خانه / چگونه بسازیم / الکترونیکی / آموزش ساخت : ربات عنکبوتی بسازید

آموزش ساخت : ربات عنکبوتی بسازید

در این پست ساختنی طرز ساخت یک ربات عنکبوتی چهارپا را یاد می‌گیرید. ساخت ربات برای طرفداران ساختنی‌های الکترونیکی همیشه جذاب است اما نیاز به دقت و حوصله زیادی دارد. برای آشنایی بیشتر با ربات عنکبوتی می‌توانید ویدیوی زیر را ببینید و با توانایی‌های ربات آشنا شوید.

این ربات برمبنای محاسبه موقعیت سروو موتورها و دنباله‌های از پیش طراحی شده برای پاها کار می‌کند. اگر تابحال تجربه ای در زمینه ساخت ربات نداشته اید، ساخت این ربات برایتان دشوارتر میشود. اگر تصمیم دارید این ربات عنکبوتی را بسازید باید بدانید که برای ساخت آن به پرینتر سه بعدی نیاز دارید.

گام اول : وسایل مورد نیاز

  • یک عدد آردوینو پرو مینی
  • یک عدد ماژول DC-DC (خروجی ۵-۱۲ ولت و ۳ آمپر)
  • یک عدد ماژول بلوتوث HC-06 (اختیاری)
  • ۱۲ عدد سروو موتور SG90 (3DOF برای چهار پای ربات)
  • یک عدد باتری لیتیوم یون ۳۰۰۰ میلی آمپر
  • یک عدد جک ۱۲ ولتی
  • یک عدد مقاومت ۶۸۰ اهم ۴/۱ وات (۵ درصد)
  • یک عدد سوئیچ فشاری
  • پرف برد ۵ در ۷ سانتیمتر
  • پین هدرهای نر و ماده کوچک
  • سیم

گام دوم : برد اصلی را بسازید

با توجه به فایل شماتیک همه قطعات را سرجایشان قرار دهید. سعی کنید برد را تا جایی که امکان دارد کوچک بسازید. قابل شماتیک کاملاً گویا است اما لازم است در حین ساخت پی بی سی این نکات را هم در نظر داشته باشید:

  • ولتاژ خروجی ماژول DC-DC قبل از نصب روی پرف برد باید ۵ ولت باشد.
  • سروو موتور انرژی زیادی مصرف میکند؛ پس برای مسیرهای برق و زمین از سیم‌های کلفت تر استفاده کنید.
  • وقتی لحیم کاری مدار را تمام کردید، تست “open/short” پی بی سی را با مولتی متر انجام دهید. این نکته بسیار مهم است.
  • بجای لحیم کردن ماژول‌ها (آردوینو و DC-DC) به پرف برد از پین هدر استفاده کنید.
  • وقتی سوئیچ را خاموش می‌کنید، LED روشن خواهد بود. دلیل این طراحی این است که به سادگی می‌توان از روشن یا خاموش بودن دستگاه و ایمنی منبع تغذیه مطمئن شد.

بعد از اینکه باتری ۱۲ ولتی را به برد وصل کردید و LED روشن شد، خیال تان راحت باشد که برد اصلی ربات را درست ساخته اید.

گام سوم : برد اصلی را تست کنید

روش تست برد اصلی
روش تست برد اصلی

برای تست برد اصلی ربات عنکبوتی به ترتیب زیر عمل کنید :

۱- ماژول‌های DC-DC و آردوینو پرو مینی را به برد اصلی وصل نکنید.

۲- باتری را به جک ۱۲ ولتی برد اصلی وصل کنید.

۳- LED را چک کنید؛ اگر روشن شده باشد می‌توانید کار تست را ادامه بدهید.

۴- سوئیچ پاور را بزنید؛ حالا LED باید خاموش بشود.

۵- با مولتی متر تمام پین‌های بیشتر از ۵ ولت و GND را آزمایش کنید و مطمئن شوید همگی درست هستند.

۶- دوباره سوئیچ پاور را بزنید تا جریان برق متوقف بشود. حالا LED دوباره روشن میشود.

۷- ماژول‌های DC-DC و آردوینو پرو مینی را به برد اصلی وصل کنید.

۸- دوباره سوئیچ را بزنید؛ حالا LED خاموش میشود اما LED آردوینو روشن میشود.

حالا جریان برق متوقف است و می‌توانید یک سروو را به کانکتورهای اولین ردیف پای شماره یک برد اصلی (پین ۲ آردوینو) وصل کنید.

کد “servo_test” (که از لینک زیر قابل دریافت است) را روی آردوینو آپلود کنید. حالا می‌بینید که سروو از ۰ تا ۱۸۰ درجه حرکت میکند.

اگر در مرحله تست دچار مشکل نشده اید، می‌توانید ساخت ربات عنکبوتی را ادامه بدهید. (رمز عبور : saakhtani.ir است).

گام چهارم : قطعات مکانیکی را بسازید

برای ساخت قطعات مکانیکی ربات باید به پرینتر سه بعدی دسترسی داشته باشید. ما فایل‌های طراحی سه بعدی را برایتان آماده کرده ایم و شما فقط باید آنها را پرینت کنید. می‌توانید فایل‌ها را از لینک زیر دریافت کنید یا به این لینکبروید و جزییات بیشتری درباره قطعات را ببینید.

در ادامه می‌توانید تعداد پرینت‌ها از هر قطعه را بخوانید (نام قطعات با نام فایل طراحی آنها یکی است) :

  • body_d یک عدد
  • body_u یک عدد
  • coxa_l دو عدد
  • coxa_r دو عدد
  • tibia_l دو عدد
  • tibia_r دو عدد
  • femur_1 چهار عدد
  • s_hold هشت عدد

قبل از پرینت قطعات، پرینتر سه بعدی را پیکربندی کنید. فرایند پرینت بین ۷ تا ۸ ساعت طول میکشد، پس صبور باشید. بهتر است تراکم مواد را روی ۳۵ درصد تنظیم کنید تا پاهای ربات استحکام بیشتری داشته باشند.

گام پنجم : قطعات را برای مونتاژ آماده کنید

تمام قطعات را سنباده بزنید و برای مونتاژ آماده کنید
تمام قطعات را سنباده بزنید و برای مونتاژ آماده کنید

وقتی همه قطعات را پرینت کردید، کیفیت آنها را بررسی کنید. با سنباده تمام قطعات را پولیش کنید تا ظاهر آنها تمیز و صاف بشود.

گام ششم : بدنه را مونتاژ کنید

باتری را بین قاب بالایی و پایینی بدنه قرار دهید و آن را با چهار پیچ M3  (بیست و پنج میلیمتری) ببندید.

گام هفتم : پای ربات را مونتاژ کنید

حالا باید چهار عدد پای ربات و سرووها را بهم متصل کنید. هر پای ربات چهار سروو موتور دارد که با چهار پیچ M3 (6 در ۳ میلیمتر) بهم وصل میشوند. البته می‌توانید از چسب هم استفاده کنید.

در این مرحله سروو و پای ربات را بهم وصل کنید اما بازهای سروو را وصل نکنید. هنگام نصب به زاویه پاهای ربات دقت کنید و آنها را در جهت مناسب نصب کنید.

گام هشتم : پاها را به بدنه وصل کنید

پاهای ربات را به بدنه وصل کنید
پاهای ربات را به بدنه وصل کنید

هر چهار پای ربات که در مرحله قبل مونتاژ کرده اید را به بدنه ربات وصل کنید. تمام سرووها و اتصالات را چک کنید تا مطمئن شوید خوب حرکت می‌کنندو

گام نهم : سرووها را به برد اصلی وصل کنید

برد اصلی را روی قاب بدنه قرار دهید و با خمیر پلیمر (یا محصولات مشابه) آن را سرجایش ثابت کنید.

حالا با دقت در تصویر اول و شماره گذاری پین‌ها، سیم‌های سرووها را به برد اصلی وصل کنید. جهت سیگنال سیم‌های سروو هم در تصویر مشخص است. در تصویر دوم، قسمت زرد را به S، قرمز را به + و قهوه ای را به منفی وصل کنید.

دقت داشته باشید که سرووها باید با شماره پین برد اصلی و جهت پاهای ربات مطابقت داشته باشد. در غیر اینصورت پاهای ربات نمی‌توانند حرکات برنامه ریزی شده را اجرا کنند.

گام دهم : موقعیت اولیه پاهای ربات را مشخص کنید

پاهای ربات را در این وضعیت قرار دهید
پاهای ربات را در این وضعیت قرار دهید

این قسمت از ساخت ربات اهمیت زیادی دارد و باید با دقت کافی انجام شود.

ابتدا کد legs_init را از لینک زیر دریافت کنید و روی آردوینو آپلود کنید تا سرووها فعال شوند.

پاهای ربات را در همان پوزیشن‌هایی که در تصویر اول می‌بینید، قرار دهید و بازوهای اهرمی‌سروو را با پیچ به ربات وصل کنید. پیچ‌ها را خوب سفت کنید.

گام یازدهم : سیم‌ها را مرتب کنید

سیم سرووها را مرتب کنید
سیم سرووها را مرتب کنید

سیم‌های همه سرووها را مرتب کنید تا ظاهر ربات تان از شلختگی دربیاید. تاجایی که می‌توانید سیم‌ها را مرتب کنید و حواستان باشد آنها را خیلی نکشید. حالا بخش سخت افزاری ساخت ربات به پایان رسیده است.

گام دوازدهم : کدهای اصلی را آپلود کنید

تازه به قسمت اصلی کار رسیده ایم! کد اصلی ربات عنکبوتی را روی آردوینو آپلود کنید تا شروع به حرکت کند. بعد از آپلود کدها، رباتی که ساخته اید درست مثل ویدیویی که دیدید، شروع به حرکت میکند.

ترتیب حرکت ربات با این کدها به این صورت است : ربات می‌ایستد، دو ثانیه مکث؛ پنج گام به سمت جلو، دوباره دو ثانیه مکث؛ پنج گاه به عقب، دو ثانیه مکث؛ چرخش به سمت راست، دو ثانیه مکث؛ چرخش به سمت چپ، دو ثانیه مکث؛ حرکت موجی دست، دو ثانیه مکث؛ تکان دادن دست، دو ثانیه مکث؛ نشستن، دو ثانیه مکث. حالا ربات عنکبوتی دوباره به نقطه شروع برمی‌گردد و همین حرکات را ادامه میدهد.

ربات عنکبوتی آماده است

اینبار ساخت ربات عنکبوتی را در ساختنی یاد گرفتید
اینبار ساخت ربات عنکبوتی را در ساختنی یاد گرفتید

این ربات بسیار ساده است و میتواند خیلی جذاب تر و پیچیده تر باشد. مثلاً با اضافه کردن یک سنسور IR می‌توانید قابلیت تشخیص موانع را به ربات اضافه کنید. اضافه کردن ریموت کنترل هم ایده خوبی است و امکان تغییر سرعت حرکت ربات را به شما میدهد.

این پروژه رباتیک در عین سادگی ارزش آموزشی بالایی دارد و میتواند مهارت ساخت ربات را تقویت کند. همانطور که دیدید قطعات الکترونیکی مدار بسیار ساده و ارزان هستند. قسمت سخت کار دسترسی به پرینتر سه بعدی است که ارائه دهندگان خدمات پرینت سه بعدی این مشکل را حل کرده اند.

توصیه می‌کنیم ساخت ربات عنکبوتی را تجربه کنید و حتماً سعی کنید قابلیت‌ها و کارکردهای آن را ارتقا بدهید.

منبع

خلاصه مطلب
آموزش ساخت : ربات عنکبوتی بسازید
عنوان مطلب
آموزش ساخت : ربات عنکبوتی بسازید
توضیح کوتاه
با آردوینو یک ربات ساده اما جالب بسازید!
نویسنده

بیشتر بخوانید:

ساخت لوستر را با ظرف های پلاستیکی تجربه کنید!... در ساختنی پست های مختلفی درباره ساخت لوستر داریم؛ لوسترهایی که با وسایل بازیافتی ساخته میشوند. از رول دستمال و زیپ گرفته تا لوله و کاغذ باطله! در این ...
یونیت منبع تغذیه ساده و ارزان مخصوص دوربین های دیجیتال بسازید... ساخت یونیت منبع تغذیه به صورت کامل کار دشواری نیست اما گاهی بهتر است از قطعات آماده برای ساخت منبع تغذیه استفاده کرد. به این ترتیب هم هزینه های ساخت ک...
با استفاده از CD تری کوپتر (Tricopter) پرنده بسازید... قبلاً در ساختنی طرز ساخت کوادکوپتر را یاد می گرفته اید. اگر دوست دارید شما هم کوادکوپتر بسازید اما تازه کار هستید، باید ساخت پرنده های بدون سرنشین را ...
با برد آردوینو گلدان هوشمند برای گیاهانتان بسازید... اگر اهل پرورش گل و گیاه باشید، گلدان هوشمند یکی از وسایلی است که حتماً برایتان جالب خواهد بود. در این ساختنی طرز ساخت گلدان هوشمند با برد آردوینو را ی...
در جشن ها خانه را با پروانه کاغذی تزیین کنید... در ساختنی می توانید ایده های زیادی برای تدارکات جشن های مختلف پیدا کنید (اینجا). اینکه بجای خرید، خودتان خوراکی ها و لوازم تزیین را بسازید دو مزیت مهم...
آموزش ساخت پرنده کاغذی سه بعدی به همراه الگو... در این پست یاد می گیرید چطور با کاغذ یک پرنده کاغذی سه بعدی بسازید. اگر رابطه خوبی با اوریگامی و کاردستی های کاغذی ندارید، نگران نباشید. می توانید در ...

درباره عاطفه اسدزاده

عاطفه اسدزاده
عاطفه اسدزاده،یکی از نویسندگان وبسایت ساختنی است.

پیشنهاد می کنیم

آموزش کنترل سروو موتور با پتانسیومتر و برد آردوینو

کنترل سروو موتور با پتانسیومتر یکی از پرکاربردترین روش‌های کنترل سروو است که در این …

۴ دیدگاه ها

  1. سلام. ممنون بابت مطالب آموزندتون. میشه لطفا رمز فایلهای زیپ رو بزارید.
    مرسی
    هادی

  2. با سلام
    من چندتا سوال داشتم که امیدوارم جوابم رو بدید
    اول اینکه تمام ولتاژهای بکار رفته تو نقشه شماتیک ۵ ولته. آیا کلا این پروژه با ۵ ولت کار میکنه؟
    اگه کلا با ۵ ولت کار میکنه پس باطری ۱۲ ولت واسه چیه؟
    چون تو یه قسمتی از توضیحات گفتید تمام اتصالات بالاتر از ۵ ولت رو چک کنید ولی هر چی من دیدم تو نقشه شماتیک همه ۵ ولت بودن.
    یه مورد دیگه اینکه آیا برق مثبت و منفی سرووها باید مستقیم باشه یا از سوییچ بگذره؟
    چون با توجه به گفته خودتون و اینکه سرووها جریان بالا مصرف میکنن آیا این همه حجم جریان میتونه از یه سوییچ به این کوچکی عبور کنه و مشگلی پیش نیاد؟
    ببخشید اگه طولانی شد ولی کار من گره خورده و ازتون تقاضای راهنمایی دارم

  3. متاسفانه کدهای نهایی واسه این ربات که شما گذاشتین مشکل دارن و اجرا نمیشن . به دوستان توصیه میکنم واسه دریافت کدهای اصلی برنامه به سایت مرجع که به زبان انگلیسی هست مراجعه کنن.
    همچنین باید flexitimer2 را نیز دانلود و به کتابخانه آردینو خودتون اضافه کنید چون توی برنامه ازش استفاده شده و ممکنه در کتابخانه آردینو برخی از دوستان موجود نباشه.

پاسخ دهید