Mein erster Hexapod (30cm, 400Gramm)! Beine mal anders...

[Hiedi]

Hallo,
mein Name ist Fritz und ich möchte mit diesem Post meinen ersten Hexapod vorstellen.
Mein naiver Plan war möglichst schlanke naturgetreue Beine zu bauen, mit all den damit verbundenen Problemen...
Nach vielen Rückschlägen und einer gefühlten Bauzeit von 10 Jahren konnten wir, denke ich, vorzeigbare Ergebnisse verbuchen!

tech. Daten:

Durchmesser Grundstellung: 30cm
Gewicht: 400g
18 Micro-Servos Hitec: 6x HS65-HB, 6x HS56-HB, 6xHS-55
Kugellager: 36
Board: Arduino Mega 2560 + USB Host-Shield 2.0 + BT-Stick
PS3-Controller
Akku: 2S Lipo 450mAh

Frame und Servohalter sind aus Baumarkt Aluwinkel. Viel sägen, feilen und jede Meng M1,6 Gewinde geschnitten.
Die Beine sind aus 3 bzw 1,8mm Kohlefaserstäben.

aber Bilder sagen mehr als Worte:
https://www.dropbox.com/sh/qage5l1k37lnydy/yagaI0C28c

Erste Gehversuche mit variabler Geschwindigkeit, Schrittweite und Höhe.
https://www.dropbox.com/s/nrpljflglpd41i2/DSC06443.JPG
http://www.youtube.com/watch?v=vpqY4g7j7zc

in Arbeit:
- weitere Laufalgorithmen Programmieren
- Auftrittskräfte messen und verarbeiten
- Lageerkennung mit Beschleunigungssensor und Gyro (LIS3DH mit I2C bereits implementiert incl. Code, gyro in Arbeit)
- Ultaschallsensor

[HeXPloreR]

Hey, "Spinni" sieht wirklich klasse aus.

Besonders gut finde ich die Lösung mit der Auslagerung der Hüftservos zur Seite. Und das platzieren des Unterschenkelservos am freigewordenen Platz in der Hüfte.

Super geleistete arbeit.

Was ist das da für ein Display? Gibt es das zu kaufen (für Arduino)?
Der Controller interesiert mich auch?

[Hiedi]

Hallo Hexplorer,
das Display stammt aus einem Aladin e-token (Schrottkiste auf Arbeit). Also leider kein Standardzubehör aber dafür schön klein und HD44780 kompatibel.
Der Controller ist ein ganz normaler Bluethooth PS3 Controller mit dem besagten USB-Hostshield 2.0 => http://www.circuitsathome.com/mcu/sony-ps3-controller-support-added-to-usb-host-library
Gruß Fritz

[HeXPloreR]

Vielen Dank

[oberallgeier]

... Was ist das da für ein Display? Gibt es das zu kaufen (für Arduino) ...Wegen der vermutlich schlechten Verfügbarkeit von Hiedis Schrottkiste auf Arbeit hier der Hinweis auf ein ähnliches, geringfügig grösseres Display 2x8 für 0,95 !!. (http://www.pollin.de/shop/dt/NzczOTc4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Displays/LCD_Modul_C0802_04.html) Hab ich selbst grad eingekauft, Papierflachkabel abgelötet, Standardflachkabel dran, meine übliche Steckerbelegung auf 2x5-Buchsenstecker, 1k-10k-Kontrast - - und läuft primstens.

@HeXPloreRPS: danke für den Hinweis auf die CMUcam4.

[malthy]

Hallo Fritz!

Toll! Endlich mal ein Hexapode mit einer anderen als der "üblichen" Beinkonstruktion! Wie willst du die Kräfte beim Auftreten messen? Über einen speziellen Sensor im Fuß oder einfach über die Servoströme?

Gruß
Malte

[Christian H]

Hallo Hiedi,

steinstark! Ist ja richtig gruselig mit den spindeldürren Beinen. Die Beinen haben die passende Steifigkeit für einen schönen Wackeleffekt.

Viele Grüße

Christian

[piggituX]

Hi Hiedi,

echt schnicke dein Spinni, gefällt mir :).. bin auf weiteres gespannt,

grüsse
thom

[robin]

Schöne hexa, aber wie willst du bei dem gewackel etwas vernünftiges mit dem Beschleunigungssensor messen?

[Hiedi]

Hallo Leute,
danke für die vielen Kommentare!
Das macht Lust weiter an Spinni zu arbeiten, doch momentan muss ich leider an meiner Bachelorthesis schreiben und hab kaum Zeit für Spinni… :-(.

@malthy: geplant ist die Messung der Ströme. Dafür sind auch schon Vorwiderstände in der Servoversorgung eingebaut. In wieweit sich daraus verwertbare Werte erzeugen lassen, lasse ich mich überraschen.

@robin: ich denke, dass ich das Gewackel noch reduzieren kann. Als erstes habe ich schon einige Ideen um die Beine noch etwas zu verstärken und außerdem ist der Laufalgorithmus noch nicht optimal. Es wird nur eine lineare Bewegung mit abruptem Stoppen ausgeführt, die das ganze System aufschwingt. Ich wollte die ganze Mathematik verstehen und habe alles von Null selber programmiert. Da gibt es sicher noch einige Stellen die optimierung bedürfen!
Weiterhin ist das Stehenbleiben auf drei Beinen auch eher suboptimal.

Nach meinem Halbwissen über Lageerkennung in Verbindung mit Beschleunigungssensor und Gyro sollte das Gewackel jedoch kaum Auswirkungen haben. Oder doch?

Naja, ich denke durch meine eigenwillige Konstruktion kommen noch eine Menge Probleme auf mich zu!

Gruß
Fritz

[Hiedi]

Hallo,
hier ein kleiner Zwischenbericht zur Lageerkennung von Spinni.

Da ich in meiner Handy-Bastelkiste noch ein defektes Samsung Galaxy S2 hatte, dachte ich mir da muss doch was brauchbares drauf sein!
Also mal etwas genauer hingeschaut und mit Hilfe von Google die Sensoren ausfindig gemacht.

L3G4200D: 3-axes digital output gyroscope
LIS3DH: 3-axes digital accelerometer

Feine Sache und beide mit FIFO...

Hier meine Quick and Dirty Implementierung der Sensoren auf dem Mega-Testboard.
Ansteuerung über I2C mit Pegelanpassung.
Links: Rohdaten von Beschleunigungssensor und Gyro,
Rechts: die errechneten Winkel.

2582725828

Implementiert ist eine Sensor-Fusion mittels Komplementärfilter. Nach anfänglichen Problemen funktioniert er jetzt ganz gut:-). Danke für die vielen hilfreichen Beiträge im Sensor-Board!

Jetzt fehlt nur noch das Magnetometer um den Drift der z-Achse zu kompensieren.
Gruß
Hiedi

Nachtrag:
Magnetometer vom SG-2 gefunden!
AK8975C: 14-pin WL-CSP (BGA): 2.0 mm × 2.0 mm × 0.6 mm
Wird nicht einfach, da muss wohl ein Stück Platine mit :-).

[hbquax]

Super, gefällt mir!