Как я создавал шагающего робота «Регул»: путь от идеи до первых шагов

Вдохновение и первые шаги

Всё началось с видео AlexKorvin про робота-шагохода на базе кубсата. Меня так зацепила эта идея, что я решил — хочу такого же, но со своим дизайном.

С чем был в первое время:

• отсутствие опыта в создании шагающих роботов;

• имелись базовые навыки программирования на Arduino IDE;

• огромное желание сделать робота и полное непонимание во что я ввязываюсь.

Проектирование ног: первый опыт

Начал с замеров сервопривода. Смоделировал сустав и ступню в FreeCAD, потом добавил специальное крепление к корпусу в виде пластины.

Моя идея заключалась в том, чтобы сделать конструкцию можульной, ноги можно быстро менять, откручивая от туловища.

Проблема с сервоприводами

Заказал первые сервоприводы sg90, но я немного не понял, либо они были бракованными либо я их сломал. Они сильно хрустели при каждом повороте, пришлось заказать более надёжные сервоприводы mg90s. Пришлось моделировать крепления к корпусу заново, а то новенькие сервы отличались по размеру от пластиковых.

Совет новичкам: не экономьте на покупке сервоприводов, а то имеется риск купить бракованные сервоприводы.

Туловище и крышка: геометрия и косяки

Вот тут было весело:

• программа FreeCAD не давала права на ошибку в расчётах;

• крепление на корпусе делать было сложно и душно

• случайно сделал лишний элемент крепления, а точнее ячейку по 9 вольтовую батарейку (аккамуляторную), плата для питания серв от joyrobotics питалась от аккамуляторной пальчиковой батарейки

С ней было меньше проблем сделал отверстия под:

• светодиоды;

• тумблер, то ли с 90-ых, а может быть даже со времён СССР;

• антенну от радио модуля, но потом ппредумал из за сложности освоения, так что под модуль ик-приёмника.

Про плату расширения

Использовал плату расширения для сервоприводов — штука удобная, без неё бы мучился с проводами. Но к производителю Enjoy Robotics есть вопросы.

Что не так:

• у них есть набор «Робот паук квадропод v2.0»;

• цена на него сильно завышена;

• дизайн уродливый;

• объяснения по программированию отвратительные, объясн��ют только скретч, а не настоящий код.

Для новичка это был бы полный провал, но хорошо, что я хотя бы немного разбираюсь в коде.

Сборка напечатаных деталей

Когда напечатал первую модель а точнее пластину, то испытал некоторые затруднения, из-за того что стенки модели были тонкими, сами крепления к сервопривода начинали ломаться

Решив проблему с креплениями и заменой сервоприводов, я приступил к сборке деталей

Программирование: танцы с бубном

Вот тут начинается самое интересное. Нормального кода, который мог бы подойти к роботу на ардуино, я нигде не нашёл, решил попробовать сделать сам, но робот начал танцевать

Где искал помощь:

• телеграм-чаты радиоэлектронщиков — там меняждал сюрприз;

• сайт с описанием робота шагохода с 4 лапами на esp32.

История с чатом.

Один человек предложил алгоритм походки. Он не подошёл от слова совсем. Я написал в чат с просьбой помочь снова, а меня просто послали. Наверное у этих умельцев просто ЧСВ зашкалило, хотя сами толком ничего не умеют. Просто написали, что знают как делать, но разбирайся сам, тогда для чего этот чат нужен если у них есть вкладка помощь, странно.

Что в итоге помогло:

На одном сайте нашёл алгоритм: робот должен двигаться, поворачивая корпус налево-направо и отталкиваясь задними ногами. Вроде понял, но писать самому было лень (готовился к ЕГЭ, времени в обрез).

Спасение от друга

Мой друг заинтересовался в моем роботе и решил немного помочь с кодом.

Что он сделал:

• походка ускорилась;

• с помощью основной программы получилось сделать поворот налево, дальше было лень делать.

Что в итоге получилось

Что умеет робот:

• робот научился уверенно ходить вперёд и поворачивать налево;

• добавлено управление с ик пульта.

Планируется управление роботом через радиомодуль и блютуз, более уверенные повороты налево и направо.

Выводы и советы для таких же новичков

Что я понял за время проекта:

1. Не экономьте на сервоприводах — переплата один раз лучше, чем переделывать всё под новые размеры

2. Давайте деталям остывать после 3д печати — моя ошибка с трещинами из-за спешки

3. Не надейтесь на «помощь» в чатах — там полно людей с ЧСВ

4. Моделируйте с запасом прочности

Что сделал бы иначе:

• сразу купил нормальные сервоприводы;

• усилил стенки креплений;

• не стал делать ячейку под батарейку 9 вольт.

Благодарности и ссылки

Огромное спасибо:

• другу, который помог допилить код;

• Алексу Корвину за вдохновение;

• всем, кто поддерживал в процессе.

Где скачать материалы:

3д модели деталей и код — в моём телеграм канале https://t.me/georgepresenter

Видео процесса — на моём канале https://youtu.be/pMyIFJO5mEM?si=tLIRLLsCbcaF1loE