Conoce a Petya, los tres servos de seis patas

Sigo publicando artículos de la serie Arduino Brain. Petya es un hexapods muy barato (unos diez dólares). Puede ser un proyecto maravilloso para un día lluvioso, que entretendrá tanto a adultos como a niños. Como estamos hablando de entretenimiento, aquí hay un video con Petya bailando música funk:

Por supuesto, no hice ningún análisis de sonido, simplemente programé a Petya para que bailara con cierto ritmo. Aquí hay otro video en el que Petia muestra su desprecio por las bolas de malabares:

En su forma actual, Petia solo puede caminar, pero al mismo tiempo puede ver (medir la distancia) los obstáculos cercanos. Sin embargo, sus cerebros son lo suficientemente productivos como para poder digerir datos de muchos otros sensores, ¡envíe sus sugerencias!

Cómo clonar Petya

Lista de la compra

3 , / . , :

• . , . - 10€ / 10 ( ), 2€ / 10 . , , . — , cheapduino - , .
• SG90 9G , 3 * 1.47€ /
• 4x AAA , 1.34€ /
• ATMega8A-AU (QFP-32), 1€ /
• IR LED + IR , 0.20€ /
• 1000uF 16V, 0.17€ /
• 2n3904 , 3 * 0.01€ /
• , , , 0805 . : hardware/motherboard/BOM.html.

, , . (, ), . . — . , ;)

NB: 9g , . . , , , SketchUp . , , , .

, 3 , hardware/body/. - ::

1, . - :

3 . , . :

. hardware/motherboard/. :

ATMega8 , . :

, , , . :

N.B. , ATMega8A 2.7-5.5, 6. — NiMH 1.2V . (6.4 ), , . , , !

( ):

, . ; . , , . , , , :

:

; , Q3 Q4 "" Vcc, , . :

, , , R6. 47 55 , ( ). , , (910 )!

( ). , CR2032, . ( , [] , , )
, , Q3 Q4 . , , , , , .

, . , . 2n3904, , , . , , .

, , , , :

.

, , :

• isf471 2n3904.
• Sharp GP2Y0A21YK0F:
  
• LM393:
  

, , , ATMega8. :

• -

-

50 ; 1 (0 ), 2 (90 ). , 16 (timer1), (timer2). , Servo.h , , fast PWM.

8 , timer1 1 ( 8).
ICR1 TOP (20000), , 20 , 50 . OCR1A OCR1B ( ) .

. timer2, , , ICR1, , . , 50 , , - :

• timer2 128, , 4.096 ms = 256 * 128/(8 * 10^6).
• timer2, , .
• capture interrupt timer1 timer2 ( ).

4 2 , , 20 . , (1.5 ), :

OCR1A = 1500;    // left servo
OCR1B = 1500;    // right servo
OCR2  = 1500/16; // center servo

-, :

const uint8_t  zero[3] = {45, 50, 40};     // zero position of the servo (degrees)
const uint8_t range[3] = {25, 25, 20};     // the servos are allowed to move in the zero[i] +- range[i] interval

zero[3] , (. ). , 45° ( ), 45° , . , range[3] . , i zero[i]-range[i] zero[i]+range[i].

( , 0°-90°) uint8_t pos[3]. update_servo_timers() - . pos[i]=zero[i]+range[i] i=0,1,2.

. pos_beg[3], pos_end[3], time_start[3] duration[3]. , . :

• pos[0] pos_beg[0], , ;
• pos_end[0] (- );
• time_start[0] (, );
• , , duration[0] ( ). , (pos_end[0]-pos_beg[0])/duration[0] /.

movement_planner(), pos[] , update_servo_timers(), - pos[].

, , , ( ) . , . , . , :

• 1: {zero[0]-range[0], zero[1]-range[1], zero[2]+range[2]}
• 2: {zero[0]-range[0], zero[1]-range[1], zero[2]-range[2]}
• 3: {zero[0]+range[0], zero[1]+range[1], zero[2]-range[2]}
• 4: {zero[0]+range[0], zero[1]+range[1], zero[2]+range[2]}

2 ( ):

const int8_t advance_sequence[4][3] = {{-1, -1,  1}, {-1, -1, -1}, { 1,  1, -1}, { 1,  1,  1}};

, i step zero[i] + range[i]*advance_sequence[step][i].
:

    uint8_t step = steps_per_sequence-1; // at the initialization stage the (previous) movement is considered to be complete, thus the next movement will be planned starting from the step 0
    while (1) {
        if (is_movement_finished()) {
            step = (step + 1) % 4; // if previous movement is complete, then perform the next step; this variable loops as 0,1,2,3.
            plan_next_movement(step, advance_sequence); // execute next movement
        }
        movement_planner(); // update the servos position according to the planning
        _delay_ms(1);
    }

, , 4 5 . , ( , ), adc_left_eye adc_right_eye , :

        adc_left_eye  = adc_left_eye *.99 + adc_read(5)*.01; // low-pass filter on the ADC readings
        adc_right_eye = adc_right_eye*.99 + adc_read(4)*.01;

_delay_ms() , .99 1-.99 .

:

        uint8_t lobst = adc_left_eye  < distance_threshold; // obstacle on the left?
        uint8_t robst = adc_right_eye < distance_threshold; // obstacle on the right?

(, ) :

        if (is_movement_finished()) {
            if (!lobst && !robst) {
                sequence = advance_sequence; // no obstacles => go forward
            } else if (lobst && robst) {
                sequence = retreat_sequence; // obstacles left and right => go backwards
            } else if (lobst && !robst) {
                sequence = turn_right_sequence; // obstacle on the left => turn right
            } else if (!lobst && robst) {
                sequence = turn_left_sequence; // obstacle on the right => turn left
            }
            step = (step + 1) % steps_per_sequence; // if previous movement is complete, then perform the next step
            plan_next_movement(step, sequence); // execute next movement
        }

, !

! , , :

:

• "", . , , . , ?
• ( !) , , .
• , , avr-gcc . , - .

:

, V2 , ! , // :

• — , ;
• , RC- ;
• ;
• R6 ;
• ( ) ;
• — . — , ;
• Mueva el electrolito ligeramente. Tuve que inclinarlo, porque de lo contrario, la pierna central izquierda lo lastima;
• Agregue sitios de prueba con fácil acceso a ellos con un osciloscopio;
• Agregue un par de LED de depuración para depurar sin un osciloscopio;
• Agregue almohadillas de soldadura para todas las patas del microprocesador no utilizadas para la depuración y una mayor expansión del robot.

Conclusión

¡Petya es muy divertida!