Ideias para construir um quadrúpede simples

[Njay]

Quais são as vossas? Tenho um rabisco qualquer algures, esquema de eixos para as pernas, mais logo já procuro e já meto aqui.

Qualquer coisa com 4 coutos (talvez 3??) em que a gente mande um assobio e a coisa venha a correr na nossa direcção

Comecemos pela parte mecânica. Materiais/peças simples... que um gajo possa facilmente construir em casa (isto exclui logo à partida materiais como folha de ouro, aerogel, alumínio aeronáutico, ... )

[Njay]

Já encontrei os rabiscos, em anexo. Cada perna teria 3 eixos, uma que permite a perna rodar para "fora e para dentro" (lateralmente) e os outros 2 baixam e sobem a perna.

Para ser fácil de construir seriam usados servos, modificados para termos feedback de posição (soldar um fio ao pino central do pot interno) e um sensor de corrente (para medir a força). Daí que cada perna teria que ter 3 outputs de PWM para controlo dos servos, 3 inputs analógicos para leitura de posição de cada servo e mais 3 para leitura da corrente (força, ou esforço do servo). O servo actua através de um pequeno varão fixo a uma cruzeta (ou um dos outros acessórios do servo) numa ponta e a outra ponta na parte da perna a mover.

[LVirtual]

nao seja por acaso, ainda ha uns dias descobri este video no youtube:




podes tirar umas ideias dai.

[Njay]

Conheço todos os robots daí, mas obrigado pelo video. De qualquer forma eu quero é as vossas ideias

[LVirtual]

eu ja ha bastantes anos atras tinha pensado numa forma diferente dos tensores.
nao a tenho desenhada, mas penso que nao sera dificil explicar.

tens o eixo vertical equivalente á tibia. tens uma placa horizontal equivalente ao pé, que fica presa à tibia atraves do veio horizontal encaixado em duas abas laterais levantadas da placa "pé".
E tens um motor agarrado á "tibia" com um eixo a fazer rodar uma uma roda excentrica agarrada ao "calcanhar" da placa a faze-la imitar o movimento do pé humano.

nao tenho isso desenhado, nem consegui encontrar imagens de mecanismos semelhantes na net.
isto foi apenas uma ideia que desenvolvi na epoca em que andava mais virado para a mecanica do que para a robotica.

talvez um dia destes faça o desenho desse mecanismo.
mas tambem de todos os que vi ate agora o melhor é sem duvida o mecanismo com molas tensoras auxiliares. torna-se mais rapido e poderoso o movimento da "perna".

[senso]

Qual é o peso esperado para o aranhiço?
É que nessas coisas, já vi, e ia pela parte de usar uns bocados de X(plástico, acrilico, cartão, madeira, abs,pla, ou qualquer outra coisa á mão), e corta-se a jeito de entrar justo com o spline do servo, uma anilha larga e está feito.

Also, aluminio aeronautico é a maior "palhaçada" de publicidade que deve existir, é basicamente 2024 ou 6061(T6), meeeeeeeeeeeeeeeeeeeh, compra-se na farmácia, e mesmo para inventar em casa, principalmente o 6061, é super comum e trabalha-se super bem, nada de séries 50xx para uso caseiro, deformação plástica, adora comer fresas e brocas, precisa de velocidades de corte/furo mais elevadas para criar "limalhas" mais pequenas ou acaba por prender tudo.

[jm_araujo]

O problema dos quadrupedes é que só são estáveis estaticamente com 3 patas no chão, o que limita o tipo de movimentos possíveis e a velocidade do mesmo por só teres uma pasta no ar de cada vez. É possível equilíbrio dinâmico só com 2, mas não é fácil (ver videos da Boston Dynamics).
Os hexapod não sofrem tanto desse problema (podes meter 3  e patas no ar sem cair) e por isso é que são mais vulgares em projetos diy.

Se vais querer feedback posicional e de esforço talvez compense usar servos digitais, mas o preço é tramado.
Se tens orçamento limitado, há micro servos no eBay a preços muito simpáticos, procura por SG90.
Para gerar a carrada de sinais PWM que precisas podes usar o PCA9685 de 16 canais para te aliviar a carga do processador.

[Njay]

eu ja ha bastantes anos atras tinha pensado numa forma diferente dos tensores.
nao a tenho desenhada, mas penso que nao sera dificil explicar.
(...)

Acho que percebi o que queres dizer. Em princípio não se vai usar esse esquema neste bicho, apenas porque o quadrúpede não vai ter um "pé" ; é mais simples ter apenas uma "bola" de borracha na ponta da tíbia. Mas fica o mecanismo anotado, nunca se sabe se não é uma boa solução para alguma outra parte.

mas tambem de todos os que vi ate agora o melhor é sem duvida o mecanismo com molas tensoras auxiliares. torna-se mais rapido e poderoso o movimento da "perna".

Não tinha pensado em tensores, e parece ser uma excelente ideia, para "tirar" mais força dos servos, que assim não têm que trabalhar (e consumir) (tanto) para vencer o peso. Nice

Não sei que peso senso, mas provavelmente menos de 2Kg no total. É melhor usar a peça do servo para ficar bem agarrado ao eixo, e assim também se pode montar e desmontar mais facilmente e com menor desgaste.

O problema dos quadrupedes é que só são estáveis estaticamente com 3 patas no chão, o que limita o tipo de movimentos possíveis e a velocidade do mesmo por só teres uma pasta no ar de cada vez. É possível equilíbrio dinâmico só com 2, mas não é fácil (ver videos da Boston Dynamics).
Os hexapod não sofrem tanto desse problema (podes meter 3  e patas no ar sem cair) e por isso é que são mais vulgares em projetos diy.

Mas só com 4 patas é mais interessante de desenvolver Depois o shexa tb não conseguem andar mto depressa.

Se vais querer feedback posicional e de esforço talvez compense usar servos digitais, mas o preço é tramado.
Se tens orçamento limitado, há micro servos no eBay a preços muito simpáticos, procura por SG90.
Para gerar a carrada de sinais PWM que precisas podes usar o PCA9685 de 16 canais para te aliviar a carga do processador.

Vamos para servos analógicos, a não ser que provem não ter resolução suficiente.
Quanto ao controlo, logo se vê... vamos ver da mecânica 1º. O controlo será obviamente complexo, por isso é bom ter uma boa camada de abstracção para a movimentação das pernas (no minimo gerar o PWM, fazer a leitura dos sensores, mas até pode ser mais alto nível como posicionar os servos a partir dos ângulos desejados ou executar uma sequência de movimentos), eventualmente até com um micro só para isso, who knows.... mas ainda é cedo para pensar muito nisso.

[LVirtual]

mas começando ja a pensar no firmware que no final tambem vai determinar o hardware.
podes usar um micro dedicado so ao controlo das pernas, tipo maquina de estados e teres um outro sistema de processamento so para as funçoes mais complexas, a enviar comandos para as pernas do tipo:

[Turtle Walk]
[Dog Walk]
[Jackrabbit]

e conforme esses comandos cada perna executa todos os movimentos associados a esse tipo de locomoçao.
sem teres que ter o processador principal a ler sensores e ordenar movomentos aos motores das pernas.

"Dividir para conquistar"

[josecarlos]

Olá   :)
Toda a estrutura  tem grande importância
O cálculo  do peso é fundamental pois derrapa sempre para mais e os servos pode não ser boa ideia

Outra coisa a ter em conta é a energia que tipo de bateria
Bom trabalho
Vai ladrar ?? ;D ;D
Estou em pulgas para ver isso

[LVirtual]

Vai ladrar ??
Estou em pulgas para ver isso

se vai ladrar vai ter pulgas de certeza...

[Njay]

Espero que sejam pulgas robóticas ...

Eu como não tenho experiência nenhuma nisto, alimentava tudo com uma fonte de alimentação até ter o gajo a fazer alguma coisa, aí então via-se o consumo e decidia-se sobre conversores e alimentação.

[LVirtual]

Espero que sejam pulgas robóticas ...

Eu como não tenho experiência nenhuma nisto, alimentava tudo com uma fonte de alimentação até ter o gajo a fazer alguma coisa, aí então via-se o consumo e decidia-se sobre conversores e alimentação.

concordo plenamente nessa parte. Quando se constroi prototipos ha certas coisas que so podem ser afinadas depois de reconstruidas varias vezes...

daí ter falado antes na importancia de ir desenhando tambem o firmware ao mesmo tempo.
Até porque seja um robot, um drone ou outra maquina qualquer nao se pode olhar para cada parte duma forma independente, mas sim num conjunto global em que cada parte tem espaço para "crescer" dentro do limite do todo.

edit:
em relaçao aos materiais existentes em casa para construir as pernas e o corpo do bicho podes semrpe usar tubo VD usado nas instalaçoes electricas. é baracto e resistente o suficiente para a rigidez necessaria. tambem podes usar as molas das canetas (esta parte depende do tamanho do bicho) para fazeres os tensores, mas tambem as molas que alguns chapeus de chuva tem, daqueles mais carotes podem servir ou algo semelhante com molas de uns 10 cm's de comprimento daquelas que trabalham á operação. podes sempre por as borrachas dos pés dos bancos a fazer de pés do bicho, e uma placa de madeira para fixar o sistema locomotor...

[Njay]

Não é preciso serem materiais que se encontrem em casa (embora em casa haja uma infinidade de muito boas matérias primas... mas normalmente com os formatos muito errados ), basta que sejam fáceis de arranjar.

Então e mais ideias? Ou pelo menos sugestões/comentários/críticas ao desenho que deixei? Como é que se pode prender as molas de forma a ajudar a manter a perna esticada? Um gajo aqui a tentar fundar a Boston Dynamics portuguesa (a.k.a. Tuga Dynamics) e vocês não ajudam nada

[LVirtual]

Lol, pá nao faças como os fulanos que quiserem fundar o Silicon Valey tuga e foram instala-lo num monte junto à barra do tejo e chamaram-lhe park de tecnologia e ciencia e aquilo de cientifico ja so tem o IST, o resto é quase tudo empresas de call center e de escritoriozecos.

agora voltando ao "cão com pulgas".
usa tubo VD 40 ou VD 30 que é bastante rigido e facil de comprar em qualquer loja de material electrico.
Nas lojas de peças auto tambem consegues arranjar umas molas de tensao à operaçao com pouco mais de 15 cm talvez. é uma questao de por o vendedor a folhear os catalogos dos carros.

se tiveres algum aki perto de ti, eles tem sempre por la muita quinquilharia para outras actividades que pode dar para o que queres, parece-me que ja vi por lá molas boas para este projeto.

ou vais a uma drogaria e pedes ao homem para te levar ao armazem das quinquilharias