3D-печать на четвероногих: 6 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Это мой первый проект с 3D-печатью. Я хотел сделать дешевое четвероногое животное со всеми операциями. Я нашел много проектов в Интернете, но они были дороже. И ни в одном из этих проектов не учили, как проектировать четвероногих? Поскольку я начинающий инженер-механик, эти принципы очень важны. Потому что любой может напечатать на 3D-принтере уже существующую модель и запустить тот же код. Но ничего ценного не узнается.

Я сделал этот проект во время перерыва в семестре и со временем буду добавлять улучшения.

Я загрузил видео. Вы можете скачать и посмотреть.

Шаг 1: проектирование шасси

Шасси должно быть спроектировано таким образом, чтобы максимальный крутящий момент, прилагаемый к двигателям, находился в пределах номинальных значений двигателя.

Основными параметрами, которые следует учитывать при проектировании шасси, являются:

1. Длина бедра

2. Длина большеберцовой кости.

3. Расчетный вес (держите выше)

4. Требуемые допуски

Поскольку это аппаратное обеспечение, необходимо сделать соответствующие зазоры. Я везде использовал саморезы. Так что в моем дизайне есть нити. А делать мелкие нитки на 3D-принтере - не лучшая идея. Возможно, вам придется сначала распечатать мелкие детали, чтобы проверить зазоры перед окончательной резкой. Этот шаг требуется только тогда, когда у вас недостаточно опыта, как у меня.

Шасси было разработано в Solid Works 2017-18. Ссылка на то же самое:

grabcad.com/library/3d-printed-quadruped-1

Если вы хотите еще больше контролировать движения четвероногих. Дизайн походки также следует принимать во внимание. Поскольку это был мой первый проект, я понял это чуть позже.

Шаг 2: 3D-печать корпуса

Я напечатал корпус на 3D-принтере из PLA (полимолочной кислоты). Отшлифуйте детали, чтобы получить достаточные зазоры. Затем собрал все детали с сервоприводами, как я задумал. Помните, что все ваши сервоприводы одного производителя, так как разные производители могут иметь разную конструкцию. Это случилось со мной. Так что проверьте заранее.

Шаг 3: Схема для работы

Я использую Arduino UNO и 16-канальный сервоконтроллер для своего бота. Вы можете легко найти их в Интернете. Соедините контакты соответствующим образом. Вам нужно написать соединение штырей сервопривода с каким штифтом. Иначе позже это запутается. Свяжите провода вместе. И мы готовы идти.

Для аккумулятора я предусмотрел две LiPo-ячейки (3,7 В) с сильноточным разрядом. Я подключил их параллельно, так как максимальный вход для сервоприводов составляет 5 В.

Шаг 4: кодирование четвероногих

Поначалу это может показаться трудным, но потом станет легче. Все, что вам нужно помнить при кодировании, - это дизайн походки. Помните следующее:

1. Все время центр тяжести четвероногого животного должен находиться в пределах области, образованной вашими ногами.

2. Углы должны быть взяты из установленного эталона. Это зависит от вашего дизайна и того, как вы хотите двигать ногами.

3. Я использую сервопривод на 180 градусов, а не мотор-редуктор, поэтому вы должны это проверить, пока ремонтируете сервоприводы.

Что касается объяснения кода, достаточно этой ссылки:

makezine.com/2016/11/22/robot-quadruped-ar…

Это мои коды

Шаг 5: геометрические расчеты

Углы рассчитываются с помощью тригонометрии:

1. Сначала нужно найти длину ноги в 2D.

2. Затем проверьте высоту своего бота.

С помощью этих двух ограничений вы можете легко рассчитать углы для ваших сервоприводов.

Напишите, я написал код для движения вперед. Я обновлю код позже, когда займусь им снова.

Шаг 6: Дальнейшее улучшение

Добавлю модуль bluetooth (BLE) для управления ботом с телефона.

Спасибо за просмотр моего проекта, любые сомнения приветствуются.