कार्डबोर्ड स्पाइडर (DIY चौगुनी): 13 कदम (चित्रों के साथ)

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

फिर से नमस्कार और मेरे नए प्रोजेक्ट में आपका स्वागत है।

इस निर्देश में मैंने सामग्री से बने एक साधारण चौगुनी को सभी के लिए सुलभ बनाने की कोशिश की है। मुझे पता है कि एक अच्छा दिखने वाला अंतिम उत्पाद प्राप्त करने के लिए आपको एक 3 डी प्रिंटर और शायद एक सीएनसी की आवश्यकता होती है, लेकिन हर किसी के पास यह फैंसी डिवाइस नहीं होता है, इसलिए मैंने यह प्रदर्शित करने की कोशिश की कि साधारण सामग्री के साथ आप अभी भी कुछ अच्छी चीजें बना सकते हैं।

तो जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, हम एक चौगुनी बनाने की कोशिश करेंगे। चौगुनी का फ्रेम केवल नालीदार कार्टन से बनाया जाएगा इसमें चार पैरों में से प्रत्येक का फ्रेम, फीमर और टिबिया शामिल है।

चरण 1: चौगुना क्यों और यह कैसे काम करता है?

मेरा कहना है कि रोबोट मजेदार और दिलचस्प हैं। मैंने पहले कभी लेग्ड रोबोट नहीं बनाया है इसलिए मैंने सोचा कि मुझे इसे आज़माना चाहिए।

मैंने सबसे पहले चौगुनी बनाने का फैसला किया क्योंकि मेरे पास हेक्सापॉड के लिए पर्याप्त सर्वो नहीं था। मैंने कल्पना की है कि यदि आप चौगुनी का निर्माण कर सकते हैं तो हेक्सापॉड का निर्माण केवल एक कदम आगे होगा। चूंकि यह इस प्रकार की मेरी पहली परियोजना है, मुझे नहीं पता था कि क्या उम्मीद करनी है, इसलिए मैंने सोचा कि 4 पैर आसान हो जाएंगे, फिर 6 लेकिन जैसा कि मुझे बाद में पता चला कि यह हमेशा सच नहीं होता है।

चौगुनी, केवल 4 टाँगें होने के कारण, एक बार एक पैर को उठा लेने के बाद नीचे न गिरने के लिए रोबोट के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र को अन्य तीन पैरों की युक्तियों के बीच बनाए गए त्रिभुज के आंतरिक भाग में स्थानांतरित करना पड़ता है।

इस सारी प्रक्रिया का एक बहुत अच्छा विवरण आप यहाँ पा सकते हैं:

अंतरिक्ष में पैर की नोक को नियंत्रित करने के लिए चौगुनी के प्रत्येक पैर में 3 जोड़ होते हैं। तो जोड़ होंगे:

- कोक्सा सर्वो - फ्रेम और फीमर के बीच

- फीमर सर्वो - पैर की फीमर को नियंत्रित करना

- टिबिया सर्वो - टिबिया को नियंत्रित करने वाली फीमर और टिबिया के बीच

पैर की नोक के आवश्यक स्थान के लिए प्रत्येक सर्वो के कोण को जानने के लिए हम उलटा किनेमेटिक्स नामक कुछ का उपयोग करेंगे। आप इसके बारे में इंटरनेट पर बहुत सारे दस्तावेज पा सकते हैं, और पैर की नोक के विभिन्न स्थान के लिए सर्वो के कोणों की गणना कैसे करें। लेकिन मेरे मामले में मैंने सिर्फ RegisHsu द्वारा बनाया गया Arduino कोड लिया (यदि आप इसे एक खोज देते हैं तो आप उसका विस्तृत चौगुना निर्देश पा सकते हैं) और मैंने अपने रोबोट को फिट करने के लिए रोबोट और रोबोट के पैरों के आयामों को बदल दिया है और बदल दिया है रोबोट को नियंत्रित करने के लिए रिमोट कंट्रोल का उपयोग करने का कार्यक्रम और वह यह है।

चरण 2: फ्रेम और पैरों के लिए नालीदार कार्टन का उपयोग क्यों करें?

सबसे पहले यह व्यापक रूप से फैला हुआ है, आप इसे कहीं भी पा सकते हैं और यदि आप खरीदना पसंद करते हैं तो यह बहुत सस्ता है। नालीदार कार्डबोर्ड एक कठोर, मजबूत और हल्के वजन की सामग्री है जो भूरे रंग के क्राफ्ट पेपर की तीन परतों से बनी होती है और अधिकांश पैकिंग बॉक्स इससे बने होते हैं। तो कुछ खोजना बहुत आसान है।

मेरे मामले में मैंने एक जूते के डिब्बे का इस्तेमाल किया है जिसे मैंने काट दिया है और उसमें से फ्रेम बना दिया है। मेरे बॉक्स द्वारा प्रदान किया गया कार्टन 2 मिमी मोटा था इसलिए यह बहुत पतला है। इसलिए फ्रेम के प्रत्येक भाग के लिए मुझे तीन समान भागों को काटना पड़ा और उन्हें डबल टेप स्कॉच के साथ एक साथ गोंद करना पड़ा। तो वास्तव में हमें 6 मिमी मोटे कार्टन के अंत में 3 फ्रेम बनाने होंगे।

चरण 3: भाग आवश्यक:

चौगुनी के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनिक भाग:

- अरुडिनो नैनो माइक्रोकंट्रोलर;

- डीक रोबोट नैनो वी०३ शील्ड - आवश्यक नहीं है, लेकिन यह नैनो बोर्ड के लिए सभी सर्वो के कनेक्शन को बहुत आसान बना देगा।

- १२ पीसी टॉवर प्रो माइक्रो सर्वो ९जी एसजी९० - ४ पैरों के साथ ३ जोड़;

- एलईडी - प्रकाश के लिए (मैंने एक पुराने बर्न आउट कलर सेंसर का इस्तेमाल किया)

- 1 x NRF24L01 ट्रांसीवर

रिमोट कंट्रोलर के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनिक पार्ट्स

- Arduino Uno माइक्रोकंट्रोलर;

- 1 x NRF24L01 ट्रांसीवर;

- जॉयस्टिक;

- एलईडी;

- विभिन्न प्रतिरोधक;

- दबाने वाला बटन;

- कुछ जम्पर तार;

फ्रेम के लिए:

- नालीदार कार्टन शीट

- काटने वाला

- स्क्रू ड्राइवर

- डबल टेप स्कॉच

- त्रिभुज

- शासक

- पेंसिल

तो चलिए निर्माण शुरू करते हैं।

चरण 4: सर्वो को 90 डिग्री पर सेट करना

फ्रेम का निर्माण शुरू करने से पहले मुझे सभी सर्वो को 90 डिग्री पर केंद्रित करना होगा ताकि फ्रेम तैयार होने पर बाद में उन्हें स्थिति में लाना आसान हो जाए। इसलिए मैंने पहले Arduino नैनो को नैनो शील्ड में क्वाड्रुपेड के लिए और सभी सर्वो के बाद शील्ड के लिए संलग्न किया है। फिर आपको बस इतना करना है कि कोड अपलोड करना है और सभी सर्वोस 90 डिग्री की स्थिति में केंद्रित होंगे।

कोड को निर्देश के अंतिम चरण में पाया जा सकता है।

चरण 5: फ़्रेम का निर्माण

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है कि फ्रेम एक जूते के बक्से से प्रदान किए गए नालीदार कार्टन से बना है। फ़्रेम का टेम्प्लेट जो आप संलग्न चित्रों में फ़्रेम के आयामों के साथ पा सकते हैं।

पहले मैंने फ्रेम बनाने के लिए कार्टन बॉक्स के किनारों को काटा। मैंने तीन अच्छे टुकड़े प्राप्त किए हैं जिनके लिए मैंने नालीदार परत के उन्मुखीकरण को ध्यान में रखा है ताकि 2 टुकड़ों में लंबवत सेल नालीदार परत और एक क्षैतिज हो।

एक बार कार्टन तैयार हो जाने के बाद, मैं कार्टन शीट पर फ्रेम टेम्प्लेट खींचता हूं जिसमें ऊर्ध्वाधर नालीदार माध्यम होता है। एक मजबूत और अधिक कठोर संरचना प्राप्त करने के लिए मैंने झुकने के खिलाफ अतिरिक्त ताकत के लिए उन्हें एक साथ गोंद करने के लिए तीन टुकड़े काट दिए। ऊपरी और निचले कार्टन शीट में ऊर्ध्वाधर नालीदार परत होती है जबकि सैंडविच वाली कार्टन शीट क्षैतिज नालीदार परत होगी।

इससे पहले कि मैं तीन फ्रेम के टुकड़ों को एक साथ चिपकाता, मैंने सर्वो मोटर्स की भुजा तैयार की और मैं भविष्य की सही स्थिति के लिए प्रत्येक कोक्सा सर्वो मोटर की स्थिति तैयार करता हूं।

अब जब मुझे पता है कि कोक्सा सर्वो को कहाँ रखा जाना है, तो मैंने तीन टुकड़ों को एक साथ चिपका दिया।

अब फ्रेम तैयार है।

चरण 6: कोक्सा सर्वोस को फ्रेम में संलग्न करना

सर्वो को संलग्न करने के लिए पहले मैंने चिह्नित स्थिति में एक छेद डाला ताकि सर्वो बांह के लिए सुरक्षित पेंच गुजर जाए, और सर्वो को फ्रेम में सुरक्षित कर दे।

सर्वो मोटर्स से प्रदान किए गए स्क्रू का उपयोग करके मैंने कोक्सा सर्वो मोटर्स आर्म्स को फ्रेम से जोड़ा है। कोक्सा दो सर्वो से बनता है जो डबल टेप के साथ एक साथ चिपके होते हैं और रबर बैंड के साथ प्रबलित होते हैं। एक सर्वो ऊर्ध्वाधर स्थिति में शाफ्ट के साथ नीचे की ओर उन्मुख होगा और फ्रेम से जुड़ा होगा, और दूसरा क्षैतिज स्थिति में शाफ्ट के साथ उन्मुख होगा और फीमर के अंदरूनी हिस्से से जुड़ा होगा।

अंत में कोक्सा सर्वो को फ्रेम में सुरक्षित करने के लिए सुरक्षित पेंच को खराब कर दिया जाता है।

चरण 7: फेमुर का निर्माण

उसी कार्टन काटने की प्रक्रिया का उपयोग किया गया था। प्रत्येक फीमर को एक साथ चिपके तीन कार्टन शीट से बनाया जाएगा। क्षैतिज नालीदार परत को ऊर्ध्वाधर नालीदार परत कार्टन शीट के बीच सैंडविच किया जाएगा।

चरण 8: टिबिया का निर्माण

टिबिया के लिए मैंने प्रत्येक टिबिया के लिए तीन टेम्प्लेट काटे, लेकिन इस बार टिबिया को बेहतर अनुदैर्ध्य ताकत देने के लिए नालीदार परत का उन्मुखीकरण लंबवत था।

एक बार जब प्रत्येक तीन टेम्प्लेट काट दिए गए तो मैंने उन्हें एक साथ चिपका दिया जिससे टिबिया सर्वो के लिए छेद भी फिट हो गया।

मैंने टिबिया में सर्वो को जोड़ा, और फीमर को टिबिया से जोड़ने के लिए इस तरह से फीमर में बने छेद के माध्यम से सर्वो की बांह को सुरक्षित पेंच के साथ सुरक्षित किया गया था।

चरण 9: सभी को एक साथ रखना

अब जब सभी फ्रेम और पैरों के हिस्से बन गए हैं तो मैंने उन सभी को एक साथ जोड़ दिया ताकि असेंबली चौगुनी की तरह दिखने लगे।

चरण 10: इलेक्ट्रॉनिक्स स्थापित करना और कनेक्शन स्थापित करना

पहले अरुडिनो नैनो को डीक रोबोट शील्ड के साथ फ्रेम पर फिट होना है। इसके लिए मैंने ढाल ली और मैंने 4 बोल्ट और नट्स का उपयोग करके डीक रोबोट शील्ड को फ्रेम में सुरक्षित करने के लिए 4 छेद वाले फ्रेम को उछाल दिया।

अब "मस्तिष्क शरीर से जुड़ा हुआ है": डी। आगे मैंने सभी सर्वो को डीक नैनो शील्ड से जोड़ा।

सर्वो का कनेक्शन बहुत आसान है क्योंकि शील्ड ने विशेष रूप से प्रत्येक Arduino नैनो डिजिटल और एनालॉग पिन के लिए तीन पिन (सिग्नल, वीसीसी, जीएनडी) का निर्माण किया है, जिससे माइक्रो सर्वो का सही और आसान कनेक्शन हो सके। आम तौर पर हमें Arduino के साथ सर्वो को चलाने के लिए एक मोटर चालक की आवश्यकता होती है क्योंकि यह मोटर्स द्वारा आवश्यक amps के साथ सामना करने में सक्षम नहीं है, लेकिन मेरे मामले में यह मान्य नहीं है क्योंकि Arduino Nano को संभालने के लिए 9g माइक्रो सर्वो काफी छोटे हैं।

लेग सर्वो को इस प्रकार जोड़ा जाएगा:

लेग 1: (बाएं पैर को आगे की ओर ले जाएं)

कोक्सा - अरुडिनो नैनो डिजिटल पिन 4

फेमूर - अरुडिनो नैनो डिजिटल पिन 2

टिबिया - अरुडिनो नैनो डिजिटल पिन 3

लेग 2: (बाएं बाएं पैर)

Coxa - Arduino नैनो एनालॉग पिन A3

फीमर - अरुडिनो नैनो एनालॉग पिन A5

टिबिया - Arduino नैनो एनालॉग पिन A4

लेग 3: (दाहिना पैर आगे की ओर)

कोक्सा - अरुडिनो नैनो एनालॉग पिन 10

फेमूर - अरुडिनो नैनो एनालॉग पिन 8

टिबिया - अरुडिनो नैनो एनालॉग पिन 9

लेग 4: (दाहिना पैर पीछे)

Coxa - Arduino नैनो डिजिटल पिन A1

फेमूर - अरुडिनो नैनो डिजिटल पिन ए0

टिबिया - अरुडिनो नैनो डिजिटल पिन ए२

प्रकाश प्रभाव के लिए एलईडी का कनेक्शन

मैंने सोचा कि चौगुनी पर कुछ प्रकाश डालना अच्छा होगा इसलिए मेरे पास और पुराना रंग सेंसर है जो अब काम नहीं करता है (मैं इसे जलाने में कामयाब रहा: डी) लेकिन एलईडी अभी भी काम कर रहे हैं क्योंकि वे चार एलईडी हैं एक छोटा बोर्ड और वे बहुत उज्ज्वल हैं मैंने चौगुनी कुछ प्रकाश प्रभाव देने के लिए रंग सेंसर का उपयोग करने का निर्णय लिया। साथ ही चार होने के कारण यह मकड़ी के थोड़ा सा करीब दिखाई देता है।

इसलिए मैंने कलर सेंसर के VCC को Arduino Nano Pin D5 और सेंसर के GND को Arduino Nano के GND से जोड़ा है। जैसा कि छोटे बोर्ड में पहले से ही कुछ प्रतिरोधक हैं जो एलईडी के लिए उपयोग किए जाते हैं, मुझे एलईडी के साथ श्रृंखला में किसी अन्य अवरोधक को लगाने की आवश्यकता नहीं थी। अन्य सभी पिनों का उपयोग नहीं किया जाएगा क्योंकि सेंसर जल गया है और मैं सिर्फ छोटे बोर्ड से एलईडी का उपयोग कर रहा हूं।

NRF24L01 मॉड्यूल के लिए कनेक्शन।

- मॉड्यूल का GND Arduino नैनो शील्ड के GND में जाता है

- VCC Arduino नैनो 3V3 पिन पर जाता है। VCC को ब्रेडबोर्ड के 5V से कनेक्ट न करने के लिए सावधान रहें क्योंकि आप NRF24L01 मॉड्यूल को नष्ट करने का जोखिम उठाते हैं

- CSN पिन Arduino Nano D7 को जाता है;

- CE पिन Arduino Nano D6 में जाता है;

- SCK पिन Arduino Nano D13 को जाता है;

- MOSI पिन Arduino Nano D11 में जाता है;

- MISO पिन Arduino Nano D12 को जाता है;

- IRQ पिन कनेक्ट नहीं होगा। सावधान रहें यदि आप Arduino Nano या Arduino Uno से भिन्न बोर्ड का उपयोग कर रहे हैं, तो SCK, MOSI और MISO पिन अलग होंगे।

- इस मॉड्यूल के लिए आपको RF24 लाइब्रेरी को भी डाउनलोड करना होगा। आप इसे निम्न साइट पर पा सकते हैं:

मकड़ी के लिए बिजली की आपूर्ति के रूप में मैंने एक दीवार एडाप्टर 5V (1A) का उपयोग किया। मेरे पास किसी भी प्रकार की बैटरी उपलब्ध नहीं है, और यह मेरा एकमात्र उपलब्ध वॉल एडॉप्टर था जो मुझे लगता है कि कम से कम 2A में से बेहतर होगा लेकिन मेरे पास एक नहीं है इसलिए मुझे केवल एक का उपयोग करना पड़ा जो मेरे पास है. यदि आप ली-पो बैटरी का उपयोग करते हैं तो यह बहुत अच्छा होगा ताकि रोबोट मुक्त हो सके, कोई केबल संलग्न न हो।

बोर्ड पर अधिक स्थिर बिजली की आपूर्ति करने के लिए मैंने डीक रोबोट नैनो शील्ड के 5V और GND पिन के बीच एक 10microF कैपेसिटर संलग्न किया है, क्योंकि मैंने देखा है कि जब सभी सर्वो जहां लोड के तहत Arduino नैनो बस पुनरारंभ होगा, जबकि संधारित्र जोड़ने से समस्या हल हो गई।

चरण 11: कवर का निर्माण

जैसा कि मैं कवर को जितना संभव हो उतना हल्का चाहता था, मैंने इसे केवल 2 मिमी नालीदार कार्टन शीट की एक परत से बनाया है क्योंकि इसे किसी भी मजबूती की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि कोई भार इसे प्रभावित नहीं करेगा।

जैसा कि आप चित्र में देख सकते हैं, मैंने आकार और आयामों में कार्टन का एक टुकड़ा काट दिया है और मैंने इसे उसी नट के साथ फ्रेम से जोड़ दिया है जो फ्रेम के नीचे Arduino नैनो शील्ड को सुरक्षित कर रहे हैं। ऊपर की तरफ दो टुकड़े एक के बाद एक डबल टेप से चिपके हुए आएंगे। मैंने सभी तारों को अंदर लपेटने की कोशिश की है ताकि चौगुनी यथासंभव अच्छी लगे।

अब चौगुनी हो गई है। आइए रिमोट कंट्रोलर पर चलते हैं।

चरण 12: रिमोट कंट्रोलर

रिमोट कंट्रोलर के लिए मैं अपने पिछले प्रोजेक्ट मावेरिक रिमोट नियंत्रित कार से उसी रिमोट कंट्रोलर का उपयोग कर रहा हूं, केवल मैंने उस ग्राफ को हटा दिया है जिसकी इस परियोजना में इसकी आवश्यकता नहीं है। लेकिन अगर आप उस निर्माण से चूक गए हैं तो मैंने इसे यहां फिर से लिखा है।

जैसा कि मैं नियंत्रक के लिए एक Arduino Uno का उपयोग कर रहा हूं, मैंने Uno को कुछ रबर बैंड के साथ ब्रेडबोर्ड से जोड़ा है ताकि हिल न जाए।

- Arduino Uno को जैक के माध्यम से 9V बैटरी द्वारा आपूर्ति की जाएगी;

- ब्रेडबोर्ड के 5V रेल के लिए Arduino Uno 5V पिन;

ब्रेडबोर्ड के GND रेल के लिए -Arduino Uno GND पिन;

NRF24L01 मॉड्यूल।

- मॉड्यूल का GND ब्रेडबोर्ड रेल के GND में जाता है

- VCC Arduino Uno 3V3 पिन पर जाता है। VCC को ब्रेडबोर्ड के 5V से कनेक्ट न करने के लिए सावधान रहें क्योंकि आप NRF24L01 मॉड्यूल को नष्ट करने का जोखिम उठाते हैं

- CSN पिन Arduino Uno D8 में जाता है;

- CE पिन Arduino Uno D7 में जाता है;

- SCK पिन Arduino Uno D13 को जाता है;

- MOSI पिन Arduino Uno D11 में जाता है;

- MISO पिन Arduino Uno D12 में जाता है;

- IRQ पिन कनेक्ट नहीं होगा। सावधान रहें यदि आप Arduino Nano या Arduino Uno से भिन्न बोर्ड का उपयोग कर रहे हैं, तो SCK, MOSI और MISO पिन अलग होंगे।

जॉयस्टिक मॉड्यूल

- जॉयस्टिक मॉड्यूल में 2 पोटेंशियोमीटर होते हैं इसलिए यह कनेक्शन के साथ बहुत समान है;

- ब्रेडबोर्ड के GND रेल को GND पिन;

- ब्रेडबोर्ड की 5वी रेल पर वीसीसी पिन;

- Arduino Uno A3 पिन को VRX पिन;

- Arduino Uno A2 पिन पर VRY पिन;

एलईडी

- रेड एलईडी को श्रृंखला में 330Ω रेसिस्टर के साथ Arduino Uno pin D4 से जोड़ा जाएगा;

- ग्रीन एलईडी को Arduino Uno pin D5 के 330Ω रेसिस्टर के साथ श्रृंखला में जोड़ा जाएगा;

दबाकर लगाया जाने वाला बटन

- एक पुशबटन का उपयोग चौगुनी रोशनी को चालू और बंद करने के लिए किया जाएगा, और दूसरे का उपयोग नहीं किया जाएगा;

- लाइट पुशबटन Arduino Uno के पिन D2 से जुड़ा होगा। बटन को 1k या 10k रोकनेवाला के साथ नीचे खींचा जाना चाहिए, मान महत्वपूर्ण नहीं है।

- बचे हुए पुशबटन को Arduino Uno के पिन D3 से जोड़ा जाएगा। उसी बटन को 1k या 10k रोकनेवाला के साथ नीचे खींचा जाना चाहिए। (इसका उपयोग इस परियोजना के लिए नहीं किया जाएगा)

यही है, हमने अब सभी विद्युत भागों को जोड़ा है।

चरण 13: Arduino IDE कोड

इस भाग के लिए कुछ कोड हैं जिनका मैंने उपयोग किया है।

Leg_Initialization - सर्वो को 90 डिग्री की स्थिति में केंद्र के लिए उपयोग किया गया था।

स्पाइडर_टेस्ट - का उपयोग सही कार्यों के परीक्षण के लिए किया गया था, जैसे आगे, पीछे, मुड़ना

मकड़ी - मकड़ी के लिए इस्तेमाल किया जाना

स्पाइडर रिमोट कंट्रोलर - स्पाइडर कंट्रोलर के लिए इस्तेमाल किया जाएगा

मुझे यह उल्लेख करना होगा कि स्पाइडर के लिए कोड को RegisHsu [DIY] SPIDER ROBOT (QUAD ROBOT, QUADRUPED) के कोड के बाद अनुकूलित और संशोधित किया गया था और यही कारण है कि मैं RegisHsu को उनके अच्छे काम के लिए धन्यवाद देना चाहता हूं।

अच्छा कहा जा रहा है मुझे आशा है कि आपको मेरी स्पाइडर पसंद आई होगी।