[EiP] Snake Bot

[DP Kunst]

Het duurde even, maar ik ben er dan eindelijk toch aan begonnen. Mijn eigen robot. Nadat ik een aantal filmpjes op internet had gezien wist ik wat het ging worden: Een slang robot.

Toevallig moesten we op dat moment ook ons onderwerp voor de vrije opdracht inleveren. Dit was een mooi onderwerp om die opdracht in te vullen. Ik ben al een tijdje bezig met ontwerpen. Nadat van de week de levering aluminium van een vriend in mij binnenkwam ben ik vandaag dan eindelijk op de UT de werkplaats in geweest. Daar heb ik lekker een dagje staan frezen en zagen in aluminium platstaf.

Update 04-07-2008
Update 11-07-2008
Update 30-07-2008

Het idee is hetvolgende:



Van deze stukjes ga ik er in eerste instantie 15 maken. Deze komen allemaal aan elkaar doormiddel van cardan koppelingetjes. De servo's kunnen vervolgens de stukjes waar ze aan vast zitten links, rechts, boven en onder bewegen. Hier dan nog een aantal foto's van de afgelope tijd:









Met deze stukjes ben ik heel erg blij (Dank aan de werkplaats medewerkers!). Dit zijn de zijkanten en middenstukjes van de segmenten. Het idee was eerst om deze uit 2mm aluminium te halen. Het enige probleem was dat de lasersnijder die we in de werkplaats hebben staan dit niet kan snijden. 3mm acrylplaat was echter geen probleem. Hier had ik gelukkig nog een stuk van liggen.



De kogelkop gewrichtjes voor de stuurstangetjes. Deze komen uit hongkong, net als de servo's en accu's (en waarschijnlijk straks nog meer gezien het daar gewoon veel goedkoper is).



Alles wordt aan elkaar gezet met M2 boutjes en moertjes.



Natuurlijk moet alles van stroom worden voorzien. Daar gaan deze accu's voor zorgen. Ik heb er nu nog maar 7, maar uiteindelijk moet elk stukje z'n eigen accu krijgen. Elk segment zal dan ook voorzien worden van een laad circuitje om deze accu's weer op te laden via een centrale power plug.



Zo komt het geheel straks ongeveer in elkaar te zitten.



Een close up van de servo's. Deze servo's komen dus ook uit Hong Kong. Ze kosten daar slechts $3,50 en zijn van goede kwaliteit.

Tot zover alles wat ik voor vandaag al had. Dan nu wat ik vandaag gedaan heb.

Update 04-07-2008



Als je eenmaal in de werkplaats bezig bent maak je natuurlijk ook duidelijk dat dit jou plek is .



Jah, dat zijn inderdaad veel blokjes. 15 segmenten x 3 blokjes per segment is 45 blokjes. En ik maar zagen en frezen.....



Al dat frezen geeft natuurlijk wel flink wat zooi...



... maar dan heb je ook wat. Zo heb ik tot nu toe 13 blokjes voor de rechter kant,



16 blokjes voor de linkerkant,



15 blokjes voor de bovenkant,



en 30 blokjes die zich nog moeten vormen tot servo houders.


Dit was het dan voor vandaag. Volgende week kan ik weer lekker verder zagen, frezen en boren. Vooral dat boren gaat nog een hele klus worden. Ik ben er vandaag al achter gekomen hoe makkelijk een 1,8mm boortje (mooie maat voor M2 boutjes ) breekt. Dat is dan ook rede 1 dat ik maar 13 rechtse stukjes heb. Rede 2 is dat ik ook nog een stukje wat voor rechts moest zijn per ongeluk voor links heb gemaakt , vandaar 16 linkse stukjes.

Als het hele ding in mekaar zit komt de volgende leuke opdracht: De elektronica ontwerpen. Als ik daar dan eindelijk ook nog een mee klaar ben moet het geheel nog geprogrammeerd worden...

Kortom, nog genoeg te doen

Update 11-7-2008

Na weer een week hard werken (2 halve en 1 hele dag) in de werkplaats heb ik nu al een best wel groot stuk af. 9 segmenten zitten nu in elkaar. Volgende week worden als het goed is nog plaatjes voor 6 stukjes lasergesneden. Maargoed, foto's zeggen meer dan woorden...:



De slang als ie recht ligt.



Koppelingetje zit er al wel, nu de rest nog .



Zo zal de slang er straks bij gaan liggen als hij beweegt.



Beetje wazige close up van het koppelingetje. Ik heb het ontwerp hiervan iets aangepast en versimpeld. Eerst had ik iets lastigs met 3 busjes en een boutje erdoor, maar 4 kleine boutjes erin was achteraf veeel makkelijker en steviger te maken.



Daar komen alle accu's te zitten. Op dit moment heb ik er 7, maar uiteindelijk krijgt elk stukje z'n eigen accu.



Nog een close up van het koppelingetje, nu gekoppeld aan 2 stukjes met accu's er in.

Afgelopen week ook nog 26 servo's en nog wat kogelkopjes besteld. Weer 80€ armer. Nu eerst een week op vakantie en dan hoop ik dat de servo's er ook zijn. Vervolgens kan ik de overige 6 stukjes afmaken, servo's erin zetten, stuurstangetjes maken, wieltjes maken en dan wordt het tijd voor de elektronica.

Update 30-07-2008

Het heeft even geduurd, maar ik ben dan ook een flink stuk verder. Vandeweek zijn de laatste stukjes acrylplaat gesneden met de laser:D. De servo's zijn inmiddels binnen en ik heb nog een aantal dingen gemaakt.



Wazige foto van laser in actie.



Scherpe foto van laser op pauze. Alle stukjes die er inmiddels al uitgevallen waren begonnen een beetje te branden als de laser er nog een keer overheen ging. Dat werd maar even weggehaald.



Altijd fijn om in je eentje dat kastje helemaal vol te leggen.



Zoals je ziet wordt de robot beslist geen kleintje. Hij is ongeveer 12 cm breed en 6 cm hoog...



... en 8 cm lang per stukje (met koppeling). Dat komt neer op een totaal van zo'n 125 cm bij 15 stukjes.



Zo ligt hij er nou bij. De laatste stukjes zijn nog niet voorzien van servo's, daar moet ik eerst nog verbindings asjes voor maken. Maar helaas had ik daar net 35 cm te weinig aluminium staf besteld.



Nog een keer maar nu van boven.



Zo ziet het er uit als alle servo's ingetrokken staan.



Op deze manier zal hij zich straks voort gaan bewegen.

Nu moet ik nog 7 asjes maken, 2 stukjes aluminium voor de onderkant en 30 wieltjes. Vervolgens ga ik aan de slag met de elektronica. Het idee is om elk stukje z'n eigen microprocessor te geven, maar misschien ga ik in het begin alles met 1 grote microprocessor doen. Scheelt me geld, uitzoeken hoe een bus werkt en ik kan er "makkelijk" even een beweging in programmeren.

[ Voor 32% gewijzigd door DP Kunst op 30-07-2008 19:32 ]

[DP Kunst]

offtopic:
Gereserveerd voor updates

[ Voor 17% gewijzigd door DP Kunst op 04-07-2008 21:20 ]

[DP Kunst]

offtopic:
Gereserveerd voor updates

[SinergyX]

1 icoon dat hier goed voor is:

Heb je zelf al een idee hoe de slang moet voort bewegen? Als ik zo je eerst idee zie lijkt het alsof de onderkant van of plastic of metaal wordt, krijgt hij dan nog wel grip op gladde vloeren?

Gezien de plaatsing van motor's kan hij dus niet op/neer?

edit: iets te vroeg gepost? (zag dat je update posts aan het maken was).

[ Voor 22% gewijzigd door SinergyX op 04-07-2008 21:23 ]

[_Erikje_]

Respect kerel. Een slangrobot is niet echt de meest makkelijke robot...
Lijkt me goed over nagedacht (netjes 3D design) en goed uitgevoerd.

Hoe ga je al die servo's aansturen?

[DP Kunst]

Er komen nog wieltjes onder. Zijn in de tekening nog niet te zien. Aan elk onderste balkje komt een wieltje te zitten. Ik moet alleen nog even goed uitzoeken hoe ik die er aan vast ga maken.

Door de plaatsing van de sero's kan die juist alle kanten op:

• Beide servo's naar voren => stukje omhoog
• Beide servo's naar achteren => stukje omlaag
• Linker servo uit en rechter in => stukje rechts
• Rechter servo uit en linker in => stukje links

Elk stukje krijgt strax z'n eigen microprocessor die de 2 servo's, accu en eventuele verlichting regelt. Al deze stukjes komen aan een bus te hangen (Denk I2C bus) die aangestuurd wordt door 1 centrale processor. Doordat elk stukje z'n eigen controler heeft kan de robot dus makkelijk uitgebreid worden.

In eerste instantie wordt de robot ongeveer 1,20 meter lang. Dit is dan met 15 stukjes. Ik hoop hem uiteindelijk nog langer te kunnen maken.

offtopic:
Die 2 posts zijn om alle updates straks in kwijt te kunnen. Dat gaat niet passen in 1 post ben ik bang...

[Zerora]

Ga je ook nog een kop maken? Met bijv. sensoren die je robot vertellen om te draaien als richting een muur gaat ofzo.

Iig heel veel succes ermee

[Bladeslayer]

Waar haal je die cardan assen vandaan ?

Ziet er top uit zeg!

[DP Kunst]

Ik wil nog wel en kop gaan maken, alleen heb ik op dit moment nog geen idee hoe dit er uit gaat zien. Ik denk dat het ook nog wel even gaat duren voordat ik daaraan begin. Dit deel wil ik voor begin september afhebben, dan ga ik namelijk beginnen met het Solar Team Twente .

Die cardanassen moet ik helaas allemaal zelf maken. Ik heb ze gezocht, en gevonden, maar 23€ per stuk was me toch echt wat teveel van het goede... Nu maak ik ze uit een stukje ronde aluminium staf van 12mm doorsnede.

[Bladeslayer]

Ja die krengen zijn verschrikkelijk duur, daarom vroeg ik het ook

Wat je evt ook nog kan doen is, een bedrijf emailen die ze leveren Met natuurlijk een mooi verhaaltje/cad tekeningen erbij. Misschien kan je dan een leuke deal met ze sluiten

[djneo-nl]

heel erg bruut succes er mee
vraagje in welk 3d programma maak je die tekening en van welke winkel komen die servo's
ben vandaag ook een beetje bezig geweest met wat losse onderdelen
moet zelf ook maar weer wat doen

[DP Kunst]

De tekening is gemaakt in solidworks 2007 met de Photoworks plugin.

De servo's zijn deze: http://www.hobbycity.com/....6kg_/_.12sec_Micro_Servo
Ze kosten $3,65 per stuk. Vanaf 10 stuks krijg je 5 cent korting per stuk. Ik heb er in ieder geval nog zo'n 30 nodig. Voordeel van deze servo's is ook dat je voor $0,99 een nieuw setje tandwielen kunt bestellen!

[DP Kunst]

offtopic:
Toch wel jammer dat ik zo weinig reacties krijg....

En er is weer een update. Ik had het van de week al eerder willen doen maar wegens gebrek aan tijd en iets waarmee ik goede foto's kon maken (deze zijn nu alsnog mobiel kwaliteit) is het niet helemaal gelukt. Hier is ie dan alsnog.

Update 11-07-2008

Nu eerst een week vakantie

[Megamind]

80 euro voor 26 servo's das geen geld! In Nederland vind je ze niet voor die prijs!

[battler]

erg vet idee, ben benieuwd naar het eind resultaat.

[wacco]

Indrukwekkend, maar ik zie niet hoe je die wieltjes eronder wilt plaatsen. Verliest je slang niet al z'n grip op de grond als je er wieltjes onder plaatst? En komt hij dan dus niet meer vooruit?

Succes iig, lijkt me een rotklus om 15 keer hetzelfde te moeten maken en dan alles ook nog eens met elkaar te laten communiceren

Ga je er nog iets van sensoren op plaatsen?

[Verwijderd]

wow, prachtig. Wil echt een filmpje zien als hij klaar is

[DP Kunst]

wacco schreef op vrijdag 11 juli 2008 @ 12:48:
Indrukwekkend, maar ik zie niet hoe je die wieltjes eronder wilt plaatsen. Verliest je slang niet al z'n grip op de grond als je er wieltjes onder plaatst? En komt hij dan dus niet meer vooruit?

Succes iig, lijkt me een rotklus om 15 keer hetzelfde te moeten maken en dan alles ook nog eens met elkaar te laten communiceren

Ga je er nog iets van sensoren op plaatsen?

Een slang beweegt zich voort als een sinus (in ieder geval die ik wil maken). Door de wieltjes wil hij juist in die vorm blijven bewegen. Als de hele bodem grip zou hebben zou de slang op z'n plaats blijven kronkelen.

Ik heb een paar filmpjes gemaakt met verschillende bewegingen, worden nu geupload

De filmpjes:

Bij het idee ben ik er vanuit gegaan dat de slang beweegt zoals het eerste filmpje. Misschien dat ik nog een keer iets in ga bouwen dat ie ook zo kan bewegen zoals in het 2e of laatste filmpje. 3e filmpje gaat sowieso moeilijk worden...

[ Voor 24% gewijzigd door DP Kunst op 11-07-2008 13:20 ]

[Niekk]

Ik kan geen filmpjes kijken (ben niet thuis), en ikweet ook niet of je refereert naar je eigen filmpjes of andere bots, maar toch even een vraag:
Hoe wil je het aansturen ? Ga je in ieder "segment" een uC zetten en dan ze met draadjes langs de koppelingen aan elkaar linken ? of wil je 1 huge-centrale uC hebben ? of ga je alle draden naar buiten trekken, zodat je er draden aan hebt hangen .. ?

edit: Oja: vet idee trouwens !

[ Voor 6% gewijzigd door Niekk op 13-07-2008 11:44 ]

[Verwijderd]

dat 3de filmpje is geen slang, maar meer een worm

[DP Kunst]

En we hebben weer een update :

Update 30-07-2008

Niekk schreef op zondag 13 juli 2008 @ 11:43:
Hoe wil je het aansturen ? Ga je in ieder "segment" een uC zetten en dan ze met draadjes langs de koppelingen aan elkaar linken ? of wil je 1 huge-centrale uC hebben ? of ga je alle draden naar buiten trekken, zodat je er draden aan hebt hangen .. ?

Het eerste idee was om elk stukje te voorzien van een eigen uC die dan vervolgens weer aangestuurd worden door een iets grotere uC. Maar gezien de tijd die het dan kost om dat allemaal uit te zoeken met die bus enz denk ik dat ik als tijdelijk oplossing even alle 28 servo's aan 1 grote uC hang. Dan met die uC 28 software pwm kanalen maken. Ik hoop dat dat een beetje wil werken.

Verwijderd schreef op zondag 13 juli 2008 @ 12:26:
dat 3de filmpje is geen slang, maar meer een worm

En toch zijn er ook slangen die zo voortbewegen

[wacco]

Zou je je begin post kunnen bewerken door even "Check images" te klikken? Dat leest een stuk aangenamer, merci

Denk je dat deze 'uitslag' per bocht genoeg zal zijn om nog een fatsoenlijke snelheid te halen? Die slangen in je animaties kunnen een stuk verder buigen per sectie, en in jou foto's lijkt het of de complete slang net de 180 graden haalt?

Verder natuurlijk; keep up the good work! Ik zou gaan voor veel microcontrollertjes, puur en alleen omdat het kan

[msicaron]

Prachtig project, Precies al erg veel werk ingestoken.. (en geld)

Hoe heb je die filmpjes gemaakt??
probeer juist je pics eens op een snellere server te plaatsen. Hier lopen ze enorm traag:s

[DP Kunst]

Opzich hoeft hij niet super snel te gaan, het gaat me vooral om de beweging. complete slang kan in een rondje (horizontaal dan).

Veel uC's is wel wat ik het liefst heb. Dan kan ik het aantal draadjes wat er overheen loopt nog een beetje binnen de perken houden. Maar ik heb begin september wel een ander project. Dan wil ik deze eigenlijk wel grotendeels afhebben.

Filmpjes zijn gemaakt met 3Dsmax.

offtopic:
Images gechecked . Plaatjes staan op UTwente server, zouden in principe snel moeten zijn...

[SA007]

Een bussysteem is btw erg makkelijk, je kan met een hele simpele µC als een attiny13 al best een i2c dual servo controller bouwen, adres kan je hardcoden, of misschien een daisy chain voor inbouwen.

attiny13 heeft 8 pinnen, 2 voor vcc/gnd dan 1 voor reset, 2 voor je servo's en 1 voor de daisy chain, precies genoeg

[-DG-]

Mooi hoor Daniël.
Als die af is zie ik hem vast nog wel een keer door de horst lopen kronkelen.

[ Voor 4% gewijzigd door -DG- op 30-07-2008 20:46 ]

[brinkdinges]

Ik moet toch wat vaker in [EL] kijken, wat is dit ontzettend vet Ik kom wel een keertje langsstuiteren weer hier, en als je het niet voor september af krijgt ga je me misschien wel eens zien in de werkplaats op de UT

Wat betreft het solarteam, doe David (van het Saxion) de groeten

[Zjosh]

Ik vind deze slang robot er ook erg gaaf uit zien, ik zou voor een bus ook i2c adviseren. SPI is wat makkelijker te maken, maar dan ben je zo veel chip selects nodig. Al zou je daar natuurlijk een speciale afwijking op het protocol kunnen maken, met 5 adres lijnen waar je 32 combinaties uit kan halen. SPI is een stuk makkelijker om te maken, als het software moet. Als alles hardware is, mooi I2C gebruiken...

over solarteams gesproken... Hanze Solar Team

Edit: Foto's lopen bij mij ook niet zo hard trouwens...

[ Voor 5% gewijzigd door Zjosh op 31-07-2008 13:20 ]

[SA007]

Mjah, 5 draadjes voor i2c, daisychain en power is nog altijd een stuk minder dan 5 adreslijnen, 3 spi lijnen en power

En je hebt dan 127 adressen ipv 32.

[naftebakje]

Met ^, lekker daisychainen lijkt me het beste, maar ik zou 6 draadjes voorzien:
-2 voor communicatie
-2 voor voeding (kan eventueel ook alleen common ground, maar dan zit je moeilijker met het centraal opladen)
-2 voor daisy-chain: eentje dat van module (n) naar module (n+1) doorgeeft dat het zijn beurt is om te luisteren naar de data, en eentje dat rechtstreeks doorloopt en bij de laatste module aan de eerste daisy-chain wordt gekoppeld (zo kan je detecteren hoe lang de slang is, en/of controleren of alle module's goed werken).

Of je dan I2C, SPI of gewoon de usart gebruikt, is een kwestie van smaak.

[ Voor 6% gewijzigd door naftebakje op 31-07-2008 14:38 ]

[Sprite_tm]

Geen idee of ik deze al es geshowed had, maar ik heb ook ism iemand anders voor een bepaald bedrijf een tijdje terug een modulaire slang inelkaargezet. Ik kan de uiteindelijke filmpjes niet zo 123 meer vinden, maar dit geeft goed aan wat je kan bereiken: http://meuk.spritesserver.nl/tmp/slang.avi

Qua communicatie: wij gebruikten 4 draden: gnd, tx/rx en loopback. De segmenten waren zo ingedeeld dat de tx van het ene segment naar de rx van de volgende liep, en uiteindelijk dmv 2 jumpers via de loopback-verbindingen weer terugkwam bij het eerste segment. Het voorste segment kon je dmv een jumper als 'master' instellen: als 'ie de jumper detecteerde ging 'ie in master-mode en stuurde hij de rest van de beweging aan. De rest zat in slave en voerde de (redelijk high-level) commando's van de master uit.

Wij maakten gebruik van een ATMega88, maar dat was meer omdat de requirements redelijk hoog waren: de hardware was zo ontworpen dat de ATMega88 de enige complexe chip was: deze moest naast z'n bewegingswerk oa ook het IR-ontcijferen, LiIon goed opladen en 5V voor de servo regelen. Het handige hieraan was wel dat we een bootloader konden maken die ook gebruikmaakte van de seriele verbinding: je kon een seriele kabel op het achterste segment knopen en je kon in 1 klap de hele slang programmeren.

[ Voor 71% gewijzigd door Sprite_tm op 31-07-2008 15:23 ]

[Verwijderd]

Het beest ziet er spectaculair uit! Maar ook zwaar.
Denk je dat die kleine servo's sterk genoeg zijn? Wanneer de slang in een rechte lijn ligt en je wil het middelste segmentje buigen dan moet er redelijk wat gewicht verplaatst worden. Heb je dit al getest?

[nick_haak]

hey, die zag ik gisteren nog opduiken op circuitsonline

[url=http://hosted_files.cor-business.nl/Slang.wmv]nog een filmpje[/url]

lijkt me dezelfde toch:)