Kroczący Hexapod z manipulatorem i kamerą

[Cikler]

Witam!

Chciałbym zaprezentować projekt rozbudowanego robota kroczącego. Poza samą podstawą kroczącą na sześciu nogach o 3 stopniach swobody każda, w przedniej części korpusu zainstalowałem manipulator o 5 stopniach swobody z chwytakiem na końcu. Dodatkowo przed chwytakiem (przed 5 stopniem swobody) zamontowana została kamera bezprzewodowa również sterowana (2 stopnie - pion i poziom).

Materiał:

Większość konstrukcji wykonałem z aluminium (2, 3, 5, 8 mm) jedynie chwytak powstał z plexi (powstaje nowa wersja z alu:) ). Poszczególne elementy są skręcane lub sklejane, w zależności od potrzeb.

Napędy:

Do napędu poszczególnych stopni wykorzystałem serwonapędy modelarskie, w większości jest to Hitec, analogowe i cyfrowe, różne modele, od micro do całkiem sporych, jest nawet jeden HSR.

Oczujnikowanie:

Jak każdy porządny robot, ten również ma kilka czujników (i jeszcze więcej w planach 😉 ). Obecnie na stałe jest zainstalowany czujnik przyspieszenia (2 axis) kontrolujący pochylenie korpusu (funkcja auto-poziomowania), były również (w trakcie zmian) zainstalowane dwa Sharpy IR (jeden patrzący "przed robota", drugi "przed chwytak"), docelowo czekają jeszcze dwa czujniki ultradźwiękowe badające przestrzeń po bokach robota. Najnowsza zdobycz w czasie testów - 8 czujników siły, 2 do szczęk chwytaka i 6 pod stopy (adaptacja do podłoża). Do czujników można również zaliczyć wspomnianą kamerę bezprzewodową z mikrofonem. Cały moduł kamery jest tak zaprojektowany, żeby można było kontrolować przestrzeń przed chwytakiem, przed robotem, dookoła robota, również pod korpusem, a także przy odpowiednim ustawieniu ramienia wyjrzeć zza przeszkody, zza ściany, w mały otwór. Przy kamerze zainstalowane zostały 4 białe diody led pozwalające na pracę w nocy.

Zasilanie:

Do zasilania robocika wykorzystałem pakiet LiPo o pojemności ok. 3500 mAh. Dodatkowo do zasilania kamery i oświetlenia potrzebna jest bateria 9V. Wystarcza to na ok. 1h ciągłej pracy robota. Zasilanie kamery i oświetlenie można zdalnie włączać/wyłączać w celu oszczędzenia energii, dotyczy to również samego ramienia jak i całego robota.

Sterowanie:

Do sterowania wykorzystałem bezprzewodowy Pad do PS2. W Programie jest zaimplementowana kinematyka odwrotna, w "nogach" działa bez zarzutu, z ramieniem dochodzę do ładu. Wszystkie możliwe funkcje są dostępne z poziomu pada, więc sprawna obsługa wymaga chwili zabawy.

Troszkę zdjęć:

A oto braciszek Hexapoda bez ramienia, z modułem kamery w miejscu ramienia:

Więcej informacji, zdjęć, filmów, danych itd. itp. na maila, postaram się również uzupełniać ten wątek:) Troszkę informacji również na www.easyrobot.pl . Osoby zainteresowane zakupem takiego lub podobnego robota zapraszam do sklepu www.sklep.easyrobot.pl .

Pozdrawiam wszystkich fanów i pasjonatów dużych i małych robotów!

Piotrek

[l3wy]

Prezentuje się bardzo ciekawie. Mógłbyś dodać jakiś filmik, chciałbym zobaczyć jak on sobie żyje:)

A i popraw linki, są błędne (kropka na końcu)

Duże piwo dla Ciebie:)

[TurlacZ]

Gratuluje świetnego robota.Czekam na filmik i życzę kolejnych takich konstrukcji 😉

I oczywiście piwo :->

[stanley]

W jaki sposób sterowałeś tyloma serwami ?

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[soban]

B.ciekawa konstrukcja patrząc kątem oka.

Czy te "nogi" z aluminium nie są za cienkie? Na zdjęciu widać że przy nierównej nawierzchni jedna z nich się przechyla (ciekawe jak z resztą). Może to wina plastiku z serwa do której została przykręcona ta noga?

Pierwsze serwo pod kątem prostym

Przechylenie drugiego serwa przed "nogą"

Widoczne przechylenie całości

PS: Filmik b.mile widziany : )

[KD93]

Dodatkowo do zasilania kamery i oświetlenia potrzebna jest bateria 9V.

Ja kamerkę 9V podłączyłem bezpośrednio pod pakiet li-po, przy 7V zasilania działa dobrze, poniżej tej wartości nie wiem bo mi się robot resetuje 😋 Kawał świetnej roboty, gratulacje. Jaki jest algorytm chodu?

[xls]

Gratulacje 🙂 następny kroczący na forum 🙂

[Cikler]

B.ciekawa konstrukcja patrząc kątem oka.

Czy te "nogi" z aluminium nie są za cienkie? Na zdjęciu widać że przy nierównej nawierzchni jedna z nich się przechyla (ciekawe jak z resztą). Może to wina plastiku z serwa do której została przykręcona ta noga?

🙂 Na pewno przydały by się metalowe orczyki serw, plastikowe są miękkie i już powyrabiane, a dodatkowo śruby mocujące orczyk do osi serwa mają tendencję do luzowania się od drgań przy dłuższym chodzeniu - może Locktite by się przydał. Samo aluminium ma nawet spory zapas (cała konstrukcja była liczona w Ansysie). Poza tym same serwa już trochę przeżyły (na korpus można dorzucić jeszcze 2 kg obciążenia - testowane). Ale spostrzeżenie słuszne. Dziękuję za piwka:)

[ Dodano: 27-01-2011, 22:33 ]

Ja kamerkę 9V podłączyłem bezpośrednio pod pakiet li-po, przy 7V zasilania działa dobrze

W moim przypadku zastosowałem pakiet LiPo 11,1 V więc odpada 🙁. Nie pojawiają się u Ciebie problemy z zakłóceniami od pracy serw?

[kfh13]

Na pewno przydały by się metalowe orczyki serw, plastikowe są miękkie i już powyrabiane, a dodatkowo śruby mocujące orczyk do osi serwa mają tendencję do luzowania się od drgań przy dłuższym chodzeniu - może Locktite by się przydał. Samo aluminium ma nawet spory zapas (cała konstrukcja była liczona w Ansysie). Poza tym same serwa już trochę przeżyły (na korpus można dorzucić jeszcze 2 kg obciążenia - testowane). Ale spostrzeżenie słuszne. Dziękuję za piwka:)

Z realizacji podobnego projektu mogę powiedzieć, że jedynie serwa specjalnie przeznaczone do robotyki spełniają swoje zadanie (bardzo drogie). Innym rozwiązaniem było stosowanie serw dwuosiowych a nogi były łączone. Niestety serwa dwuosiowe są bardzo słabe.

Nie miałeś problemu z drżeniem serw bez obciążenia ? My zastosowaliśmy gumki/sprężyny, które dodatkowo odciążały serwa w najbardziej krytycznych momentach.

Jakie zostały przyjęte wymagania do analizy wytrzymałościowej ?

Robiłeś może jakąś analizę dynamiczną ? Czy wartości sił pochodzą z analizy statycznej ?

Ile wyniosły koszta cięcia aż czterech różnych blach ? Jakie to blachy (gatunek) ?

Jaka jest maksymalna prędkość ?

Podziwiam ogrom prac włożonych w ten projekt.

[KD93]

KD93 napisał/a:

Ja kamerkę 9V podłączyłem bezpośrednio pod pakiet li-po, przy 7V zasilania działa dobrze

W moim przypadku zastosowałem pakiet LiPo 11,1 V więc odpada 🙁 . Nie pojawiają się u Ciebie problemy z zakłóceniami od pracy serw?

Nie miałem problemu, bo serwa ciągną z osobnego stabilizatora. Jak masz 11,1 to masz jeszcze lepiej - zamontuj stabilizator 9V, przy takim robocie będzie to naprawdę niewielki układzik, a pozbędziesz się baterii i konieczności wymiany, przy czym to jest tez oszczędność bo bateria swoje kosztuje.

[Cikler]

W jaki sposób sterowałeś tyloma serwami ?

Tego w opisie zabrakło... Do sterowania serwami wykorzystałem SSC-32, a za sam program, wejścia analogowe i cyfrowe oraz obsługę Pada odpowiada Basic Atom Bot Board 2 z zainstalowanym Atomem Pro 28 M. Komunikuje się on z SSC-32 za pomocą rs.

[ Dodano: 29-01-2011, 12:40 ]

Innym rozwiązaniem było stosowanie serw dwuosiowych a nogi były łączone. Niestety serwa dwuosiowe są bardzo słabe.

Co masy na myśli pisząc serwa dwuosiowe? Np. Hitec HSR 5498? Osobiście polecam Hitec Hs-645 MG - najlepsza proporcja jakości i możliwości do ceny

Nie miałeś problemu z drżeniem serw bez obciążenia ?

Bez obciążenia serwa są "spokojne". Przy dużych obciążeniach faktycznie pojawia się drganie, stąd luzowanie śrub w orczykach. Jeśli dobierze się właściwie serwa, gumki i sprężyny nie są konieczne. W mojej opinii źle dobrana sprężyna może zrobić więcej bałaganu niż pożytku.

Jakie zostały przyjęte wymagania do analizy wytrzymałościowej ?

Sprawdzałem odkształcenie całej konstrukcji oraz maksymalne naprężenia. Niestety z braku czasu i możliwości przebadania, serwa potraktowałem jako "sztywne", więc mam tylko odkształcenie konstrukcji, bez luzów i odkształceń osi serw.

Robiłeś może jakąś analizę dynamiczną ? Czy wartości sił pochodzą z analizy statycznej ?

Nie, dynamiki nie było. Masy i prędkości nie są tutaj powalające, więc zrobiłem takie "uproszczenie" i przeprowadziłem analizę statyczną dla 2 wariantów - optymalnego i maksymalnego.

Ile wyniosły koszta cięcia aż czterech różnych blach ? Jakie to blachy (gatunek) ?

Ponieważ był to element mojej pracy magisterskiej, firma która wycinała to dla mnie wodą policzyła mi mocno ulgową taryfę🙂 Koszty cięcia nie są powalające, ale sporo czasu zajmuje późniejsza obróbka (szlifowanie, wiercenie, gwintowanie, polerka 😉 )

Jaka jest maksymalna prędkość ?

Z badań do pracy magisterskiej wyszło ok. 2 km/h, ale musiałbym sprawdzić stan obecny.