Biped Catbot: Шагающий и танцующий робот на Arduino -

Добро пожаловать мир робототехники чтобы сконструировать небольшого двуногого робота, способного ходить и танцевать. Познакомьтесь с Кэтботом (Catbot), нашим харизматичным двуногим роботом, и присоединяйтесь к нам в этом инновационном эксперименте, сочетающем в себе 3D-печать, технологию Arduino и серводвигатели .

Наша основная цель — предоставить вам практический опыт создания небольших роботов с использованием платы Arduino и овладения искусством программирования серводвигателей для множества приложений. К концу этого проекта у вас будут знания и навыки, необходимые для того, чтобы воплотить в жизнь Catbot’а, позволяя ему выполнять заданные процедуры ходьбы и танцев.

Более того, мы предоставим вам универсальную программу, представленную в конце данной статьи, которая позволит вам легко настроить действия вашего робота под свои желания. Вы можете управлять положением серводвигателей робота через монитор последовательной связи.

Чтобы наш робот выглядел по-настоящему круто и необычно, мы используем акриловые детали, вырезанные лазером. Эти детали не только повышают визуальную привлекательность проекта, но и придают стильный вид нашему роботу. Однако, если у вас нет доступа к этим материалам, не волнуйтесь! Вы можете воспользоваться онлайн-услугами или даже использовать картон, чтобы добиться того же результата.

Catbot, звезда нашего проекта, — замечательный двуногий робот, построенный на базе Arduino Nano. Он использует пять серводвигателей, два из которых предназначены для каждой ноги, а один управляет движениями головы. Кроме того, он использует ультразвуковой датчик для обнаружения препятствий и их обхода.

Теперь давайте окунемся в увлекательный мир создания и программирования Catbot, вашего собственного двуногого робота. А если это не тот робот, который вы ищете, то у нас на сайте есть целый раздел «Робототехника», где вы можете найти множество видов роботов, таких как робот, следующий вдоль линии, пожарный робот, роботизированная рука, самобалансирующийся робот и т. д.

Ранее на нашем сайте мы уже рассматривали проект шагающего и танцующего робота на Arduino, но он, конечно же, по всем параметрам уступает роботу из данной статьи.

Проектирование и сборка двуногого робота

Мы создали индивидуальный дизайн двуногого робота специально для этого проекта с помощью Onshape, его изображения в данном сервисе вы можете увидеть ниже.

Если вы заинтересованы в воссоздании этого проекта или использовании нашего дизайна в своей работе, мы включили файлы CAD .dxf, которые вы можете скачать по следующей ссылке.

Для создания этого робота мы использовали акриловые детали, вырезанные лазером. Однако, если у вас есть доступ к 3D-принтеру, вы также можете использовать его. Если вы выберете путь 3D-печати, вам необходимо будет загрузить формат файла .stl по той же ссылке выше.

Вот визуальное представление того, как будет выглядеть акриловый лист, вырезанный лазером.

Двуногий котбот Arduino Nano, как и многие другие роботы, оценивается по его гибкости. Это часто измеряется так называемой «степенью свободы» или DOF (degrees of freedom). Представьте себе степень свободы как количество способов, которыми робот может сгибать и перемещать свои части. Это похоже на подсчет различных движений в танце.

Этот робот поставляется в плоской упаковке, и вам не нужно много паять (плавить металл для соединения деталей), чтобы собрать его вместе и заставить работать. У него есть 4 специальных двигателя, называемых сервоприводами SG90, которые позволяют ему передвигаться четырьмя разными способами. Он может двигаться вперед, назад, вправо и влево.

Движения каждой части:

«Голова» может вращаться на угол до 180°, в зависимости от типа сервопривода, используемого для вращения головы.
«Бедра» на левой и правой сторонах могут наклонять робота вертикально вправо и влево.
«Нога» на левой и правой сторонах перемещает ступни вверх и вниз, позволяя роботу двигаться вперед.

Компоненты, необходимые для сборки робота

Плата Arduino Nano (купить на AliExpress).
Серводвигатели SG90 с металлической передачей (5 шт.) (купить на AliExpress).
Ультразвуковой датчик HC-SR04 (купить на AliExpress).
Лазерная резка акриловых деталей робота.
Литий-ионный аккумулятор 7,4 В.
Выключатель.
Соединительные провода.
Макетная или печатная плата.
Винты, гайки, проставки

Сборка двуногого робота

Мы использовали лазерную резку акрилового листа, чтобы создать двуногого робота для нашего проекта. Лист был точно разрезан для размещения всех необходимых фитингов и компонентов, что позволяет легко собирать его с помощью отверток.

Прежде чем приступить к сборке, нам необходимо выставить угол регулировки серводвигателей. В противном случае ваш двуногий робот не будет работать должным образом.

Для начала прикрепите рычаг сервопривода к серводвигателю, тщательно выровняв и закрепив его на месте. Мы можем вручную откалибровать и отрегулировать угол серводвигателя, но иногда ручная калибровка неточна или невозможна. Для более точной калибровки серводвигателей используйте код программы №1, приведенный в конце статьи. Код программы загружайте в плату после сборки его принципиальной схемы.

Обеспечивая правильное выравнивание и калибровку серводвигателей, вы закладываете основу для стабильного и корректного функционирования робота. После выполнения всех регулировок серводвигателей на 90° вы можете переходить к этапу сборки конструкции робота.

Схема проекта

Схема шагающего и танцующего робота на основе платы Arduino представлена на следующем рисунке.

Для этого проекта вам не понадобится сложная проводка, поскольку все двигатели используют напряжение 5 В. Управлять моторами мы будем с помощью с помощью цифровых контактов платы Arduino. Мы не использовали вывод 5 В на Arduino потому что он не давал достаточно мощности для нормальной работы всех двигателей. Вместо этого мы используем дополнительный источник питания. Таким образом, мы можем обеспечить достаточную мощность чтобы убедиться что все двигатели работают правильно.

Примечание: всегда выключайте питание Arduino при загрузке кода.

Подключение цепей:

Подключите плату Arduino Nano к макетной плате или печатной плате. Обязательно подключите контакты питания и заземления.

Подключите литий-ионную батарею 7,4 В к выводу Vin Arduino Nano через переключатель. Этот переключатель позволяет включать и выключать Arduino от внешнего источника питания.

Подключите ультразвуковой датчик к Arduino Nano:

VCC (питание) датчика — к 5 В на Arduino.
GND (земля) датчика — к GND на Arduino.
Вывод TRIG (триггер) датчика — к аналоговому выводу на Arduino Nano, например, A5.
Вывод ECHO (эхо) датчика — к другому аналоговому выводу на Arduino Nano, например, A3.

Подключите серводвигатели SG90 к плате Arduino Nano для управления движениями робота: каждый серводвигатель имеет три провода: питание (красный), заземление (коричневый) и сигнальный (оранжевый). Подключите провода питания к положительной клемме источника питания (батареи), заземляющие провода к отрицательной клемме, а сигнальные провода к определенным цифровым контактам на Arduino Nano.

Серводвигатель 1: движение головы (например, цифровой контакт 3)
Серводвигатель 2: левая нога (например, цифровой контакт 5)
Серводвигатель 3: правая нога (например, цифровой контакт 9)
Серводвигатель 4: левая нога (например, цифровой контакт 7)
Серводвигатель 5: правая нога (например, цифровой контакт 11)

Прикрепите все компоненты к раме робота с помощью винтов, гаек и прокладок, если это необходимо. Убедитесь, что все соединения надежны и не имеют незакрепленных проводов или потенциальных коротких замыканий. Всегда дважды проверяйте соединения перед включением цепи.

Объяснение кода программы

Код нашей программы включает функции для управления различными движениями робота, такими как ходьба вперед, поворот, наклон и раскачивание. Кроме того, код использует библиотеку NewPing для взаимодействия с ультразвуковым датчиком измерения расстояний.

Важно выполнить код программы №1 перед началом этапов сборки. Этот код предназначен для калибровки и регулировки серводвигателей под правильными углами. Запустив этот код, вы можете убедиться, что серводвигатели работают правильно и точно расположены. Это поможет предотвратить любые потенциальные проблемы или осложнения на последующих этапах процесса сборки робота.

Код программы №1

#include <Servo.h>    // include servo library
// Define 5 Servos
Servo myServo1; // Head Servo
Servo myServo2; // Left Hip Servo
Servo myServo3; // Left foot Servo
Servo myServo4; // Right Hip Servo
Servo myServo5; // Right foot Servo
void setup() {
  // Attach servos to Arduino PWM Pins
  myServo1.attach(3);
  myServo2.attach(5);
  myServo3.attach(7);
  myServo4.attach(9);
  myServo5.attach(11);
  myServo1.write(90);
  myServo2.write(90);
  myServo3.write(90);
  myServo4.write(90);
  myServo5.write(90);
}
 void loop() {
}

#include <Servo.h> // include servo library

// Define 5 Servos

Servo myServo1; // Head Servo

Servo myServo2; // Left Hip Servo

Servo myServo3; // Left foot Servo

Servo myServo4; // Right Hip Servo

Servo myServo5; // Right foot Servo

void setup() {

// Attach servos to Arduino PWM Pins

myServo1.attach(3);

myServo2.attach(5);

myServo3.attach(7);

myServo4.attach(9);

myServo5.attach(11);

myServo1.write(90);

myServo2.write(90);

myServo3.write(90);

myServo4.write(90);

myServo5.write(90);

}

void loop() {

}

А код программы №2 включает в себя все необходимые движения серводвигателей, чтобы ваш робот работал. Без этого кода вы не сможете успешно завершить проект.

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.

В этой программе есть возможность контролировать действия вашего робота. Вы также можете настроить его движения, регулируя угол наклона, угол поворота и угол поворота для каждого отдельного двигателя в соответствии с вашими потребностями в калибровке.

Первым делом в коде программы подключим необходимые библиотеки. Библиотека Servo.h обеспечивает функции управления серводвигателями, а библиотека NewPing.h облегчает взаимодействие с ультразвуковым датчиком.

#include <Servo.h>
#include <NewPing.h>

1 2	#include <Servo.h> #include <NewPing.h>

Затем зададим осмысленные имена для используемых контактов. ECHO_PIN и TRIGGER_PIN назначены на эхо-контакты и триггерные контакты ультразвукового датчика соответственно. Контакты LEFTLEG, RIGHTLEG, LEFTFOOT, RIGHTFOOT и HEAD используются для серводвигателей, управляющих различными частями робота. MAX_DISTANCE устанавливается как максимальное расстояние, которое может измерить ультразвуковой датчик.

// edit the pin according to your connection
#define ECHO_PIN     A3  // Arduino pin tied to echo pin on the ultrasonic sensor.
#define TRIGGER_PIN  A5 // Arduino pin tied to trigger pin on the ultrasonic sensor.
#define LEFTLEG       5
#define RIGHTLEG     9
#define LEFTFOOT      7
#define RIGHTFOOT     11
#define  HEAD          3
#define MAX_DISTANCE 200 // Maximum distance we want to ping for (in centimeters). Maximum sensor distance is rated at 400-500cm.
int Min_DISTANCE = 10;

// edit the pin according to your connection

#define ECHO_PIN A3 // Arduino pin tied to echo pin on the ultrasonic sensor.

#define TRIGGER_PIN A5 // Arduino pin tied to trigger pin on the ultrasonic sensor.

#define LEFTLEG 5

#define RIGHTLEG 9

#define LEFTFOOT 7

#define RIGHTFOOT 11

#define HEAD 3

#define MAX_DISTANCE 200 // Maximum distance we want to ping for (in centimeters). Maximum sensor distance is rated at 400-500cm.

int Min_DISTANCE = 10;

Далее создадим экземпляр класса NewPing с именем sonar, который используется для связи с ультразвуковым датчиком. Он инициализируется номерами триггерных и эхо-контактов, а также максимальным расстоянием.

NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // NewPing setup of pins and maximum distance.

1	NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // NewPing setup of pins and maximum distance.

Экземпляры класса Servo создаются для каждого серводвигателя, управляющего различными частями робота. Этим экземплярам дадим названия Lleg, Rleg, Lfoot, Rfoot и Head.

Servo Lleg;
Servo Rleg;
Servo Lfoot;
Servo Rfoot;
Servo Head;

Servo Lleg;

Servo Rleg;

Servo Lfoot;

Servo Rfoot;

Servo Head;

Следующие переменные хранят положения сервоприводов, которые соответствуют центральным положениям или положениям по умолчанию для сервоприводов, управляющих головой, правой ногой, левой ногой, правой ногой и левой ногой.

int Hcenter = 90;
int RLcenter = 90;
int RFcenter = 90;
int LLcenter = 90;
int LFcenter = 90;

int Hcenter = 90;

int RLcenter = 90;

int RFcenter = 90;

int LLcenter = 90;

int LFcenter = 90;

Следующие переменные хранят различные настройки углов и скорости, используемые для управления движениями робота. TAngle хранит угол наклона, uAngle хранит угол поворота, sAngle хранит угол качания, а Speed сохраняет задержку между движениями сервопривода.

int tAngle = 20;    // tilt angle
int uAngle = 25;    // turn angle
int sAngle = 25;    // swing angle
int Speed = 50;    // Speed of walk

int tAngle = 20; // tilt angle

int uAngle = 25; // turn angle

int sAngle = 25; // swing angle

int Speed = 50; // Speed of walk

Функция Forward предназначена для того, чтобы заставить робота идти вперед. Она принимает два аргумента: Steps (количество шагов) и Speed (задержка между движениями сервопривода). Функция использует различные подфункции для создания шаблона ходьбы: SwingRight, TiltRightUp, TiltRightDown, TiltLeftUp, SwingRcenter, SwingLeft, TiltLeftDown и TiltRightUp. Эти подфункции вызываются последовательно для создания шагающего движения.

void Forward(byte Steps, byte Speed){
  Serial.println("Forward"); 
  TiltRightUp(tAngle, Speed);
  for (byte j=0; j<Steps; ++j){
    SwingRight(sAngle, Speed);
    TiltRightDown(tAngle, Speed);
    TiltLeftUp(tAngle, Speed);
    SwingRcenter(sAngle, Speed);
    SwingLeft(sAngle, Speed);
    TiltLeftDown(tAngle, Speed);
    TiltRightUp(tAngle, Speed);
    SwingLcenter(sAngle, Speed);
  }
  TiltRightDown(tAngle, Speed);
}

void Forward(byte Steps, byte Speed){

Serial.println("Forward");

TiltRightUp(tAngle, Speed);

for (byte j=0; j<Steps; ++j){

SwingRight(sAngle, Speed);

TiltRightDown(tAngle, Speed);

TiltLeftUp(tAngle, Speed);

SwingRcenter(sAngle, Speed);

SwingLeft(sAngle, Speed);

TiltLeftDown(tAngle, Speed);

TiltRightUp(tAngle, Speed);

SwingLcenter(sAngle, Speed);

}

TiltRightDown(tAngle, Speed);

}

Функция TurnLeft предназначена для того чтобы заставить робота повернуть налево. Для выполнения поворотного движения он использует комбинацию подфункций: TiltLeftUp, LeftLegIn, TiltLeftDown, TiltRightUp, LeftLegIcenter, RightLegOut, TiltRightDown и TiltLeftUp.

void TurnLeft(byte Steps, byte Speed){
  Serial.println("TurnLeft"); 
  TiltLeftUp(uAngle, Speed);
  delay(20);
  for (byte j=0; j<Steps; ++j){
    LeftLegIn(sAngle, Speed);
    TiltLeftDown(uAngle, Speed);
    TiltRightUp(uAngle, Speed);
    delay(20);
    LeftLegIcenter(sAngle, Speed);
    RightLegOut(sAngle, Speed);
    TiltRightDown(uAngle, Speed);
    TiltLeftUp(uAngle, Speed);
    delay(20);
    RightLegOcenter(sAngle, Speed);
  }
  TiltLeftDown(uAngle, Speed);
}

void TurnLeft(byte Steps, byte Speed){

Serial.println("TurnLeft");

TiltLeftUp(uAngle, Speed);

delay(20);

for (byte j=0; j<Steps; ++j){

LeftLegIn(sAngle, Speed);

TiltLeftDown(uAngle, Speed);

TiltRightUp(uAngle, Speed);

delay(20);

LeftLegIcenter(sAngle, Speed);

RightLegOut(sAngle, Speed);

TiltRightDown(uAngle, Speed);

TiltLeftUp(uAngle, Speed);

delay(20);

RightLegOcenter(sAngle, Speed);

}

TiltLeftDown(uAngle, Speed);

}

Функция TurnRight предназначена для того, чтобы заставить робота повернуть направо. Она использует подфункции в последовательности, аналогичной функции TurnLeft, но с движениями в противоположную сторону.

void TurnRight(byte Stps, byte Speed){
  Serial.println("TurnRight"); 
  TiltRightUp(uAngle, Speed);
  delay(20);
  for (byte f=0; f<=Stps; ++f){
    RightLegIn(sAngle, Speed);
    TiltRightDown(uAngle, Speed);
    TiltLeftUp(uAngle, Speed);
    delay(20);
    RightLegIcenter(sAngle, Speed);
    LeftLegOut(sAngle, Speed);
    TiltLeftDown(uAngle, Speed);
    TiltRightUp(uAngle, Speed);
    delay(20);
    LeftLegOcenter(sAngle, Speed);
  }
  TiltRightDown(uAngle, Speed);
}

void TurnRight(byte Stps, byte Speed){

Serial.println("TurnRight");

TiltRightUp(uAngle, Speed);

delay(20);

for (byte f=0; f<=Stps; ++f){

RightLegIn(sAngle, Speed);

TiltRightDown(uAngle, Speed);

TiltLeftUp(uAngle, Speed);

delay(20);

RightLegIcenter(sAngle, Speed);

LeftLegOut(sAngle, Speed);

TiltLeftDown(uAngle, Speed);

TiltRightUp(uAngle, Speed);

delay(20);

LeftLegOcenter(sAngle, Speed);

}

TiltRightDown(uAngle, Speed);

}

Следующие функции управляют движением головы робота. HeadRight и HeadLeft поворачивают голову вправо и влево соответственно, регулируя угол сервопривода головы. HeadCenter центрирует голову, устанавливая сервопривод головы на угол по умолчанию.

void HeadRight() {
  Serial.println("HeadRight"); 
  Head.write(Hcenter - 105);             
  delay(1000);
}
void HeadLeft() {
  Serial.println("HeadLeft"); 
  Head.write(Hcenter + 105);        
  delay(1000);
}
void HeadCenter() {
  Serial.println("HeadCenter"); 
  Head.write(Hcenter);             
  delay(1000);
}

void HeadRight() {

Serial.println("HeadRight");

Head.write(Hcenter - 105);

delay(1000);

}

void HeadLeft() {

Serial.println("HeadLeft");

Head.write(Hcenter + 105);

delay(1000);

}

void HeadCenter() {

Serial.println("HeadCenter");

Head.write(Hcenter);

delay(1000);

}

Следующие функции управляют наклонными движениями ног и ступней робота. Функции пошагово увеличивают или уменьшают углы сервопривода для достижения наклонных движений.

void TiltRightUp(byte ang, byte sp){ 
  //tilt right up
  for (int i=0; i<=ang; i+=5){
    Lfoot.write(LFcenter+i);
    Rfoot.write(RFcenter+i);
    delay(sp);
  }
}
void TiltRightDown(byte ang, byte sp){
  //tilt right down
  for (int i=ang; i>0; i-=5){
    Lfoot.write(LFcenter+i);
    Rfoot.write(RFcenter+i);
    delay(sp);
  }
}
void TiltLeftUp(byte ang, byte sp){
  //tilt left up
  for (int i=0; i<=ang; i+=5){
    Lfoot.write(LFcenter-i);
    Rfoot.write(RFcenter-i);
    delay(sp);
  }
}
void TiltLeftDown(byte ang, byte sp){
  //tilt left down
  for (int i=ang; i>0; i-=5){
    Lfoot.write(LFcenter-i);
    Rfoot.write(RFcenter-i);
    delay(sp);
  }
}

void TiltRightUp(byte ang, byte sp){

//tilt right up

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Lfoot.write(LFcenter+i);

Rfoot.write(RFcenter+i);

delay(sp);

}

void TiltRightDown(byte ang, byte sp){

//tilt right down

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Lfoot.write(LFcenter+i);

Rfoot.write(RFcenter+i);

delay(sp);

}

void TiltLeftUp(byte ang, byte sp){

//tilt left up

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Lfoot.write(LFcenter-i);

Rfoot.write(RFcenter-i);

delay(sp);

}

void TiltLeftDown(byte ang, byte sp){

//tilt left down

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Lfoot.write(LFcenter-i);

Rfoot.write(RFcenter-i);

delay(sp);

}

Аналогично, следующие функции управляют подъемом и опусканием ног робота, регулируя углы сервоприводов.

void LeftFootUp(char ang, byte sp){
  //tilt left up
  for (int i=0; i<=ang; i+=5){
    Lfoot.write(LFcenter-i);
    delay(sp);
  }
}
void LeftFootDown(byte ang, byte sp){
  //tilt left down
  for (int i=ang; i>0; i-=5){
    Lfoot.write(LFcenter-i);
    delay(sp);
  }
}
void RightFootUp(byte ang, byte sp){ 
  //tilt right up
  for (int i=0; i<=ang; i+=5){
    Rfoot.write(RFcenter+i);
    delay(sp);
  }
}
void RightFootDown(byte ang, byte sp){
  //tilt right down
  for (int i=ang; i>0; i-=5){
    Rfoot.write(RFcenter+i);
    delay(sp);
  }
}

void LeftFootUp(char ang, byte sp){

//tilt left up

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Lfoot.write(LFcenter-i);

delay(sp);

}

void LeftFootDown(byte ang, byte sp){

//tilt left down

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Lfoot.write(LFcenter-i);

delay(sp);

}

void RightFootUp(byte ang, byte sp){

//tilt right up

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Rfoot.write(RFcenter+i);

delay(sp);

}

void RightFootDown(byte ang, byte sp){

//tilt right down

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Rfoot.write(RFcenter+i);

delay(sp);

}

Следующие функции управляют покачиванием ног робота. Функции SwingRight и SwingLeft перемещают ножки наружу, а SwingRcenter и SwingLcenter перемещают их обратно в центр.

void SwingRight(byte ang, byte sp){
  //swing right
  for (int i=0; i<=ang; i+=5){
    Lleg.write(LLcenter-i);
    Rleg.write(RLcenter-i);
    delay(sp);
  }
}
void SwingRcenter(byte ang, byte sp){
  //swing r->center
  for (int i=ang; i>0; i-=5){
    Lleg.write(LLcenter-i);
    Rleg.write(RLcenter-i);
    delay(sp);
  }
}
void SwingLeft(byte ang, byte sp){
  //swing left
  for (byte i=0; i<=ang; i=i+5){
    Lleg.write(LLcenter+i);
    Rleg.write(RLcenter+i);
    delay(sp);
  }
}
void SwingLcenter(byte ang, byte sp){
  //swing l->center
  for (byte i=ang; i>0; i=i-5){
    Lleg.write(LLcenter+i);
    Rleg.write(RLcenter+i);
    delay(sp);
  }
}

void SwingRight(byte ang, byte sp){

//swing right

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Lleg.write(LLcenter-i);

Rleg.write(RLcenter-i);

delay(sp);

}

void SwingRcenter(byte ang, byte sp){

//swing r->center

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Lleg.write(LLcenter-i);

Rleg.write(RLcenter-i);

delay(sp);

}

void SwingLeft(byte ang, byte sp){

//swing left

for (byte i=0; i<=ang; i=i+5){

Lleg.write(LLcenter+i);

Rleg.write(RLcenter+i);

delay(sp);

}

void SwingLcenter(byte ang, byte sp){

//swing l->center

for (byte i=ang; i>0; i=i-5){

Lleg.write(LLcenter+i);

Rleg.write(RLcenter+i);

delay(sp);

}

Следующие функции управляют движением правой ноги робота. RightLegIn и RightLegOut перемещают ногу внутрь и наружу соответственно. RightLegIcenter и RightLegOcenter перемещают ногу обратно в центральное положение из соответствующих позиций.

void RightLegIn(byte ang, byte sp){
  //swing right
  for (int i=0; i<=ang; i+=5){
    Rleg.write(RLcenter-i);
    delay(sp);
  }
}
void RightLegIcenter(byte ang, byte sp){
  //swing r->center
  for (int i=ang; i>0; i-=5){
    Rleg.write(RLcenter-i);
    delay(sp);
  }
}
void RightLegOut(byte ang, byte sp){
  //swing right
  for (int i=0; i<=ang; i+=5){
    Rleg.write(RLcenter+i);
    delay(sp);
  }
}
void RightLegOcenter(byte ang, byte sp){
  //swing r->center
  for (int i=ang; i>0; i-=5){
    Rleg.write(RLcenter+i);
    delay(sp);
  }
}

void RightLegIn(byte ang, byte sp){

//swing right

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Rleg.write(RLcenter-i);

delay(sp);

}

void RightLegIcenter(byte ang, byte sp){

//swing r->center

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Rleg.write(RLcenter-i);

delay(sp);

}

void RightLegOut(byte ang, byte sp){

//swing right

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Rleg.write(RLcenter+i);

delay(sp);

}

void RightLegOcenter(byte ang, byte sp){

//swing r->center

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Rleg.write(RLcenter+i);

delay(sp);

}

Следующие функции управляют движением левой ноги робота аналогично функциям RightLeg. Эти функции определяют подробные движения и закономерности движения двуногого робота. Они используют углы сервоприводов и время задержки для создания определенных движений, таких как ходьба, поворот и наклон. Поведения создаются путем соответствующей последовательности этих подфункций в функциях движения более высокого уровня, таких как Forward, TurnLeft и TurnRight.

void LeftLegIn(byte ang, byte sp){
  //swing left
  for (byte i=0; i<=ang; i=i+5){
    Lleg.write(LLcenter+i);
    delay(sp);
  }
}
void LeftLegIcenter(byte ang, byte sp){
  //swing l->center
  for (byte i=ang; i>0; i=i-5){
    Lleg.write(LLcenter+i);
    delay(sp);
  }
}
void LeftLegOut(byte ang, byte sp){
  //swing left
  for (byte i=0; i<=ang; i=i+5){
    Lleg.write(LLcenter-i);
    delay(sp);
  }
}
void LeftLegOcenter(byte ang, byte sp){
  //swing l->center
  for (byte i=ang; i>0; i=i-5){
    Lleg.write(LLcenter-i);
    delay(sp);
  }
}

void LeftLegIn(byte ang, byte sp){

//swing left

for (byte i=0; i<=ang; i=i+5){

Lleg.write(LLcenter+i);

delay(sp);

}

void LeftLegIcenter(byte ang, byte sp){

//swing l->center

for (byte i=ang; i>0; i=i-5){

Lleg.write(LLcenter+i);

delay(sp);

}

void LeftLegOut(byte ang, byte sp){

//swing left

for (byte i=0; i<=ang; i=i+5){

Lleg.write(LLcenter-i);

delay(sp);

}

void LeftLegOcenter(byte ang, byte sp){

//swing l->center

for (byte i=ang; i>0; i=i-5){

Lleg.write(LLcenter-i);

delay(sp);

}

В функции setup() мы делаем следующее. Настраиваем связь с вашим компьютером через последовательное соединение. Подключаем серводвигатели к определенным контактам на Arduino для управления ими. Поворачиваем серводвигатели в исходные точки. Откалибруем ультразвуковой датчик, проведя измерения. Укажем, что настройка завершена и робот готов к работе.

void setup() {
  Serial.begin(19200);
  Serial.println("Bipedino setup is running.");
  Lleg.attach(LEFTLEG);
  Rleg.attach(RIGHTLEG); 
  Lfoot.attach(LEFTFOOT); 
  Rfoot.attach(RIGHTFOOT); 
  Head.attach(HEAD);
  CenterServos();
  delay(500);
  for (int i = 0; i < 5; ++i) {
    GetSonar();
    delay(1000);
  }
  Serial.println("Bipedino is ready.");
}

void setup() {

Serial.begin(19200);

Serial.println("Bipedino setup is running.");

Lleg.attach(LEFTLEG);

Rleg.attach(RIGHTLEG);

Lfoot.attach(LEFTFOOT);

Rfoot.attach(RIGHTFOOT);

Head.attach(HEAD);

CenterServos();

delay(500);

for (int i = 0; i < 5; ++i) {

GetSonar();

delay(1000);

}

Serial.println("Bipedino is ready.");

}

В функции void loop() мы будем неоднократно проверять расстояние перед роботом с помощью ультразвукового датчика и принимать решение о повороте или движении вперед на основе обнаруженных препятствий. Если препятствие обнаружено очень близко, робот повернется, чтобы найти свободный путь. В противном случае он сделает определенное количество шагов вперед в зависимости от обнаруженного расстояния.

void loop() {
  unsigned int cmCenter = MAX_DISTANCE;
  unsigned int cmLeft   = MAX_DISTANCE;
  unsigned int cmRight  = MAX_DISTANCE;
  HeadCenter();
  cmCenter = GetSonar();
  if (cmCenter < Min_DISTANCE) {
    HeadRight();
    cmRight = GetSonar();
    HeadCenter();
    if (cmRight > Min_DISTANCE) {
      TurnRight(5, 50);
    } else {
      HeadLeft();
      cmLeft = GetSonar();
      HeadCenter();
      if (cmLeft > Min_DISTANCE) {
        TurnLeft(5, 50);
      }
    }
  } else {
    int nSteps = cmCenter / 5;
    if (nSteps > 5) {
      nSteps = 5;
    }
    else {
      nSteps = 1;
    } 
    Serial.print("Steps <");
    Serial.print(nSteps);
    Serial.println(">"); 
    for (int n = 0; n < nSteps; n++) {
      Forward(1,50);
    }
  }
}

void loop() {

unsigned int cmCenter = MAX_DISTANCE;

unsigned int cmLeft = MAX_DISTANCE;

unsigned int cmRight = MAX_DISTANCE;

HeadCenter();

cmCenter = GetSonar();

if (cmCenter < Min_DISTANCE) {

HeadRight();

cmRight = GetSonar();

HeadCenter();

if (cmRight > Min_DISTANCE) {

TurnRight(5, 50);

} else {

HeadLeft();

cmLeft = GetSonar();

HeadCenter();

if (cmLeft > Min_DISTANCE) {

TurnLeft(5, 50);

}

} else {

int nSteps = cmCenter / 5;

if (nSteps > 5) {

nSteps = 5;

}

else {

nSteps = 1;

}

Serial.print("Steps <");

Serial.print(nSteps);

Serial.println(">");

for (int n = 0; n < nSteps; n++) {

Forward(1,50);

}

Следующая функция использует ультразвуковой датчик (сонар) для измерения расстояний. Она отправляет пинг и вычисляет время, необходимое для восстановления сигнала. Затем она преобразует это время в расстояние в сантиметрах, печатает результат и возвращает расстояние.

int GetSonar() {
  unsigned int uS = sonar.ping(); // Send ping, get ping time in microseconds (uS).
  Serial.print("Ping: ");
  Serial.print(uS / US_ROUNDTRIP_CM); // Convert ping time to distance and print   result (0 = outside set distance range, no ping echo)
  Serial.println("cm"); 
  return uS / US_ROUNDTRIP_CM;
}

int GetSonar() {

unsigned int uS = sonar.ping(); // Send ping, get ping time in microseconds (uS).

Serial.print("Ping: ");

Serial.print(uS / US_ROUNDTRIP_CM); // Convert ping time to distance and print result (0 = outside set distance range, no ping echo)

Serial.println("cm");

return uS / US_ROUNDTRIP_CM;

}

Следующая функция позиционирует серводвигатели ног, ступней и головы робота в центральное положение. Затем добавляется задержка, позволяющая сервоприводам достичь этих положений.

void CenterServos() {
  Lleg.write(LLcenter);      // tell servo to go to position in variable 'center'
  Rleg.write(RLcenter);      // tell servo to go to position in variable 'center'
  Lfoot.write(LFcenter);     // tell servo to go to position in variable 'center'
  Rfoot.write(RFcenter);     // tell servo to go to position in variable 'center'
  Head.write(Hcenter);        // tell servo to go to position in variable 'center'
  delay(1000);               // waits 100ms for the servos to reach the position
}

void CenterServos() {

Lleg.write(LLcenter); // tell servo to go to position in variable 'center'

Rleg.write(RLcenter); // tell servo to go to position in variable 'center'

Lfoot.write(LFcenter); // tell servo to go to position in variable 'center'

Rfoot.write(RFcenter); // tell servo to go to position in variable 'center'

Head.write(Hcenter); // tell servo to go to position in variable 'center'

delay(1000); // waits 100ms for the servos to reach the position

}

Кратко принцип работы нашего робота вы можете посмотреть в следующем видео.

https://circuitdigest.com/sites/default/files/other/biped-catbot.mp4

Заключение

В заключение отметим, что проект Biped Catbot представляет собой увлекательное путешествие в мир робототехники и автоматизации на базе Arduino. В ходе этого проекта мы научились собирать и программировать маленького двуногого робота, способного ходить, танцевать и избегать препятствий.

Этот проект позволил вам персонализировать движения робота, регулируя углы, что способствовало творческому подходу к конструкции вашего робота. Независимо от того, используете ли вы акрил или картон, ключевым моментом является индивидуализация. Завершив этот проект, вы получили ценную информацию о робототехнике, улучшили навыки программирования и обрели уверенность в дальнейших начинаниях в области робототехники. Дайте волю своему творчеству и продолжайте создавать невероятных роботов.

Исходный код программы (скетча)

Код №1

#include <Servo.h>    // include servo library
// Define 5 Servos
Servo myServo1; // Head Servo
Servo myServo2; // Left Hip Servo
Servo myServo3; // Left foot Servo
Servo myServo4; // Right Hip Servo
Servo myServo5; // Right foot Servo
void setup() {
  // Attach servos to Arduino PWM Pins
  myServo1.attach(3);
  myServo2.attach(5);
  myServo3.attach(7);
  myServo4.attach(9);
  myServo5.attach(11);
  myServo1.write(90);
  myServo2.write(90);
  myServo3.write(90);
  myServo4.write(90);
  myServo5.write(90);
}
 void loop() {
}

#include <Servo.h> // include servo library

// Define 5 Servos

Servo myServo1; // Head Servo

Servo myServo2; // Left Hip Servo

Servo myServo3; // Left foot Servo

Servo myServo4; // Right Hip Servo

Servo myServo5; // Right foot Servo

void setup() {

// Attach servos to Arduino PWM Pins

myServo1.attach(3);

myServo2.attach(5);

myServo3.attach(7);

myServo4.attach(9);

myServo5.attach(11);

myServo1.write(90);

myServo2.write(90);

myServo3.write(90);

myServo4.write(90);

myServo5.write(90);

}

void loop() {

}

Код №2

#include &lt;Servo.h&gt; 
#include &lt;NewPing.h&gt;

// edit the pin according to your connection
#define ECHO_PIN     A3  // Arduino pin tied to echo pin on the ultrasonic sensor.
#define TRIGGER_PIN  A5 // Arduino pin tied to trigger pin on the ultrasonic sensor.
#define LEFTLEG       5  // Left Up servo
#define RIGHTLEG     9    // Right Up servo
#define LEFTFOOT      7   // Left Down servo 
#define RIGHTFOOT     11   // Right Down servo
#define  HEAD          3  // Centor servo

#define MAX_DISTANCE 400 // Maximum distance we want to ping for (in centimeters). Maximum sensor distance is rated at 400-500cm.
int Min_DISTANCE = 10;

NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // NewPing setup of pins and maximum distance.
Servo Lleg;       // create servo object to control a servo 
Servo Rleg;
Servo Lfoot;
Servo Rfoot;
Servo Head;

int Hcenter = 90;       // variable to store the center servo position 

int RLcenter = 90;
int RFcenter = 90;     // variable to store the center servo position 

int LLcenter = 90;
int LFcenter = 90;

int tAngle = 20;    // tilt angle
int uAngle = 25;    // turn angle
int sAngle = 25;    // swing angle
int Speed = 50;    // Speed of walk  

void Dance()
{
  int pos = 0;    // variable to store the servo position
for (pos = 90; pos &lt;= 120; pos += 1) { // goes from 0 degrees to 180 degrees
    // in steps of 1 degree
    Lfoot.write(pos);              // tell servo to go to position in variable 'pos'
    delay(15);                       // waits 15 ms for the servo to reach the position
  }
  for (pos = 120; pos &gt;= 90; pos -= 1) { // goes from 180 degrees to 0 degrees
    Lfoot.write(pos);              // tell servo to go to position in variable 'pos'
    delay(15);                       // waits 15 ms for the servo to reach the position
  }
  }

void Forward(byte Steps, byte Speed){
  Serial.println("Forward");  
  TiltRightUp(tAngle, Speed);
  for (byte j=0; j&lt;steps;&gt;= 0; pos -= 1) { // goes from 180 degrees to 0 degrees
    Head.write(pos);              // tell servo to go to position in variable 'pos'
    delay(15);                       // waits 15 ms for the servo to reach the position
  }     
  delay(1000);
}

void HeadLeft() {
  int pos = 90;
  Serial.println("HeadLeft");  
  //Head.write(Hcenter + 105);
 for (pos = 90; pos &lt;= 180; pos += 1) { // goes from 0 degrees to 180 degrees
    Head.write(pos);              // tell servo to go to position in variable 'pos'
    delay(15);                       // waits 15 ms for the servo to reach the position
  }        
  delay(1000);
}

void HeadCenter() {
  Serial.println("HeadCenter");  
  Head.write(Hcenter);              
  delay(1000);
}
void TiltRightUp(byte ang, byte sp){  
  //tilt right up
  for (int i=0; i&lt;=ang; i+=5){
    Lfoot.write(LFcenter+i);
    Rfoot.write(RFcenter+i);
    delay(sp);
  }
}
void TiltRightDown(byte ang, byte sp){
  //tilt right down
  for (int i=ang; i&gt;0; i-=5){
    Lfoot.write(LFcenter+i);
    Rfoot.write(RFcenter+i);
    delay(sp);
  }
}

void TiltLeftUp(byte ang, byte sp){
  //tilt left up
  for (int i=0; i&lt;=ang; i+=5){
    Lfoot.write(LFcenter-i);
    Rfoot.write(RFcenter-i);
    delay(sp);
  }
}
void TiltLeftDown(byte ang, byte sp){
  //tilt left down
  for (int i=ang; i&gt;0; i-=5){
    Lfoot.write(LFcenter-i);
    Rfoot.write(RFcenter-i);
    delay(sp);
  }
}

void LeftFootUp(char ang, byte sp){
  //tilt left up
  for (int i=0; i&lt;=ang; i+=5){
    Lfoot.write(LFcenter-i);
    delay(sp);
  }
}
void LeftFootDown(byte ang, byte sp){
  //tilt left down
  for (int i=ang; i&gt;0; i-=5){
    Lfoot.write(LFcenter-i);
    delay(sp);
  }
}

void RightFootUp(byte ang, byte sp){  
  //tilt right up
  for (int i=0; i&lt;=ang; i+=5){
    Rfoot.write(RFcenter+i);
    delay(sp);
  }
}
void RightFootDown(byte ang, byte sp){
  //tilt right down
  for (int i=ang; i&gt;0; i-=5){
    Rfoot.write(RFcenter+i);
    delay(sp);
  }
}

void SwingRight(byte ang, byte sp){
  //swing right
  for (int i=0; i&lt;=ang; i+=5){
    Lleg.write(LLcenter-i);
    Rleg.write(RLcenter-i);
    delay(sp);
  }
}
void SwingRcenter(byte ang, byte sp){
  //swing r-&gt;center
  for (int i=ang; i&gt;0; i-=5){
    Lleg.write(LLcenter-i);
    Rleg.write(RLcenter-i);
    delay(sp);
  }
}

void SwingLeft(byte ang, byte sp){
  //swing left
  for (byte i=0; i&lt;=ang; i=i+5){
    Lleg.write(LLcenter+i);
    Rleg.write(RLcenter+i);
    delay(sp);
  }
}
void SwingLcenter(byte ang, byte sp){
  //swing l-&gt;center
  for (byte i=ang; i&gt;0; i=i-5){
    Lleg.write(LLcenter+i);
    Rleg.write(RLcenter+i);
    delay(sp);
  }
}

void RightLegIn(byte ang, byte sp){
  //swing right
  for (int i=0; i&lt;=ang; i+=5){
    Rleg.write(RLcenter-i);
    delay(sp);
  }
}
void RightLegIcenter(byte ang, byte sp){
  //swing r-&gt;center
  for (int i=ang; i&gt;0; i-=5){
    Rleg.write(RLcenter-i);
    delay(sp);
  }
}

void RightLegOut(byte ang, byte sp){
  //swing right
  for (int i=0; i&lt;=ang; i+=5){
    Rleg.write(RLcenter+i);
    delay(sp);
  }
}
void RightLegOcenter(byte ang, byte sp){
  //swing r-&gt;center
  for (int i=ang; i&gt;0; i-=5){
    Rleg.write(RLcenter+i);
    delay(sp);
  }
}

void LeftLegIn(byte ang, byte sp){
  //swing left
  for (byte i=0; i&lt;=ang; i=i+5){
    Lleg.write(LLcenter+i);
    delay(sp);
  }
}
void LeftLegIcenter(byte ang, byte sp){
  //swing l-&gt;center
  for (byte i=ang; i&gt;0; i=i-5){
    Lleg.write(LLcenter+i);
    delay(sp);
  }
}

void LeftLegOut(byte ang, byte sp){
  //swing left
  for (byte i=0; i&lt;=ang; i=i+5){
    Lleg.write(LLcenter-i);
    delay(sp);
  }
}
void LeftLegOcenter(byte ang, byte sp){
  //swing l-&gt;center
  for (byte i=ang; i&gt;0; i=i-5){
    Lleg.write(LLcenter-i);
    delay(sp);
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(19200);
  Serial.println("Biped Catbot setup is running.");
  Lleg.attach(LEFTLEG);
  Rleg.attach(RIGHTLEG);  
  Lfoot.attach(LEFTFOOT);  
  Rfoot.attach(RIGHTFOOT);  
  Head.attach(HEAD); 

  CenterServos(); 
  delay(500);

  for (int i = 0; i &lt; 5; ++i) {
    GetSonar();
    delay(1000);
  }
  Serial.println("Biped Catbot is ready.");
}

void loop() {
  unsigned int cmCenter = MAX_DISTANCE;
  unsigned int cmLeft   = MAX_DISTANCE;
  unsigned int cmRight  = MAX_DISTANCE;

  HeadCenter();
  cmCenter = GetSonar();

  if (cmCenter &lt; Min_DISTANCE) {
    HeadRight();
    cmRight = GetSonar();
    HeadCenter();
    if (cmRight &gt; Min_DISTANCE) {
      TurnRight(5, 50);                 // 5 step right side
    } else {
      HeadLeft();
      cmLeft = GetSonar();
      HeadCenter();
      if (cmLeft &gt; Min_DISTANCE) {
        TurnLeft(5, 50);              // 5 step left side   
      }
    } 
  } else {
    int nSteps = cmCenter / 5;

    if (nSteps &gt; 5) {
      nSteps = 5;
    }
    else {
      nSteps = 1;
    }
    
    Serial.print("Steps &lt;");
    Serial.print(nSteps); 
    Serial.println("&gt;");  
    
    for (int n = 0; n &lt; nSteps; n++) {
      Forward(1,50);
     
    }
  }
} 

int GetSonar() {
  unsigned int uS = sonar.ping(); // Send ping, get ping time in microseconds (uS).
  Serial.print("Ping: ");
  Serial.print(uS / US_ROUNDTRIP_CM); // Convert ping time to distance and print result (0 = outside set distance range, no ping echo)
  Serial.println("cm");  

  return uS / US_ROUNDTRIP_CM;
} 

void CenterServos() { 
  Lleg.write(LLcenter);              // tell servo to go to position in variable 'center' 
  Rleg.write(RLcenter);              // tell servo to go to position in variable 'center' 
  Lfoot.write(LFcenter);              // tell servo to go to position in variable 'center' 
  Rfoot.write(RFcenter);              // tell servo to go to position in variable 'center' 
  Head.write(Hcenter);              // tell servo to go to position in variable 'center' 
  delay(1000);                     // waits 100ms for the servos to reach the position 
}

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

272

273

274

275

276

277

278

279

280

281

282

283

284

285

286

287

288

289

290

291

292

293

294

295

296

297

298

299

300

301

302

303

304

305

306

307

308

309

310

311

312

#include <Servo.h>

#include <NewPing.h>

// edit the pin according to your connection

#define ECHO_PIN A3 // Arduino pin tied to echo pin on the ultrasonic sensor.

#define TRIGGER_PIN A5 // Arduino pin tied to trigger pin on the ultrasonic sensor.

#define LEFTLEG 5 // Left Up servo

#define RIGHTLEG 9 // Right Up servo

#define LEFTFOOT 7 // Left Down servo

#define RIGHTFOOT 11 // Right Down servo

#define HEAD 3 // Centor servo

#define MAX_DISTANCE 400 // Maximum distance we want to ping for (in centimeters). Maximum sensor distance is rated at 400-500cm.

int Min_DISTANCE = 10;

NewPing sonar(TRIGGER_PIN, ECHO_PIN, MAX_DISTANCE); // NewPing setup of pins and maximum distance.

Servo Lleg; // create servo object to control a servo

Servo Rleg;

Servo Lfoot;

Servo Rfoot;

Servo Head;

int Hcenter = 90; // variable to store the center servo position

int RLcenter = 90;

int RFcenter = 90; // variable to store the center servo position

int LLcenter = 90;

int LFcenter = 90;

int tAngle = 20; // tilt angle

int uAngle = 25; // turn angle

int sAngle = 25; // swing angle

int Speed = 50; // Speed of walk

void Dance()

{

int pos = 0; // variable to store the servo position

for (pos = 90; pos <= 120; pos += 1) { // goes from 0 degrees to 180 degrees

// in steps of 1 degree

Lfoot.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos'

delay(15); // waits 15 ms for the servo to reach the position

}

for (pos = 120; pos >= 90; pos -= 1) { // goes from 180 degrees to 0 degrees

Lfoot.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos'

delay(15); // waits 15 ms for the servo to reach the position

}

void Forward(byte Steps, byte Speed){

Serial.println("Forward");

TiltRightUp(tAngle, Speed);

for (byte j=0; j<steps;>= 0; pos -= 1) { // goes from 180 degrees to 0 degrees

Head.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos'

delay(15); // waits 15 ms for the servo to reach the position

}

delay(1000);

}

void HeadLeft() {

int pos = 90;

Serial.println("HeadLeft");

//Head.write(Hcenter + 105);

for (pos = 90; pos <= 180; pos += 1) { // goes from 0 degrees to 180 degrees

Head.write(pos); // tell servo to go to position in variable 'pos'

delay(15); // waits 15 ms for the servo to reach the position

}

delay(1000);

}

void HeadCenter() {

Serial.println("HeadCenter");

Head.write(Hcenter);

delay(1000);

}

void TiltRightUp(byte ang, byte sp){

//tilt right up

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Lfoot.write(LFcenter+i);

Rfoot.write(RFcenter+i);

delay(sp);

}

void TiltRightDown(byte ang, byte sp){

//tilt right down

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Lfoot.write(LFcenter+i);

Rfoot.write(RFcenter+i);

delay(sp);

}

void TiltLeftUp(byte ang, byte sp){

//tilt left up

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Lfoot.write(LFcenter-i);

Rfoot.write(RFcenter-i);

delay(sp);

}

void TiltLeftDown(byte ang, byte sp){

//tilt left down

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Lfoot.write(LFcenter-i);

Rfoot.write(RFcenter-i);

delay(sp);

}

void LeftFootUp(char ang, byte sp){

//tilt left up

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Lfoot.write(LFcenter-i);

delay(sp);

}

void LeftFootDown(byte ang, byte sp){

//tilt left down

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Lfoot.write(LFcenter-i);

delay(sp);

}

void RightFootUp(byte ang, byte sp){

//tilt right up

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Rfoot.write(RFcenter+i);

delay(sp);

}

void RightFootDown(byte ang, byte sp){

//tilt right down

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Rfoot.write(RFcenter+i);

delay(sp);

}

void SwingRight(byte ang, byte sp){

//swing right

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Lleg.write(LLcenter-i);

Rleg.write(RLcenter-i);

delay(sp);

}

void SwingRcenter(byte ang, byte sp){

//swing r->center

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Lleg.write(LLcenter-i);

Rleg.write(RLcenter-i);

delay(sp);

}

void SwingLeft(byte ang, byte sp){

//swing left

for (byte i=0; i<=ang; i=i+5){

Lleg.write(LLcenter+i);

Rleg.write(RLcenter+i);

delay(sp);

}

void SwingLcenter(byte ang, byte sp){

//swing l->center

for (byte i=ang; i>0; i=i-5){

Lleg.write(LLcenter+i);

Rleg.write(RLcenter+i);

delay(sp);

}

void RightLegIn(byte ang, byte sp){

//swing right

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Rleg.write(RLcenter-i);

delay(sp);

}

void RightLegIcenter(byte ang, byte sp){

//swing r->center

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Rleg.write(RLcenter-i);

delay(sp);

}

void RightLegOut(byte ang, byte sp){

//swing right

for (int i=0; i<=ang; i+=5){

Rleg.write(RLcenter+i);

delay(sp);

}

void RightLegOcenter(byte ang, byte sp){

//swing r->center

for (int i=ang; i>0; i-=5){

Rleg.write(RLcenter+i);

delay(sp);

}

void LeftLegIn(byte ang, byte sp){

//swing left

for (byte i=0; i<=ang; i=i+5){

Lleg.write(LLcenter+i);

delay(sp);

}

void LeftLegIcenter(byte ang, byte sp){

//swing l->center

for (byte i=ang; i>0; i=i-5){

Lleg.write(LLcenter+i);

delay(sp);

}

void LeftLegOut(byte ang, byte sp){

//swing left

for (byte i=0; i<=ang; i=i+5){

Lleg.write(LLcenter-i);

delay(sp);

}

void LeftLegOcenter(byte ang, byte sp){

//swing l->center

for (byte i=ang; i>0; i=i-5){

Lleg.write(LLcenter-i);

delay(sp);

}

void setup() {

Serial.begin(19200);

Serial.println("Biped Catbot setup is running.");

Lleg.attach(LEFTLEG);

Rleg.attach(RIGHTLEG);

Lfoot.attach(LEFTFOOT);

Rfoot.attach(RIGHTFOOT);

Head.attach(HEAD);

CenterServos();

delay(500);

for (int i = 0; i < 5; ++i) {

GetSonar();

delay(1000);

}

Serial.println("Biped Catbot is ready.");

}

void loop() {

unsigned int cmCenter = MAX_DISTANCE;

unsigned int cmLeft = MAX_DISTANCE;

unsigned int cmRight = MAX_DISTANCE;

HeadCenter();

cmCenter = GetSonar();

if (cmCenter < Min_DISTANCE) {

HeadRight();

cmRight = GetSonar();

HeadCenter();

if (cmRight > Min_DISTANCE) {

TurnRight(5, 50); // 5 step right side

} else {

HeadLeft();

cmLeft = GetSonar();

HeadCenter();

if (cmLeft > Min_DISTANCE) {

TurnLeft(5, 50); // 5 step left side

}

} else {

int nSteps = cmCenter / 5;

if (nSteps > 5) {

nSteps = 5;

}

else {

nSteps = 1;

}

Serial.print("Steps <");

Serial.print(nSteps);

Serial.println(">");

for (int n = 0; n < nSteps; n++) {

Forward(1,50);

}

int GetSonar() {

unsigned int uS = sonar.ping(); // Send ping, get ping time in microseconds (uS).

Serial.print("Ping: ");

Serial.print(uS / US_ROUNDTRIP_CM); // Convert ping time to distance and print result (0 = outside set distance range, no ping echo)

Serial.println("cm");

return uS / US_ROUNDTRIP_CM;

}

void CenterServos() {

Lleg.write(LLcenter); // tell servo to go to position in variable 'center'

Rleg.write(RLcenter); // tell servo to go to position in variable 'center'

Lfoot.write(LFcenter); // tell servo to go to position in variable 'center'

Rfoot.write(RFcenter); // tell servo to go to position in variable 'center'

Head.write(Hcenter); // tell servo to go to position in variable 'center'

delay(1000); // waits 100ms for the servos to reach the position

}

Видео, демонстрирующее работу проекта

Источник статьи

Проектирование и сборка двуногого робота

Компоненты, необходимые для сборки робота

Сборка двуногого робота

Схема проекта

Объяснение кода программы

Заключение

Исходный код программы (скетча)

Видео, демонстрирующее работу проекта

Похожие статьи

Добавить комментарий Отменить ответ

Добавить комментарий