Kako napraviti cvijeće iz salvete

Mi prikupljamo i snage pokrenuti proračuna heksapoda

Izostavljanje rozkazni o tome kako sam došao na ideju da se heksapoda graditi (što je tona videa na YouTube), idite izravno na detalje procesa odabira. Bio je siječanj 2012. godine. Ja samo znam što želim od mog posla i što - nema. Volim:

da je svaka noga bila 3 stupnja slobode - 3dof (3 dimenzije slobode), kao što je lakše opciju 2dof - čini takav osjećaj insekata i 4dof - jednom, 3dof i tako omogućuje da se slobodno kreću vrh stopala u 3D prostoru;
6 metara. Opet, to nije 4 (ako je nespretno robot skokova), ali ne 8 kao pauka koji su pretjerano;
mala veličina;
jeftini po trošku;
s najmanje odbora i veza.

Korak 1, Prvo, naravno, morali izabrati matičnu ploču za dijete. Mnogi dobro i loše vrijeme za čitanje vrijeme Arduino. No, na njega i gledala kao glavna opcija. Solder sama kontroler - nije bilo vremena i uzeti više naprednih ploču s ARM procesora, primjerice - to je skupo, i shvatiti kako njihove programe, kako raditi s PWM nalazima, itd - duge. Arduyna: IDE pokrenut, napedalyl broj, upload pritisnuo - a Pozdrav, imate ga treptati. Beauty! )
Isprva sam počeo gledati na Arduino mega i klonova, pa PWM izlaza koji mogu biti kontrolirani servo im je dosta. Ne zaboravite da 3dof heksapoda potrebno 3 * 6 = 18 kmetova i upravljanje komponenta kanala. Ali onda sam pronašao pravi Yazz među Arduino Mega zadužen za Dagu, poziv Crvenog Natrag Spider kontroler. Ovdje je na ebay.
Ona nudi svim svojim izlazima kao gotove 3-pin (zemljište, hranu, ton), a otopina hrane. Snaga Controller stabilizirala, a priključak dvyhlov što je (UPD: Ne kako, ali i stabilizirana 5 volti i navodno riješiti s Power kontroler kao smetnje s kontrolerom 18 istodobnih kmetovi ne bi.). To omogućuje datoteka na terminalu 7-30 volti hrane dovoljno snage (Eee PC upitnik od 901 do 12V i 3A - bilo je dovoljno za sve 18 servo zujanje), a ne šalio sa odvojenim napajanjem i logike dvyhlov. Također, to će u budućnosti je lako staviti na ovo čudovište paket Li-Po bateriju 7,4 volti. A uz sve to, programska točka gledišta - to je čest arduyinov mega-popustljiv softver i lybamy i željeza (osim shyldov, montiran izravno na izvornim mega - oni neće raditi). No cijena je viša nego čak i izvorne Mega, ali i sve druge profesionalce ga nadilazi.
Stupanj 2, Sljedeći Servos. Na ebay mikro servo Pitajte ih puno drugačija. Uzeo sam najmoćniji od najmanjih i najjeftinije, 9 grama težine, plastični zupčanik. Ako se uzme puno gdje se slanje serije - je jeftinije. Uzeo sam 3 paketi 6 Čini se da se dogodilo manje od 2 dolara komad. Ja ću vam reći da ne žalim proveo više i uzeti servo s metalnim zupčanicima i kugličnim ležajevima. Ove plastike su vrlo primjetna reakciju, a karakterističan škripanje kada silu prilikom preskače zupčanici. Zbog zatezanje - kinematika prilično teško prilagoditi točno (kao što je obično najteže ispostavilo).
To je sve što sam naredio, dostava je to učinio oko 100 dolara. Baterije i odašiljači / prijemnici za praćenje i radyoupravlyaemosty - ostavio za kasnije. Budući da radio-upravljani stroj imam, a ne pitam se što me stvarno zanima - to je noge! Video ići glatko heksapodov na YouTube - Gledao sam ga fascinira, pogledao, i svaki put suze kotrljale niz obraze, i uguši sam teško disanje "Želim! ". Ne bih zatražiti gotov komad, a ja želim učiniti najviše bilo je!
Dok čekaju red glasio obrazovanih ljudi animiraju svoje kreacije. Naravno, odmah pojavile inverzni kinematike. Ako kažeš jednostavno i izravno o sharnytnыe "udova", izravan kinematike - ovo je mjesto gdje ulaz podnio uglovima zglobove, a izlaz imamo model ud u prostoru, koordinate krajnjih točaka ud. Inverzne kinematike je - očito u suprotnosti - ulaz dobila koordinate krajnjih točaka ud, gdje trebamo doći, a izlazna smo dobili kutove koje je potrebno obratiti šarke da to postigne. Servo samo dobiti ulaznog kutnog položaja u kojem im je potrebno da se vrate (jedan signal žice kodiran PWM / PWM).
Korak 3, Počeo sam s, koji je pročitao, mislim kroz provedbu IC. No, ubrzo je došao osjećaj da je moj slučaj je previše složen. A što je težak za implementaciju i računski vrlo teško - Izračun je iterativan. I ja imam 6 nogu, od kojih svaki treba smatrati IC, a ne samo vrlo pametna 16Mhts Arhitektura AVR. No, samo 3 stupnja slobode. A lako pogoditi da proizvoljna točka u dotyahuvannya "može doći samo na jedan način. Odluka je sazrio u mojoj glavi.
No, onda je došao veljači i parcela - jedan od Kine, drugog UK. Prva stvar koju sam obično samo pohravsya Obratite arduyinov - pomorhal popylykal LED i zvučnik spojen tamo. Tada je počeo stvarni provedbu IC, u žlijezde. Ono što je on sagradio prototip metara od otpadnog materijala (relativno blagi plastmasska da je lako rezati škarama, vijaka i priloga - sve od setove aktuatore). To Terminator nogu osiguran izravno na brodu arduynы. Možete uzeti u obzir kako je proračun napravljen zglobova.

Pomyluvavsya ovaj slučaj i pomriyav da li sam se temelji ovaj rad u budućnosti spayayu Terminatora, koji objavljuje rat na čovječanstvo, a kasnije sa John Connor Schwarzenegger se vraća mi ovdje u prošlosti i da će odabrati ovo prototip i njegovu rasplavyat u Orodruyne. No, nitko nije vratio, ništa oduzeto, a ja sam otišao na tiho.
Korak 4, Utvrđeno je da je IR ne treba se bojati, u mom slučaju to se svelo na trivijalan geometrije, trigonometrije. Lakše je podnijeti zahtjev za zglobove, okrenuo Wikipediji i poštovan od insekata. Oni imaju posebne nazive za tijelo:

Ruski također ima vrlo zanimljivih imena za to, ali "posuda", "vertluh", "nogu", itd, dok je u kodu nije mi dopustiti da spavati. Tako sam 3 udova i relevantno ime servo dopust Coxa, bedrena kost, Tibia. Od prototipa noge gore pokazuje da čak ne moraju coxa odvojene dijelove. To je samo dva servo vezan elastične trake. Femur - provodi trake od plastike, koje su obje strane su montirana poluge kmetova. Dakle, posljednji preostali servodvyzhok - početak tibije, proširiti na kojem je pobjegao komad plastike.
Korak 5, Pokrenut je urednik, a ne mudstvuya stvorio file Leg.h, i to u klasi nogu. A hrpa pomoćnog Mutija. Pretpostavimo da postoji točka u svemiru (ax, ay, az), koja bi trebala doći. U gornjem prikazu izgleda ovako:

Slika odmah sam pokazala način izračuna prvi kut - kut rotacije servo, kontrolirati Coxa, koji se vrti cijeli ud u horizontalnoj ravnini. Dijagram je odmah označena crvenim varijabli korištenih u kodu (ne sve). Ne vrlo matematički, ali ugodno. Očito je da smo zainteresirani kutak je elementarno. Prvo primaryCoxaAngle - samo je kut (0;) na osi X (ekvivalent ugla u polarnim koordinatama). No, dijagram pokazuje da, iako sama nogu - ne raspalozhena u ovom trenutku. Razlog je u tome što os rotacije coxa nije "postroje" - ne znam kako da to kažem ispravno. Ne u ravnini u kojoj rotirajući zglob, a drugi je 2 metra savjet, ovdje. To se lako može nadoknaditi, obzirom additionalCoxaAngle (kao što smatra - čak utruzhdayus zaustaviti, jer su još uvijek u školi, zar ne?).
Zajedno, mi smo prvi dio koda, ova metoda utroba REACH (točka & Odr):

 plutaju hDist = sqrt (sqr (dest.x - _cStart.x) + sqr (dest.y - _cStart.y));
 plutaju additionalCoxaAngle = hDist == 0.0? DONT_MOVE
 : Asin (_cFemurOffset / hDist);
 plutaju primaryCoxaAngle = polarAngle (dest.x - _cStart.x, dest.y - _cStart.y, _thirdQuarterFix);
 plutaju cAngle = hDist == 0.0? DONT_MOVE
 : PrimaryCoxaAngle - additionalCoxaAngle - _cStartAngle;

Ovdje odred - to je točka u kojoj nazho drag, _cStart - koordinate hardvera (i središte vrtnje) coxa, u hDist razmotriti udaljenost od _cStart Odred u horizontalnoj ravnini. DONT_MOVE - to je samo zastavu, što znači da je coxa nije nigdje trebaju okrenuti i ostaviti trenutni položaj (kao što je odred - negdje na samoj osi rotacije coxa - Rijetko, ali se događa). Ovdje cAngle - ovo je kutak u kojem želite servo će odstupiti od svoje izvorne kutom (što je u sredini svog operativnog raspona). To se može vidjeti da je yuzaetsya _cStartAngle - je kut u prostoru, koji se vratio servo devoltu, tijekom instalacije. O _thirdQuarterFix ti kasnije ako ne zaboravi.
Korak 6, Tada se stvari čak i lakše. Mi samo trebate pogledati na spomenutom avion "postroje":

Dakle, problem je iznenada smanjio za pronalaženje sjecište 2 krugovima. Jedan - na mjestu gdje "rastu" naš femura, drugi - točka u kojoj moramo doći (2D lokalne koordinate). Polumjeri kružnica - duljina femura i tibije, respektivno. Ako su krugovi sijeku u jednoj od 2 boda može se staviti joint. Mi uvijek izabrati vrh na "koljena" u čudovišta su savijena prema gore, a ne dolje. Ako se ne poklapaju - to nije dotyanemsya do ciljne točke. Malo code, prebaciti na avion je jednostavno samo par zamki je uzeti u obzir i dokumentirano u komentarima da nisam zbunjen zatim ispitivanje kod. Radi jednostavnosti, u ovom lokalni koordinatni "avion do" Izabrao sam podrijetlo točku u kojoj raste femur:

  // Prelazak na lokalnoj Coxa-femura ciljanoj koordinatni sustav
 // Napomena slučaj kada hDist<= _cfemuroffset.="" this="" is="" for="" the="" blind="">
 // Mi nikada ne možemo doći do točke da je bliže _cStart onda
 // Spužvastog femura pomak (_fStartFarOffset)
 plutaju localDestX = hDist sqr (_fLength + _tLenght))
 {
 log ("ne mogu doći!");
 return false;
}

Korak 7, Sada localDestX i localDestY - koordinate ciljne točke. Sve što ostaje - naći raskrižja krugovima centered na (00) i (localDestX, localDestY), a radijus _fLength i _tLength (odnosno duljina i duljina bedrene kosti potkoljenice). S ovog studenta i uspjeti, ali sam priznati da postoji mnogo pogrešaka da provjerite za sebe i svatko se može učiniti kako bi provjerili kakva glupa formula, ostavljajući posla koji se jasno razzhovana to osnovna geometrijska problem:

  // Nađi joint kao krug sijeku (jednadžbe iz http://e-maxx.ru/algo/circles_intersection & http://e-maxx.ru/algo/circle_line_intersection)
 float = -2 * localDestX;
 plutaju B = -2 * localDestY;
 plutaju C = sqr (localDestX) + sqr (localDestY) + sqr (_fLength) - sqr (_tLenght);
 float X0 = -A * C / (sqr (A) + sqr (B));
 plutaju Y0 = -B * C / (sqr (A) + sqr (B));
 plutaju D = sqrt (sqr (_fLength) - (sqr (C) / (sqr (A) + sqr (B))));
 plutaju mult = sqrt (sqr (D) / (sqr (A) + sqr (B)));
 float sjekira, ay, bx, by;
 ax = X0 + B * mult;
 bx = X0 - B * mult;
 ay = Y0 - * mult;
 by = Y0 + A * mult;
 // Odaberite rješenje na vrhu kao joint
 plutaju jointLocalX = (ax & gt; bx)? axe: BX;
 plutaju jointLocalY = (ax & gt; bx)? ay: by;

Sve je još uvijek malo primljenih koordinata za izračunavanje odgovarajuće kutove za femura i tibije kmetovima:

  plutaju primaryFemurAngle = polarAngle (jointLocalX, jointLocalY, false);
 plutaju fAngle = primaryFemurAngle - _fStartAngle;
 plutaju primaryTibiaAngle = polarAngle (localDestX - jointLocalX, localDestY - jointLocalY, false);
 plutaju zaplet = (primaryTibiaAngle - fAngle) - _tStartAngle;

Korak 8, Opet эlementarschyna - kutne koordinate sve. Nadam se imenovanje varijabli već trebalo biti jasno, na primjer, _fStartAngle - to bedrenoj kosti početi kut, kut na kojem femura je usmjeren prema zadanim postavkama. A metoda doseg posljednja linija () (on je rekao da ode i mahnuo):

premjestiti (cAngle, fAngle, zaplet);

Metoda potez izravno piše servo. U stvari, to čak i tada je morao dodati sve i svašta za zaštitu od loših kutova (koji servo ne može vratiti, ali će pokušati), kao i druge noge koje su zarkalno i / ili poslati na drugoj strani. No, dok god radimo samo s jednom šapom.
Korak 9, Ovi dijelovi - to je konačni broj, što je daleko od savršenog, a to svakako može biti značajno poboljšana. Ali to radi! Nikad ne ode za high-škola geometrija, trigonometrija, imamo provodi polnofunktsyonalnuyu ynversnuyu kinematike za 3dof noge! Da, a dobili smo rješenje odmah, u jednoj iteraciji. Da bi se sve to raditi, noga morala biti pažljivo mjeriti i konfigurirati klasa podatke dobivene. uključujući kuta da je većina teško mjeriti u gotovom proizvodu. Možda, ako avtokad projekt i napraviti nešto lijepo učini - to će biti lakše uz mjerenje kutova, ali nisam imala vremena ili želje da se bave ovim emocijama.
Veljača je tek počela, a video noga je već učinjeno. Za testiranje IC, sam nogu opisuju sve vrste figura u prostoru (morate stalno aktiviraju doseg, izbjegavajući točku na pravokutnik ili krug kôd glup i dosadan, pa nemojte citat (i gotovih eksperimente radi praćenja primitive, imam Općenito vypylyav)):

Korak 10, Tada je morao završiti igru s ovim proizvodom na jednoj nozi nije uprыhaesh (iako je to robot bi jako zanimljivo). Ali moram heksapod. Otišao sam tražiti najbližoj buvljak pleksiglasa. Pronađeno 2 različita komada - jedan 3 mm debljine (samo za tijelo, pomislio sam), drugi 2 mm i plava (drugi udovi, kako bi se slagala servo). U nekoliko tjedana sam isklesana noći učiniti nešto s njom. On je napravio skicu na papiru. Pokušali na - kao da je sve u redu, onda je slučaj za pila za metal.

Korak 11, I ovdje je, u inozemstvo čudovište shestylapoe. Kad sam testirati jednu nogu, imao sam taj što na neki način ostavio upitnike o vanjskim vijcima. Dosta. Ali hraniti 6 metara od njega bio je previše zastrašujuće. Dakle, neko vrijeme sam objesio ruke, misleći da ću morati dobiti više odgovarajući upitnik. No, ispostavilo se puno lakše, što sam spomenuo ranije - došao iz upitnika Eee PC 901. Pa fino.
Stupanj 12, Uspostaviti rad 6 metara pokazalo je teže nego pisati jednom nogom motor. Pola noge su zrcalne slike na drugu. Uz sve usmjerene u različitim smjerovima. U općem konfyhuryroval nalashtovuvav i ja smo jako dugo, i to ne bilo vrlo inspirativno, tako da novac nije bio prikladan za podešavanje, maksimalno sam mogao očekivati - u zaključku loša serijski. I to je radio u redu s osnovnim * .ino datoteke, povezani Leg.h - nisam vidio stavku. Imala štake za loša (facepalm). Na kraju otrefaktoryu. I ovdje je proljeće došlo velosezon otvorena je u punoj snazi, i dao sam vaš ljubimac u slučaju shestylapoho. Dakle, prošlo ljeto i jesen topline.
Stupanj 13, No, kiša je došao, bilo je hladno i heksapod je izvađen. Uspostavljeni su mu stopala, uključujući i isto je uveden _thirdQuarterFix obračunsko funkcija polarAngle. Problem je da je 2 metra (lijevi srednji i stražnji lijevi) preselio, tako da većinu vremena bili u III tromjesečju:

PolarAngle bio sam naivan - ispostavilo ugla pi-pi na, na osi X. A ako ponekad jedan od tih 2 noge morao vratiti u II-II kvartal, vrijednost polarAngle skočio od Pi do Pi koja je zapravo imala negativan utjecaj na daljnji izračun. Pofyksyl štaka - za ove 2 noge polarAngle smatra "drugačije". Sramota, sramota me kod, ali cijeli je projekt - dokaz koncepta, jedina svrha koja - ne samo shvatiti, ja mogu naplatiti realno heksapoda kreće ili ne. Dakle, broj bi trebao raditi, i sada. A onda refactor - pererefaktorynh.
Cope s 3. tromjesečju, počeo pedala korak uzoraka. Za ovu klasu uveo u točki Leg defaultu, koji je, u kojoj je noga u kojoj je rad tiho i glatko. Ova točka može tyuninhuvaty, važno sve noge bile na istom koordinatnom z (s nogama zapravo fizički bili na istoj ravnini, noga je i dalje vrlo niska razina tuneRestAngles ()). A u istom koordinatnom Z, oni mogu kretati proizvoljno. Gotovo - jer raspon gibanja nije beskonačna, a da zauzvrat neće ići dalje od ovog dyapazoda - zadani položaj noge pokušavaju staviti negdje na sredini tog raspona.
Stupanj 14, Kod nije u tekstu citat, to je previše osnovni i ja ću donijeti kraj link na punu verziju svih sortsa - u isto vrijeme naučiti koristiti github.
Slijed izabrao jednostavan korak - 3 noge na zemlji, 3 - u zraku preuređene. Dakle, koordinate noge na zadane pozicije - može se podijeliti u 2 skupine. Za te dvije skupine I i provertav korak u ciklusu (vidi igrani hoda () u Buggy.ino). I na kraju, svaka noga izračunata koordinirati svoje individualne, na temelju svog zadano mjesto.
I on je otišao! No, do sada naprijed. Na nogama je nosio gumene bendova na krivu kliznuo na linoleum. Požurio sam da ga pucati na video pokazati prijateljima.

Korak 15, Do ognjištu i, naravno, daleko.