Робот паук своими руками

Обновлено: 03.07.2024

ZerGud

Меня зовут Вася Пупкин, хочу с вами поделится:
Мое чем то там: 4-ногий робот паук, чудо )
Оно имеет функционал : ходить
Алгоритм работы : встать/сесть, назад/вперед, влево/вправо
Реализация : контроллер arduino uno; материал паука панели мдф; 12 сервоприводов (по 3 на конечность); пульт - nrf24l01, arduino nano (корпус из мыльницы); 2 18650; преобразователь напряжения на 5-6в (чтобы серво не сгорели); плата для управления сервоприводами.

Чем легче паук, тем легче сервоприводам его тягать. В данном случае используются одни из самых дешёвых серво, намучился с ними (слабые и глючные). Но тем не менее результат на лицо.
После сборки сервоприводы калибруются - выставляются максимальные/минимальные значения угла поворота. Все углы поворотов для ходьбы заранее рассчитаны и прописаны в прошивке. Есть ещё вариант рассчитывать углы по формулам "по ходу движения", но для этого варианта нужно что то помощнее ардуины. Углы есть смысл рассчитывать если на ногах установлены датчики "контакта ноги с полом".. В данном случае это не требуется.

Бегущий по граблям

Эдуард Анисимов

Хоть один "Вася Пупкин" без нытья и тупых вопросов сделал что то интересное.
Если есть дети, они должны быть в восторге.
МОЛОДЕЦ. Отлично придумано и воплощено аккуратно.

chelovek

Современные технологии открывают перед конструкторами и инженерами удивительные возможности. В качестве одного из примеров можно привести технологию цифрового прототипирования — создание цифрового макета изделия, используемого для испытания его функций и формы, выявления каких-либо недостатков и проведения оптимизации. В этой модели заключено большое количество данных, касающихся концептуальной, механической, электрической составляющей продукта и т.д. Более того, все эти данные взаимосвязаны между собой — изменение какой-либо составляющей влечет за собой автоматическое изменение остальных частей цифрового прототипа. Все это позволяет ускорить сроки разработки изделия, сам процесс проектирования становится более удобным.

Чтобы немного прояснить картину, давайте рассмотрим небольшой пример создания проекта с применением программных средств, базирующихся на концепции цифрового прототипа. Предположим, нам необходимо разработать робота-паука, задачей которого является исследование окружающей местности: т.е. он должен уметь самостоятельно перемещаться, преодолевать препятствие, а также нести на себе устройство записи (видеокамеру). Всего за восемь часов мы сделаем эскиз, построим модель, сделаем динамическое моделирование и инженерный анализ, уделим внимание проводам, кабелям и визуализации.

Первое, что бросается в глаза — такой робот не сможет ходить. Просто для того, чтобы переместить его конечность, необходимы как минимум две детали, а не одна. Первая деталь должна поднимать ногу, а вторая — вращать. Возможно немного притянутый, но в то же время яркий пример того, как цифровое прототипирование позволяет избежать возможных ошибок при проектировании изделия. Тем не менее, целью данной инструкции не является попытка представить рабочий продукт, который уже завтра можно отправлять в производство. Скорее, хотелось бы осветить саму концепцию и некоторые возможности цифрового прототипирования, так что на перечисленных выше конструктивных особенностях мы заострять внимание не будем, а перейдем к следующему этапу.

Полученные на предыдущем этапе данные потребуются нам для проведения прочностного расчета, на основании которого можно определить, каким образом можно улучшить нашу конструкцию. К примеру, мы хотим повысить эффективность робота за счет уменьшения его веса. Чем легче его составляющие, тем меньше необходимо затратить энергии на выполнение того или иного действия. Убрать часть материала можно, естественно, до определенной меры — конечности нашего робота должны оставаться достаточно прочными, чтобы выполнять поставленные изначально задачи. К примеру, можно вырезать окно в нашей детали и укрепить ее затем пересекающимися балками. А определить оптимальные размеры этих конструктивных элементов как раз помогают расчетные системы автоматизированного проектирования, в частности Autodesk Simulation. Расчетные САПР основываются на решении огромных матриц, базирующихся на модели и уравнениях, характерных для той или иной области (если мы имеем дело с задачей прочности — закон Гука, если же это гидрогазодинамика — уравнения Навье-Стокса и т.д.). На основании нескольких проведенных расчетов была предложена конструкция, представленная ниже. Как можно заметить, наш робот стал не только легче, но и красивее!

И это только один из примеров возможной оптимизации. Здесь все ограничивается вашим инженерным опытом, чутьем и воображением. Внесенные в геометрию детали изменения автоматически заносятся и в модель, и в чертежи, созданные на ее основании. Это очень удобно, и обычно не требуется никакого вмешательства со стороны пользователя в данный процесс.

Что касается сложностей, которые могут возникнуть на данном этапе, то они во многом схожи с динамическим моделированием: это переход от реальной задачи к расчетной модели. Необходимо обладать определенным опытом, чтобы понять, как правильно задать граничные условия, какие принять допущения в задаче и т.д.

Заключительным этапом построения нашего цифрового прототипа является визуализация проекта. Здесь все относительно просто: экспортируем нашу модель в , указываем пару настроек и ждем полчаса, пока будет готово наше красивое изображение.

Примерно таким вот образом происходит создание цифрового прототипа. В зависимости от сложности разрабатываемого продукта, описанная выше схема может расширяться за счет дополнительных этапов, например, создания чертежной документации или оптимизации модели под 3D-печать.

Робот-паук - немного сложноватый в плане движущихся частей, в отличии от других роботов у него более 4-х движущихся опор, то есть ног.

Основной строительный материал - спаянные канцелярские скрепки. Бессмысленно объяснять как работает механизм передвижения ног, нужно внимательно посмотреть видео ролик и понять принцип работы.

В движение робот приводит мини мотор, наподобие мотора в сотовом телефоне создающего вибрацию. Червячно - шестирёнчатый механизм создаёт возвратно поступательное движение, приводящее весь механизм в движение.

Данная исследовательская работа посвящена особенностям разработки и изготовления робота-паука на основе Arduino Nano.

Цель:

Разработка и изготовление робота-паука на основе Arduino Nano, который сможет самостоятельно передвигаться и обходить препятствия, своими руками.

Задачи:

Проанализировать литературу, направленную на изучение роботов, с использованием Arduino Nano;
Выбрать наиболее подходящий вариант робота;
Разработать и реализовать этапы работы;
Изготовить робота-паука на основе Arduino Nano.

В процессе своей работы мы провели анализ различных информационных источников о методах и приемах изготовления роботов, изучил различные способы их изготовления.

Прежде чем приступить к работе, были проанализированы возможные варианты изготовления роботов, достоинства и недостатки, и сделан выбор в пользу робота-паука на основе Arduino Nano.

Проект имеет практическую значимость в современном мире. В виду интереса к робототехнике и потребностей детей к изготовлению роботов своими руками на внеурочных занятиях в школе, он прост в обращении и не требует специальных знаний и умений. Основан на легком в обучении языке программирования C++ и популярной платформе Arduino Nano. Робот не дешевое изделие, но сделанный своими руками намного дешевле, чем готовый, купленный в магазине.

Перспективой исследовательской работы является, то, что роботы будут востребованы в реалиях нашего времени очень активно, как для игр, так и в помощи человеку. В будущем умение изготавливать роботов может приносить небольшой заработок.

Читайте также: