavení () {

Serial.begin (9600); servo1.attach (3); servo2.attach (5); servo3.attach (6); servo4.attach (9); servo5.attach (10); servo6.attach (11); servo7.attach (12); servo8.attach (13);

servo1.write (90);

servo2.write (130); servo3.write (90); servo4.write (100); servo5.write (90); servo6.write (90); servo7.write (90); servo8.write (90);

}

prázdná smyčka () {

vpřed(); SoftwareServo:: refresh (); }

void forward () {

if (increment_ser1) {

ser1 ++; } else {ser1--; }

if (ser1 maximum) {

increment_ser1 = false; }

servo1.write (ser1);

if (increment_ser2) {

ser2 ++; } else {ser2--; }

if (ser2 maximum) {

increment_ser2 = false; }

servo3.write (ser2);

if (increment_ser3) {

ser3 ++; } else {ser3--; }

if (maximum ser3) {

increment_ser3 = false; }

servo5.write (ser3);

if (increment_ser4) {

ser4 ++; } else {ser4--; }

if (maximum ser4) {

increment_ser4 = false; }

servo7.write (ser4);

zpoždění (6);

}

Krok 7: Závěr

Myslím, že tento robot vypadá velmi dobře. Chtěl jsem udělat hadího robota, ale nakonec jsem vyrobil něco, co vypadá podobně jako červ. Ale funguje velmi pěkně. Pokud máte nějaké dotazy, zanechte komentář nebo mi napište: [email protected]

o tomto robotovi si také můžete přečíst zde na mých webových stránkách (v polštině):

nikodembartnik.pl/post.php?id=3

Tento robot získal první cenu na festivalu robotů v Chorzowě v kategorii freestyle.

Druhá cena v soutěži Robotics 2016