Выбор материала для каркаса модели
В наше время активно ведется освоение печати на 3D-принтерах. У нас на кружке имеется 3D-принтер, позволяющий напечатать любую деталь в рамках определенного размера. Наш принтер использует Аддитивное производство - послойное. 3D-принтер выращивает объект с нуля, добавляя к нему мелкие порции пластика, формирующие слои.
Создание чертежей
Количество серво приводов на одну ногу зависит от задачи. Классический вариант состоит из трех моторов на каждую ногу, что дает достаточно степеней свободы, для того чтобы робот мог перемещать кончик своей ноги во всех трех измерениях. Конечно, можно обойтись и двумя приводами, но динамика робота от этого ухудшится.
Для того чтобы 3D-принтер напечатал необходимые детали, сперва необходимо все их создать в специальном 3D-редакторе и передать на принтер в виде файлов определенного формата.
Рис.5. 3D модель левой ноги гексапода.
Рис. 6. Процесс 3D печати
Рис. 7. Модель гексапода целиком.
Позиционирование конечностей в пространстве
Для позиционирования ног шагохода используется инверсная кинематика. Она позволяет узнать в каком положении должны
Инверсная кинематика — это процесс определения параметров связанных гибких объектов (например, кинематическая пара или кинематическая цепь) для достижения необходимой позиции, ориентации и расположения этих объектов. Инверсная кинематика является типом планирования движения. Инверсная кинематика активно используется в робототехнике, трёхмерной компьютерной анимации и в разработке компьютерных игр. Она используется в основном в тех ситуациях, когда необходимо точное позиционирование гибких сочленений одного объекта относительно других объектов окружающей среды.
|
|
|
Программа, управляющая перемещением шагохода и удерживающая его в равновесии.
Строение и схема движения гексапода устроена так, что центр тяжести робота всегда находится в треугольнике, вершины которого – концы ног.
часть алгоритма, в которой реализовано движение 3-х «плеч» гексапода.
Система распознавания неровностей местности.
Стандартная программа, реализующая фазы движения ног с установленными амплитудами позволяет гексаподу ходить только по ровной поверхности. И если на пути будет ямка, он этого не поймет и может из-за этого перевернуться. Было решено сделать систему, определяющую неровности поверхности. Назвали мы это «системой осязания почвы». Добились этого, сделав на кончике каждой ноги по кнопке. Соответственно, когда кнопка нажимается, опускание ноги прекращается.
Схема контура подключения кнопок к микроконтроллеру.
|
|
|
Снятие информации о нажатии и ее отображение с помощью диодов.
Конечная сборка модели.
После выбора моторов стало понятно, что гексапод будет достаточно тяжелый. Поэтому для большей надежности решили крепить детали на шурупы.
Вал серв ставится в нулевое положение за счет простой программы, после чего к нему прилепляется металлическая втулка и деталь. Установка валов в нулевое положение необходимо т.к. валы прокручиваются только на 180 градусов и поэтому, если к «не обнуленной» серве прикрутить деталь - нога будет криво работать.
Металлическая втулка.
Программа для обнуления позиции вала.
Сборка ноги.
И Заключение
По итогам этого проекта я научился важным навыкам:
1. 3D-моделирование.
2. 3D-печать.
3. Реализация инверсной кинематики.
4. Сборка модели шагающего робота.
5. Программирование микроконтроллеров.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 193; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!