हेक्सापोड: 14 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

मुझे कुछ वर्षों से इधर-उधर खेलने और रोबोट बनाने में दिलचस्पी है और मैं ज़ेंटा से बहुत प्रेरित था, यहाँ आपको उसका Youtube चैनल https://www.youtube.com/channel/UCmCZ-oLEnCgmBs_T और उसकी वेब साइट http मिलेगी।://zentasrobots.com।

आप इंटरनेट पर कई अलग-अलग विक्रेताओं द्वारा बहुत सारी किट पा सकते हैं, लेकिन वे बहुत महंगे हैं, 4 DoF हेक्सापॉड के लिए 1.500$+ तक, और चीन से किट में अच्छी गुणवत्ता नहीं है। इसलिए, मैंने अपने तरीके से हेक्सापॉड बनाने का फैसला किया है। Zenta के हेक्सापॉड फीनिक्स से प्रेरित होकर, आप इसे उसके Youtube चैनल में पाएंगे (और एक किट जिसे आप https://www.lynxmotion.com/c-117-phoenix.aspx पा सकते हैं, मैंने शुरुआत से अपना खुद का बनाना शुरू कर दिया है।

मेरे लिए निम्नलिखित लक्ष्य/आवश्यकताएं सेट करने के लिए:

1.) खूब मस्ती करें और नई चीजें सीखें।

2.) लागत संचालित डिजाइन (अरे, मेरी कंपनी ने मुझे पूरी तरह से खराब कर दिया)

3.) प्लाई की लकड़ी से बने हिस्से (क्योंकि ज्यादातर लोगों के लिए और मेरे लिए लकड़ी काटना भी आसान है)

4.) मुफ्त उपलब्ध टूल्स (सॉफ्टवेयर) का उपयोग करना

तो, मैंने अब तक क्या उपयोग किया है?

क) यांत्रिक डिजाइन के लिए स्केचअप।

बी) बीच प्लाई लकड़ी 4 मिमी और 6 मिमी (1/4 )।

c) Arduino Uno, Mega, IDE।

डी) डिजिटल मानक सर्वो (अमेज़ॅन पर अच्छी कीमत के लिए पाया जाता है)।

ई) डोसुकी और बैंडसॉ, एक ड्रिलिंग मशीन, सैंडिंग पेपर और एक फाइल।

चरण 1: पैर और सर्वो ब्रैकेट निर्माण

पहले मैं इंटरनेट में कुछ शोध कर रहा था कि रोबोट कैसे किया जाता है, लेकिन यांत्रिक डिजाइन कैसे करना है, इस बारे में अच्छी जानकारी प्राप्त करने में बहुत सफल नहीं था। इसलिए मैं बहुत संघर्ष कर रहा था और आखिरकार मैंने स्केचअप का उपयोग करने का फैसला किया।

स्केचअप के साथ सीखने के कुछ घंटों के बाद, मैंने पैरों के अपने पहले डिज़ाइन के साथ समाप्त कर लिया है। फीमर मेरे द्वारा उपयोग किए जा रहे सर्वो हॉर्न के आकार के लिए अनुकूलित है। जैसा कि मुझे लगा कि मूल लगभग 1 व्यास का लगता है, लेकिन मेरे सर्वो हॉर्न में 21 मिमी है।

मेरे कंप्यूटर पर स्केचअप के साथ सही पैमाने के साथ एक प्रिंटआउट सही ढंग से काम नहीं कर रहा था, इसलिए मैंने इसे पीडीएफ के रूप में सहेजा है, 100% के साथ एक प्रिंटआउट बनाया है, कुछ माप किया है और अंत में सही स्केलिंग कारक के साथ फिर से मुद्रित किया है।

पहली कोशिश के लिए मैं केवल दो पैरों के लिए कला बना रहा था। इसके लिए मैंने दो बोर्डों को स्टैक किया, उस पर प्रिंटआउट चिपकाया (वॉल पेपर के लिए) और एक मॉडल क्राफ्ट बैंडसॉ के साथ भागों को काट दिया।

प्रयुक्त सामग्री: बीच प्लाई लकड़ी 6 मिमी (1/2 )

बाद में मैंने कुछ प्रयोग किए, मैंने दस्तावेज़ीकरण नहीं किया, और कुछ अनुकूलन किए। जैसा कि आप देख सकते हैं कि टिबिया थोड़ा बड़ा होने के साथ-साथ फीमर भी है।

फीमर के माध्यम से सर्वो हॉर्न को माउंट करने के लिए, 2 मिमी सामग्री को काटना पड़ता है। यह विभिन्न तरीकों से किया जा सकता है। राउटर के साथ या फोरस्टनर ड्रिल के साथ। फोरस्टनर केवल 200 मिमी व्यास का था, इसलिए मुझे छेनी के साथ हाथ से कुछ युद्ध के बाद करना पड़ा।

चरण 2: फीमर और टिबिया का अनुकूलन

मैंने डिज़ाइन को थोड़ा बदल दिया है।

1.) टिबिया अब उस सर्वो को फिट कर रहा है जिसका मैं बेहतर उपयोग कर रहा हूं।

2.) फीमर अब थोड़ा छोटा है (अक्ष से अक्ष तक लगभग 3 ) और सर्वो हॉर्न (21 मिमी व्यास) को फिट कर रहा है।

मैं 6 मिमी प्लाई की लकड़ी के 6 बोर्ड का उपयोग कर रहा था और उन्हें दो तरफा टेप के साथ एक साथ चिपका दिया। यदि यह पर्याप्त मजबूत नहीं है तो आप सभी बोर्डों के माध्यम से एक छेद ड्रिल कर सकते हैं और उन्हें एक साथ ठीक करने के लिए एक स्क्रू का उपयोग कर सकते हैं। फिर बैंडसॉ के साथ एक हिस्से को तुरंत काट दिया जाता है। यदि आप काफी सख्त हैं तो आप आरा का भी उपयोग कर सकते हैं:-)

चरण 3: सर्वो ब्रैकेट डिजाइन करना

अब सर्वो ब्रैकेट को डिजाइन करने का समय आ गया है। यह मेरे द्वारा उपयोग किए गए सर्वो से संबंधित दृढ़ता से डिज़ाइन किया गया है। सभी भाग बीच प्लाई की लकड़ी से बने हैं 6 मिमी फिर से अगला चरण देखें।

चरण 4: सर्वो ब्रैकेट्स को काटना और असेंबल करना

फिर से मैंने एक ही समय में सभी बैंडसॉ पर छह भागों को काट दिया। तरीका पहले जैसा ही है।

1.) बोर्डों को एक साथ चिपकाने के लिए दो तरफा टेप का उपयोग करना।

2.) काटने के दौरान अधिक स्थिरता के लिए पेंच (यहां नहीं दिखाया गया है)।

फिर मैंने उन्हें एक साथ चिपकाने के लिए कुछ मॉडल शिल्प गोंद का उपयोग किया है और दो SPAX स्क्रू (फोटो में अभी तक लागू नहीं हैं)।

मूल हेक्सापॉड की तुलना में मैं अभी तक बॉल बेयरिंग का उपयोग नहीं कर रहा हूं, इसके बजाय मैं शरीर/चेसिस के साथ पैरों को इकट्ठा करने के लिए बाद में केवल 3 मिमी स्क्रू, वाशर और सेल्फ फिक्सिंग नट्स का उपयोग कर रहा हूं।

चरण 5: टांगों को असेंबल करना और परीक्षण करना

पहली दो तस्वीरों में आप एक पैर का पहला संस्करण देखते हैं। आगे आप पुराने और नए भागों की तुलना और नए भागों (संस्करण दो) की तुलना मूल (पृष्ठभूमि में फोटो) से देखते हैं।

अंत में आप एक पहला आंदोलन परीक्षण करेंगे।

चरण 6: शरीर का निर्माण और संयोजन

जिस शरीर को मैंने तस्वीरों से फिर से बनाने की कोशिश की है। संदर्भ के रूप में मैंने सर्वो हॉर्न का उपयोग किया है, जिसे मैंने 1 "व्यास के साथ ग्रहण किया था। इसलिए, सामने की तरफ 4.5" और मध्य 6.5 की चौड़ाई बन जाती है। लंबाई के लिए मैंने 7 "मान लिया। बाद में मैंने मूल बॉडी किट खरीदी और उसकी तुलना की। मैं मूल के बहुत करीब आ रहा था। अंत में मैंने तीसरा संस्करण बनाया है, जो मूल की 1:1 प्रति है।

पहली बॉडी किट जो मैंने 6 मिमी प्लाई की लकड़ी से बनाई है, यहाँ आप 4 मिमी प्लाई की लकड़ी से बना दूसरा संस्करण देखते हैं, जो मुझे पता चला है कि यह काफी मजबूत और सख्त है। मूल किट से अलग मैं शीर्ष पर सर्वो हॉर्न लगा रहा था, सम्मान। सामग्री के माध्यम से (आप इसे फीमर के साथ भी देख सकते हैं)। इसका कारण यह है कि मैं महंगे एल्युमिनियम हॉर्न खरीदने के मूड में नहीं हूं, इसके बजाय मैं पहले से डिलीवर होने वाले प्लास्टिक हॉर्न का इस्तेमाल करना चाहता हूं। एक और कारण यह है कि, मैं सर्वो के करीब आ रहा हूं, इसलिए शीयरिंग फोर्स कम हैं। यह एक अधिक स्थिर संबंध बनाता है।

वैसे, कभी-कभी गणेश को बोर्ड पर रखना अच्छा होता है। मेरे दोस्त तेजस को धन्यवाद:-)

चरण 7: पहला इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण

सभी कलाएँ अब एक साथ इकट्ठी हैं। ठीक है, मुझे पता है कि यह बहुत सुंदर नहीं लग रहा है, लेकिन वास्तव में मैं बहुत प्रयोग कर रहा हूं। वीडियो में आप कुछ सरल पूर्वनिर्धारित अनुक्रमों को खेलते हुए देख सकते हैं, वास्तव में कोई उलटा किनेमेटिक्स लागू नहीं किया गया है। पूर्वनिर्धारित चाल ठीक से काम नहीं कर रही है क्योंकि यह 2 DoF के लिए डिज़ाइन किया गया है।

इस उदाहरण में मैं लिंक्समोशन से एसएससी-32यू सर्वो नियंत्रक का उपयोग कर रहा हूं, आप इसे यहां पाएंगे:

कुछ दिनों पहले मैं एक अन्य PWM नियंत्रक (Adafruit 16-चैनल PWM नियंत्रक, https://www.adafruit.com/product/815) का भी उपयोग कर रहा था, लेकिन SCC में वास्तव में कुछ अच्छी विशेषताएं हैं, जैसे कि सर्वो को धीमा करना।

तो, अब तक बस इतना ही। इसके बाद मुझे यह पता लगाना होगा कि उलटा किनेमेटिक्स (आईके) कैसे काम करता है, शायद मैं एसएससी नियंत्रक में पूर्वनिर्धारित की तरह एक साधारण चाल प्रोग्राम करूंगा। मुझे पहले से ही यहां https://github.com/KurtE/Arduino_Phoenix_Parts उदाहरण का उपयोग करने के लिए तैयार मिल गया है, लेकिन मैंने इसे अभी तक नहीं चलाया है। पता नहीं क्यों, लेकिन मैं काम कर रहा हूं।

तो, यहाँ एक छोटी टूडू सूची है।

1.) एसएससी में बिल्ड इन की तरह एक साधारण चाल प्रोग्राम करें।

2.) Arduino फीनिक्स के लिए एक PS3 नियंत्रक वर्ग/आवरण प्रोग्राम करें।

3.) KurtE से कोड प्राप्त करें या अपना कोड लिखें।

मैं जिस सर्वोस का उपयोग कर रहा हूं वह मुझे Amazon https://www.amazon.de/dp/B01N68G6UH/ref=pe_3044161_189395811_TE_dp_1 पर मिला है। कीमत काफी अच्छी है, लेकिन गुणवत्ता बहुत बेहतर हो सकती है।

चरण 8: पहला सरल चाल परीक्षण

जैसा कि मैंने अंतिम चरण में उल्लेख किया है, मैंने अपने स्वयं के चाल अनुक्रम को प्रोग्राम करने का प्रयास किया है। यह एक यांत्रिक खिलौना की तरह एक बहुत ही सरल है, और यह उस शरीर के लिए अनुकूलित नहीं है जिसका मैं यहां उपयोग कर रहा हूं। एक साधारण सीधा शरीर ज्यादा बेहतर होगा।

तो, आपको ढेर सारी मस्ती की कामना। मुझे अब आईके सीखना है;-)

टिप्पणी: जब आप पैरों को ध्यान से देखते हैं, तो आप देखेंगे कि कुछ सर्वो अजीब व्यवहार कर रहे हैं। मेरा मतलब यह है कि वे हमेशा सुचारू रूप से नहीं चल रहे हैं, शायद मुझे उन्हें अन्य सर्वो से बदलना होगा।

चरण 9: PS3 नियंत्रक को पोर्ट करना

आज सुबह मैं फीनिक्स कोड के लिए एक रैपर लिखने पर काम कर रहा था। ऐसा करने में मुझे लगभग 2-3 घंटे लगे। कोड अंततः डीबग नहीं किया गया है और मैंने कंसोल में कुछ अतिरिक्त डिबगिंग जोड़ दी है। यह अब तक काम करता है:-)

लेकिन वैसे, जब मैं फीनिक्स कोड चला रहा था, ऐसा लगता है कि सभी सर्वो उल्टे (विपरीत दिशा) चल रहे हैं।

जब आप स्वयं को आजमाना चाहते हैं तो आपको https://github.com/KurtE/Arduino_Phoenix_Parts आधार के रूप में KurtE से कोड की आवश्यकता होती है। कोड स्थापित करने के लिए निर्देशों का पालन करें। फीनिक्स_इनपुट_पीएस फ़ोल्डर को अपने Arduino लाइब्रेरी फ़ोल्डर (आमतौर पर आपके स्केच फ़ोल्डर का सबफ़ोल्डर), और फीनिक्स_PS3_SSC32 फ़ोल्डर को अपने स्केच फ़ोल्डर में कॉपी करें।

जानकारी: यदि आपने Arduino और टूल्स के साथ अनुभव नहीं किया है और कुछ परेशानी है, तो कृपया Arduino समुदाय (www.arduino.cc) से संपर्क करें। जब आप कर्ट से फीनिक्स कोड से परेशान हैं तो कृपया उससे संपर्क करें। धन्यवाद।

चेतावनी: कोड को समझना मेरी राय में शुरुआती लोगों के लिए कुछ भी नहीं है, इसलिए आपको सी/सी ++, प्रोग्रामिंग और एल्गोरिदम से बहुत परिचित होना चाहिए। कोड में बहुत सारे सशर्त संकलित कोड भी होते हैं, जो #defines द्वारा नियंत्रित होते हैं, इससे इसे पढ़ना और समझना बहुत मुश्किल हो जाता है।

हार्डवेयर सूची:

• अरुडिनो मेगा 2560
• USB होस्ट शील्ड (Arduino के लिए)
• PS3 नियंत्रक
• लिंक्समोशन एसएससी -32 यू सर्वो नियंत्रक
• बैटरी 6 वी (कृपया अपने सभी एचडब्ल्यू से आवश्यकताओं को पढ़ें, अन्यथा आप इसे नुकसान पहुंचा सकते हैं)
• Arduino IDE
• कुछ यूएसबी केबल, स्विच और अन्य छोटे हिस्से आवश्यकतानुसार।

यदि आप PS2 नियंत्रक को पसंद करते हैं, तो आपको इंटरनेट पर Arduino से कनेक्ट करने के तरीके के बारे में बहुत सारी जानकारी मिल जाएगी।

तो, कृपया धैर्य रखें। जब सॉफ़्टवेयर ठीक से काम करेगा, तो मैं इस चरण को अपडेट कर दूँगा।

चरण 10: पहला आईके टेस्ट

मुझे फीनिक्स कोड का एक अलग पोर्ट मिला है जो बहुत बेहतर चलता है (https://github.com/davidhend/Hexapod), शायद मुझे दूसरे कोड के साथ कॉन्फ़िगरेशन समस्या है। कोड थोड़ा छोटा लगता है और चाल बहुत चिकनी नहीं दिख रही है, लेकिन मेरे लिए यह एक बड़ा कदम है।

कृपया विचार करें, कोड वास्तव में प्रयोगात्मक है। मुझे बहुत कुछ साफ करना और सही करना है और अगले दिनों में एक अपडेट प्रकाशित करूंगा। PS3 पोर्ट पहले से प्रकाशित PS3 पोर्ट पर आधारित है, और मैंने PS2 और XBee फ़ाइलों को त्याग दिया है।

चरण 11: दूसरा आईके टेस्ट

समाधान इतना आसान था। मुझे कुछ कॉन्फ़िगरेशन मानों को ठीक करना था और सभी सर्वो कोणों को उल्टा करना था। अब यह काम कर रहा है:-)

चरण 12: टिबिया और कोक्सा EV3

मैं विरोध नहीं कर सका, इसलिए मैंने नए टिबिया और कोक्सा (सर्वो ब्रैकेट) बनाए हैं। यह अब तीसरा संस्करण है जिसे मैंने बनाया है। नए वाले अधिक गोल आकार के होते हैं और अधिक जैविक / बायोनिक रूप होते हैं।

तो, वास्तविक स्थिति है। हेक्सापॉड काम कर रहा है, लेकिन अभी भी कुछ चीजों के साथ कुछ परेशानी है।

1.) पता नहीं क्यों बीटी में 2..3 सेकंड की देरी है।

2.) सर्वो की गुणवत्ता खराब है।

करने के लिए काम:

* सर्वो की वायरिंग में सुधार करना होगा।

* एक अच्छे बैटरी होल्डर की जरूरत है।

* इलेक्ट्रॉनिक्स को माउंट करने का तरीका खोजना होगा।

* सर्वो को फिर से कैलिब्रेट करें।

* बैटरी के लिए सेंसर और वोल्टेज मॉनिटर जोड़ना।

चरण 13: चिकना आकार का फीमर

कुछ दिन पहले मैंने कुछ नया फीमर बना लिया है क्योंकि मैं पिछले वाले से पूरी तरह संतुष्ट नहीं था। पहली तस्वीर में आप अंतर देखेंगे। पुराने के सिरों पर 21 मिमी का व्यास था, नए का व्यास 1 इंच है। जैसा कि आप अगले तीन चित्रों में देख सकते हैं, मैंने अपनी मिलिंग मशीन के साथ एक साधारण सहायक उपकरण के साथ फीमर में सिंक होल बनाया।

फीमर में सिंक करने से पहले सभी छेदों को ड्रिल करना समझ में आता है, अन्यथा यह मुश्किल हो सकता है। सर्वो हॉर्न बहुत अच्छा फिट बैठता है, अगला कदम, यहां नहीं दिखाया गया है, किनारों को एक गोल आकार दे रहा है। इसके लिए मैंने 3 मिमी के त्रिज्या वाले राउटर बिट का उपयोग किया है।

आखिरी तस्वीर में आप पुराने और नए की तुलना देखेंगे। मुझे नहीं पता कि आप क्या सोचते हैं, लेकिन मुझे नया बहुत पसंद है।

चरण 14: अंतिम चरण

मैं इस ट्यूटोरियल को अभी समाप्त करूँगा, नहीं तो यह एक अंतहीन कहानी बन जाएगी:-)।

मैं वीडियो में आप मेरे कुछ संशोधनों के साथ चल रहे कुर्ते के फीनिक्स कोड को देखेंगे। रोबोट पूरी तरह से नहीं चल रहा है, इसके लिए खेद है, लेकिन सस्ते सर्वो की गुणवत्ता खराब है। मैंने कुछ अन्य सर्वो का ऑर्डर दिया है, मैंने अभी उनमें से दो का अच्छे परिणामों के साथ परीक्षण किया है, और अभी भी डिलीवरी की प्रतीक्षा कर रहा हूं। इसलिए, क्षमा करें, मैं आपको यह नहीं दिखा सकता कि रोबोट नए सर्वो के साथ कैसे काम करता है।

बैक व्यू: एक 20 एम्पीयर का करंट सेंसर, 10 k पॉट के बाईं ओर। जब रोबोट चलता है तो यह आसानी से 5 amps की खपत करेगा। 10 k पॉट के दाईं ओर आप एक OLED 128x64 पिक्सेल देखेंगे जो कुछ स्थिति की जानकारी दिखा रहा है।

सामने का दृश्य: एक साधारण अल्ट्रासोनिक सेंसर HC-SR04, SW में अभी तक एकीकृत नहीं है।

दाईं ओर का दृश्य: MPU6050 त्वरक और गिरो (6-अक्ष)।

बाईं ओर का दृश्य: पीजो लाउडस्पीकर।

सर्वो को छोड़कर, यांत्रिक डिजाइन अब कमोबेश पूरा हो गया है। तो, अगले कार्य कुछ सेंसर को एसडब्ल्यू में एकीकृत करेंगे। इसके लिए मैंने SW के साथ एक GitHub खाता बनाया है जिसका मैं उपयोग कर रहा हूँ जो KurtE के फीनिक्स SW के स्नैपशॉट पर आधारित है।

OLED:

माई गिटहब: