机器谱

【R031】机器螳螂

作者:机器谱

图文展示3264(1)

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副标题

概述

1. 运动功能说明

      031号机器螳螂可以通过两侧仿生腿的 差速运动 来实现前进、后退、原地转向、大半径转向等基本行走功能。行走时在传动机构的作用下,两个前肢也会一起运动。颈部的关节模组可以驱动头部和前肢做上、下运动。

2.结构说明

      该样机的行走机构由两组仿生腿构成,仿生腿由直流电机驱动,包含1个偏心轮滑块机构,和1个偏心轮摇杆机构,前肢也是1个偏心轮摇杆机构,通过偏心轮安装的相位差来确定中间腿、后腿、前肢的运动节奏。

中间腿的传动结构运动原理,如下图所示:                                                和前肢的传动结构运动原理,如下图所示:

3. 运动功能实现

   031号机构的运动方式也是差速运动,【023】小型双轮差速底盘一样,请参考023号机构。

   颈部和前肢的上下运动是靠一个【M002】关节模组驱动的,可以参考关节模组的控制方法。

   下面是“向前行走同时点头攻击”功能的实现方法。

3.1 电子硬件

   在这个示例中,我们采用了以下硬件,请大家参考:




3.2 编写程序

编程环境:Arduino 1.8.19

主控板Basra(兼容Arduino Uno)
扩展板Bigfish2.1
电池7.4V锂电池


代码如下(Mantis.ino):

/*------------------------------------------------------------------------------------

  版权说明:Copyright 2022 Robottime(Beijing) Technology Co., Ltd. All Rights Reserved.

           Distributed under MIT license.See file LICENSE for detail or copy at

           https://opensource.org/licenses/MIT

           by 机器谱 2022-9-8 https://www.robotway.com/

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  实验功能:

          实现机器螳螂前进的同时点头攻击.

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  实验接线:螳螂的左腿接D5,D6;右腿接D9,D10;颈部关节模组的舵机接D4。                                     

------------------------------------------------------------------------------------*/

#include<Servo.h>     //调用舵机库

#define Servo_Pin 4   //定义舵机引脚号

#define Angle_Zero 90   //设置舵机转动的角度为90度

#define Angle_One 45 //设置舵机转动的角度为45度


void Mantisup(); // 前进并抬头

void Mantisdown();// 前进并低头

Servo myservo;   //声明舵机对象


//程序初始化部分:设置电机引脚为输出模式

void setup() {

  Serial.begin(9600);//开启串口,并设置波特率为9600

  myservo.attach(Servo_Pin);//设置舵机引脚

  pinMode( 5 , OUTPUT); //将引脚5设置为输出模式

  pinMode( 6 , OUTPUT); //将引脚6设置为输出模式

  pinMode( 9 , OUTPUT); //将引脚9设置为输出模式

  pinMode( 10 , OUTPUT); //将引脚10设置为输出模式

}


//主程序部分:螳螂前进的同时点头攻击

void loop() {

  Mantisup();

  delay(500); //保持0.5秒

  Mantisdown();

  delay(500); //保持0.5秒

}


//封装螳螂前进并抬头动作子程序

void Mantisup() {  

  myservo.write(Angle_Zero); //4号引脚舵机直接转到90度

  digitalWrite( 5 , LOW );   //前进

  digitalWrite( 6 , HIGH );

  digitalWrite( 9 , LOW );  

  digitalWrite( 10 , HIGH );

}


//封装螳螂前进并低头动作子程序

void Mantisdown() {

  myservo.write(Angle_One); //4号引脚舵机直接转到45度

  digitalWrite( 5 , LOW );   //前进

  digitalWrite( 6 , HIGH );

  digitalWrite( 9 , LOW );  

  digitalWrite( 10 , HIGH );

}

4.扩展样机

本样机有按照:

① 2个直流电机 VS 1个直流电机;

② 颈部有关节 VS 颈部无关节;

③ 有翅膀 VS 无翅膀

等要素,可以排列组合出多种方案。

另外,也可以用各种手工材料给螳螂制作丰富多彩的外观。

5. 资料清单

序号

内容
1

031号样机3D文件

2031号样机例程源代码


概述
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