Биофиш: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Этот проект - робот-рыба, вдохновленный бионикой. Я начал этот проект, потому что хочу создать робота-рыбы, который обладал бы высокой гибкостью при низкой стоимости в целом.

Этот проект все еще продолжается. Вы можете посмотреть демонстрационное видео здесь.

Шаг 1: механическое проектирование

Всего у рыбы 6 степеней свободы. 4 двигателя постоянного тока для движения хвоста, которые помогают рыбе плыть вперед, назад и делать поворот. Чтобы рыба могла вертикально плавать в воде. Есть 2 плавника с сервоуправлением, имитирующие тазовый плавник настоящей рыбы.

Чтобы детали легко печатать на 3D-принтере, хвост робота состоит из 4 одинаковых модулей. Чтобы снизить стоимость робота, я использовал мотор N20 на хвосте робота. Такой мотор можно легко найти по разумной цене. Кроме того, вы можете легко управлять ими. Потенциометр подключен к оси на каждом модульном соединении для обратной связи. Сервоприводы 9g идеально подходят для управления движением плавников, потому что они маленькие, дешевые и готовы к управлению. К телу рыбки прикреплен аккумулятор и все электронные детали. Чтобы уменьшить вес всей системы, я постарался сделать ее максимально простой.

Шаг 2: Электронный дизайн

Системой управляет 2 arduino pro mini. Чтобы сделать управляемую часть легковесной, я разработал печатную плату драйвера двигателя с 3 ИС драйвера двигателя L9110s. Вы можете ознакомиться со схемой печатной платы здесь. 2 ардуино обмениваются данными через IIC. Что касается источника питания, я выбрал аккумулятор 18650 lion от Panasonic. Работает с 3200mah при 3,7v, батареи хватает, чтобы рыба работала твердые 30 минут. Для дальнейшего развития я подумываю использовать raspberry pi zero для некоторых более сложных задач, таких как компьютерное зрение и беспроводное управление, однако эта часть все еще не завершена.

Шаг 3: Контроль

Поза рыбы жизненно важна для скорости плавания. Как вы можете видеть в демонстрации, в настоящее время я закончил ПИД-регулирование каждого сустава. Главное устройство управляет положением рыб и отправляет их подчиненному, который управляет двигателем в реальном времени.