Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

A Horse Galloping Inspired These Lego Mindstorms Trotbots

Dalam catatan terakhir saya tentang trotbots, saya menyebutkan saya akan memasukkan bata Lego Mindstorms EV3 ke dalam versi baru. Saya kini telah menghantar arahan untuk dua pejalan kaki yang direka untuk mengendalikan berat bata EV3: Klann yang kuat Mekanik Spider dan TrotBot Ver 2 dengan kaki yang boleh ditarik balik. Yang terakhir meningkatkan hubungan kaki dengan tanah dan mengurangkan keperluan kuasa robot untuk menanggung berat badan.

Bangunan pejalan kaki berfungsi dengan bata EV3 yang berat adalah ujian keupayaan mekanisme berjalan. Ia boleh mendedahkan kelemahan dalam reka bentuk yang serupa dengan skala separuh.

TrotBot, Ver 2

Latar Belakang pada Kaki TrotBot

Tumpuan utama projek TrotBot kami telah merancang kaki aktif untuk meningkatkan gaya hidup dan mengurangkan bilangan kaki yang diperlukan. Kami mendapati bahawa ketika TrotBot hanya mempunyai lapan kaki, banyak torsi diperlukan untuk memastikan berjalan kaki berjalan lancar dan memacu robot dari titik rendah. Kami tidak mahu bermula dari awal dengan membina semula versi berkaki 12, jadi kami meneroka idea untuk kaki aktif yang dapat memperlancar gaya berjalan kaki TrotBot.

Dengan menggunakan kuda bergigi untuk inspirasi, kami berusaha untuk menambah beberapa kaki kedua untuk setiap kaki yang akan meniru bagaimana kuda belakang kemudian kaki depan tanah berpasangan. Ini menyebabkan apa yang kita panggil "tumit" TrotBot. Ia meningkatkan jejak kaki TrotBot dengan kira-kira 10%, menurunkan berapa kaki yang tergelincir, dan meningkatkan ketinggian kaki belakang TrotBot. Ditunjukkan di bawah adalah video membandingkan TrotBot dan "tumit "nya kepada kuda yang melompat.

Seterusnya, kami meneroka sambil menambah sejenis jari kaki aktif yang akan diturunkan di atas tanah apabila kaki mula mengangkat, seperti bagaimana manusia menggunakan jari kaki mereka untuk berjalan. Kami memasang salah satu daripada idea kaki ini pada TrotBot kami yang lebih besar. Mereka memberikan robot yang berjalan lancar, tetapi kerana mereka melekat pada kaki pada sudut tetap, mereka cenderung untuk menangkap halangan. Penangkapan pada halangan kadang-kadang mengunci hubungan dan menyebabkan gear mengisar atau pecah. Sayangnya, jari kaki ini menjejaskan matlamat utama kami untuk mewujudkan mekanisme yang boleh berjalan di medan kasar!

Sekali lagi mencari kuda berlumba-lumba untuk inspirasi, kami mula bereksperimen dengan konfigurasi linkage yang meniru bagaimana kuda mengikat kuku mereka ke belakang, dan kemudian menjaga mereka dilipat kembali ketika mereka mengangkat kaki mereka untuk menyerang tanah lagi. Kami mendapati beberapa pilihan yang meniru tindakan ini, dan mereka meningkatkan jejak kaki TrotBot dengan 10% lagi sambil mengekalkan laluan kaki yang tinggi. TrotBot ver 2 dalam video di bawah menggunakan perkiraan LEGO salah satu daripada pilihan kaki ini.

Spider Mekanikal Klann

The Klann Linkage, yang direka oleh Joe Klann, merupakan salah satu hubungan berjalan yang lebih popular dan berfungsi di dunia kejuruteraan, dan beberapa versi besar sekali-sekali melawat Burning Man.

Terdapat beberapa cabaran dalam menyelesaikan pembinaan ini:

1. Sukar untuk menghitung hubungan Klann di Lego menggunakan imej yang diberikan oleh Klann. Saya mendapati butiran paten yang dipaparkan sedikit mengelirukan, jadi saya mengambil koordinat di setiap hujung bar mekanisme dalam imej Klann, mengira panjang bar dengan teorem Pythagorean, dan memilih balok Lego yang paling hampir menghampiri mereka. Jalan kaki saya yang dihasilkan kelihatan cukup dekat dengan Joe Klann, dan seperti yang anda lihat dalam video saya di bawah, ia adalah binatang!

2. Walkers memerlukan bingkai lebih kuat daripada kenderaan beroda (terutamanya dengan bata EV3 berat), jadi mencari cara untuk memasukkan segitiga ke dalam bingkai mereka adalah penting untuk berjaya. Walau bagaimanapun, dimensi hubungan Klann dan TrotBot tidak berfungsi dengan segitiga kanan berasaskan integer seperti 3,4,5 atau 6,8,10, dan rasuk panjang integer Lego nampaknya tidak dapat dijadikan pilihan untuk triangles bingkai. Oleh itu, saya menggunakan teorem Pythagorean dan mendapati hampir triangles tepat yang bekerja dengan dimensi hubungan mereka.

3. Oleh kerana pasangan kaki dalaman dan luaran sentiasa 180 ° dari fasa, pejalan kaki ini tidak mempunyai perbezaan untuk mengelakkan kaki daripada tergelincir semasa giliran, dan oleh itu perlu dibina sempit yang mungkin. Saya mengurangkan lebar Klann dengan memasang bata EV3 di sebelahnya, dan mengurangkan lebar TrotBot dengan memasang bata EV3 di bawah bingkai.

4. Membina Klann saya memerlukan rasuk 11 lubang untuk bahagian bawah kaki. Sekiranya tidak disokong, rasuk ini berisiko lentur atau pecah di bawah berat bingkai EV3. Penyelesaian saya adalah untuk membuat bahagian bawah bahagian bawah sebagai segi tiga seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah:

Kongsi

Meninggalkan Komen