Hexapod- робот под управлением ROS / Geektimes. Робот гексапод — это платформа, использующая для передвижения шесть ног. После просмотра множества видео в интернете, стало ясно, что очень интересно наблюдать за передвижением подобных роботов. И тут возникло желание сделать что- то похожее, но с одноплатным компьютером Beagle.

Bone Black (далее BBB) на борту, потому что подобных проектов еще не было. Информацию о таких роботах было найти непросто, особенно, что касается программной составляющей. Некоторое время было непонятно с чего начинать, но вскоре было решено начать с изготовления конструктива робота — шасси и электронной составляющей, а затем заняться программированием того, что получилось.

Изучив на Robocraft. ROS — было принято решение построить управление именно на ней, тем более мощности BBB должно было хватить на это.

К тому же, ROS очень перспективное направление в робототехнике со множеством инструментов и готовых решений для разработки. Выбор «железа». Как отмечено выше, мозгом системы стал Beagle. Bone Black: Также BBB поддерживает Ubuntu, но с ядром для ARM архитектуры.

Экспериментальный режим, в котором пока работает ROS для ARM, на процесс работы никак не повлиял, так как были использованы инструменты, стабильно работающие на linux- arm. Следующая важная часть — это серво- контроллер. BBB обладает несколькими каналами PWM, но их явно не достаточно для 1. К тому же управление PWM излишне будет нагружать процессор. Логичнее использовать готовый серво- контроллер с управлением через какой- нибудь интерфейс. Инструкция Цлпр 11 17. Выбор пал на подходящий Mini Maestro 1. Channel USB Servo Controller: Этот контроллер обладает 1.

В интернет-магазине Электронщик вы можете купить Adafruit 16-Channel 12- bit PWM / Servo Driver - I2C interface - PCA9685 по лучшей цене. 12 В Шим Контроллер высокого качества, но по низким ценам. А также дешёвые Обустройство дома,Контроллеры двигателей,Солнечные.

UART и USB. Управляется он через «свой» протокол, в который входят установки целевого угла сервопривода, а также его скорости и ускорения, кроме этого обладает удобными средствами калибровки в графической оболочке. Но быстро подключить Mini Maestro к BBB не получится, так как уровни UART интерфейса у них различные: 5 V и 3. V. Выходом стало использование дополнительного устройства — конвертера логических уровней, которой преобразует 3. V в 5 V и обратно. Такая штука пришла со Sparkfaun. Это BOB- 0. 87. 45: Теперь можно без проблем соединить BBB и контроллер, чтобы они общались по UARTу. Для будущих исследований захотелось IMU, чтобы робот хоть как- то ощущал себя в пространстве.

IMU с акселерометром, магнитометром и гироскопом так же заказана на Pololu: Это маленькая плата Min. IMU- 9 v. 2 с двумя чипами L3. GD2. 0 и LSM3. 03. DLHC, связывающиеся с периферией по интерфейсу I2. C. Mini. IMU способна работать от 2.

V до 5. 5. V, поэтому никаких конвертеров не понадобилось. На многих видео гексаподы управлялись геймпадом от различных приставок. Обладающий множеством кнопок и двумя «аналоговыми» ручками, джойстик становится удобным устройством управления. В ROS нашелся драйвер для стандартного джойстика и, чтобы избежать проблем с подключением, было решено приобрести оригинальный PS3 Dual Shock 3: Для подключения по Bluetooth, очевидно, необходим был USB адаптер. В итоге их у меня оказалось два, потому что один из них не захотел работать с имеющимся драйвером (об этом далее).

А Mobile. Data UBT- 2. Для связи BBB с настольным компьютером используется протокол SSH, который в свою очередь использует, к примеру, Ethernet, Ethernet- over- USB (технология, позволяющая эмулировать ethernet- сеть через USB) или Wi- Fi. Подключать каждый раз провода не очень удобно и чтобы избавиться от этого был добавлен еще USB Wi- Fi адаптер.

BBB обладает несколькими каналами PWM, но их явно не Выбор пал на подходящий Mini Maestro 18-Channel USB Servo Controller . Управление серовомоторами Mini Maestro12 USB Servo Controller. Изготовитель: Управление серовомоторами 16-Channel 12-bit PWM / Servo Shield -. Сервопривод SmartStep2 (модели от 100 до 400 Вт). Характеристики ШИМ ( PWM) на базе БТИЗ (IGBT). Частота ШИМ AC SERVO DRIVER. 16 канальный драйвер моторов. Карточка товара.

Ознакомившись, какой лучше адаптер подойдет для BBB, стало ясно, что ядро arm- linux поддерживает драйвер rtl. Был выбран компактный Net. Gear WNA1. 00. 0M (на картинке вместе с Mobile.

Data UBT- 2. 06): Хотя многие рекомендуют использовать адаптеры с внешней антенной, этот работает довольно стабильно. Ну и чтобы расширить всего один USB Host разъем BBB, необходим USB концентратор. Понравился вот этот — Mobile. Data HDH- 7. 00, потому что у него есть кнопочки- выключатели на каждое из четырех устройств: Следующим пунктом идет элементы питания всех бортовых устройств. Аккумулятор — Li- Po 2. Ah, состоящий из двух банок.

Вместе с ним два стабилизатора напряжения преобразуют напряжение аккумулятора в необходимые 5. V (для BBB и серво- контроллера) и 6.

V (для сервоприводов). Также на аккумулятор установлен сигнализатор низкого заряда, который пронзительно пищит, когда напряжение батареи падает до минимума. Выбор конструкции и сервоприводов.

Существует множество конструкций гексаподов, сделанных из различных материалов. Не буду здесь выкладывать фото, так как их легко найти в интернете. Классический вариант состоит из трех приводов на каждую ногу, что дает достаточную степень свободы. Конечно, можно обойтись и двумя приводами — но движения при этом станут более «дерганными». Различны материалы и технологии изготовления частей подвески. Это может быть печать на 3d принтере или лазерная резка из листов пластика, фанеры или металла. Так как 3d принтера под рукой не было и прочность напечатанных деталей оставляет желать лучшего, была выбрана конструкция из металла, а именно из алюминия и дюралюминия.

Тем более на работе у меня был доступ к фрезерному станку с ЧПУ, поэтому детали было решено изготовить из листов металла путем фрезеровки. Главным примером, по образу которого создана собственная конструкцию, является Lynxmotion Phoenix: В создании также очень помогла модель с Grab. CAD. Одной из главных частей робота являются сервоприводы. Они должны обладать достаточным крутящим моментов и, для надежности, редуктор стоит выбрать из металла. Такие сервы от известных фирм Hitec и Futaba стоят порядка $2. Поэтому, вместо «не дешевых» сервоприводов Hitec HS- 6.

MG были заказаны китайские, которые в два раза дешевле Turnigy TGY- S9. D: При питании в 6.

V они способны справляться с максимальной нагрузкой в 1. А запас в китайских сервах необходим, так как качество у них оставляет желать лучшего. Некоторые из них работают с посторонними звуками с самого начала. Также они имеют довольно большой люфт и кривые оси.

Но за 1. 0$ за штуку — это приемлемо. К сервам был куплен алюминиевый дисковый крепеж на вал для повышения прочности и упругости конструкции: Создание 3d модели в Solid. Works и изготовление деталей. Таким образом, определившись с базовым набором комплектующих деталей, я начал создавать 3d чертеж, используя Solid. Works. Вот рендер того, что получилось (все винтики прорисовывать не стал): Отдельно, наверное, стоит остановится на некоторых деталях и узлах.

Кроме плоских деталей, особую сложность представляли детали, полученные путем гибки: Развертка этих деталей получена с помощью специального инструмента в Solid. Works. Вырезаны они из листа алюминия 2 мм, снятого с корпуса ненужного прибора. На нем присутствовала гибка, поэтому марка алюминия видимо была подходящая для этого. Проблема согнуть все детали одинаково и ровно была решена с помощью специальной приспособы, тисков и молотка. Получилось даже лучше, чем я ожидал от ручного способа изготовления. Следующий пункт — это втулки на противоположной от вала стороне сервы. Через эти втулки сервоприводы крепится в нижней части рамы.

Втулки необходимы для равномерного распределения нагрузки на две пластины рамы, иначе вал сервопривода может изогнуться. Втулки сделаны всё на том же фрезерном станке из капролона — полимера, применяемого в антифрикционных деталях. И последнее, на чем стоит остановиться — детали на окончаниях ног. Они напечатаны на 3d принтере из ABS пластика. Далее в их круглые пазы вклеиваются резиновые ножки для приборных корпусов. В итоге получается завершенная деталь, способствующая увеличению трения контакта с поверхностью. Без них, соотношение инерции робота и «цепкости» лапок, ведет к проскальзыванию последних при ходьбе и других действиях на любой ровной поверхности.

Остальные плоские части изготовлены из дюралюминия толщиной 2. Сборка робота. Сборка происходила в несколько этапов. Это связано с отладкой его отдельных частей. Сначала были собраны только шасси с сервоконтроллером, а управление осуществлялось с настольного компьютера amd.

Управление моторами : : Магазин ! Сообщаем о наших новых банковских реквизитах. Банк получателя: отделение . Все перечисления производить только по этим реквизитам!