4족 보행 로봇 기초 조립.

4족 보행 로봇 제작 시작.

간단한 스펙

모터 : HS-311 서보 - 8EA
프레임 : 1.2T 알루미늄
MCU : ATMEGA16

1. 모터
HS-311은 일반서보 중에서 가장 저렴한 모델이다.(더싸고 토크가 더 큰 중국산 서보 모터가 있다는데 난 못 봤음)
토크가 대충 3kg 정도이다.
게다가 아날로그 서보이므로 PWM 신호가 계속 전달되지 않으면 모터에 토크가 풀려서 쓰러지게 된다.

검색을 하다보면 4족보행 로봇을 만드는 경우에도 HS-311이 토크가 부족해서 제대로 서있지 못한다는 글들이 있다. 프레임이 엄청나게 길거나 엄청나게 큰 로봇이 아니라면,
프레임, 서보, MCU(회로부), 배터리 다 해도 4족 로봇의 경우 충분히 똑바로 설수 있다.

http://maxpulse.tistory.com/61  -> HS-311 10개로 2족 로봇을 만든 것이다. 비록 하반신 뿐이지만,
배터리까지 전부 싣고도 충분히 잘 움직인다.

이럼에도 4족 로봇에서 토크가 부족하다는 이야기를 하는 경우는 로봇의 형태가 너무 크거나,
PWM 신호가 중간에 끊어지는 경우이기 때문이라고 본다.
HS-311의 경우 20hz 정도로 PWM 펄스를 주어야 한다고 Datasheet에 나와있던거 같다.

나중에 기회가 되면 4족 로봇 위에 무게추 올려놓고 얼마나 버티는지 실험해봐야겠다.
하여간 일반적인 4족 로봇이라면 HS-311로도 토크는 충분하다.

그리고 무슨 서보모터든, 로봇 전용이 아니라면 RC(무선모형) 전문점에서 사는게 훨씬 싸다.

2. 프레임
사실 서보모터는 원래 용도가 RC 이기 때문에 로봇을 만들기에는 적당하지 않다.
그래서 요새 2족 로봇이 유행하면서 새로운 형태의 서보모터가 나오고 있는것인데
무척 비싸므로, 나같은 헝그리 개발자들은 좀 아깝다. 특히 4족 로봇에 기십만원짜리 모터를 쓰기에는..

일반 서보의 경우 대신 고정하기가 어려운데 그래서 서보모터를 다른 부속으로 감싸서 사용하게 된다.
사진(특히 땅에 닿는 다리부분)을 보면 서보 바깥을 고정하는 알루미늄 판과, 거기에 연결된 ㄷ자 판으로 구성된다.
일반 서보는 축이 한쪽에만 있으므로, 한쪽에만 고정하면 비틀리는 힘이 작용하여 서보축에 무리를 주게 되므로,
서보에 케이스를 씌워서 축을 하나더 만들어주었다고 생각하면 된다.

요런걸 요새는 "서보브라켓" 이라고 부르면서 팔기도 하는데 가격이 개당 2만원 이상.
잘 검색이 안되는데 알아서 찾으시길.
아니면 4족 로봇 정도에서는 어떻게든 비슷한 형태로 만들면 굴리는데는 문제가 없으니 시간이 많다면 직접 만드는것도..

3.MCU
ATMEGA16이다. 그냥 쓰던데로 AVR을 써야겠고, 대충 적당한 가격이고 PCB도 작은거 같아서 구입했다.
예전에 AVR128 이런건 포트가 엄청많아서 아무데나 잡아서 쓰면 됐었는데
지금은 시리얼통신이나 인터럽트 핀들을 피해서 쓰려니 좀 귀찮기는 한데 AVR계열은 속도는 거의 같다고 생각되므로 큰 문제는 없다.
 

위 사진은 실제로 프로그램에서 PWM 신호를 출력하여 로봇을 세운 부분이다.
일단은 모든 서보를 중간위치에 오도록 하여 서보의 각도를 어느정도 일치시킨다.
맨 위 사진을 보면 몇군데 다리의 각도가 눈에 띄게 다른데 가능한 일치하도록 기구적으로 교정하였다.
물론 프로그램에서 해도 차이는 없지만(어차피 180도의 각도를 모두 쓰지는 않으므로.)
어느정도는 맞추고 시작하는것이 좋다.