طراحی ربات هگزاپاد با آردوینو، قطعات لگو و پرینت سه بعدی

0
310
ربات هگزاپاد با آردوینو

در این پروژه می خواهیم یک ربات شش پای هگزاپاد قابل برنامه نویسی با لگو، آردوینو و دو عدد موتور گیربکس DC برای پروژه مبتنی بر یادگیری STEM طراحی کنیم.

رباتهای پا دار همیشه یکی از جالب ترین خلاقیت ها در صنعت رباتیک بوده اند زیرا می توانند در کاوش غارهای مرموز غیر قابل دسترس و سایر ماموریت های فضایی به ما کمک کنند. در واقع، رباتهای پا دار، رباتهای متحرک با مکانیسم پا مفصلی هستند که حرکت در قطارهای ناهموار را فراهم می کنند. در مقایسه با رباتهای چرخ دار، آنها می توانند در مناطق مختلف با سرعت کمتر حرکت کنند.

کنترل و ساخت رباتهای پا دار اغلب پیچیده است، زیرا هر کدام از پاهای آن نیاز به کنترل دارند. در این پروژه می خواهیم یک ربات هگزاپاد ساده با استفاده از قطعات لگو و برد آردوینو طراحی کنیم.

برای انجام این کار، از مکانیسم های مکانیکی که الگوی راه رفتن حشرات شش پا را به کمک یک یا دو موتور گیربکس DC شبیه سازی می کند، الهام گرفتیم. نتایج بسیار جالب بودند. مراحل زیر را گام به گام انجام دهید.

بخش الکتریکی ربات هگزاپاد

ماژول آردوینو UNO

در این قسمت نحوه اتصال قطعات الکتریکی ربات هگزاپاد که یک ربات شش پا می باشد که می تواند شبیه به حشرات حرکت کند را توضیح می دهیم. با استفاده از قطعات لگو، بدنه و پاهای ربات را می سازیم. در انتها نیز با استفاده از موتور گیربکس DC که به پاهای آن وصل می شود، ربات حرکت می کند.

در مرحله بعدی، باید مغز ربات را بسازید تا حرکت ربات کنترل شود. در نهایت، از ماژول آردوینو UNO به عنوان مغز ربات استفاده می کنیم. آردوینو به توسعه ربات هگزاپاد با موتورها، سنسورها، شیلدها و ماژول ها کمک می کند.

ربات شش پا در دو مدل مختلف ساخته می شود. در مدل اول از یک موتور گیربکس DC برای حرکت به جلو و عقب ربات هگزاپاد استفاده می شود، در مدل دوم از دو موتور گیربکس DC برای توسعه دامنه حرکتی ربات استفاده می شود.

ربات هگزاپاد با یک موتور DC
ربات شش پا با یک موتور DC
ربات هگزاپاد با دو موتور DC
ربات شش پا با دو موتور DC

می توان دستورات زیادی را برای ربات هگزاپاد طراحی کرد، به عنوان مثال می توان برای آن ردیابی یک مسیر مشخص را بر روی برد آردوینو برنامه نویسی کرد. تعدادی سنسور را به آن اضافه می کنیم و آن را با استفاده از کنترل از راه دور جوی استیک کنترل می کنیم.

لیست قطعات الکترونیکی ربات

قطعات مکانیکی مورد نیاز

  • Angular block 2, 180°
  • Double cross block, 3-module
  • Beam, 3-module
  • Angular beam, 3×5 module
  • Beam, 7-module
  • Beam, 13-module
  • Frame, 5×7-module
  • Angular block 1, 0°
  • Axle, 2-module
  • Gear, 8-tooth
  • Bushing, 1/2 module
  • Gear, 24-tooth
  • Axle, 6-module
  • Axle, 3-module
  • Connector peg, 2-module
  • Connector peg with friction, 2-module
  • Connector peg, 3-module
  • Connector peg with axle, 2-module
  • Connector peg with friction/axle, 2-module
  • Bushing, 1-module
  • Axle connector with axle hole
  • Beam with crosshole, 2-module           
قطعات مکانیکی ربات هگزاپاد
لیست قطعات مکانیکی (قطعات لگو)

چگونه قطعات مکانیکی ربات هگزاپاد را بهم متصل کنیم؟

ابتدا بدنه و پاهای ربات را طراحی می کنیم. قطعات لگو را مطابق تصویر بالا آماده کنید و با توجه به ویدیوی زیر مراحل را گام به گام اجرا کنید.

ویدیوی ساخت قطعات مکانیکی ربات هگزاپاد

پرینت سه بعدی قطعات

قطعات لگو تنها با موتور گیربکس لگو قابل اتصال هستند. برای اتصال شافت موتورها به ربات، نیاز به پرینت سه بعدی یک اتصال داریم تا شافت را به بدن ربات متصل کند. برای دانلود فایل طراحی سه بعدی قطعات مکانیکی ربات بر روی این لینک کلیک نمایید.

الکترونیک و سیم کشی مدار

پیچ گوشتی خود را بردارید، هویه لحیم کاری را گرم کنید و مطابق با ویدیوی زیر عمل کنید. دیاگرام مدار زیر را با دقت پیاده سازی کنید.

برنامه نویسی ربات هگزاپاد

آردوینو مغز ربات شش پای هگزاپاد می باشد. شما می توانید با استفاده از قطعات مکانیکی و الکتریکی، ربات را ارتقا دهید.

لینک دانلود کد ربات هگزاپاد

شماتیک مدار

تصویر زیر شماتیک مدار ربات هگزاپاد است. می توانید با اضافه کردن سنسور و ماژول های بیشتر آن را توسعه دهید.

شماتیک مدار ربات هگزاپاد

قطعات مورد نیاز

  • Arduino UNO & Genuino UNO 
  • Jumper wires (generic)   
  • Toggle Switch, (On)-Off-(On)
  • L298N mini dual DC motor driver
  • TT DC 1:120 gear-motor
  • Screw M3 30mm  
  • Nut M3       
  • mini breadboard
  • 4xAA battery holder
  • AA Batteries

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید