Kaip programuoti keturkampį robotą su Arduino - 💡 Fix My Ideas

Kaip programuoti keturkampį robotą su Arduino

Kaip programuoti keturkampį robotą su Arduino


Autorius: Ethan Holmes, 2019

Kojiniai robotai yra puikūs! Jie gali dirbti su vietove geriau nei jų ratai su ratukais ir judėti įvairiais ir gyvūniškais būdais. Tačiau tai leidžia sudėtingesnius robotus, o daugeliui kūrėjų - mažiau.

Paimkime keturių pėdų robotą (dar vadinamą keturkampiu). Aš jus nuvažiuosiu per bendrą vaikščiojimo stilių (vadinamą eisena) ir parodysiu, kaip ją programuoti Arduino.

Čia skaitykite žurnalo straipsnius Padaryti:. Dar neturite prenumeratos? Gaukite vieną šiandien.

Žodis „Quadruped“

Gamtoje gausu keturkampių, nes keturios kojos leidžia pasyviam stabilumui, arba gebėjimą stovėti be aktyvaus reguliavimo padėties. Tas pats pasakytina ir apie robotus. Keturių kojų robotas yra pigesnis ir paprastesnis nei robotas su daugiau kojų, tačiau jis vis tiek gali pasiekti stabilumą.

Pasyvus ir aktyvus stabilumas

Kėdė yra pasyviai stabili, nes jai nereikia jokio valdymo ar reguliavimo, kad jis liktų vertikalus. Nuolatinis žmogus yra aktyviai stabilus, nes jūsų kūnas reikalauja nuolatinės padėties kontrolės, kad galėtumėte stovėti.

Kai keturi kojos yra keturios kojos, jis pasyviai stabilus. Pėsčiomis jis turi galimybių. Jis gali išlaikyti pasyvų stabilumą vaikščiojant, išlaikydamas tris kojas ant žemės ir pasiekdamas ketvirtą. Ji taip pat gali atsisakyti pasyvaus stabilumo ir naudoti aktyvų stabilumą, kad judėtų greičiau (nors ir ne taip sklandžiai). Šie du vaikščiojimo takų tipai vadinami šliaužimu ir trotu. Aš jums parodysiu, kaip veikia šliaužimo takas.

Creep Gait

Pervažiavimas yra lengviausias vaikščiojimo takas. Robotas išlaiko tris kojas ant žemės ir išlaiko savo sunkio centrą (CoG) trijų trikampių viduje. Jei VB per ilgai užeis už šio trikampio, jis nukris (A pav.).

„Hep Svadja“ nuotrauka. Juliann Brown diagramos

Pakankamai paprasta. Problema yra tai, kaip išlaikyti šį stabilumą vaikščiojant. B paveiksle esantis modelis sutaupys valandų bandymų ir klaidų (pasitikėk manimi, aš žinau). Tai paprastas pasyviai stabilus šliaužimo takas.

Sunaikinkite „Creep Gait“

1. Tai yra pradinė padėtis, iš vienos pusės išilgai dvi kojos, o kitos dvi kojos traukiamos į vidų.

2. Viršutinė dešinė kojelė pakyla ir išeina, toli prieš robotą.

3. Visos kojos persijungia atgal, judindamos kūną į priekį.

4. Atgalinės kojos keltuvai ir žingsniai į priekį šalia kūno. Ši padėtis yra pradinės padėties veidrodinis vaizdas.

5. Viršutinė kairioji kojos kėlimo sistema išeina, toli į priekį nuo roboto.

6. Vėlgi, visos kojos persijungia atgal, judindamos kūną į priekį.

7. Atgal į dešinę koją pakelia ir grįžta atgal į kūną, sugrąžindama mus į pradinę padėtį.

Atkreipkite dėmesį, kad visą laiką trikampis, kurį sudaro kojos ant žemės, turi VG. Tai yra šliaužimo eigos esmė.

Kai žiūrime į šį modelį, matome, kad tai iš esmės yra dviejų atspindinčių judesių rinkiniai. Žingsnis, žingsnis ir pamainos, po to seka kitas žingsnis, žingsnis ir pamainos kitoje pusėje.

Parašykite kodą

Žygis yra gana paprastas - bet kaip tai iš tikrųjų paversti kodu? Na, pirmas dalykas, kurį reikia padaryti, yra nustatyti konkrečias kojų x, y pozicijas kiekvienoje padėtyje (C pav.).

Kiekviena kojelė turi savo x ir y ašis. Kiekvienos kojos pėdą galime suteikti milimetrais, palyginti su ta ašimi. Pavyzdžiui, viršutinėje kairėje kojoje yra padėtis (-50,50). Dabar mes galime pritaikyti šias pozicijas kiekvienam judėjimo eigos etapui. Atminkite, kad konkrečios norimos pozicijos priklausys nuo roboto kojos ilgio. Bet kokiam savavališkam keturkampiui reikės atlikti keletą matavimų, kad surastumėte tinkamus numerius. D paveikslas yra pozicijų pavyzdys.

Tarp kiekvienos pakopos turime spręsti tik pozicijos pokyčius, pažymėtus žalioje rodyklėje aukščiau esančioje sekoje. Taigi, kaip tai verčia į kodą? Pažvelkime į „Arduino“ kodą, kad jį įgyvendintume (kurią taip pat galite peržiūrėti kaip „txt“ failą).

Stebėtinai paprasta, tiesa? Toliau aprašykite E paveikslus K.

Naudodami šį metodą, jūsų robotas nueis be laiko. Jei naudojate servovariklius, pirmiausia turėsite valdyti atvirkštinę kinematiką, kuri leis jums paversti servomotorinius kampus į čia aprašytas pozicijas.



Jums Gali Būti Įdomu

Stebėkite, kaip tai daroma

Stebėkite, kaip tai daroma


Hack kietąjį diską į darbo mikrofoną

Hack kietąjį diską į darbo mikrofoną


Wobblebots vaikščioti be variklių ar elektronikos

Wobblebots vaikščioti be variklių ar elektronikos


Charles Guan: Sukurkite viską, kas tikrai tikrai greitai

Charles Guan: Sukurkite viską, kas tikrai tikrai greitai