Паук на ардуино. Робот-паук на Arduino: создание четвероногого шагающего робота своими руками

Как сделать робота-паука на Arduino. Какие компоненты нужны для сборки четвероногого шагающего робота. Как запрограммировать движение робота-паука на Arduino. Какие улучшения можно внести в конструкцию робота-паука.

Необходимые компоненты для сборки робота-паука на Arduino

Для создания четвероногого шагающего робота-паука на базе Arduino потребуются следующие основные компоненты:

• Плата Arduino (например, Arduino Nano)
• 8 сервоприводов SG90 или MG90 (по 2 на каждую ногу)
• Специальная плата для управления сервоприводами
• Детали корпуса и ног (можно напечатать на 3D-принтере или вырезать из акрила)
• Аккумулятор или батарейный блок
• Провода, винты, гайки для сборки

Дополнительно можно установить различные датчики, например ультразвуковой дальномер для обнаружения препятствий.

Схема сборки робота-паука на Arduino

Сборка робота-паука на Arduino состоит из нескольких основных этапов:

1. Изготовление или печать на 3D-принтере деталей корпуса и ног
2. Установка сервоприводов в ноги робота
3. Монтаж платы Arduino и платы управления сервоприводами
4. Подключение сервоприводов к плате управления
5. Установка аккумулятора или батарейного блока
6. Сборка корпуса робота и крепление ног

При сборке важно правильно расположить сервоприводы в ногах, чтобы обеспечить нужный диапазон движений. Обычно используется схема с двумя сервоприводами на каждую ногу — один для поворота, второй для подъема/опускания.

Программирование движений робота-паука на Arduino

Для программирования движений робота-паука на Arduino используется инверсная кинематика. Основные этапы создания программы:

1. Инициализация сервоприводов и задание начальных положений ног
2. Создание функций для расчета углов поворота сервоприводов
3. Программирование базовых движений — шаг вперед, назад, поворот
4. Комбинирование базовых движений в циклы ходьбы

Пример простого кода для инициализации сервоприводов на Arduino:

#include <Servo.h>

Servo servo1; 
Servo servo2;
// Инициализация остальных сервоприводов

void setup() {
  servo1.attach(3);  // Подключение к пину 3
  servo2.attach(5);
  // Подключение остальных сервоприводов
  
  // Установка начальных положений
  servo1.write(90);  
  servo2.write(90);
}

Улучшение конструкции робота-паука на Arduino

После сборки базовой модели робота-паука на Arduino можно внести следующие улучшения в его конструкцию:

• Добавление ультразвукового дальномера для обнаружения препятствий
• Установка модуля Bluetooth для управления со смартфона
• Использование более мощных сервоприводов для увеличения грузоподъемности
• Добавление гироскопа/акселерометра для стабилизации движения
• Установка камеры и создание системы компьютерного зрения

Эти улучшения позволят сделать робота-паука на Arduino более функциональным и автономным.

Примеры применения робота-паука на Arduino

Четвероногий робот-паук на базе Arduino может использоваться в различных прикладных и образовательных целях:

• Изучение принципов работы шагающих роботов
• Отработка алгоритмов передвижения по пересеченной местности
• Создание платформы для тестирования систем компьютерного зрения
• Разработка роботов-исследователей труднодоступных мест
• Демонстрация возможностей робототехники на выставках и презентациях

Благодаря своей конструкции робот-паук может преодолевать препятствия и двигаться по неровным поверхностям, недоступным для колесных роботов.

Сравнение робота-паука с другими типами шагающих роботов

По сравнению с другими конструкциями шагающих роботов четвероногий робот-паук на Arduino имеет ряд особенностей:

• Более простая конструкция по сравнению с шестиногими роботами
• Лучшая устойчивость и проходимость, чем у двуногих роботов
• Возможность движения в любом направлении без разворота
• Меньшая энергоэффективность по сравнению с колесными роботами
• Более сложное программирование движений, чем у роботов на гусеницах

При этом четвероногая конструкция обеспечивает хороший баланс между сложностью и функциональностью робота.

Перспективы развития шагающих роботов на базе Arduino

Разработка шагающих роботов, подобных роботу-пауку на Arduino, открывает широкие перспективы в робототехнике:

• Создание роботов-исследователей для работы в экстремальных условиях
• Разработка бионических протезов и экзоскелетов
• Совершенствование алгоритмов передвижения по сложным поверхностям
• Развитие систем автономной навигации и планирования маршрутов
• Интеграция шагающих роботов в промышленные и бытовые системы

Простота и доступность платформы Arduino позволяет экспериментировать с различными конструкциями шагающих роботов, способствуя развитию этого направления робототехники.

Четвероногий робот-паук на Arduino / Хабр

Майлз – это робот-паук на базе Arduino Nano, использующий 4 ноги для ходьбы и маневрирования. В качестве приводов для ног используются 8 сервомоторов SG90 / MG90. Специально сделанная плата позволяет управлять моторами и подавать питание на них и Arduino Nano. В плате есть специальные слоты для модулей IMU, Bluetooth и инфракрасного датчика, придающего роботу автономности. Тело собирается из нарезанного на лазерном резаке плексигласа толщиной 2 мм, но его можно и распечатать на 3D-принтере. Отличный проект для энтузиастов, изучающих тему с инверсной кинематики в робототехнике.

Вдохновлён проектом mePed (www.meped.io), и использует код на его базе.

Материалы

Компоненты:

• Плата (1)
• Miles компоненты для сборки корпуса.
• SG90/MG90 сервомоторы (12)
• Aduino Nano (1)
• LM7805 регулятор напряжения (6)
• Выключатель (1)
• 0.33uF электролитический конденсатор (2)
• 0.1uF электролитический конденсатор (1)
• 3.08mm 2 pin коннектор Phoenix (1)
• Коннекторы «папа» для сервомоторов.

Опционально:

• 2 pin коннектор Relimate (1)
• 10 pin коннектор Relimate (1)
• 4 in коннектор Relimate (1)

Шаг 1: разработка схемы и платы

Я свои платы проектирую в Altium. 12 сервомоторов SG90/MG90 могут потребить до 4-5 А при одновременной работе, поэтому схема должна уметь обрабатывать большие токи. Я использовал регуляторы напряжения 7805 для питания моторов, однако каждый из них может выдавать максимум по 1 А. Поэтому я соединил 6 LM7805 параллельно, увеличив доступный выходной ток.

Схемы и файлы Gerber качайте по ссылке.

Особенности схемы:

• Для измерения углов используются MPU6050/9250.
• Выходной ток до 6 А.
• Изолированное питание сервомоторов.
• Выход для ультразвукового датчика HCsr04.
• Есть периферия для Bluetooth и I2C/
• На Relimate есть все аналоговые контакты для датчиков и приводов.
• Выходы с 12 сервомоторов.
• Индикаторный светодиод.

Особенности платы:

• 77 × 94 мм.
• 2 слойная FR4.
• 1,6 мм.

Шаг 2: пайка компонентов и загрузка кода

Паяйте компоненты по мере увеличения их роста, и начинайте с устройств с поверхностным монтажом.

В моей схеме есть всего один ТМП резистор. Добавьте контакты «мама» к Arduino и LM7805, чтобы их по необходимости можно было менять. Припаяйте контакты «папа» к коннекторам моторов.

Схема использует питание 5 В, раздельно для моторов и Arduino. Проверьте на отсутствие закорачивания на землю всех шин питания – выход с Arduino 5 В, выход с моторов VCC и вход 12 В на Phoenix.

Проверив плату, можно программировать Arduino. Тестовый код я выложил на Github. Залейте его и соберите робота.

Шаг 3: сборка корпуса

Всего робот состоит из 26 деталей, которые можно распечатать на 3D-принтере или нарезать из плексигласа толщиной 2 мм. Я использовал листы красного и синего плексигласа 2 мм, чтобы робот был похож на Спайдермена.

В корпусе есть несколько соединений, которые можно закрепить при помощи болтов и гаек М2 и М3. Сервомоторы крепятся болтами М2. Установите батарейки и плату перед тем, как прикручивать крышку.

Необходимые файлы я выложил на Github.

Шаг 4: подключение и тестирование

Подключайте в следующем порядке:

1. Передний левый поворотный мотор.
2. Передний левый подъёмный мотор.
3. Задний левый поворотный мотор.
4. Задний левый подъёмный мотор.
5. Задний правый поворотный мотор.
6. Задний правый подъёмный мотор.
7. Передний правый поворотный мотор.
8. Передний правый подъёмный мотор.

Запускайте робота, передвинув выключатель.

Шаг 5: улучшения на будущее

Инверсная кинематика

Текущий код использует позиционный подход – мы задаём углы, на которые моторы должны повернуться для осуществления определённого передвижения. Инверсная кинематика даст роботу ходить более изощрённо.

Управление через Bluetooth

Коннектор UART на плате позволяет подключить Bluetooth-модуль, например, HC-05, чтобы управлять роботом со смартфона беспроводным методом.

Робот Паук

Данный робот не имеет в базовой комплектации никаких датчиков и сенсоров. Но Вы всегда их можете добавить самостоятельно. Главное — научится программировать Квадропода совершать красивые движения и даже танцевать!

Для сборки робота Вам как всегда потребуются детали корпуса, которые можно напечатать самостоятельно, скачав их бесплатно с нашего сайта. Затем необходимо купить электронику, список которой будет показан далее. Вкратце, это контроллер Arduino, 8 сервоприводов, да и по сути все.

RobotONRobots

Итак, разложим все запчасти перед собой. Сначала нам нужно сделать сустав. Для этого берём крестообразную деталь и сгибаем ее так, как показано на рисунке. Делать это нужно плавно, используя специальную форму, об которую будем проводить обжимку, и ключ. Стоит отметить, что при печати лучше использовать гибкие материалы, например, SBS пластик.

RobotONRobots

Затем устанавливаем в когти сервомоторы. Сначала нужно добавить им ещё один неподвижный вал. Необходимо раскрутить заднюю крышку и надеть пластиковую деталь, как показано на картинке. Лучше сразу проделать данную операцию со всеми моторами. После чего вставьте их в когти.

RobotONRobots

Теперь пора установить электронику. Можно использовать плату, показанную на картинке. На неё установить батарейки. Но можно использовать обычную Arduino Nano со специальным шилдом приспособленным под сервы. В этом случае вам понадобится отдельно подключить батарейный отсек или аккумулятор. Устанавливаем все это на корпус.

RobotONRobots

Теперь ставим сервоприводы на тело робота. Головки валов должны соответствовать рисунку.

RobotONRobots

Устанавливаем сделанные нами суставы на сервоприводы под углом 45 градусов. Закрепляем их в этом положении пропеллерами, идущими в комплекте с двигателями. Напоминаем, что предварительно необходимо настроить все сервоприводы на угол 90 градусов.

RobotONRobots

Аналогичным образом подсоединяем когти и закрепляем их.

RobotONRobots

Распиновка данной платы показана ниже. Если Вы используете Arduino с шилдом для серв, то трудностей с подключением быть не должно. В нашем случае плата сама предусматривает коннекторы для данных моторов — выделено синим.

RobotONRobots

Особенности:

Как и в других моделях роботов пауков, самым важным этапом является предварительная настройка сервомоторов. Для того, чтобы ноги паука могли свободно двигаться в любую сторону, необходимо заранее выставить положение вала серв в среднее положение, а именно на 90 градусов. Можно использовать моторы с металлическим редуктором (версия MG) или с пластиковым (SG). Разница лишь в долговечности, особенно если у Вас есть ребёнок, который любит все покрутить. Что же нам потребуется из электроники?

• 8 cервомоторов SG90 или MG90
• Arduino Nano/Uno или TinyPlan V4 Controller Board
• 6 батареек или аккумулятор на 12 В

Характеристики:

• Простое программирование ввиду наличия одного типа
• Возможность использования различных датчиков и сенсоров
• Отличная игрушка для развлечений и демонстраций
• Интересная инженерная работа
• Необходимость использования 3D принтера

Видео:

Четвероногий робот-паук на Arduino

Майлз – это робот-паук на базе Arduino Nano, использующий 4 ноги для ходьбы и маневрирования. В качестве приводов для ног используются 8 сервомоторов SG90 / MG90. Специально сделанная плата позволяет управлять моторами и подавать питание на них и Arduino Nano. В плате есть специальные слоты для модулей IMU, Bluetooth и инфракрасного датчика, придающего роботу автономности. Тело собирается из нарезанного на лазерном резаке плексигласа толщиной 2 мм, но его можно и распечатать на 3D-принтере. Отличный проект для энтузиастов, изучающих тему с инверсной кинематики в робототехнике.

Вдохновлён проектом mePed (www.meped.io), и использует код на его базе.

Материалы

Компоненты:

• Плата (1)
• Miles компоненты для сборки корпуса.
• SG90/MG90 сервомоторы (12)
• Aduino Nano (1)
• LM7805 регулятор напряжения (6)
• Выключатель (1)
• 0.33uF электролитический конденсатор (2)
• 0.1uF электролитический конденсатор (1)
• 3.08mm 2 pin коннектор Phoenix (1)
• Коннекторы «папа» для сервомоторов.

Опционально:

• 2 pin коннектор Relimate (1)
• 10 pin коннектор Relimate (1)
• 4 in коннектор Relimate (1)

Шаг 1: разработка схемы и платы

Я свои платы проектирую в Altium. 12 сервомоторов SG90/MG90 могут потребить до 4-5 А при одновременной работе, поэтому схема должна уметь обрабатывать большие токи. Я использовал регуляторы напряжения 7805 для питания моторов, однако каждый из них может выдавать максимум по 1 А. Поэтому я соединил 6 LM7805 параллельно, увеличив доступный выходной ток.

Схемы и файлы Gerber качайте по ссылке.

Особенности схемы:

• Для измерения углов используются MPU6050/9250.
• Выходной ток до 6 А.
• Изолированное питание сервомоторов.
• Выход для ультразвукового датчика HCsr04.
• Есть периферия для Bluetooth и I2C/
• На Relimate есть все аналоговые контакты для датчиков и приводов.
• Выходы с 12 сервомоторов.
• Индикаторный светодиод.

Особенности платы:

• 77 × 94 мм.
• 2 слойная FR4.
• 1,6 мм.

Шаг 2: пайка компонентов и загрузка кода.

Паяйте компоненты по мере увеличения их роста, и начинайте с устройств с поверхностным монтажом.

В моей схеме есть всего один ТМП резистор. Добавьте контакты «мама» к Arduino и LM7805, чтобы их по необходимости можно было менять. Припаяйте контакты «папа» к коннекторам моторов.

Схема использует питание 5 В, раздельно для моторов и Arduino. Проверьте на отсутствие закорачивания на землю всех шин питания – выход с Arduino 5 В, выход с моторов VCC и вход 12 В на Phoenix.

Проверив плату, можно программировать Arduino. Тестовый код я выложил на Github. Залейте его и соберите робота.

Шаг 3: сборка корпуса

Всего робот состоит из 26 деталей, которые можно распечатать на 3D-принтере или нарезать из плексигласа толщиной 2 мм. Я использовал листы красного и синего плексигласа 2 мм, чтобы робот был похож на Спайдермена.

В корпусе есть несколько соединений, которые можно закрепить при помощи болтов и гаек М2 и М3. Сервомоторы крепятся болтами М2. Установите батарейки и плату перед тем, как прикручивать крышку.

Необходимые файлы я выложил на Github.

Шаг 4: подключение и тестирование

Подключайте в следующем порядке:

1. Передний левый поворотный мотор.
2. Передний левый подъёмный мотор.
3. Задний левый поворотный мотор.
4. Задний левый подъёмный мотор.
5. Задний правый поворотный мотор.
6. Задний правый подъёмный мотор.
7. Передний правый поворотный мотор.
8. Передний правый подъёмный мотор.

Запускайте робота, передвинув выключатель.

Шаг 5: улучшения на будущее

Инверсная кинематика

Текущий код использует позиционный подход – мы задаём углы, на которые моторы должны повернуться для осуществления определённого передвижения. Инверсная кинематика даст роботу ходить более изощрённо.

Управление через Bluetooth

Коннектор UART на плате позволяет подключить Bluetooth-модуль, например, HC-05, чтобы управлять роботом со смартфона беспроводным методом.

Робот паук гексапод на Ардуино, пластик, синий

Робот паук гексапод на ардуино – » интернет-магазин arduino

Набор в виде конструктора для самостоятельной сборки робота паука гексапода на Ардуино 3D-Hexapod-18DOF-Micro.

• 3D-Hexapod-18DOF-Micro это мобильная платформа шестиногого робота повышенной проходимости и маневренности. Каждая «нога» робота паука имеет 3 «сустава», что позволяет ему двигаться вперед, назад, поворачиваться и даже танцевать. По сути робот паук гексапод на Ардуино в общей сложности имеет 18 степеней свободы.
• Шасси разработано и предназначено для робототехнических проектов, обучения конструированию различных систем мехатроники и программированию, а также для разнообразных конструкторских хобби.
• Робот паук на Ардуино имеет в составе поставки платформу предназначенную для установки различных датчиков и сенсоров, а также плат управления роботом и систем питания.
• Все детали несущей рамы корпуса и шести конечностей робота паука изготовлены из прочного и легкого пластика синего цвета. Возможно изготовление деталей любого цвета под заказ.
• Гексапод – шестиногий робот паук может управляется при помощи беспроводного джойстика от PS2 или PS3 через модуль Bluetooth (в комплект поставки не входит, а приобретается отдельно) или с помощью программируемого контроллера Ардуино с разъемом USB. Через специальное компьютерное приложение для программирования сервоконтроллера можно настраивать ползунками команды установленных в ноги робота сервоприводов и изменять скорость срабатывания каждого из них.
• Для передвижения всех шести ног робот паук использует 18 сервоприводов класса суб-микро, которые также приобретаются отдельно. Можно порекомендовать недорогой, но достаточно надежный сервопривод класса суб-микро TowerPro 9 Gram SG90. Также возможно использование любой другой серво суб-микро (Sub-Micro Servo), но идентичной по размерам, характеристикам и комплектации поставки.

В комплекте 3D-Hexapod-18DOF-Micro:
– Комплект пластиковых деталей синего цвета для сборки корпуса робота паука.
– Комплект саморезов 1.2 х 6 мм для сборки робота (RCK825001).

Для окончательной сборки и настройки робота паука необходимы следующие комплектующие (приобретаются отдельно):
– 18 сервоприводов класса суб-микро
– Сервоконтроллер на 32 серво RKP-SCB-32C
– Беспроводной приемник управления команд получаемых от оператора (при необходимости)
– Беспроводной джойстик PS2 Wireless Gamepad V2.0 for Arduino (при необходимости)
– аккумулятор Li-Po и зарядное устройство

Список ссылок на статьи и инструкции необходимые для сборки и настройки робота паука на Ардуино (3D-Hexapod-18DOF-Micro).

Шаг 1: необходимые материалы

Также вам понадобится одна большая металлическая скрепка и бусина (для заднего опорного колеса).

Для изготовления каркаса робота использован кусок плексигласа (оргстекла) 12х9,5 см. Можно сделать каркас из дерева или металла, или даже из компакт-дисков.

Инструменты:

• Дрель
• Суперклей
• Отвертка
• Клеевой пистолет (опционально)

Питание:

Для питания робота используется батарейка 9В (крона), она достаточно компактная и дешевая, но разрядится уже примерно через час. Возможно, вы захотите сделать питание от аккумулятора на 6 В (минимум) или 7 В (максимум). Аккумулятор мощнее батарейки, но и дороже и больше по габаритам.

Шаг 2: делаем каркас робота

Положите всю электронику на плексиглас и маркером отметьте места, где нужно будет просверлить монтажные отверстия (фото 1).

На нижней стороне пластины плексигласа приклейте на суперклей электромоторы. Они должны быть параллельны друг другу, с помощью линейки-угольника проверьте их положение прежде чем клеить (фото 2). Затем приклейте на суперклей отсек для батарейки.

Можно также просверлить отверстия под провода электромоторов и питания.

Шаг 3: монтируем электронику

Закрепите на каркасе плату контроллера и драйвер двигателей, используя стойки для печатных плат, винты и гайки. Миниатюрная макетная плата клеится на липкий слой (уже есть на нижней стороне) (фото 1).

Теперь делаем заднее опорное колесо из скрепки и бусины (фото 2). Концы проволоки закрепите на нижней стороне каркаса суперклеем или термоклеем.

Шаг 4: устанавливаем «глаза» робота

На передней части каркаса приклейте на суперклей миниатюрный сервопривод. Рассмотрите на первом фото, как крепится плата ультразвукового датчика к сервоприводу с помощью маленького вала.На втором фото показано, как выглядит завершенное соединение датчика и сервопривода.

Шаг 5: схема подключений

Теперь приступаем к подключению электронных компонентов. Подключение компонентов происходит согласно схеме на рисунке 1.

На макетную плату устанавливайте только диод, зуммер и кнопку, это упрощает схему и позволяет добавить дополнительные устройства в дальнейшем.

Шаг 6: код

Код, который приведен ниже, сделан с помощью Codebender.

Codebender – это браузерный IDE, это самый простой способ программировать вашего робота из браузера. Нужно кликнуть на кнопку «Run on Arduino» и все, проще некуда.

Вставьте батарейку в отсек и нажмите на функциональную кнопку один раз, и робот начнет движение вперед. Для остановки движения нажмите на кнопку еще раз.

Шаг 7: завершенный робот

Ваш самодельный робот, обходящий препятствия, на базе микроконтроллера Arduino готов.

Бионический программируемый паук Arduino Hexapod Kit

Гексапод имеет 6 ножек, 19 сервомоторов и работает на Arduino, сохраняя при этом доступную цену по сравнению с другими роботами гексаподами. Это делает сложную робототехнику менее дорогостоящей. В комплект входит простая и понятная инструкция. Робот создан с полностью открытым исходным кодом и программным обеспечением, что делает расширение столь же простым, как и сборку. Hexy был представлен на Engadget, Wired, New York Times, MAKE и многих других. Он идеально подходит для изучения робототехники и инверсной кинематики. Вы также можете использовать предварительно созданный код. Робот готов ходить, играть и танцевать. Заставить робота пойти так же просто как открыть текстовый файл.

-Гибридная структура

-Супер очаровательный внешний вид.
-Интегрированные компоненты управления
-Визуальное Программирование
-Несколько методов управления
-Материал: стекловолокно + металл
-Размер: каждая нога 26 см внутренняя часть тела 8,4 см (ширина) корпус 24 см (длина)
-Вес: около 2,2 кг
-Не собирается
-11,1 V 2000 mAh 10C литиевая батарея высокого напряжения, непрерывная работа в течение 40 мин
-18DOF
-Сервопривод LX-224HV шины сервопривод, металлическая шестерня, Вес: прибл. 60 г Размер: 39,82*20,09*51,10 мм
-Метод управления: управление компьютером/Управление приложением для Android телефона

В базовый комплект входит:

Полный набор кронштейнов x 1
Ручка и приемник x 1
11,1 V 2000 mAh 10C литиевая батарея и зарядное устройство x 1
LX-224HV сервопривод шины x 18
Сервоконтроллер шины x 1
Модуль Bluetooth-1 шт.
Напряжение дисплейный модуль x1
USB кабель-1 шт.
Отвертка-1 шт.

Второй вариант комплектации:

Базовый комплект x 1
Датчик обнаружения препятствий x 4
Звуковой датчик x 1
Световой датчик x 1
Датчик распознвания цвета x 1
Акселерометр гироскоп датчик x 1
Инфракрасный пульт дистанционного управления и приемник x 1
Ультразвуковой модуль (с корпусом) x 1
Контроллер  Arduino x 1 комплект
LFD-01 анти-Блокировка 9g servo x 1
Линия передачи данных/кабель x 1 комплект

Оболочка (опционально) для дополнительной $23

Соматосенсорный контроллер(Опционально) для дополнительной $80

Обновление Особенности:

-Сервопривод высоковольтный

По сравнению с традиционным сервоприводом 7,4 В, Высоковольтный сервопривод 11,1 В может уменьшить ток более чем на 60%, и срок службы батареи робота значительно улучшен.

-Управление Системы
Плата управления Сервоприводом шины и система управления Arduino для более легкой проводки и более мощной производительности

-Чехол опционально (дополнительная плата)
Сделайте вашего робота еще красивее, защищая систему управления

-Новой структуры
Легко собрать после обновления

-Ультразвуковой датчик
Высокая точность, небольшая слепая зона, прохладная форма и безопасное использование

-Аккумулятор большой емкости
Емкость аккумулятора 11,1 V 2000 mAh

-Поддержка LOBOT полный спектр расширений 

Шасси для робота на arduino

Один из вариантов создания роботов на основе Arduino и других компьютерных плат — использование готовых корпусов и разработка собственной начинки. На рынке можно найти достаточное количество таких каркасов, которые включают также механическую базу (колеса, гусеницы, шарниры и т.п.). Взяв готовый корпус, вы сможете целиком сосредоточиться на программировании робота. Предлагаем небольшой обзор таких корпусов-скелетов роботов.

Почему нужны корпусы и скелеты роботов?

Создание робота — процесс многоэтапный, включающий в себя и проектирование, и сборку, и программирование. Знания робототехники граничат с физикой, механикой, алгоритмизацией. Начинающие юные робототехники по разному тяготеют к каждому из этапов создания роботов. Кому-то легче дается создание механических частей робота, но программирование вызывает сложности. Кто-то, наоборот, с легкостью программирует логику поведения робота, но процесс создания механической модели вызывает сложности.

Тем, кому процесс проектирования механики дается с трудом, и больше заводит именно процесс подбора различных датчиков и проектирование логики робота, стоит обратить внимание на различные механические базы для построения роботов. Они продаются без электроники, по сути это корпус или скелет будущего робота. Осталось только добавить им «мозг» (например, плату Arduino), нервы и мышцы (датчики и приводы) и оживить их (запрограммировать). Иногда такие корпуса даже содержат моторы или датчики.

Платформы на 4 колесах — основа машинки Arduino

Платформа на колесах — это, безусловно самая простая и эффективная база для построения робота. В продаже есть много различных заготовок такого типа. Некоторые из их:

Платформа для создания робота на Arduino, выполненная из алюминиевого сплава. Платформа оснащена 4 колесами, к каждому из которых подключен отдельный мотор. Моторы идут в комплекте. Платформа может использоваться как основа автомобиля или любого другого ездящего робота. Размер платформы около 20 на 20 см. Винты, гайки и провода для подключения моторов также в комплекте.

Такое основание для вашего будущего робота можно купить примерно за $75 на сайте интернет-магазина DX.com.

Основа для автомобиля Robotbase RB-13K054 4WD. Фото dx.com

Еще одна четырехколесная платформа для создания робота на базе Arduino привлекает внимание своими колесами. Они имеют диаметр 80 мм, ширину 60 мм, выглядят элегантно и надежно. У этой платформы акриловое основание толщиной 1,5 мм. Корпус имеет хорошую устойчивость и подходит для создания быстро передвигающегося робота. Aliexpress продает этот робот-скелет за $60. Комплектация аналогичная предыдущей — колеса, двигатели, провода и винты уже есть в наборе.

Основа для автомобиля 4WD. Фото aliexpress.com

Двух- и трехколесные шасси для создания ездящих роботов

В следующей трехколесной платформе для создания робота на базе Arduino моторы подключены только к двум колесам и это снижает стоимость. В интернет магазине DX.com такое шасси продается за $20,5. Основание выполнено из прозрачного акрила. В комплекте 2 мотора, винты, гайки, провода, батарейный блок для 4 АА батарей. Размеры примерно 20 на 10 см.

Трехколесной платформе для робота Arduino. Фото dx.com

В каталоге DX.com такое шасси названо рыбой, хотя рыба в этом овальном основании прослеживается с трудом. Платформа подойдет для создания радиоуправляемого автомобиля на базе Arduino или других движущихся конструкций. Основание платформы выполнено из оптического стекла. Шасси имеет два колеса и соответственно два мотора, для устойчивости дополнительно встроены две шаровые ножки. В комплекте также винты, гайки, провода, батарейный блок для 2 АА батарей, модуль обхода препятствий. Размеры этого корпуса для создания робота 20,8 см х 16,7 см х 9,5 см. Преимущество модели в ее небольшой цене — $28.

Двухколесное основание для робота. Фото dx.com

Гусеничные шасси для танков на Arduino

Гусеничные шасси более устойчивые чем те, что на колесах. Плюс в такой конструкции достаточно всего двух моторов, чтобы привести систему в движение, — а значит цена будет ниже, чем у четырехколесных платформ. Самая распространенная модель на гусеницах — это, конечно, танк, однако такая база может стать платформой для робота любой формы.

Гусеничное шасси для создания робота-танка на базе Arduino. В комплекте 2 мотора, гусеничная передача, винты, гайки. Размеры этого шасси 18,7 см х 11,5 см х 4,3 см. В интернет-магазине DX.com такое гусеничное шасси стоит $42.

Гусеничное шасси для робота. Фото dx.com

Корпус для робота-паука на Arduino

Паук — достаточно популярная форма роботов, поэтому в продаже имеются и такие корпуса-скелеты.Конструкция паука в отличие от роботов на колесах предусматривает движение в любую сторону.

Первый паук а в нашем обзоре стоит около $100 на Aliexpress.

В комплекте этого корпуса нет электроники, сервоприводов, их нужно покупать отдельно. С данной моделью паука рекомендовано использовать сервопривод MG 995 Servo. Забавно, что такой привод на сайте Aliexpress можно купить как за 33 доллара, так и за за 5 долларов (правда в этом случае придется купить 10 штук). Привод нужен под каждую лапу.

Кроме того для управления большим количеством сервоприводов потребуется многоканальный контроллер управления сервоприводами. Итоговая стоимость паука может получиться достаточно высокой.

Еще один скелет шестиногого робота-паука или даже робота-таракана привлек мое внимание своей ценой в $ 42,5. Робот на шести металлических лапах должен получиться пусть и не очень маневренный, зато устойчивый. Скелет этого таракана имеет длину 24 см, ширину — 18 см, высоту — 12 см. Приобрести этого черного таракана-робота можно на сайте интернет-магазина Aliexpress.

Каркасы роботов гуманоидов

Достаточно интересной кажется модель робота-гуманоида стоимостью около $ 105. Здесь также нет электроники, зато много простора для творчества. Создание робота-гуманоида и программирование человеческой походки — непростые и интересные задачи. Начать пробовать свои силы в самостоятельном создании робота-гуманоида можно с покупки такого скелета на сайте интернет-магазина Aliexpress. Если верить описанию производителя, то на основе этого карскаса можно сделать даже танцующего робота.

Готовый робот, готовый корпус или создание Arduino робота с нуля?

Готовые полнокомплектые роботы на базе платы Arduino подойдут и для тех, кого электрические схемы не особо привлекают. Приобретая работающую модель робота, т.е. фактически готовую высокотехнологичную игрушку, можно разбудить интерес к самостоятельному проектированию и робототехнике. Открытость платформы Arduino позволяет из одних и тех же составных частей мастерить себе новые игрушки. Цена таких роботов колеблется в районе $ 100, что в общем относительно немного.

Готовые корпуса, которые мы рассмотрели в этом обзоре, предполагают бОльшую фантазию и бОльшее разнообразие получаемых роботов. В них вы не ограничены платами Arduino, можно использовать и другие «мозги». Преимущество этого способа перед созданием робота с нуля в том, что вы можете не отвлекаться на поиск материалов и разработку конструкций. Такой робот выглядит вполне серьезно и походит на промышленного.

Самым интересным, но и самым сложным, на наш взгляд, является полностью самостоятельное создание робота. Разработка корпуса из подручных материалов, приспособление для этих целей игрушечных машинок, старых компьютерных мышек и другой отслужившей техники может стать не менее увлекательным, чем программирование поведения робота. Да и результат будет совершенно уникальным.

Если вы только начинаете изучение Arduino робототехники, рекомендуем наш курс «Arduino для начинающих».

Все цены приведены по состоянию на 22.05.14.

Робот – машинка на Ардуино становятся одним из самым популярных инженерных проектов в школьной робототехнике. Именно с таких устройств, автономных или управляемых со смартфона и bluetooth, начинается путь в робототехнику “после Lego”. К счастью, сегодня можно без труда купить все необходимые компоненты и достаточно быстро создать своего первого робота для езды по линии или объезда препятствий. В этой статье вы найдете подробную видео инструкцию как сделать продвинутый автомобиль Arduino Car своими руками, с питанием, датчиками линии, расстояния и управлении через bluetooth.

Робот на ардуино своими руками

В отличие от других проектов, создание робота – автомобиля (Arduino Car) требует понимания и навыков работы сразу с несколькими важными компонентами, поэтому не стоит приступать к созданию машинок без получения базовых навыков работы с платформой Arduino. В любом случае, вам нужно будет но только подключить готовые модули, но и собрать конструкцию, шасси с двигателями, обеспечить правильное питание и управление. Все это потребует определенного терпения.

Робот машина на Ардуино

Вот список ключевых компонентов, которые обязательно встретятся в проекте.

Контроллер Ардуино

Куда уж без него, если мы говорим о проектах на этой платформе. Как правило, роботы машины делают на базе плат Arduino Uno и Nano. Mega будут слишком большие, Pro Mini сложнее подключать к компьютеру и соединять с остальными компонентами, а Leonardo требуют дополнительных навыков в программировании, они дороже и их основное преимущество (тесная интеграция с компьютером в качестве периферийного устройства) в данном случае не слишком востребована.

Есть еще вариант использования плат ESP8266 или ESP32, тогда в проекте появляется возможность управления машиной через WiFi. Но и сами платы и их программирование требует определенных навыков, в этой статье мы будем говорить преимущественно об Uno или Nano.

Конструкция, шасси и двигатели робота на Ардуино

Для того, чтобы что-то поехало или стало перемещаться, надо снабдить “это” колесами, гусеницами или манипуляторами-ногами. Вот тут выбор совершенно не ограничен, можно использовать совершенно любые комбинации и сочетания платформ. Как правило, в качестве начального варианта берутся уже готовые наборы платформ с Алиэкспресс.

Двигатель, шасси и колеса машинки на ардуино

Если работать со стандартными наборами вам не интересно, можно создать платформу своими руками. Например, разобрать игрушечные радиоуправляемые машинки или любые двигатели на 5-12 вольт, с редукторами или без. Колеса можно создать и самим, что тоже является интересной задачей.

Драйвер двигателей

Ардуино – достаточно ранимое устройство, не терпящее больших нагрузок по току. Соединяя его с “брутальными” мощными двигателями, не избежать беды. Поэтому для нормальной совместной работы нам нужно будет включить в схему робота компонент, отвечающий за управление двигателями – подающий и отключающий ток на их обмотки. Речь идет о микросхеме или готовом модуле, которые называют драйвером двигателя. На нашем сайте есть статьи, посвященные драйверам, построенным на схеме H-моста. Если вы покупаете готовые шасси, то обязательно предусмотрите возможность размещения на них подходящего драйвера.

Красивый корпус

Как правило, вся конструкция автомобиля строится вокруг его шасси. Если посмотреть примеры готовых проектов, то они часто выглядят как “провода на колесиках” – внешний вид их изобилует пучками соединительных проводов, ведущих от восседающего на троне контроллера Ардуино к драйверам, моторам и датчикам. Между тем, красивый и функциональный корпус не только вызывает правильные эстетические чувства и помогает выделить вашу модель от остальных. Хороший корпус может превратить игрушку в реальное устройство, помогает привить навыки конструирования и промышленного дизайна, что важно для инженеров любого возраста.

Питание робота

Обеспечение правильной схемы питания – это то, что очень часто оказывается на последнем месте в списке приоритетов начинающих ардуинщиков. Между тем, именно ошибки в схеме электропитания становятся основными причинами проблем, возникающих в процессе работы умных устройств на Ардуино. Создавая ардуино-машинку нужно предусмотреть питание контроллера, двигателей, драйвера и датчиков. У всех них есть свои ограничения и особенности работы, требуется создать оптимальное по весу и сложности решение, позволяющее учесть все эти ограничения.

Питание робота на Ардуино

Создавая по-настоящему автономное устройство робота, нужно побеспокоиться и о времени его работы, и о возможности быстрой подзарядки или смены батареек. Как правило, выбираются решения из следующих вариантов:

• Обычные батарейки AA. Тут нужно понимать, что платы Arduino Uno, Nano и большинство двигателей, используемых в Ардуино-робототехнике, требуют напряжения в диапазоне 6-9 вольт. Поэтому придется собрать вместе последовательно не менее 4 батареек на 1,5 В, причем сами батарейки должны быть хорошего качества и обеспечивать работу с достаточно большим током. Например, большинство солевых батареек этим критериям не удовлетворяют. Батарейки AAA при создании ардуино-машинок практически не используются из-за своей пониженной емкости (хотя могут использоваться в миниатюрных моделях, где размер имеет первостепенное значение).
• Аккумулятор AA. Здесь возникает еще большее ограничение по напряжению и току. Большинство аккумуляторов выдают напряжение 1,2 вольт, поэтому их требуется больше для “собирания” нужных нам 6-9 вольт. Несомненным плюсом является возможность перезарядки.
• Литиевые аккумуляторы 18650. Это уже “серьезная артиллерия”, позволяющая получить большое время автономной работы, возможность подзарядки и приемлемые характеристики по току и напряжению. Рабочее напряжение для таких элементов питания – 3,7 В, что позволяет собирать готовую схему питания всего из двух элементов.
• Другие источники питания. Сюда можно включить как более мощные и габаритные никель-металлгидридные, кадмиевые аккумуляторы, так и многочисленные литий-ионные “плоские” варианты, используемые в дронах, смартфонах или другой портативной цифровой технике.

Каким бы ни был источник питания, нужно обеспечить его надежное крепление, удобное расположение, защиту от воздействия недружелюбной окружающей среды. Если вы подключаете к одному источнику и контролер, и двигатели, и датчики, то нужно позаботиться о правильной схеме, включающей, например, надежную связь “по земле” всех устройств.

Где купить платформу и запчасти

Все, о чем говорится в этой статье, можно без проблем купить на всем известном сайте. К сожалению, подавляющее большинство предложений основываются на стандартной платформе 4WD автомобиля с двумя несущими планками, не очень надежными двигателями и колесами, любящими ездить в “развалочку”. Но эти варианты относительно не дороги и вполне подойдут для начала работы.

Робот – машинка на Ардуино становятся одним из самым популярных инженерных проектов в школьной робототехнике. Именно с таких устройств, автономных или управляемых со смартфона и bluetooth, начинается путь в робототехнику “после Lego”. К счастью, сегодня можно без труда купить все необходимые компоненты и достаточно быстро создать своего первого робота для езды по линии или объезда препятствий. В этой статье вы найдете подробную видео инструкцию как сделать продвинутый автомобиль Arduino Car своими руками, с питанием, датчиками линии, расстояния и управлении через bluetooth.

Робот на ардуино своими руками

В отличие от других проектов, создание робота – автомобиля (Arduino Car) требует понимания и навыков работы сразу с несколькими важными компонентами, поэтому не стоит приступать к созданию машинок без получения базовых навыков работы с платформой Arduino. В любом случае, вам нужно будет но только подключить готовые модули, но и собрать конструкцию, шасси с двигателями, обеспечить правильное питание и управление. Все это потребует определенного терпения.

Робот машина на Ардуино

Вот список ключевых компонентов, которые обязательно встретятся в проекте.

Контроллер Ардуино

Куда уж без него, если мы говорим о проектах на этой платформе. Как правило, роботы машины делают на базе плат Arduino Uno и Nano. Mega будут слишком большие, Pro Mini сложнее подключать к компьютеру и соединять с остальными компонентами, а Leonardo требуют дополнительных навыков в программировании, они дороже и их основное преимущество (тесная интеграция с компьютером в качестве периферийного устройства) в данном случае не слишком востребована.

Есть еще вариант использования плат ESP8266 или ESP32, тогда в проекте появляется возможность управления машиной через WiFi. Но и сами платы и их программирование требует определенных навыков, в этой статье мы будем говорить преимущественно об Uno или Nano.

Конструкция, шасси и двигатели робота на Ардуино

Для того, чтобы что-то поехало или стало перемещаться, надо снабдить “это” колесами, гусеницами или манипуляторами-ногами. Вот тут выбор совершенно не ограничен, можно использовать совершенно любые комбинации и сочетания платформ. Как правило, в качестве начального варианта берутся уже готовые наборы платформ с Алиэкспресс.

Двигатель, шасси и колеса машинки на ардуино

Если работать со стандартными наборами вам не интересно, можно создать платформу своими руками. Например, разобрать игрушечные радиоуправляемые машинки или любые двигатели на 5-12 вольт, с редукторами или без. Колеса можно создать и самим, что тоже является интересной задачей.

Драйвер двигателей

Ардуино – достаточно ранимое устройство, не терпящее больших нагрузок по току. Соединяя его с “брутальными” мощными двигателями, не избежать беды. Поэтому для нормальной совместной работы нам нужно будет включить в схему робота компонент, отвечающий за управление двигателями – подающий и отключающий ток на их обмотки. Речь идет о микросхеме или готовом модуле, которые называют драйвером двигателя. На нашем сайте есть статьи, посвященные драйверам, построенным на схеме H-моста. Если вы покупаете готовые шасси, то обязательно предусмотрите возможность размещения на них подходящего драйвера.

Красивый корпус

Как правило, вся конструкция автомобиля строится вокруг его шасси. Если посмотреть примеры готовых проектов, то они часто выглядят как “провода на колесиках” – внешний вид их изобилует пучками соединительных проводов, ведущих от восседающего на троне контроллера Ардуино к драйверам, моторам и датчикам. Между тем, красивый и функциональный корпус не только вызывает правильные эстетические чувства и помогает выделить вашу модель от остальных. Хороший корпус может превратить игрушку в реальное устройство, помогает привить навыки конструирования и промышленного дизайна, что важно для инженеров любого возраста.

Питание робота

Обеспечение правильной схемы питания – это то, что очень часто оказывается на последнем месте в списке приоритетов начинающих ардуинщиков. Между тем, именно ошибки в схеме электропитания становятся основными причинами проблем, возникающих в процессе работы умных устройств на Ардуино. Создавая ардуино-машинку нужно предусмотреть питание контроллера, двигателей, драйвера и датчиков. У всех них есть свои ограничения и особенности работы, требуется создать оптимальное по весу и сложности решение, позволяющее учесть все эти ограничения.

Питание робота на Ардуино

Создавая по-настоящему автономное устройство робота, нужно побеспокоиться и о времени его работы, и о возможности быстрой подзарядки или смены батареек. Как правило, выбираются решения из следующих вариантов:

• Обычные батарейки AA. Тут нужно понимать, что платы Arduino Uno, Nano и большинство двигателей, используемых в Ардуино-робототехнике, требуют напряжения в диапазоне 6-9 вольт. Поэтому придется собрать вместе последовательно не менее 4 батареек на 1,5 В, причем сами батарейки должны быть хорошего качества и обеспечивать работу с достаточно большим током. Например, большинство солевых батареек этим критериям не удовлетворяют. Батарейки AAA при создании ардуино-машинок практически не используются из-за своей пониженной емкости (хотя могут использоваться в миниатюрных моделях, где размер имеет первостепенное значение).
• Аккумулятор AA. Здесь возникает еще большее ограничение по напряжению и току. Большинство аккумуляторов выдают напряжение 1,2 вольт, поэтому их требуется больше для “собирания” нужных нам 6-9 вольт. Несомненным плюсом является возможность перезарядки.
• Литиевые аккумуляторы 18650. Это уже “серьезная артиллерия”, позволяющая получить большое время автономной работы, возможность подзарядки и приемлемые характеристики по току и напряжению. Рабочее напряжение для таких элементов питания – 3,7 В, что позволяет собирать готовую схему питания всего из двух элементов.
• Другие источники питания. Сюда можно включить как более мощные и габаритные никель-металлгидридные, кадмиевые аккумуляторы, так и многочисленные литий-ионные “плоские” варианты, используемые в дронах, смартфонах или другой портативной цифровой технике.

Каким бы ни был источник питания, нужно обеспечить его надежное крепление, удобное расположение, защиту от воздействия недружелюбной окружающей среды. Если вы подключаете к одному источнику и контролер, и двигатели, и датчики, то нужно позаботиться о правильной схеме, включающей, например, надежную связь “по земле” всех устройств.

Где купить платформу и запчасти

Все, о чем говорится в этой статье, можно без проблем купить на всем известном сайте. К сожалению, подавляющее большинство предложений основываются на стандартной платформе 4WD автомобиля с двумя несущими планками, не очень надежными двигателями и колесами, любящими ездить в “развалочку”. Но эти варианты относительно не дороги и вполне подойдут для начала работы.

DIY: Clearwalker — самодельный робот-паук из акрила

Julian Horsey собрал этого симпатичного робота-паука на базе Arduino (контроллер Arduino Mega). В конструкции задействовано всего два электродвигателя, которые управляются релейными модулями H-bridge, что позволяет паучку двигаться вперед, назад или медленно поворачиваться за счет изменения направления вращения электромоторов. Управление — со смартфона через Bluetooth. Паук движется сходно с танком или роботом, маневрами которого можно управлять за счет разной скорости вращения двух его колес.

Оцените видеоролик, демонстрирующий новинку и поясняющей ее конструкцию. Автор светодиодного украшения дизайна конструкции — Jeremy Cook.    

 

Для интересующихся деталями — дополнительная информация о том, как это сделано. Это не исчерпывающее руководство по сборке, оно получилось бы слишком объемным. Скорее — это набор идей и подсказок, оставляющий простор для творчества.

 

По ссылке вы найдете плейлист из 22 видео, где показывается процесс и различные аспекты создания первой версии робота. 

Шаг 1. Запаситесь материалами 

Вам понадобится:

• (2) двигателя с планетарным редуктором Planetary Gear Motors: Servocity
• (2) коммутаторы H-Bridge PWM Switches: Servocity
• (2) батареи 8.4 В, 1400 мАч NiCad Battery Packs: Servocity
• (2) коннекторы Tamiya Connectors: Servocity
• контроллер управления скоростью PWM Speed Controller: Servocity or Monster Guts
• (1) разъемы Pkg Crimp Terminals: Servocity
• конвертор напряжения питания Buck Voltage Converter: Amazon
• контроллер Arduino Mega: Amazon
• модуль BT: HC-06 Bluetooth Module: eBay
• различные провода Various Wires
• смартфон Smartphone

Шаг. 2 Принципиальная схема

 

 

Как показано на схеме, основная идея — это подключение модуля HC-06 к вашей плате Arduino, как беспроводного серийного порта. Благодаря этому Arduino сможет выдавать сигналы ШИМ (широтно-импульсной модуляции), заставляя электромоторы подключенные к H-Bridge начинать движение вперед, останавливаться или крутиться назад. Питание обеспечивают батареи аккумуляторов. Благодаря использованию ШИМ, можно управлять скоростью движения ног. Батареи также подключены к конвертору напряжения, который обеспечивает необходимые для Arduino 5В. 

Шаг 3. Программа для контроллера

Arduino следует настроить так, чтобы он принимал команды по Bluetooth. В программе, которую можно скачать по ссылке, подразумевается, что TX и RX — это соответственно пин 10 и 11. Двигатели управляются как ШИМ-сервомоторы, подсоединенные к пин 2 и пин 3. 

Скачать ClearWalker Control.ino 

Шаг 4. Настройка смартфона

Управлять по Bluetooth очень просто. Чтобы посылать команды роботу, Julian Horsey пользовался программой Bluetooth Terminal Programm. Затем перешел на использование  Arduino Bluetooth Controller. Вторая программа позволяет раскидать команды по клавишам, как в игровом пульте ДУ. Arduiono преобразует эти нажатия в соответствующие сигналы на выходе. Если вам требуется большая гибкость управления, можете попробовать MIT App Inventor system, но автор робота этого делать не пробовал. 

Шаг 5. Все готово 

Когда вы все правильно соедините, запитаете и запрограммируете, у вас должно получиться подсоединиться к роботу с вашего смартфона по Bluetooth и управлять вашим роботом, за счет управления направлением вращения двигателей. Далее робота можно модифицировать, насколько хватит вашей фантазии. Еще раз рекомендуем посмотреть все ролики в плейлисте автора. 

Если кто-то из читателей решит повторить эту разработку и добъется успеха, присылайте нам в RoboTrends.ru фото или ссылку на Youtube с записью — что у вас получилось.  Ну а если самостоятельная сборка робота пока что кажется вам слишком сложным делом, загляните на страничку «Конструкторы для сборки роботов», возможно присмотрите что-то, что вам приглянется и покажется посильным делом. 

+ +

Четвероногий робот | Робот-паук Arduino

Четвероногий робот — это четвероногий шагающий робот, который представляет собой бионическую копию паука (виды паукообразных), который использует свои ноги для движения и может выполнять некоторые задачи либо посредством человеческого взаимодействия, либо самостоятельно.

Введение

Основная цель перехода на роботов на ногах заключается в том, что они могут легко справляться с пересеченной местностью по сравнению с колесными роботами. Это можно сделать, реализовав походку ползком (модель движения), при которой одна нога будет находиться в воздухе, а оставшиеся три ноги должны касаться земли во время движения.

Скользящая походка (также известная как походка четвероногих) может быть преобразована в программу и встроена в микроконтроллер, который инструктирует серводвигатель двигаться в желаемых положениях.

Детали для четвероногого робота

• Микроконтроллер Arduino Uno
• Экран датчика Arduino V5.0
• mePed Robot V2 — Базовый комплект
  • Деревянный комплект, содержащий все детали, составляющие основную конструкцию
  • MG90S Серводвигатель с металлической шестерней — 8 шт.
  • Серводвигатель с пластмассовой шестерней SG90 — 1 штука
  • Винты, гайки, распорки
• Датчики и модули
  • ИК-датчик -2
  • Ультразвуковой датчик с держателем
  • HC-05 Модуль Bluetooth
• Источник питания
  • Внешний аккумулятор 2000 мАч для Arduino
  • 1.Аккумулятор 2V 4 * AA 1300 мАч и держатель 4 * AA для сенсорного экрана
• Разъемы и кабели
  • Мини-макет
  • Перемычки
  • Кабель USB

Сборка

• Тело четвероногого можно собрать с помощью Руководства по сборке mePed v2. Ссылка на руководство -> « mePedAssemblyManual ».
• Это руководство включает сборку ног путем установки на них серводвигателей, сборку корпуса и, наконец, все четыре ноги прикрепляются к корпусу четвероногого.

Щиток датчика

Как только это будет сделано, на него можно установить микроконтроллер Arduino, а экран датчика подключить к Arduino.

Без сенсорного экрана соединение выглядит беспорядочным, и его будет сложно отладить, если что-то не работает.

Экран датчика упрощает подключение проводов, и, таким образом, к нему можно подключать все датчики, серводвигатели и модули.

• Один серводвигатель с ультразвуковым датчиком установлен спереди, а ИК-датчики прикреплены лицевой стороной вниз.
• Затем к сенсорному экрану подключается модуль Bluetooth.
Перемычки
• используются для подключения датчиков к плате Arduino.
• Батарейный отсек находится внизу корпуса.

Подключение экрана сенсора

• 8 сервоприводов, которые используются в качестве ножек, подключены к цифровым портам ввода-вывода от D0 до D7 (сервоприводы оси X D0 –D3, сервоприводы оси Y D4-D7)
• Одиночный сервопривод, который используется для поворота ультразвукового датчика, подключен к D11
• Инфракрасные датчики прикреплены к D9 и D12
• Ультразвуковой триггер подключен к D8, а echoPin подключен к D10.
• Hc-05 подключен к интерфейсу Bluetooth (Tx подключен к D0, а Rx подключен к D1)
• Держатель батареи подключен к датчику питания экрана (GND, 5V)
• Power bank подключен к Arduino.

Полностью собранный четвероногий робот со всеми датчиками и двигателями.

Работа и ее функции

Архитектура

Пример сценария: Пользователь просит бота повернуть налево и пройти

• Пользовательские вводы «Умеешь ли ты поворачиваться и ходить? »В приложении для Android
• API-запрос к агенту диалогового окна выполняется с помощью API.AI SDK для Android
• Агент проверяет, совпадает ли вводимый текст с какой-либо из обучающих фраз (намерений), а затем извлекает необходимые параметры (@directions: left, right) и предлагает пользователю указать их, если они отсутствуют во вводимом тексте. (Direction is отсутствует во вводе, полный ввод: «Можете ли вы повернуть налево и пройти?»)
• Затем извлеченный параметр (слева) отправляется в качестве ответа приложению, которое, в свою очередь, передает этот параметр микроконтроллеру Arduino через Bluetooth
• На основании полученного параметра микроконтроллер вызывает соответствующую функцию для проверки возможности поворота налево с помощью ультразвукового датчика.
• Затем результат (расстояние = 6 см) передается в качестве ответа приложению Android, которое решает, что поворот невозможно, так как поблизости есть объект, и сообщает об этом пользователю.

Создание чат-бота

• Chabot — это компьютерная программа, которая используется для разговора с людьми, чтобы помочь им выполнять некоторые функции.
Алгоритмы
• NLP (обработка естественного языка) используются в чат-ботах для извлечения полезного значения из естественных языков.

Dialogflow — это движок обработки естественного языка, принадлежащий Google, который используется для создания диалогового бота, который анализирует пользовательский запрос и извлекает соответствующие параметры.

Агенты

• Агенты — это модули понимания естественного языка, которые с помощью намерений и сущностей преобразуют запросы пользователей в действенные данные
• Агент «NewAgent-1» создан.

Намерения

• Агент содержит намерения, которые отвечают за сопоставление пользовательских запросов с соответствующими ответами.Это достигается с помощью Тренировочных фраз, Действия и параметров .
• Создано новое намерение «Навигация».

Учебные фразы

• Обучающие фразы служат в качестве примеров вводимых пользователем данных.
• Создано несколько обучающих фраз для повышения эффективности агента.

Юридические лица

• Каждая обучающая фраза может содержать сущность. Сущности — это полезные параметры, которые извлекаются из пользовательского ввода.

Объекты — определенные пользователем и определенные системой

Системные объекты

Dialogflow содержит несколько предопределенных сущностей, которые можно использовать в обучающих фразах.

Пример: @ sys.date –сегодня, завтра, понедельник и т. Д.

Сущности, определенные пользователем / разработчиком

• Это позволяет нам создавать наши собственные сущности, которые не охвачены системными сущностями Dialogflow.

Например, : Можете ли вы повернуть направо и идти пешком?

• Пользователь просит четвероногое повернуться и пройти, и ему нужно знать, в каком направлении он должен повернуть вправо или влево, которые действуют как сущность во входных данных.

@ направление: направление — влево, вправо

Создана определяемая пользователем сущность «направление».

Действие и параметры

Запросы и ответы

Подсказки

Подсказки используются, чтобы убедиться, что от пользователя получена полная информация.

Например, : Можете ли вы повернуться и ходить?

Отсутствует информация: направление (влево, вправо)

Ответ бота: слева или справа?

Ответы

Затем определяются соответствующие ответы для пользовательского запроса, который будет им отображаться.

Аналогично летают другие намерения, создаются лабиринты.

Намерение: FLY

Тренировочные фразы: Умеешь летать?

Ответ: хаха . Нет, это невозможно.

Создание приложения для Android

Проектирование макета Bluetooth

В этом макете используется ListView для вывода списка сопряженных устройств Bluetooth при нажатии кнопки @ + id /

Подключение к сопряженным устройствам

• Платформа Android включает поддержку структуры Bluetooth, которая помогает передавать данные по беспроводной сети между устройством Android и Arduino.
• Android предоставляет класс адаптера Bluetooth для связи с Bluetooth
• Список сопряженных устройств Bluetooth извлекается и отображается в виде списка, и выбирается устройство, с которым необходимо установить связь.
• После успешного подключения откроется макет чата, в котором происходит разговор между пользователем и ботом.
• Добавьте указанные ниже разрешения в файл AndroidManifest.xml, чтобы разрешить приложению доступ к Bluetooth и Интернету.

<разрешение на использование android: name = ”android.разрешение.BLUETOOTH ”/>

Разработка макета чата

Этот макет содержит список для отображения беседы между пользователем и ботом и редактирования текста внизу, где пользователь ведет беседу.

Создаются два отдельных макета, один для пользователя и другой для бота, а затем соответствующий макет привязывается к списку разговоров соответственно с помощью класса адаптера.

Макет сообщения пользователя

Сообщение пользователя отображается в правой части экрана.

Макет сообщения BotMessage

Сообщение бота появляется в левой части экрана.

Отправка и получение сообщений

• Чтобы реализовать функции обработки естественного языка в нашем приложении, мы должны добавить библиотеку SDK API.AI в наш проект.
• Зависимость нужно добавить в сборку .gradle файл. ( OurApplication / build.gradle )

скомпилировать ‘ai.api: sdk: 2.0.7@aar’

• Как только пользователь устанавливает диалог, входящий текст отправляется как запрос механизму диалогового потока, где происходит обработка, и ответ отправляется обратно в приложение. На основе полученного ответа он либо попросит четвероногих выполнить задачи (waveHello), либо запросит некоторые данные (checkDistance).
• Запрос диалогового потока — это асинхронная задача, которая будет выполняться в фоновом режиме.

Класс модели

• Этот класс является мостом между контроллером и представлением.
• Итак, когда пользователь запрашивает информацию через представление (UI), представление переходит к контроллеру, а контроллер уведомляет модель. Затем модель передает эту информацию контроллеру, а контроллер уведомляет View об этой информации, чтобы пользователь мог ее увидеть.
• Message.java действует как класс модели, который содержит текст разговора и ownToCurrentUser (принадлежит ли он пользователю или боту)

Привязка сообщений к списку

В Android адаптер — это мост между компонентом пользовательского интерфейса и источником данных, который помогает нам заполнять данные в компоненте пользовательского интерфейса.

• Компонент пользовательского интерфейса представляет собой список, который используется для вывода списка беседы
• Источник данных представляет сообщения arrayylist, из которых данные заносятся в список

Android AsyncTask

Android AsyncTask — это абстрактный класс, предоставляемый Android, который используется для выполнения тяжелых задач в фоновом режиме и обеспечения легкости потока пользовательского интерфейса, что делает приложение более отзывчивым.

Код Arduino для взаимодействия в чате

• Ответ, полученный приложением из диалогового потока, обрабатывается, и последовательная связь осуществляется с Arduino через Bluetooth, который инструктирует четвероногое выполнять задачи (waveHello (), tellNo ()).
• А также, если приложению требуются какие-либо дополнительные данные для принятия решения, оно запросит помощь Arduino (checkDistace () — четвероногому человеку необходимо проверить, находится ли поблизости какой-либо объект)
• Ультразвуковой датчик используется для расчета расстояния до объекта, который находится перед ним.

Создание решателя лабиринта

Это делается с помощью техники следования по линии и уклонения от препятствий

Сопровождающий

В

Quadruped используются ИК-датчики, способные обнаруживать черные линии и направлять робота по определенному пути.

Принцип работы

• Использует ИК-датчики (передатчик и приемник) для обнаружения линии путем излучения инфракрасного излучения
• Выход датчика — аналоговый сигнал, который зависит от количества света, отраженного от поверхности.
• Возвращает 0, когда количество света, отраженного от поверхности, меньше (поскольку черный цвет поглощает инфракрасное излучение), и возвращает 1, когда количество отраженного света больше.

Устройство для предотвращения препятствий

Quadruped использует ультразвуковые датчики для обнаружения препятствий перед собой

Принцип работы

• Состоит из передатчика и приемника, в котором передатчик излучает звуковые волны, а приемник ожидает эхо-сигнала.
• Рассчитывает временной интервал между передачей сигнала и приемом эха и определяет расстояние до объекта от датчика

• Серводвигатели — это двигатели с высоким крутящим моментом, у которых есть редукторный выходной вал, которым можно программно управлять с помощью Arduino, чтобы поворачиваться на определенные градусы за раз. Он используется для движения робота.

Принцип последователя линии

Случай 1: когда оба датчика обнаруживают черную линию, она должна двигаться вперед (левый датчик = 0, правый датчик = 0)

Случай 2: когда левый датчик определяет черную линию, а правый датчик определяет белый цвет, он должен повернуть налево.

Случай 3: когда правый датчик определяет черную линию, а левый датчик определяет белый цвет, он должен повернуть направо.

Случай 4: когда оба датчика обнаруживают белый цвет, он должен остановиться.

Походка на четвероногих для движения вперед

• Походка определяется как модель движения ног для достижения цели. При походке четвероногих тело поднимает одну ногу за раз, а три другие ноги образуют опорную треногу.
• Чтобы достичь походки четвероногих, все, что нам нужно знать, — это то, когда и в каком положении нам нужно двигать ногами, и это известно как обратная кинематика.
• Обратная кинематика помогает в определении значений для серводвигателей, чтобы заставить ногу двигаться в желаемое положение.
• На приведенной ниже диаграмме представлена ​​походка четвероногих вперед.
• L (x, y), где L представляет ногу, x представляет движение по оси x (горизонтальное), а y представляет движение по оси y (вертикальное).
• Стабильное положение — 90 градусов.

Лабиринт

Задача: Четвероногий должен следовать по черной линии и избегать препятствий

Код Arduino для решателя лабиринта

• Походка четвероногих преобразуется в алгоритм путем комбинирования техники следования по линии и избегания препятствий для создания решателя лабиринта.
• Походка движения вперед немного изменена, чтобы сделать поворот, когда четвероногий отклоняется от линии или обнаруживается какое-либо препятствие.

Заключение

Таким образом, четвероногий робот спроектирован таким образом, что люди могут взаимодействовать с ним с помощью чат-бота Android для выполнения некоторых задач. Движение сервоприводов осуществляется алгоритмом обратной кинематики.

Четвероногий робот Arduino сможет двигаться по управляемой траектории, обнаруживая черную линию, а его функция автоматического обхода препятствий позволяет эффективно добраться до любого пункта назначения по желанию.

Hexapod 6 Legs Spider Robot Kit для Arduino UNO R3 и Nano — Oz Robotics

ОТМЕНА ЗАКАЗА: После того, как вы разместили заказ, у вас есть 5 часов, чтобы запросить отмену заказа. По прошествии 5 часов ваши товары либо уже отправлены, либо готовы к отправке, либо в настоящее время изготавливаются на заказ. Это означает, что мы не сможем обработать ваш запрос на отмену по истечении этого периода. Размещая заказ, вы подтверждаете, что соглашаетесь соблюдать нашу Политику отмены заказа. ПОЛИТИКА ОБМЕНА: Oz Robotics хочет, чтобы вы были довольны своей новой покупкой. Однако мы соблюдаем политику обмена наших поставщиков, потому что мы не производим эти продукты; наши поставщики делают. После того, как вы использовали продукт, наш поставщик (-ы) и мы имеем право не возвращать деньги. Тем не менее, мы предложим обмен на неправильно приобретенные товары или товары с серьезными и необратимыми дефектами или техническими проблемами. В случае ошибочно приобретенных продуктов или любых других подобных проблем покупатель оплачивает стоимость доставки.Если приобретенный вами продукт неисправен, отправьте нам электронное письмо по адресу [email protected] с фотографиями или видео дефектных деталей для оценки перед отправкой. Нажмите ЗДЕСЬ, чтобы узнать больше о политике возврата и замены. ПОЛИТИКА ВОЗВРАТА: Oz Robotics принимает возмещение на минимальной основе, если нет производственного брака. Возврат любых электронных товаров возможен только на устройствах с серьезными и необратимыми проблемами; Между тем, покупатель должен подать заявку на возврат в течение семи дней с даты доставки.Перед принятием возмещения, пожалуйста, приложите изображения или видео и любые другие материальные доказательства дефекта. Однако мы соблюдаем политику обмена наших поставщиков, потому что мы не производим эти продукты; наши поставщики делают. Для получения дополнительной информации о политике возврата и замены посетите раздел Политика возврата и замены. Помимо политики нашего поставщика по умолчанию, после согласования возврата вы можете отправить свой дефектный товар по указанному обратному адресу, который вы должны сначала получить от нас. Отправляйте заказ в оригинальной упаковке со всеми принадлежностями и дополнительными деталями.Если Необходимые детали не будут отправлены обратно, им будет выставлен счет или ожидается, что они будут отправлены на более позднем этапе. И только после того, как все товары будут доставлены, наши сотрудники проверит возвращенный товар для тестирования. Включите в свой пакет подписанное письмо с указанием причины возврата и оригинала квитанции, а также любые упомянутые доказательства дефекта, изображения или видео и т. Д. Это поможет нам ускорить процесс от вашего имени. Покупатель (покупатель / покупатель) несет ответственность за все расходы по доставке при возврате товара.Однако после получения возвращенного заказа мы оценим товар. Если будет установлено, что действительно имеется производственный дефект, мы возместим стоимость доставки, а также отремонтируем, заменим или вернем покупателю полную сумму, если продукт не поддается устранению. Если вы хотите вернуть неиспользованный продукт, сделайте это в течение семи дней с даты отправки для возврата стоимости покупки за вычетом доставки и обработки. Возврат будет зачислен на использованную исходную кредитную карту для оплаты в течение 24-48 ЧАСОВ после получения продукта обратно.Мы будем взимать 50% комиссию за пополнение запасов. После того, как ваш возврат будет получен и проверен, и, если будет достигнута договоренность о возмещении, возмещение будет зачислено на исходную кредитную карту, использованную для оплаты, в течение 24-48 часов. Обратите внимание, что мы будем взимать 50% комиссию за возврат, как только вы вернете товар без каких-либо дефектов. Как только ваш возврат будет обработан, PayPal вернет деньги на использованную карту. Может пройти не менее пяти рабочих дней (в зависимости от банка и кредитной компании), прежде чем возврат будет зачислен на ваш банковский счет и выписки.Свяжитесь с нами, если вы все еще не получили возмещение в течение 5 рабочих дней. Не возвращайте товар в наш офис в Нью-Йорке. Для обмена или возврата денег сначала напишите нам по адресу [email protected], и мы предоставим вам инструкции, которые необходимо выполнить. Любой продукт, который вы возвращаете, должен быть в том же состоянии, в котором вы его получили и вернули в оригинальной упаковке без использования. Сохраните оригинал квитанции. Подробнее о политике возврата и замены.

Amazon.com: Adeept Quadruped Spider Robot Kit, совместимый с Arduino Python APP Шагающий робот-ползун с инфракрасным пультом дистанционного управления Самостабилизирующийся на основе гироскопического датчика MPU6050 Робототехника STEAM и PDF: Игрушки и игры

Первое, что я заметил, это то, что единственная документация, включенная в этот комплект, — это карточка с благодарностью, на которой производителя была ссылка на инструкции и руководства.Для компаний это становится все более популярным способом обеспечения доступности обновленных документов для всех. У них также есть электронная почта поддержки и онлайн-форум.
Сам комплект забит деталями. Их много, и вам нужно вынуть их все из коробки, чтобы добраться до первых, которые вам понадобятся (в нижней части коробки, конечно). В листинге утверждается, что у него нет аккумуляторов 18650, но в моем комплекте было два в защитном футляре для хранения. В инструкции говорилось, что нужно использовать батареи емкостью 3000 мАч, но те, что были в комплекте, были помечены как 2000 мАч.Я также нашел кабель USB (micro-B), отвертки и гаечный ключ для сборки этого робота.
Первый шаг — настройка среды разработки программного обеспечения. Затем вы можете загрузить программу на робота, которого еще не построили. Небольшая ошибка в документации здесь.
Батареи были доставлены заряженными на 50%, поэтому я вставил их в зарядное устройство. Может быть, в этот комплект можно было включить зарядное устройство? Для меня это не имеет значения, но это может иметь значение для вас.
А теперь самое интересное — сборка! Корпус этого робота изготовлен из пластика, вырезанного лазером, толщиной около 1/8 дюйма.Это как найти головоломку, чтобы найти нужную деталь, поскольку они не отмечены, но многие изображения в сборке должны направить вас к нужной части. Кусочки, вырезанные лазером, имели бумажную основу, и место их расположения на листе позволяло сделать очевидным, что они были вырезаны отдельно и вставлены в отверстия на другой доске. На обеих сторонах каждого листа есть бумажное покрытие — лазерная резка настолько точна, что мне было очень трудно удалить защитную бумагу с каждой из пластиковых частей корпуса.
Я подумал, что могу многое сказать о сборке — инструкции написаны очень хорошо, с легкими для понимания изображениями того, какие части идут вместе и как они должны выглядеть, когда вы закончите. Я уверен, что было бы полезно иметь тонкие пальцы и хорошее зрение (чего у меня нет ни того, ни другого), но пара пинцета с тонкими кончиками мне подошла.
После сборки (это заняло у меня 2 вечера, и да, это было довольно весело!), В руководстве была ссылка на видео о том, как откалибровать сервоприводы (для точной настройки).Кроме того, я нашел там два видеоурока (всего 40 минут). Было бы неплохо посмотреть это первым. Единственное, что не описано в руководстве (но показано в видеороликах), — это как аккуратно «одеть» провода, так что сейчас они просто валяются повсюду.
Когда я вставил батарейки, робот загорелся сначала белым, потом примерно через 10 секунд стал голубоватым. Я вытащил прилагаемый ИК-пульт и начал нажимать кнопки. Затем робот начал ходить!
Мне показался очень интересным проект.Что касается возрастного рейтинга — молодой подросток, который в прошлом строил модели, не должен испытывать затруднений с этим комплектом.

Arduino Spider robot (четвероногий) | Hackaday.io

Привет, ребята! Вот новое руководство, которое поможет вам шаг за шагом создавать такие супер удивительные электронные проекты, как «Ползунковый робот», известный также как «Робот-паук» или «Четвероногий робот».

Поскольку все заметили стремительную эволюцию робототехники, мы решили поднять вас, ребята, на более высокий уровень робототехники и создания роботов.Некоторое время назад мы начали с создания некоторых базовых электронных проектов и базового робота, такого как PICTO92, робота-следящего за линией, чтобы вы немного познакомились с электроникой и научились изобретать свои собственные проекты.

Переходя на другой уровень, мы начали с этого робота, который является базовым в концепции, но он станет немного сложнее, если вы углубитесь в его программу. А поскольку эти устройства настолько дороги в интернет-магазине, мы предлагаем пошаговое руководство , которое поможет вам, ребята, создать свой собственный робот Spiderbot .

Этот проект очень удобно делать после того, как мы получили заказную печатную плату, которую мы заказали у JLCPCB, чтобы улучшить внешний вид нашего робота, а также в этом руководстве достаточно документов и кодов, чтобы вы могли легко создать свой сканер.

Мы сделали этот проект всего за 7 дней, всего за два дня на завершение изготовления оборудования и сборку, затем за пять дней на подготовку кода и приложения для Android. чтобы через него управлять роботом. Перед тем как начать, давайте посмотрим на первые

Что вы узнаете из этого руководства:

• Выбор правильных компонентов в зависимости от функциональности вашего проекта
• Создание схемы для соединения всех выбранных компонентов
• Соберите все части проекта
• Масштабирование весов робота
• С помощью приложения Android.для подключения через Bluetooth и начала работы с системой

Шаг 1. Что такое «Робот-паук»

1/3

Как следует из названия, наш робот представляет собой базовое представление движений сипдера, но он не будет выполнять точно такие же движения тела, поскольку мы используем только четыре ноги вместо восьми.

Также называется четырехногим роботом , поскольку он имеет четыре ноги и совершает свои движения, используя эти ноги, движение каждой ноги связано с другими ногами, чтобы идентифицировать положение тела робота, а также управлять балансом тела робота.

Роботы с ножками справляются с рельефом лучше, чем их колесные собратья, и передвигаются разнообразными и анималистичными способами. Однако это делает роботов на ножках более сложными и менее доступными для многих производителей. а также стоимость изготовления и большие затраты, которые производитель должен потратить, чтобы создать полностью четвероногое тело, поскольку оно основано на серводвигателях или шаговых двигателях, и оба они дороже, чем двигатели постоянного тока, которые могут использоваться в колесных роботах.

Преимущества

Вы найдете в природе четвероногих в изобилии, потому что четыре ноги обеспечивают пассивную устойчивость или способность стоять без активного изменения положения.То же самое и с роботами. Четвероногий робот дешевле и проще, чем робот с большим количеством ног, но все же он может достичь устойчивости.

Шаг 2: Серводвигатели — главные исполнительные механизмы

1/3

Серводвигатель, как определено в Википедии, представляет собой поворотный привод или линейный привод, который позволяет точно контролировать угловое или линейное положение, скорость и ускорение. [1] Он состоит из подходящего двигателя, соединенного с датчиком для обратной связи по положению.Также требуется относительно сложный контроллер, часто специальный модуль, разработанный специально для использования с серводвигателями.

Серводвигатели

не относятся к определенному классу двигателей, хотя термин серводвигатель часто используется для обозначения двигателя, подходящего для использования в системе управления с обратной связью.

Вообще говоря, управляющий сигнал представляет собой последовательность прямоугольных импульсов. Общие частоты управляющих сигналов — 44 Гц, 50 Гц и 400 Гц. Положительная ширина импульса определяет положение сервопривода.Положительная длительность импульса около 0,5 мс заставит рупор сервопривода отклониться настолько, насколько это возможно, влево (обычно от 45 до 90 градусов в зависимости от рассматриваемого сервопривода). Ширина положительного импульса около …

Подробнее »

Dagu Spider Robot Controller (Arduino Mega-совместимый)

Dagu Spider Robot Controller (Arduino Mega-совместимый)

— Веб-сайт Robot Gear лучше всего работает с включенными Javascript и файлами cookie —

1. Дом
2. Микроконтроллеры и платы ввода-вывода
3. Ардуино
4. Платы Arduino

Контроллер Red Back Spider от Dagu Electronics — это контроллер робота, совместимый с Arduino Mega, разработанный специально для роботов, которые используют большое количество сервоприводов, таких как Humanoids, Hexapods и Serpents.Все контакты ввода-вывода имеют питание и землю для легкого подключения к сервоприводам или датчикам.

Австралийский доллар 77,95

Специальный заказ, спецзаказ

Мы можем отправить больше через 3 недели

Наш код: MCU-60062

Контроллер Spider включает в себя импульсный источник питания 3 А, 5 В, что означает, что он может питать и управлять до 48 стандартными или миниатюрными сервоприводами в зависимости от нагрузки.Это идеальный контроллер для шасси Dagu Quadbot.

Контроллер совместим со стандартными сервоприводами, работающими от 4,2 В ~ 6 В (контроллер подает 5 В).
В случае, если вы хотите запитать свои сервоприводы более высоким напряжением, вы можете использовать High Power Shield для контроллера Spider, позволяя использовать выделенную батарею или источник питания для сервоприводов.

Основные характеристики

• Микроконтроллер ATmega1280 со 128 КБ флэш-памяти, 8 КБ SRAM и 4K EEPROM В Spider теперь используется ATmega2560 с 256 КБ флэш-памяти, 8 КБ SRAM, 4K EEPROM.
• Импульсный источник питания 3 А, 5 В.
• Входное напряжение: от 7 В до 30 В
• 70 контактов ввода / вывода с трехконтактным штекером с сервоприводом и гнездовым разъемом
• Интерфейс USB и разъем ISP
• Выключатель питания и кнопка сброса
• Расстояние между выводами позволяет изготавливать индивидуальные экраны с использованием стандартных прототипов печатных плат
.
• Поставляется с установленным загрузчиком Arduino
• 16 10-битных аналоговых входов
• До 15 выходов PWM (в зависимости от количества используемых сервоприводов)
• 4x последовательных порта (1 используется интерфейсом USB)
• 1x интерфейс I²C
• Может управлять до 48 сервоприводов с использованием библиотеки сервоприводов Arduino

Размеры

Размер печатной платы 70×96 мм

ресурсов

Dagu Spider Инструкция по эксплуатации

Поддержка продуктов Dagu

Сопутствующие товары

Авторские права © 2009 Robot Gear.Веб-сайт от PCS

Сборка и программирование робота-паука V2 | Лаборатория реабилитационной робототехники

Сборка и программирование робота-паука V2

Этот семинар создан Софией Лысенко, Уилсоном Торрес и доктором Мишель Джонсон совместно с лабораторией реабилитационной робототехники. Семинар был разработан с использованием материалов TechShopz In A Box на сайте www.techgirlz.org, который находится под лицензией Creative Commons Attribution Non-Commercial Share Alike 4.0 Международная лицензия.

Это версия второго поколения первой мастерской.

Если вы пользуетесь мастерской, обязательно сообщите нам об этом! Также обращайтесь, если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии.

Обзор

Описание:

На этом семинаре ученики соберут мягкую роботизированную перчатку и запрограммируют ее датчики на игру, направленную на восстановление ловкости движений, обычно нарушенных после инсульта.Студенты узнают о важности робототехники в реабилитационной помощи. Системы, такие как роботизированные перчатки, которые они создают, используют игры для стимулирования, что значительно повышает эффективность регулярной реабилитации. Разрабатывая свою собственную роботизированную перчатку, студенты узнают основы схемотехники, дизайна и программирования Arduino, а также узнают о важности реабилитационной робототехники с их собственной базовой игровой реабилитационной системой. Студентам необходимо будет принести на этот семинар ноутбук с портом USB.

Уровень подготовки преподавателя : средний

• Arduino: базовый код и оборудование
  • Условные, контактные входы и выходы
  • Код предоставлен
• Реабилитационная робототехника: промежуточные знания о новых технологиях, описание и информация на слайдах
• Датчики Flex и светодиодное оборудование вне Arduino
• Понимание датчика изгиба и выходных данных, которые он обеспечивает для обучения участников семинара, понимание используемых светодиодов
• Инструктор должен быть знаком с основными схемами, пониманием робототехники и пониманием реабилитации и инвалидности.Кроме того, они должны хорошо владеть языком программирования Arduino и основами программирования и логики, например, по материалам семинара Intro to Arduino Programming.

Целевой диапазон времени семинара : 3 часа, на самом деле это очень мало, было бы неплохо выделить больше времени.

Цели и задачи обучения:

К концу этого семинара студенты смогут:

• определить общие реабилитационные движения
• понять, как работает схема
• собрать электронную перчатку
• понять, как перчатка взаимодействует с роботом и как они связаны между собой
• понимают важность улучшения ловкости пальцев у пациентов
• основы программирования (с использованием языка C и Arduino)
• интерфейсное программное обеспечение (Arduino) с аппаратными компонентами
• Расширение: можно собрать простого робота

Оценка:

Студенты достигнут / поймут конкретную цель обучения, если они выполнят следующие задачи и будут взаимодействовать с конечным продуктом следующими способами:

• Успешно соберите роботизированную перчатку самостоятельно после получения инструкций по деталям и схеме и уметь описывать функции компонентов
• Спланируйте и спроектируйте простую программу Arduino для согласования движений пальцев на основе гибкого датчика
• Способен понимать и сопоставлять функции ввода / вывода контактов с их кодом
• Понимать основные цели геймификации, особенно в том, что касается реабилитации

Материалы:

Препарат

Для подготовки к семинару:

Программное обеспечение:

• Загрузить программное обеспечение Arduino IDE
• Arduino IDE требует установки
• Подумайте о том, чтобы иметь несколько USB-накопителей со всеми доступными загруженными версиями
• Web Editor требуется учетная запись
• Совет инструктора: отправьте электронное письмо родителям до семинара с просьбой загрузить программное обеспечение, прежде чем привезти свою дочь на мероприятие.Обратите внимание, что компьютеру может потребоваться учетная запись администратора, чтобы разрешить установку программного обеспечения.
• Получите код доступа учащихся во время семинара или подготовьтесь до прибытия
• Студентам будет предоставлен код, с которым они смогут поэкспериментировать во время семинара, а также окончательный пример кода после того, как они попытаются кодировать функции сами.
• Убедитесь, что комната обустроена в соответствии с вашими предпочтениями
• Убедитесь, что Интернет работает
• Имейте запасной план на случай технических проблем

Мастерская !!

1. Восторженно приветствовать студентов; пожать им руки и посмотреть в глаза.
2. По мере поступления учащихся предложите им разминку, спросите, что они знают о теме семинара, или предложите им начать мозговой штурм идей для проекта. Пусть они поделятся с партнером в качестве ледокола.

Введение (~ 20 мин.)

1. Представьтесь и представьте себя и технических специалистов (то есть какова ваша история? Как вы заинтересовались технологиями и выбрали работу?). Делитесь историями, как своими, так и друзьями, и доступными образцами для подражания на протяжении всего семинара.Пространство для проведения мероприятий (технологическая компания, университет и т. Д.) Также может быть полезным опытом для студентов. Если да, попросите представителя сайта объяснить почему и провести экскурсию, если это необходимо.
2. Если возможно, предоставьте студентам возможность познакомиться друг с другом, используя быструю игру «ледокол / знакомство» (например, объединитесь в пары и поделитесь информацией) или простое введение по имени (например, ваше имя, почему вы здесь, любимые занятия или веб-сайты …).
3. Затем поделитесь / покажите, что студенты собираются изучить сегодня, и спросите / объясните, ПОЧЕМУ это ценный навык.Поделитесь общим планом семинара, чтобы учащиеся знали, чего ожидать. Постарайтесь вызвать у вас любопытство.
4. Изучите все правила и ожидания (например, поднимите руку, правила уборной, безопасность в Интернете).

Мастер-класс (~ 120 мин.)

ЧАСТЬ 1: (20 мин.) (Слайды 4-30)

1. Слайд-презентация, рассказывающая о различных типах инвалидности, признаках инсульта и о том, как можно повлиять на хватку. Обсудите роль роботов в реабилитации на нескольких примерах из лаборатории реабилитационной робототехники и геймификации.

ЧАСТЬ 2: Сборка (30 мин) (Слайды 31-37)

Для инструктора: соберите тестовую установку оборудования и протестируйте с помощью предоставленного кода перед семинаром.

Продемонстрируйте проект студентам. Это предварительно записанная демонстрация для справки. Разделите учащихся на группы по 3 или 4 человека. В группе учащиеся должны собрать аппаратные компоненты на макетной плате, чтобы они понимали, что они потом будут программировать:

1. Выровняйте светодиоды на плате в ряд (параллельно).См. Схему для деталей.
2. Подключите Arduino к шинам заземления и питания макета.
3. Подключите светодиоды к контактам 3, 6 и 7. Для разных цветов (зеленый / красный) с тремя штыревыми светодиодами чередуйте штырьки, на которые подается питание. Для светодиодов с двумя контактами просто подключите один контакт к шине питания, а другой — к шине заземления.
4. Подключите одну сторону датчика изгиба к питанию от шины питания, а затем другую сторону к пустой направляющей на макетной плате (вертикальные свободные направляющие посередине).
5. Подключите резистор от земли к стороне свободной направляющей гибкого датчика (на вертикальной направляющей), поместив одну ножку в заземляющую направляющую от Arduino, а другую в слот непосредственно под выходом гибкого датчика к середине доска (в той же рейке).
6. Подключите последний выход датчика изгиба к A0 на Arduino.
7. Повторите шаги 4–6 для другого датчика изгиба.

ЧАСТЬ 3: Сборка перчатки (10 мин) (Слайд 38)

1. Вставьте датчик изгиба в прорезь одной перчаткой, подсоединенной пальцами вверх (будьте осторожны, датчики изгиба — хрупкие).
2. Повторить с другим пальцем на перчатке.
3. Проверьте движение изгиба, при необходимости отрегулировав палец в рукаве.

ЧАСТЬ 4: Программирование (40 мин) (Слайд 39-52)

1. После изготовления перчатки и макетов ученики должны были собрать все оборудование, необходимое для проекта.
2. Студентам будет предоставлен заранее подготовленный раздел кода, как указано в комментариях к коду.Они будут нести ответственность за завершение остальной части кода. Им следует начать с коллективного мозгового штурма, как им запрограммировать функцию. Это можно сделать на листе бумаги или доске. Затем группы объединятся и обсудят с инструктором.
   1. Основная цель их кода — оценить угол гибких датчиков и, если они оба находятся в одном диапазоне, зажечь последний светодиод.
   2. Студенты должны начать с псевдокода без синтаксиса, где они схематизируют или обрисовывают код.Если ученики застряли, пусть они начнут.
   3. На этих этапах учащимся будет предоставлена ​​структура, и они будут отвечать только за заполнение соответствующих операторов if в коде. Часть семинара, посвященная мозговому штурму и кодированию, должна длиться максимум 30 минут, поскольку большая часть кода уже завершена.
3. Затем они введут эту логическую структуру в код для Arduino под руководством инструктора.После этого инструктор должен показать им рабочий данный код и помочь им использовать этот код для устранения неполадок в их собственных программах.
   1. Направьте студентов к файлу «FORSTUDENTS» в общей папке (http://bit.ly/glovecode2)

ЧАСТЬ 5: Тестирование и отражение (40 мин)

1. Учащиеся будут иметь возможность несколько раз протестировать и устранить неполадки в своей настройке, а затем поочередно, поскольку у них обоих есть перчатки для каждой системы, и они будут пытаться сопоставить движения пальцев с помощью стресс-мяча.
2. Студенты будут размышлять о сложности или эффективности дизайна и о том, как, используя свои знания геймификации, можно ориентироваться на определенные группы населения.
   1. Заключительные слайды отражения показывают, как система, которую они создали, сравнивается с технологиями в реабилитационной робототехнике сегодня.
3. Обзор знаний, полученных во время семинара — «Что вы узнали сегодня?»
4. Группы могут обмениваться данными при тестировании систем друг друга.
5. Обсуждение будущих направлений — «Какие у вас есть идеи относительно будущих устройств для реабилитации?»

Дополнительные дополнительные мероприятия (для студентов, которые заканчивают раньше или нуждаются в более сложном):

• Поощряйте студентов узнавать больше самостоятельно на семинаре или дома.
• Студенты могут использовать робота-паука в качестве дополнительного продукта или использовать другой механизм обратной связи, такой как зуммер или вибрационный двигатель.Это заменит третий светодиод на любой из этих вариантов и позволит получить более динамическую обратную связь. В частности, студенты могут заставить робота двигаться, когда они совпадают с углами, посылая мощность через Mosfet на робота и включая его.
  • Студенты могут начать изучать робота-паука и его сборку, а также обсудить, как они могли бы включить этот компонент в цель геймификации. Комплект робота-паука можно найти здесь. Две частичные видеодемонстрации сборки и движения этого робота можно найти здесь (1: 48-27: 04) и здесь.
  • Обратите внимание, что инструкции по сборке робота-паука поставляются вместе с продуктом в виде инструкции. Инструктор может использовать этот лист для сборки робота.
• Закодируйте новую систему блокировки с помощью светодиодов: добавьте новые параметры или спецификации. В частности, можно изменить диапазоны комбинаций светодиодов, которые должны загореться, изменив значения сопротивления гибких датчиков в коде и изменив строку с условными обозначениями.
• Добавьте больше датчиков изгиба и попросите учащихся сопоставлять 2 или более пальца, а не 1 между парой людей.
• Шары для снятия стресса и кругооборот (из вводных слайдов) (эксперименты с схватыванием), круговая активность (эксперименты с последовательными и параллельными схемами)
  • В упражнении с мячом для снятия стресса ученикам дается несколько мячей для снятия стресса, чтобы проверить реабилитационные движения, которые они видели ранее в презентации.
    • Позже студенты будут использовать те же шары стресса после изготовления их системы аппаратных средств для перчаток.
    • В упражнении по схеме для учащихся конструируются пара параллельных и последовательных цепей с зажимами из крокодиловой кожи или им предоставляются материалы, чтобы они могли построить свои собственные.

Закрытие (~ 20 мин.)

1. В конце предложите студентам поделиться своим проектом с другими участниками (и, если возможно, семьями). Это можно делать один на один с партнером или со всей группой в зависимости от интересов.
2. Предложите учащимся (и их родителям) идеи для расширения и продолжения обучения после семинара (например, сайты, где можно учиться самостоятельно; предстоящие местные технические мероприятия; технические классы).Вы можете подготовить раздаточный материал с этой информацией.
3. Попрощайтесь и побудите студентов продолжать изучать технологии дома.
4. Предоставьте раздаточный материал с дополнительными ресурсами, чтобы узнать больше о схемах, Arduino и программировании, а также реабилитации и робототехнике.

Дополнительные ресурсы:

Управляйте своим Hexbug Spider с помощью Arduino | от José Nieto

Hexbug Spider — довольно классная игрушка, вы можете управлять этим классным гексаподом с помощью небольшого ИК-управления, которое он включает, он может двигаться вперед, назад и даже делать полный оборот.

Инфракрасный пульт дистанционного управления, который поставляется с Hexbug Spider, генерирует специальные сигналы, невидимые человеческому глазу, Hexbug Spider имеет специальный ИК-приемник на голове, который распознает сигналы, генерируемые ИК-контроллером, и преобразует их в движения.

Однажды из чистого любопытства я установил ИК-приемник и взломал шаблоны для различных ИК-пультов дистанционного управления: телевизора, Apple TV и Hexbug Spider. Результатом этого взлома стала библиотека IRDump, вы можете использовать эту библиотеку для поиска шаблонов, которые излучают ИК-передатчики при нажатии определенной кнопки.

Я расскажу об IRDump позже, в этом посте я собираюсь сосредоточиться на том, как вы можете управлять Hexbug Spider, используя довольно простую настройку.

Нам понадобится плата Arduino UNO, ИК-светодиод, обычный красный светодиод, резистор между 200 и 1000 Ом, крошечная макетная плата и несколько запасных соединительных кабелей.

Подключите один из выводов PWN платы Arduino (3) к более длинному выводу ИК-светодиода, подключите второй вывод к более длинному выводу красного светодиода через резистор, второй вывод красного светодиода идет к Arduino. GND.

Это должно выглядеть так:

Вот схематическое изображение той же установки:

Не стесняйтесь немного согнуть ИК-светодиод, чтобы вам было легче направить его на ИК-приемник паука, вот как он должен выглядеть конец:

Что касается программного обеспечения, клонируйте как arduino_hexbug_spider, так и arduino_irdump в каталог библиотек Arduino.

 cd / Users / rev / Documents / Arduino / libraries / git clone https://github.