DIY हेक्सापॉड: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

इस निर्देशयोग्य में मैं आपको ब्लूटूथ, रिमोट नियंत्रित हेक्सापॉड बनाने के लिए चरण-दर-चरण मार्गदर्शिका दूंगा।

सबसे पहले, यह एक बड़ा हेक्सापॉड है, और इसे स्थानांतरित करने के लिए आपको 12 मजबूत सर्वो मोटर्स (MG995) की आवश्यकता होगी और PWM संकेतों की इस मात्रा को संभालने के लिए (प्रत्येक मोटर को नियंत्रित करने के लिए) इसे करने का सबसे आसान तरीका Arduino Mega 2560 का उपयोग करना है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कुछ अतिरिक्त उपकरणों का उपयोग किया गया था, जैसे 3 डी प्रिंटर और वाटरफ्लो काटने की मशीन। अब आपको इस रोबोट में से किसी एक को बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सभी सामग्री और चरणों की आवश्यकता होगी।

चरण 1: आपको क्या चाहिए

उपकरण

सोल्डरिंग आयरन, 3डी प्रिंटिंग मशीन, वॉटर जेट कटिंग मशीन।

सामग्री

• पीएलए 3 डी प्रिंटिंग फिलामेंट
• सिलिकॉन,
• स्टील पेडेसर
• M3X20 स्क्रू
• M3X10 स्क्रू
• एम३ नट्स
• M3 वाशर
• 623zz बॉल बेयरिंग
• सीएडी सॉफ्टवेयर

अवयव

• (१२)सर्वो मोटर्स MG९९५
• (२) ९वी बैटरी
• (१) ६वी, ७एएमपीएस बैटरी
• गोप्रो कैमरा
• अरुडिनो मेगा
• अरुडिनो नैनो
• (२) जॉयस्टिक्स
• (2) HC-05 ब्लूटूथ मॉड्यूल
• (१) १० के पोटेंशियोमीटर

चरण 2: यांत्रिकी और उन भागों को डिजाइन करना जिनकी आपको आवश्यकता होगी

यांत्रिक रूपरेखा

यांत्रिक डिजाइन प्रति पैर उपयोग किए जाने वाले सर्वोमोटर्स की संख्या से शुरू होता है। इस परियोजना में प्रति पैर 2 सर्वो का उपयोग करने का निर्णय लिया गया, जिससे इसे अधिक संख्या में स्वतंत्रता मिली और इसकी स्वाभाविकता उल्लेखनीय हो गई। यह उल्लेख करना स्पष्ट है कि किसी भी प्रकार के तंत्र, मशीन या रोबोट में आपके पास जितनी अधिक स्वतंत्रता होगी, आपके आंदोलनों और कार्यों की स्वाभाविकता उतनी ही अधिक होगी। इस परियोजना, आवश्यकताओं और सीमाओं की योजना के भीतर, उपयोग किए जाने वाले 12 एक्चुएटर हैं, 2 प्रति पैर। जैसा कि उल्लेख किया गया है, सर्वोस मोटर्स पैरों के मुख्य घटक होंगे, मान लीजिए कि वे वे बिंदु हैं जो रोबोट के जोड़ों का प्रतिनिधित्व करते हैं। जिसके द्वारा मशीन के लिए अलग-अलग आंदोलनों को ट्रिगर किया जाता है, जो एक साथ चलने वाले आंदोलन को अनुकरण करेगा। पहले बताए गए सर्वोमोटर्स के आयामों के आधार पर, एक आवरण तैयार किया जाता है जिसमें इस प्रकार का एक्चुएटर फिट किया जाता है। इस के आयाम एक बन्धन प्रणाली को डिजाइन करने के लिए संदर्भ बिंदु प्रदान करते हैं, सहायक तत्वों और कनेक्टर्स के लिए जो पूरे पैर को बनाएंगे। सर्वो मोटर्स में से एक लंबवत और दूसरा क्षैतिज रूप से स्थित है, यह मुख्य रूप से उस दिशा के कारण होता है जिसमें इसका शाफ्ट घूमता है और उस तत्व को सक्रिय करता है जिससे इसे खराब कर दिया जाता है और इस प्रकार एक्स या वाई में आंदोलन विकसित होता है, जो चलने के लिए आवश्यक है षट्कोण। आंकड़ों और छवियों को देखते समय, आप उन बिंदुओं को देख सकते हैं जहां वे रोबोट के मुख्य आधार पर इकट्ठे होते हैं, जो कि प्लेट हैं। यदि आप सर्वोमोटर को एक सीधी स्थिति में देखते हैं, तो आप देखेंगे कि यह दोनों प्लेटों के बीच है। उनमें से एक को ऊपरी हिस्से में और दूसरे को निचले हिस्से में पेंच किया जा रहा है। वहां से, कनेक्टर और बार क्षैतिज स्थिति में दूसरे सर्वोमोटर के लिए समर्थन की सुविधा प्रदान करेंगे, जिसमें से 4 विभिन्न प्रकार के कनेक्टर पैर के हिस्से के रूप में काम करते हैं। ये यांत्रिक गति की अनुमति देते हैं जो इस तत्व के उठाने और चलने का अनुकरण और सक्रिय करता है; जिसमें ये दो बार शामिल हैं जो पैर के सबसे बड़े घटक को पकड़ते हैं, जिस पर यह आराम करता है और रोबोट का लगभग पूरा वजन छोड़ देता है।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, ऐसी सीमाएँ हैं जो आपके डिज़ाइन को परिभाषित करती हैं। वे विभिन्न प्रकार के हो सकते हैं चाहे यांत्रिक, आर्थिक, या आपकी मशीन के संचालन के लिए कोई अन्य आवश्यक संसाधन। ये यांत्रिक तत्व; इस मामले में, सर्वोमोटर्स ने रोबोट के आयामों की स्थापना की। यही कारण है कि इस मैनुअल में प्रस्तावित डिजाइन ऐसे आयामों का है, क्योंकि वे मुख्य रूप से चयनित एक्चुएटर्स और कंट्रोलर से शुरू होते हैं, जिसमें बाद में एक बड़ी बैटरी जोड़ी गई थी।

यह कहना महत्वपूर्ण है कि यांत्रिक डिजाइन को दोहराने के लिए परिभाषित नहीं किया गया है जैसा कि प्रस्तावित है। इसे मुख्य तत्वों, बार और/या कनेक्टर्स के तनाव और थकान के सिमुलेशन के माध्यम से भी अनुकूलित किया जा सकता है। चयनित निर्माण विधि, एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग को ध्यान में रखते हुए, आप अपने लोड और एप्लिकेशन के लिए सबसे उपयुक्त सॉलिड की डिजाइनिंग, सिमुलेटिंग और प्रिंटिंग का अधिकतम लाभ उठा सकते हैं। आपको जो चाहिए उसके लिए हमेशा समर्थन, फास्टनरों और बीयरिंगों के मूल तत्वों पर विचार करें। यह भूमिका के अनुसार वे तंत्र में खेलते हैं। तो आपको इन तत्वों की विशिष्टताओं के बारे में सोचना चाहिए ताकि पैर के अन्य टुकड़ों के साथ संयोजन में उनका उपयुक्त स्थान हो।

चरण 3: इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइन करना

2 पीसीबी जहां रोबोट के लिए डिज़ाइन किया गया है।

1 मुख्य बोर्ड है जिसे रोबोट में लगाया जाएगा और दूसरा रिमोट कंट्रोलर में इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए है। पीसीबी को फ्रिट्ज़िंग सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया था और फिर पीसीबी उत्कीर्णन के लिए सीएनसी राउटर का उपयोग करके मशीनीकृत किया गया था।

मुख्य पीसीबी में अरुडिनो मेगा के साथ-साथ ब्लूटूथ मॉड्यूल भी शामिल है, सभी सर्वो भी जुड़े हुए हैं और बिजली की दो लाइनों का उपयोग कर रहे हैं जो सीधे बैटरी से 2 स्क्रू टर्मिनल तक आती हैं।

रिमोट कंट्रोलर पीसीबी में अधिक घटक होते हैं, लेकिन अधिक कॉम्पैक्ट होते हैं, जो Arduino नैनो के बढ़ते से शुरू होते हैं, यह हेक्सापॉड की दिशा और आंदोलनों को नियंत्रित करने के लिए दो जॉयस्टिक से जुड़ा होता है, इसके उपयुक्त 220Ohms रोकनेवाला के साथ एक पुश बटन, एक पोटेंशियोमीटर रोबोट और उसके ब्लूटूथ मॉड्यूल HC05 की ऊंचाई को समायोजित करने के लिए। सभी बोर्ड 9V बैटरी का उपयोग करके संचालित होते हैं और उस पर मौजूद तत्वों को Arduino बोर्ड के 5v आउटपुट का उपयोग करके संचालित किया जाता है।

डिजाइन के बाद, पीसीबी को विशेष सीएनसी पीसीबी मशीनिंग टूल के साथ निर्मित किया जा सकता है और फिर आप बोर्डों में सभी घटकों को स्थापित करने के लिए आगे बढ़ सकते हैं।

चरण 4: चरण 4: कोडांतरण

सभी मुद्रित भागों, स्क्रू और बियरिंग्स के साथ-साथ रोबोट को इकट्ठा करने के लिए उपकरण उपलब्ध होने के बाद, आप संबंधित भागों की असेंबली के साथ शुरू कर सकते हैं, यह देखते हुए कि ऊर्ध्वाधर सर्वो के आधार एक ऊपरी प्लेट और एक निचले हिस्से में इकट्ठे होते हैं, इनमें से ६ टुकड़े उनके अंदर एक सर्वोमोटर के साथ। अब सर्वोमोटर के शाफ्ट के लिए युग्मन खराब हो गया है और यह टुकड़ा जुड़ा हुआ है: "जुंटासर्वोस" कि इसके समकक्ष में दोनों भागों के बीच रोटेशन की सुविधा के लिए इसके अनुरूप असर होगा। फिर यह दूसरे सर्वो, क्षैतिज सर्वो और इसके संबंधित सलाखों के सेट से जुड़ा होगा जो अन्य 2 खंडों से जुड़ते हैं, जिससे स्टील टिप से सीधा जुड़ाव होता है। दोनों संकेतित शिकंजा के साथ बोल्ट किए गए। पैर के साथ समाप्त करने के लिए, पीएलए में मुद्रित टिप को दबाव में डाला जाता है।

रोबोट का समर्थन और सक्रिय करने वाले 6 पैरों को इकट्ठा करने के लिए इस प्रक्रिया को 6 बार दोहराया जाना चाहिए। आखिरकार; कैमरे को ऊपरी प्लेट पर रखें, इसे उपयोगकर्ता द्वारा वांछित के रूप में समायोजित करें।

चरण 5: चरण 5: कोडिंग

इस खंड में यह बताया जाएगा कि कोड कैसे काम करता है। और इसे दो भागों में विभाजित किया जा रहा है, रिमोट कंट्रोलर का कोड और हेक्सापॉड का कोड।

पहले नियंत्रक। आप जॉयस्टिक में पोटेंशियोमीटर के एनालॉग मानों को पढ़ना चाहते हैं, यह अनुशंसा की जाती है कि ये मान फ़िल्टर किए गए हों और केवल मान प्राप्त करने के लिए पर्याप्त हों जब ये कोड में स्थापित सीमा के बाहर परिवर्तन करते हैं। जब ऐसा होता है, तो ब्लूटूथ के माध्यम से Arduino Serial.write फ़ंक्शन का उपयोग करके एक वर्ण सरणी प्रकार मान भेजा जाता है ताकि यह इंगित किया जा सके कि अन्य ब्लूटूथ मॉड्यूल उन्हें प्राप्त करने के बाद मानों में से एक ने इसे कुछ करने में सक्षम होने के लिए बदल दिया है।

अब हेक्सापॉड कोड को भी 2 भागों में बांटा जा सकता है।

पहला भाग वह है जहां ब्लूटूथ द्वारा प्राप्त संदेशों के अनुसार किए जाने वाले कार्यों को निर्दिष्ट किया जाता है और दूसरा भाग वह है जहां हेक्सापॉड द्वारा किए गए कार्यों को बनाने के लिए आवश्यक किया जाता है, जैसे कि आगे चलना, पीछे, मुड़ना, अन्य पहले वह चीज जो आप कोड में करना चाहते हैं, वह है ब्लूटूथ संचार के संचालन और प्रत्येक पैर में सर्वो के कार्यों और उनके आंदोलनों के लिए आवश्यक चर निर्दिष्ट करना।

Serial.readBytesUntil फ़ंक्शन का उपयोग वर्णों की संपूर्ण सरणी प्राप्त करने के लिए किया जाता है, जो कि 6 है, सभी कमांड में 6 वर्ण होते हैं, जिसे ध्यान में रखना बहुत महत्वपूर्ण है। Arduino के मंचों में आप इस बारे में संदर्भ पा सकते हैं कि इष्टतम मापदंडों का चयन कैसे करें ताकि संदेश सही ढंग से प्राप्त हो। पूरे संदेश को प्राप्त करने के बाद, इसकी तुलना strcmp () फ़ंक्शन के साथ की जाती है, और if फ़ंक्शन का एक सेट जो एक चर के लिए मान निर्दिष्ट करता है, तब एक स्विच फ़ंक्शन में हेक्सापॉड के फ़ंक्शन को असाइन करने के लिए उपयोग किया जाता है।

अतिरिक्त कार्य हैं, जिनमें से एक "POTVAL" कमांड प्राप्त करते समय रोबोट की ऊंचाई को बदल देता है, दूसरा फ़ंक्शन प्रत्येक पैर की सापेक्ष ऊंचाई और उसके स्थिर घुमाव को बदल देता है, यह जॉयस्टिक के साथ प्राप्त किया जाता है, और जब बटन दबाया जाता है नियंत्रण में, "BOTTON" कमांड हेक्सापॉड कोड में प्राप्त होता है और हेक्सापॉड की गति को बदल देता है।

चरण 6: परीक्षण

निम्नलिखित वीडियो में दिखाया गया है कि हेक्सापॉड कैसे समय के साथ विकसित हुआ और परीक्षण और अंतिम परिणाम देखने के लिए।