Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Galloping Horse innoittamana näitä Lego Mindstorms Trotbots

Mainitsin viimeisimmässä roskapostia koskevassa viestissäni, että sisällyttisin Lego Mindstorms EV3-tiili uuteen versioon. Olen nyt lähettänyt ohjeet kahdelle kävelijälle, jotka on suunniteltu käsittelemään EV3-tiiliä: Klannin vankka mekaaninen hämähäkki ja TrotBot Ver 2, jossa on sisäänvedettävät varpaat. Jälkimmäinen lisää jalka-kosketusta maahan ja vähentää robotin tehovaatimuksia painon kantamiseksi.

Toimiva kävelijöiden rakentaminen raskas EV3-tiili on hyvä testi kävelymekanismin ominaisuuksista. Se voi paljastaa heikkoudet malleissa, jotka ovat osittaisen laajennuksen kaltaisia.

TrotBot, Ver 2

Taustaa TrotBotin jalkoilla

TrotBot-projektimme suuri painopiste on ollut aktiivisten jalkojen suunnitteleminen kävelyn parantamiseksi ja tarvittavien jalkojen vähentämiseksi. Huomasimme, että kun TrotBotilla oli vain kahdeksan jalkaa, vaadittiin paljon vääntömomenttia, jotta kävelijän käynti sujui ja ajaa robotti matkalla matalasta kohdasta. Emme halunneet aloittaa tyhjästä uudelleen rakentamalla 12-jalkaisen version, joten sen sijaan tutkimme ideoita aktiivisista jaloista, jotka voisivat tasoittaa TrotBotin 8-jalkaista kävelyä.

Käyttämällä inspiroivaa hevosta hevosella pyrimme lisäämään jokaiseen jalkaan toisenlaista jalkaa, joka jäljitteli kuinka hevosen takana ja etujalat laskeutuvat pareittain. Tämä johti siihen, mitä me kutsumme TrotBotin ”kantapääksi”. Se lisäsi TrotBotin jalkakontaktia maahan noin 10%, vähentäen, kuinka paljon jalat liukui, ja lisäsi TrotBotin takajalkojen askelta. Alla on video, jossa verrataan TrotBotia ja sen "kantapäät" sorkkahevosen kanssa.

Seuraavaksi selvitimme jonkinlaisen aktiivisen varpaiden lisäämisen, jotka painaisivat maahan, kun jalka alkaa nostaa, aivan kuten ihmiset käyttävät varpaitaan kävelemään. Asensimme yhden näistä toe-ideoista suurempaan TrotBotiin. He antoivat robotille sujuvamman askeleen, mutta koska ne oli kiinnitetty jalkoihin kiinteässä kulmassa, ne pyrkivät saamaan esteitä. Esteiden kiinnittäminen ajoittain lukitsi kytkennän ja aiheutti hammaspyörien jauhamisen tai rikkoutumisen. Valitettavasti tämä kärki vaaransi päämäärämme luoda mekanismi, joka voisi kävellä karkealla maastolla!

Toivotessani jälleen innostavan hevosen hevosen, aloimme kokeilla linkkikokoonpanoja, jotka jäljittelivät, kuinka hevoset kävelevät sorkkansa taaksepäin, ja sitten pitää ne taitettuina taaksepäin, kun ne nostavat jalkojaan iskeäkseen maahan. Löysimme muutamia vaihtoehtoja, jotka jäljittelivät tämän toiminnon, ja ne lisäsivät TrotBotin jalkakontaktia vielä 10%: lla ja säilyttivät sen korkean jalkatien. Alla olevassa videossa TrotBot ver 2 käyttää LEGO-likiarvoa yhdestä näistä toe-asetuksista.

Klannin mekaaninen hämähäkki

Joe Klannin suunnittelema Klann-yhteys on yksi suosituimmista ja toimivimmista kävelijöistä insinööri-maailmassa, ja muutama valtava versio satunnaisesti käy Burning Manissa.

Tämän rakenteen toteuttamisessa oli useita haasteita:

1. Klannin yhteyksiä Legoon oli vaikea arvioida Klannin toimittamien kuvien avulla. Löysin lähetetyn patentin yksityiskohdat hieman hämmentävinä, joten otin koordinaatit mekanismin palkkien kummallekin päähän Klannin kuvissa, laskin pylväiden pituudet Pythagorean lauseella ja valitsin Lego-palkit, jotka lähinnä niitä lähentivät. Tulokseni jalkapolku näyttää melko läheltä Joe Klannin, ja kuten näet alla olevassa videossani, se on peto!

2. Kävijät tarvitsevat vahvempia kehyksiä kuin pyörillä varustetut ajoneuvot (erityisesti raskaan EV3-tiilen kanssa), joten onnistumiseen oli ratkaisevan tärkeää löytää tapoja sisällyttää kolmiot kehyksiin. Kuitenkaan Klannin eikä TrotBotin kytkentämitat eivät toimi kokonaislukuisilla kolmioilla, kuten 3,4,5 tai 6,8,10, eikä Legon kokonaisleveyspalkit näyttäneet olevan elinkelpoisia vaihtoehtoja kehys kolmioille. Niinpä käytin Pythagorean teoriaa ja löysin likimääräiset oikeat kolmiot, jotka toimivat niiden yhteyden mittojen mukaan.

3. Koska sisä- ja ulkokehysparit ovat aina 180 ° poissa vaiheesta, näillä kävelijöillä ei ole eroa, joka estää jalkojen liukumisen kierrosta, ja siksi ne olisi rakennettava mahdollisimman suppeasti. Pienennin Klannin leveyttä asentamalla EV3-tiili sen sivulle ja vähentäen TrotBotin leveyttä asentamalla EV3-tiili rungon alle.

4. Oma Klann -rakennuksellani tarvitaan 11-reikäinen palkki alaraajan osaan. Jos sitä ei tueta, tämä palkki on vaarassa taivuttaa tai rikkoutua EV3-kehyksen painon alle. Ratkaisuni oli, että alareunan osa on kolmio, kuten alla olevassa kuvassa näkyy:

Osake

Jättänyt Kommenttia