)
)
Hexapod) Robot)
)
)
)
)
Dalhousie) Mechanical) Engineering)
Senior) Year) Design) Team) 2)
)
)
To)
Dalhousie) University)
Mechanical) Engineering) Department)
)
)
)
)
December) 1,) 2008)
Rene) d Entremont)
Brett) MacDonald)
Leslie) Ssebazza)
Seth) Stoddart
ii)
)
Abstract)
The) Hexapod) Walking) Robot) designed) by) Group#2) is) in) the) end) stages) of) design.) A) final) iteration)
of) chassis) and) leg) design) has) been) selected,) and) is) such) that) walking) speed) is) maximized.) Prior)
designs) have) been) discarded) based) on) complexity) or) physical) motion) limitations.) Prototypes)
have) been) both) physically) and) virtually) (Matlab) Simulink)) constructed) with) success) in) order) to)
demonstrate) proof) of) concept.) Current) programming) is) able) to) produce) a) single) step,) using) the)
desired) tripod) gait,) for) one) leg) only.) This) program) has) been) used) to) make) the) physical) prototype)
move) in) the) stepping) motion.) The) basic) positioning) code) has) been) written) and) is) ready) to) enter)
the) motion) planning) stage.) Aspects) of) the) project) still) to) be) completed) include) manufacturing)
and) assembly) as) well) as) communication) between) the) full) driving) programs) and) the) Hexapod.)
These) will) be) finished) in) the) coming) term.)
iii)
)
)
Table) of) Contents)
Abstract........................................................................................................................................... ii)
Table) of) Contents............................................................................................................................iii)
List) of) Figures ..................................................................................................................................vi)
List) of) Tables ...................................................................................................................................vi)
1) Introduction ............................................................................................................................ 1)
1.1) Background...................................................................................................................... 1)
1.2) Project) Description .......................................................................................................... 1)
2) Design) Requirements.............................................................................................................. 3)
2.1) Primary ............................................................................................................................ 3)
2.1.1) Design...................................................................................................................... 3)
2.1.2) Mobility................................................................................................................... 3)
2.2) Secondary ........................................................................................................................ 4)
3) Design) Alternatives ................................................................................................................. 5)
3.1) Alternative) 1:) Mobility)  ) Spider,) Outboard) Rotate .......................................................... 5)
3.2) Alternative) 2:) Smooth ) Central) Suspension) Pivot............................................................ 5)
3.3) Alternative) 3:) Fast ) Central) Rotation,) No) Suspension ..................................................... 6)
3.4) Design) Selection .............................................................................................................. 7)
4) Design) Refinements ................................................................................................................ 9)
4.1) Securing) Servo) Motors .................................................................................................... 9)
4.2) Suspension) and) Grip...................................................................................................... 10)
4.3) Rapid) Prototype............................................................................................................. 11)
5) Final) Design........................................................................................................................... 12)
5.1) Overview........................................................................................................................ 12)
5.2) Frame............................................................................................................................. 12)
5.2.1) Description............................................................................................................ 12)
5.2.2) Fabrication ............................................................................................................ 13)
5.2.3) To) Be) Determined ................................................................................................. 13)
5.3) Legs................................................................................................................................ 13)
iv)
)
5.3.1) Description............................................................................................................ 13)
5.3.2) Fabrication ............................................................................................................ 15)
5.3.3) To) Be) Determined .....................................................Error!) Bookmark) not) defined.)
5.4) Control) Hardware .......................................................................................................... 15)
5.4.1) Description............................................................................................................ 15)
5.4.2) Fabrication ............................................................................................................ 16)
5.4.3) To) Be) Determined ................................................................................................. 16)
5.5) Control) Software ........................................................................................................... 16)
5.5.1) Motion) Planning.................................................................................................... 16)
5.5.2) Conversion ............................................................................................................ 17)
5.5.3) Communication..................................................................................................... 18)
6) Testing................................................................................................................................... 19)
6.1) Finite) Element) Analysis) (FEA) ........................................................................................ 19)
6.1.1) Model) Description................................................................................................. 19)
6.1.2) Results................................................................................................................... 19)
6.2) Hexapod) Motion) Simulations ........................................................................................ 20)
6.2.1) Simulink................................................................................................................. 20)
6.2.2) Virtual) Reality) Toolbox.......................................................................................... 21)
6.3) Working) Leg................................................................................................................... 22)
6.3.1) Mechanical............................................................................................................ 22)
6.3.2) Hardware .............................................................................................................. 22)
6.3.3) Software................................................................................................................ 22)
7) Project) Status........................................................................................................................ 24)
7.1) Progress ......................................................................................................................... 24)
7.2) Technician) Time............................................................................................................. 24)
8) Budget................................................................................................................................... 25)
9) Conclusion) and) Recommendations....................................................................................... 27)
Appendix) A:) 2) DOF) Inverse) Kinematic) MATLAB) program ............................................................. 28)
Appendix) B:) Angles) to) Registry) Format) Converter) Code .............................................................. 30)
Appendix) C:) Winter) Term) Gantt) Chart.......................................................................................... 31)
Appendix) D:) Simulink) Gait ............................................................................................................ 33)
Appendix) E:) Fabrication) Drawings ................................................................................................ 35)
v)
)
)
vi)
)
)
List) of) Figures)
FIGURE) 1:) OUTBOARD) MOUNTED) LEG) ASSEMBLY...................................................................................................... 5)
FIGURE) 2:) CENTRAL) PIVOTING) LEGS) ASSEMBLY ......................................................................................................... 5)
FIGURE) 3:) LEG) OF) THE) INBOARD) MOUNTED) CONFIGURATION ...................................................................................... 6)
FIGURE) 4:) INBOARD) MOUNTED) LEG) ASSEMBLY ......................................................................................................... 7)
FIGURE) 5:) SELECTED) DESIGN) WITH) LEG) AND) BODY) WEIGHT) CONSIDERATIONS .................................................................. 9)
FIGURE) 6:) REFINED) LEG) ASSEMBLY,) USING) ALL) FOUR) BOLT) HOLES. .............................................................................. 10)
FIGURE) 7:) SPRING) RATED) SHOCK) ABSORBERS) (HTTP://WWW.MCMASTER.COM/CATALOG/114/GFX/LARGE/3740KC1L.GIF). 10)
FIGURE) 8:) NEOPRENE) BUMPER) (HTTP://WWW.MCMASTER.COM) .............................................................................. 11)
FIGURE) 9) :) FINAL) DESIGN) OF) HEXAPOD) ROBOT ....................................................................................................... 12)
FIGURE) 10) :) BOTTOM) VIEW) OF) FRAME) ASSEMBLY ................................................................................................... 13)
FIGURE) 11) :) LEG) ASSEMBLY................................................................................................................................. 14)
FIGURE) 12) :) THREE) LEG) SECTIONS,) NAMED) AS) THE)  FIRST,) SECOND) AND) THIRD) LEG) SECTIONS ) (LEFT) TO) RIGHT).................. 15)
FIGURE) 13:) VON MISES) STRESS) OF) THE) FIRST) BAR) LINKAGE ...................................................................................... 20)
FIGURE) 14:) BLOCK) DIAGRAM) REPRESENTATION) OF) A) DIFFERENTIAL) MECHANICAL) SYSTEM ................................................ 21)
List) of) Tables)
TABLE) 1:) ) WEIGHTED) COMPARISON) TABLE ............................................................................................................... 7)
TABLE) 2:) SERVO) SPECIFICATIONS) SUMMARY ............................................................................................................. 8)
TABLE) 3:) ESTIMATED) MACHINING) TIME) REQUIRED) FROM) DEPARTMENT ...................................................................... 24)
TABLE) 4:) PROPOSED) BUDGET .............................................................................................................................. 25)
1)
)
1 Introduction)
)
1.1 Background)
The) Hexapod) Remotely) Operated) Vehicle) (ROV)) was) first) proposed) as) a) project) by) Dr.) Pan)
of) Dalhousie) University) as) an) idea) for) the) Mechanical) Engineering) Senior) Design) Project.)
The) idea) of) building) robots) and) ROVs) for) design) project) is) not) new,) as) tracked,) wheeled,)
and) water) based) ROVs) have) all) been) produced) in) the) past,) but) leg) based) ROVs) have) yet) to)
be) attempted.) The) challenges) are) obvious) as) walking) is) a) complicated) method) of)
travelling) that) required) a) complex) control) system) to) coordinate) the) movements.)
However,) the) benefits) are) numerous.) Legs) offer) more) freedom) of) movement) to) the)
chassis) of) the) ROV;) it) may) level) itself) on) uneven) terrain,) tackle) obstacles) that) wheels) (of) a)
proportionate) size)) may) not,) and) move) in) all) directions) without) changing) the) orientation)
of) the) body.) Legs) can) also) be) used) to) manipulate) objects) with) some) precision) or) adjust)
the) height) of) the) body) for) increased) stability) or) travel) into) restricted) spaces.) Overall,) the)
freedom) of) motion) provided) by) legs) is) extremely) useful,) with) few) drawbacks) (beyond) the)
complex) programming).) One) such) drawback) is) the) low) forward) speed) that) most) walking)
robots) are) able) to) accomplish.) The) group) has) identified) this) as) a) challenge) and) an) area) for)
improvement) over) traditional) hexapod) designs.) The) project) will) be) unique) from) other)
hexapods) since) it) is) intended) to) be) a) platform) onto) which) additional) sensors) can) be)
mounted,) making) it) capable) of) doing) many) different) tasks.) In) comparison,) other) hexapods)
tend) to) be) simply) a) body) and) legs) and) are) designed) onto) to) move) around.) The) group) will)
design) a) chassis) and) legs,) and) initial) and) final) control) systems.) The) intent) is) that) the)
finished) product) be) mechanically) capable) and) upgrade) friendly,) so) future) iterations) can)
accomplish) increasingly) complex) tasks) and) motions.)
1.2 Project) Description)
The) ROV) will) have) 18) degrees) of) freedom) (DOF)) as) stated) in) the) design) requirements.) To)
be) as) mechanically) sound) as) possible,) the) robot) will) use) a) modular) design,) where) a) small)
list) of) spare) parts) may) be) kept) on) hand) to) repair) the) robot) in) the) case) of) failure.) These)
parts) may) be) swapped) in) and) out) easily.) Leg) parts) will) be) the) same) for) both) sides,) with)
only) assembly) of) the) parts) differing.) All) 18) servos) (1) DOF) each)) will) be) the) same) type) and)
2)
)
are) low) cost) and) highly) available.) The) body) will) contain) a) large) surface) to) mount)
electronics) for) this) project,) and) future) iterations.) ) )
)
Electronic) hardware) used) on) the) robot) will) be) purchased) with) development) in) mind;)
additional) ports) for) servos) will) be) available,) analog) and) digital) inputs) and) outputs) on) the)
microcontroller) will) be) available) (for) sensors) and) upgraded) controls),) and) should) it) be)
desired,) the) ROV) could) accept) a) battery) pack) and) onboard) programming) to) become)
completely) autonomous.) Some) of) these) goals) are) outside) of) the) project) scope) for) this)
year,) but) the) ROV) will) not) be) limited) in) its) capabilities.) )
)
3)
)
)
2 Design) Requirements)
)
Using) our) objective) of) creating) an) instrument) and) development) platform) we) developed) a) set) of)
design) requirements) for) the) hexapod) robot.) The) requirements) were) separated) into) primary) and)
secondary) items.) The) primary) requirements) included) aspects) that) dealt) with) hexapod) design,)
motion) control) and) future) considerations.) The) secondary) requirements) are) those) that) deal) with)
appearance) and) ease) of) use.)
2.1 Primary)
Information) related) to) the) design) geometry) and) size) had) to) be) determined) based) on) the)
tasks) the) hexapod) has) to) achieve) and) the) scale) of) the) robot.) )
2.1.1 Design)
The) body) size) (not) including) legs)) is) to) be) smaller) than) 15 x12 ) and) the) total) length) of)
the) legs) should) be) between) 4 ) and) 10 .) The) legs) will) be) of) a) modular) leg) design) which)
allows) easy) maintenance) and) repair) when) needed.) The) robot) weight) should) be) no) more)
than) 12lbs.) It) will) be) a) tethered) design) but) should) be) of) such) a) size) and) mass) that) one)
person) will) be) able) to) manually) maneuver) and) transport) the) entire) assembly.) The)
materials) that) will) be) used) will) include) strong,) light,) low) cost) aluminum) and) plastic)
(PVC).) Additional) requirements) are) that) the) hexapod) will) have) a) load) carrying) capacity)
of) at) least) 2lbs.) It) should) also) include) mounting) positions) where) additional) sensory)
components) could) be) added.)
)
2.1.2 Mobility)
The) main) mobility) criterion) is) to) have) a) full) 18) Degrees) of) Freedom) (DOF):) ) Each) leg) will)
be) capable) of) 3) independent) DOF) and) have) a) range) of) motion) so) that) it) can) extend) its)
legs) parallel) to) the) ground.) This) will) ensure) that) future) iterations) of) the) robot) will) not) be)
limited) in) performable) motions.) )
The) minimum) mobility) requirements) for) the) robot) include) walking) forward,) backwards)
and) turning.) More) motions,) or) complex) methods) of) performing) the) listed) motions,) may)
4)
)
be) within) the) project) scope) depending) on) time) constraints.) Forward) and) backward)
walking) speeds) must) be) at) least) 3) in/sec.) The) turning) speed) must) be) ninety) degrees) of)
rotation) in) less) than) 10) seconds.) The) robot) body) will) be) able) to) operate) with) ground)
clearances) ranging) from) 2 10) cm.)
)
2.2 Secondary)
The) secondary) requirements) deal) with) ease) of) use) and) appearance.) They) include)
programming) considerations,) life) cycle,) safety,) and) operation) instructions.) Program)
coding) will) be) simplified) and) compartmentalized) with) consistent) notarization) for) easy)
comprehension.) An) open) source) approach) will) allow) easy) modification) of) the)
programming) for) future) iterations.) The) program) used) should) be) universal) to) the)
engineering) community.) A) user s) manual) will) also) be) supplied,) detailing) how) to) operate)
and) maintain) the) hexapod) robot) to) ensure) smooth) and) reliable) operation.)
All) electronics) will) be) bundled) and) guarded) to) avoid) electrocution) hazards.) All) wear) parts)
will) be) contained) in) the) modular) leg) design.) The) legs) are) considered) replaceable,) so)
simple) leg) replacement) will) mean) that) the) robot) will) have) no) finite) lifespan.) Servo) motors)
contained) within) the) legs) will) be) the) limiting) factor) in) leg) lifespan.) Our) group) desires) 100)
operational) hours) of) use) from) servos) in) this) application.) Finally,) the) hexapod) robot) should)
have) a) clean) and) uncluttered) appearance.)
5)
)
)
3 Design) Alternatives)
3.1 Alternative) 1:) Mobility) ­) Spider,) Outboard) Rotate)
As) shown) in) Figure) 1,) this) design) has)
the) legs) mounted) at) equal) distances)
on) each) side) of) a) platform) body.) It) is)
the) simplest) option,) where) the) pivot)
servos) are) mounted) closely) together.) )
The) result) of) this) configuration) is)
shorter) legs) which) can) rotate) through)
a) larger) angle) without) colliding) with)
other) legs,) therefore) providing) higher)
angular) rotation) speeds.) This) design)
also) incorporates) the) use) of) large) (42)
Figure) 1:) Outboard) Mounted) Leg) Assembly)
kg/cm)) servo) motors) to) allow) for) a)
higher) weight) capacity) load) on) the) platform.) The) outboard) mounting) design) means) that)
the) modular) legs) are) simply) mounted) to) the) outer) perimeter) of) any) body) shape) desired.)
However,) this) layout) has) a) limited) forward) walking) speed) (as) speed) is) directly) related) to)
the) angular) rotational) speed) and) radius) to) the) leg) tip).) While) investigating) the) large) servo)
motors,) it) was) noted) that) when) powered,) under) no) torque) loading,) each) servo) drew)
approximately) two) amps) of) current.) Therefore) a) combination) of) high) torque) servos) would)
require) a) very) large) power) supply.)
)
3.2 Alternative) 2:) Smooth­) Central) Suspension) Pivot)
The) distinguishing) feature) of) design) 2) is)
that) all) of) the) legs) are) mounted) on,) and)
pivot) about,) two) long) rods) located) in) the)
center) of) the) body,) shown) in) Figure) 2.)
This) gives) all) of) the) legs) the) freedom) to)
rotate) in) the) vertical) plane.) With) the) use)
Figure) 2:) Central) Pivoting) Legs) Assembly)
6)
)
of) compression) springs) connected) between) the) body) and) the) first) motor) mount) position)
(not) shown) in) drawing),) this) design) would) provide) a) level) of) shock) absorption.) The) benefit)
of) this) is) that) the) robot) could) handle) rough) or) demanding) use) better) than) the) other)
designs) which) are) rigidly) connected.) The) drawback) is) the) complexity) associated) with)
adding) the) compression) springs) since) twelve) of) them) would) be) needed.) Another) feature)
is) the) ease) of) assembly) and) disassembly.) Once) the) end) piece) (holding) the) end) of) the) rods))
is) removed) and) the) wires) are) disconnected) the) motors) would) slide) out) easily.) This) design)
uses) that) same) small) servo) motors) that) will) be) discussed) in) design) alternative) 3.) It) also)
has) the) same) benefits) associated) with) inboard) mounted) motors) that) will) be) discussed) in)
design) 3.)
)
3.3 Alternative) 3:) Fast­) Central) Rotation,) No) Suspension)
To) provide) the) highest) possible) forward) walking) speed)
and) higher) rotational) speeds,) a) larger) leg) tip) radius) is)
required,) shown) in) Figure) 3.) In) order) to) achieve) the)
highest) speeds) without) adding) additional) torque) to) the)
legs,) a) longer) arc) length) is) created) using) an) extended)
member) between) the) leg) swing) servo) and) the) first)
knuckle) servo.) Extending) this) leg) member) would) increase)
the) footprint) size) of) the) robot.) So) to) avoid) this,) the)
Figure) 3:) Leg) of) the) Inboard) Mounted)
Configuration)
extended) member) that) pivots) the) leg) will) be) mounted)
inboard) of) the) body,) as) seen) in) Figure) 4.) Additionally,) this) design) uses) smaller) servo)
motors) (9.6) kg/cm)) that) draw) much) less) current) (0.76A) at) stall) torque)) than) the) larger)
ones) used) in) design) 1.) This) allows) all) of) the) motors) to) be) run) using) a) smaller) power) supply)
and) tether.)
7)
)
)
Figure) 4:) Inboard) Mounted) Leg) Assembly)
)
3.4 Design) Selection)
A) comparison) of) the) three) designs) is) given) in) Table) 1) below.) Each) design) requirement) is)
rated) according) to) relative) importance) then) each) design) is) assigned) a) grade.) A) higher)
value) represents) better) performance) in) all) cases.) Design) alternative) number) three)
emerged) as) the) clear) winner.)
)
Table) 1:) ) Weighted) Comparison) Table)
) Weight) Design) 1) Design) 2) Design) 3)
Forward/Backward) Walking) Speed) 5) 3) 5) 5)
Rotational) Speed) 3) 3) 2) 2)
Ground) Clearance) Range) 3) 1) 3) 3)
Load) Carrying) Capacity) 3) 3) 2) 2)
Ease) of) Assembly/Disassembly) 3) 3) 1) 2)
Durability) 3) 2) 3) 3)
Complexity) 5) 5) 2) 5)
Cost) 4) 2) 4) 4)
Total) (29)) 22) 22) 26)
)
)
As) well,) the) performance) of) servo) motors) varies) greatly) with) respect) to) size,) torque) and)
power) consumption.) A) comparison) of) several) servo) motors) is) shown) in) Table) 2.) It) can) be)
seen) that) as) the) servo) torque) increases,) so) does) the) required) power.) Since) the) hexapod)
8)
)
will) require) a) total) of) 16) servos,) the) correct) selection) of) servo) motors) is) necessary) to) build)
a) safe) functional) robot.) The) design) selection) took) into) consideration) the) servo)
characteristics) as) well.)
Table) 2:) Servo) Specifications) Summary)
Servo) Name) Torque) (kg*cm)) Weight) (g)) Power) Consumption)
HS 805BB) Giant) Scale) 24.7) 152) 1.7A) No) Load)
HS 765HB) "Sail) Arm") Servo) Motor) 13.2) 110) 1A) No) Load)
HS 645MG) Servo) Motor) 9.6) 55.2) 0.75A) Stall) torque)
GWS) Heavy) Duty) S777) 6BB) Servo) Motor) 42) 190) 2A) No) Load)
)
9)
)
)
4 Design) Refinements)
)
The) selected) design) went) through) several) modifications) during) the) term.) ) The) leg) design) was)
altered) to) ensure) a) more) secure) servo) motor) connection) and) a) good) floor) contact) during)
operation.) A) hexapod) leg) was) then) prototyped) and) from) it) evolved) some) further) design) changes)
that) will) be) in) our) final) hexapod) design.)
4.1 Securing) Servo) Motors)
In) the) initial) design) for) the) leg,) the) servo) motors) were) mounted) to) the) leg) sections) using)
only) two) connection) bolts.) ) It) was) determined) that) this) configuration,) shown) in) Figure) 5,)
would) concentrate) the) majority) of) the) weight) on) the) two) servo) contact) points.) )
)
2) sets) of)
fastening)
contact) points)
)
W) (body))
) Figure) 5:) Selected) Design) with)
body) weight) considerations)
)
Although) the) overall) load) would) not) be) of) a) large) magnitude) the) servo) motors) would)
need) to) be) secured) tightly) to) eliminate) any) unnecessary) movement) of) the) servo) motor.) If)
not) secured) tightly,) the) moment) and) shear) force) created) at) these) two) servo) contact)
points) will) loosen) the) fasteners) that) hold) the) servo) and) leg) sections) together.) The) design)
was) therefore) changed) to) better) secure) the) servos) as) shown) in) Figure) 6.) This) design) uses)
all) four) connection) bolts) of) the) servo) mounting) flange.)
10)
)
)
)
Figure) 6:) Refined) Leg) Assembly,) using) all) four) bolt) holes.)
4.2 Suspension) and) Grip)
The) hexapod) feet) were) modified) after) the) design) selection) to) provide) the) hexapod) with)
some) suspension) and) better) grip) during) operation.) The) initial) selected) design) shown) in)
Figure) 5,) included) soft) rubber) padding) at) the) ends) of) the) legs) that) would) act) as) a) cushion)
with) some) spring) characteristics.) ) Unfortunately) after) doing) some) research) into) possible)
materials) it) was) found) that) for) the) scale) of) the) robot) most) rubber) materials) would) be) too)
stiff) to) be) effective) shock) absorbers.) The) next) idea) was) to) use) a) set) of) shock) absorbers)
shown) in) Figure) 7) that) would) be) fastened) into) the) leg) ends) as) shown) in) Figure) 6.)
)
)
Figure) 7:) Spring) rated) Shock) absorbers) (http://www.mcmaster.com/catalog/114/gfx/large/3740kc1l.gif))
)
The) issue) with) this) idea) was) that) the) Delrin) material) used) at) the) end) of) the) shocks) was)
very) slippery) and) would) not) provide) adequate) grip) for) walking.) Since) grip) is) very)
important) for) motion) and) each) absorber) costs) $28.13,) which) is) high,) we) chose) to) use) a)
contact) bumper,) shown) in) Figure) 8.) )
11)
)
)
Figure) 8:) Neoprene) Bumper) (http://www.mcmaster.com))
)
This) bumper) is) made) from) neoprene,) a) material) that) provides) better) grip,) and) should)
provide) some) spring) like) characteristics) for) a) smoother) walk) during) operation.)
4.3 Rapid) Prototype)
After) receiving) some) suggestions) from) the) technicians,) the) team) decided) to) build) a)
prototype) leg) for) control) and) possible) destructive) testing) purposes.) The) hexapod) leg)
prototype) was) built) using) the) rapid) prototyping) machine) of) the) Dalhousie) University)
Mechanical) Engineering) Department.) The) process) took) a) total) of) three) hours) to) complete)
and) cost) an) approximately) $14) to) build.) With) the) leg) prototype) built,) we) reassessed) the)
design) and) found) that) the) end) leg) section,) with) the) threaded) hole,) would) be) better) if) it)
was) altered) so) that) the) threaded) hole) was) centered) on) the) mid plane) of) the) piece.)
Another) design) suggestion) that) came) from) the) prototype) leg) was) to) drill) a) hole) in) the)
second) section) of) the) leg) section) which) would) make) it) easier) to) assemble.) The) simplicity)
of) the) rapid) prototype) method) of) producing) leg) sections) made) it) an) attractive) option) for)
construction) of) the) final) product.) Testing) verified) the) rapid) prototype) plastic) would) be) of)
adequate) strength) to) meet) design) requirements,) and) as) such) would) be) used) to) construct)
the) finished) parts.)
12)
)
)
5 Final) Design)
5.1 Overview)
The) final) design) of) the) robot) was) arrived) at) after) the) improvements) from) the) design) refinement)
stage) were) incorporated) into) the) original) selected) design.) This) final) design) is) depicted) in) Figure)
9.) There) are) six) modular) legs) that) connect) to) the) bottom) part) of) the) frame) and) there) is) plenty) of)
space) available) on) the) top) plate) for) mounting) electronic) equipment.) All) fastening) details) have)
been) worked) out) and) the) parts) are) ready) to) be) fabricated.) The) major) components) of) the) robot,)
including) mechanical) and) programming) aspects,) will) now) be) presented) in) detail.)
)
Figure) 9) :) Final) Design) of) Hexapod) Robot)
5.2 Frame)
5.2.1 Description)
The) frame) of) the) robot) consists) of) two) .078 ) aluminum) plates) that) are) bolted) together)
using) six) commercially) available) standoffs,) as) illustrated) in) Figure) 10.) The) smaller) plate) is)
used) for) mounting) the) legs,) while) the) larger) plate) is) used) for) mounting) electronic)
equipment) such) as) the) microcontroller) boards.) As) well,) there) is) extra) space) on) the) large)
13)
)
plate) so) additional) electronic) equipment) and) sensors) could) be) added) to) the) robot) in) the)
future,) in) accordance) with) the) design) requirements.)
)
)
Figure) 10) :) Bottom) View) of) Frame) Assembly)
5.2.2 Fabrication)
The) two) aluminum) plates) will) be) machined) and) drilled) by) the) department) technician.)
The) standoffs) are) a) purchased) part) and) come) threaded) at) both) ends.) Assembly) is) simple)
and) will) be) done) by) the) team.)
5.2.3 To) Be) Determined)
The) large) plate) is) used) for) mounting) the) electronic) equipment.) This) includes) the) two)
microcontrollers) as) well) as) any) additional) sensors) that) might) be) added) later) on) in) the)
project.) Cutouts) will) need) to) be) made) in) the) large) plate) to) allow) wires) to) pass) through.)
The) layout) of) the) electronic) equipment) and) associated) cutouts) has) not) been) finalized)
yet.) However,) this) is) not) a) pressing) issue) and) will) wait) for) final) assembly.)
5.3 Legs)
5.3.1 Description)
Each) of) the) six) legs) will) contain) three) servomotors) that) are) connected) by) three) leg)
sections) as) shown) in) Figure) 11.) For) a) better) view) of) the) individual) leg) sections,) see)
Figure) 12.) The) leg) sections) are) named) as) the) first,) second) and) third) leg) sections,) with) the)
14)
)
first) leg) section) being) the) one) joined) to) the) frame.) ) They) are) simple) pieces) and) are)
shaped) in) a) manner) that) allows) simple) connections) with) the) servomotors.) Additionally,)
there) are) small) neoprene) feet) (commercially) available)) that) thread) into) the) third) leg)
section.) These) will) provide) adequate) traction) as) well) as) shock) absorption) to) reduce) the)
stress) within) the) joints.)
Each) leg) section) will) be) manufactured) using) the) Mechanical) Department s) rapid)
prototype) machine.) Afore) mentioned) testing) has) verified) that) the) parts) will) be) robust)
enough) to) meet) design) requirements) and,) due) to) the) prototyping) process,) be) available)
at) a) much) earlier) date.) The) inner) and) outer) leg) sections) will) come) in) a) left) and) right)
handed) variety) while) the) middle) leg) section) will) be) the) same) on) both) sides.) The) leg)
sections) will) be) bolted) to) the) servomotors) using) small) #2) bolts) at) the) servo) mounting)
flanges) and) at) the) servos) mounting) disk) (attached) to) output) shaft).)
)
)
Figure) 11) :) Leg) Assembly)
15)
)
)
Figure) 12) :) Three) Leg) Sections,) named) as) the)  First,) Second) and) Third) leg) sections ) (left) to) right))
5.3.2 Fabrication)
Manufacturing) of) the) leg) sections) will) be) performed) from) Solid) Works) drawings) produced) during)
the) design) stages.) These) drawings) are) forwarded) to) Craig) Arthur) to) be) set) to) run) on) the)
prototyping) machine.) The) final) parts) will) come) out) needing) small) modifications) to) remove)
support) material.) Reaming) holes) to) finished) diameter) will) be) completed) by) the) team,) as) well) as)
drilling) of) mating) holes) in) the) servo) mounting) flanges.) All) final) assembly) will) be) completed) by)
team) members.)
)
Technician) time) is) required) to) machine) aluminum) components) and) is) detailed) in) table) 3.)
5.4 ) Control) Hardware)
5.4.1 Description)
To) control) the) hexapod s) movements,) two) boards) would) be) used:) ) a) servo) control) board)
to) send) timed) pulses) capable) of) setting) servo) positions,) and) a) microcontroller) to) send)
and) receive) signals) onboard) the) hexapod.) )
To) control) servos,) a) Devantech) SD 21) Servo) Control) Board) was) selected.) In) addition) to)
its) low) cost,) the) SD 21) has) pin) connections) for) up) to) 21) servos) for) which) it) can) control)
the) position) and) speed) through) integer) inputs.) The) board) will) satisfy) the)  expandability )
component) of) the) design) by) allowing) an) additional) 3) servos) for) an) added) task) specific)
appendage.) The) SD 21) is) capable) of) receiving) a) basic) stamp) controller) via) one) of) two)
standard) sockets,) and) can) communicate) with) an) external) controller) through) any) of)
three) I2C) connections.) The) latter) option) will) be) utilized) in) this) design.) )
16)
)
For) the) external) microcontroller) option) used) in) this) design,) an) Arduino) Decimilla) was)
selected) as) its) internal) Wire) library) and) I2C) pins) would) allow) simple) interfacing) with) the)
SD 21.) In) addition,) the) Decimilla) uses) an) onboard) serial) converter) so) that) a) common)
USB) A) to) B) cable) can) be) used) to) interface) with) a) computer) for) serial) communication.)
The) Decimilla) has) the) added) advantage) of) available) analog) and) digital) in/outputs,) also)
satisfying) the) expandability) requirement.)
5.4.2 Fabrication)
To) put) a) polished) look) on) the) controlling) hardware,) interconnects) that) utilize) headers) to)
connect) to) both) the) male) and) female) I2C) ports) will) be) fabricated) by) the) group.) The)
interconnect) cables) will) be) labeled,) or) of) a) design) such) that) the) hexapod s) electronics)
cannot) be) incorrectly) assembled.) )
)
The) boards) will) be) mounted) to) the) robot s) top) plate) using) hex) standoffs) and) all) servo)
cables) will) be) bundled) and) routed) through) the) hexapod s) body.)
5.4.3 To) Be) Determined)
Final) positioning) has) not) yet) been) determined.) Cable) routing) will) determine) the) final)
position) of) the) boards,) and) this) cannot) be) finalized) without) a) final) model.) Mounting) is)
uncomplicated) and) will) require) very) little) fabrication) making) it) an) acceptable) TBD) item.) )
)
5.5 Control) Software)
Software) development) will) take) place) within) Matlab) using) .m) files.) The) programming)
can) be) broken) into) 3) major) components:) motion) planning,) conversion,) and)
communication.)
5.5.1 Motion) Planning)
There) are) two) ways) to) control) the) hexapod) robot.) One) involves) having) a) set) routine) in)
which) every) angle) and) timing) pause) are) pre defined.) The) second) and) more) complex)
option) involves) telling) what) you) want) to) robot) to) accomplish) and) the) software)
determine) the) leg) path) along) with) the) necessary) servo) angles) to) perform) the) maneuver.)
The) hexapod) robot) will) use) the) second) option) which) will) give) the) robot) more) flexibility)
and) a) smoother) movement.)
17)
)
Currently) ongoing) work) involves) writing) an) inverse) kinematics) (IK)) program) in) which) the)
user) of) a) path) creation) program) defines) two) points) of) the) leg) movement,) the) start) and)
end) point.) From) the) know) point,) IK) solves) for) the) servo) angle) which) will) move) the) end)
effector) to) its) new) position.)
In) order) to) determine) the) servo) angle,) the) 3DOF) problem) was) redefined) as) a) 1DOF) and) a)
separate) 2DOF) problem.) This) modification) was) possible) since) only) the) first) servo) was)
capable) of) moving) the) leg) in) the) back) and) forth) direction.) The) servo) also) produces) no)
movement) in) the) z) direction.) After) the) leg) is) pointed) towards) the) end) effector) location,)
the) other) two) servos) are) responsible) for) extending) the) leg) the) correct) distance) and)
providing) the) body) lift.) All) servo) angles) are) determined) by) trigonometry) but) the) last) two)
are) dependent) on) each) other) therefore) simultaneous) equations) must) be) solved.) )
Once) the) IK) program) was) written,) leg) path) programming) was) the) next) step.) A) program)
which) takes) two) points,) in) X,Y) coordinates,) along) with) ROV) body) height) and) step) height)
was) created.) It) creates) a) parabola) between) both) points) and) divides) it) into) discrete)
points) which) the) IK) program) calculates) the) angles) required) for) each) point) and) stores)
them) into) a) larger) matrix.)
To) date,) the) software) is) capable) of) defining) the) proper) servo) angle) to) make) the) robot)
leg) complete) one) entire) step) between) any) two) arbitrary) points.)
)
5.5.2 Conversion)
The) resulting) output) of) the) Motion) Planning) software) will) be) in) degrees) and) time)
intervals.) This) data) will) need) to) be) converted) to) be) understood) by) the) SD 21) servo)
control) board.) The) SD 21 s) internal) register) stores) four) numbers) pertaining) to) each)
servo:) a) servo) call,) speed,) and) two) positioning) numbers.) The) servo) call) is) a) number) given)
to) each) servo s) registry) spaces.) When) the) servo) call) is) sent) to) the) SD 21,) the) following) 3)
numbers) will) be) assigned) to) the) speed) and) position) spaces.) The) speed) number) is) set) to) 0)
for) full) speed,) or) numbers) 1) through) 9) for) slower) movement.) Finally,) the) position)
numbers) are) the) low) and) high) bytes) of) the) desired) pulse) width) integer.) Testing) has)
revealed) that) for) the) selected) servos,) the) pulse) widths) used) from) lock) to) lock) are) in) the)
18)
)
700 2500) (micro second)) range.) The) pulse) width) steps) correspond) to) degrees)
proportionally) using) the) following) formula:)
" =) 10"" ) ) ) ) (3))
Where:) )
) ) " ) =) Desired) change) in) degrees)
) ) " ) =) Change) in) pulse width)
)
The) output) of) the) conversion) from) degrees) will) be) an) integer) within) the) pulse) width)
range.) The) integer) needs) to) be) split) into) integer) representations) of) the) high) and) low)
bytes) of) this) number.) These) parts) may) be) found) by) converting) to) hexadecimal:) the) high)
byte) will) be) the) first) integer) value,) while) the) low) byte) will) be) the) remainder) once) the)
high) byte) has) been) multiplied) by) 256) and) subtracted) from) the) original) value.) A)
converting) algorithm) has) been) written) and) is) incorporated) in) the) preliminary) software)
appendix) package.) ) )
)
5.5.3 Communication)
Once) the) appropriate) conversion) has) taken) place,) the) data) is) stored) in) matrices) of) leg)
positions) within) Matlab.) The) matrices) match) the) register) on) the) SD 21) board) and) are)
sent) through) the) serial) port) to) the) Decimilla) for) storage) to) be) sent) to) the) SD 21) in) a)
timed) sequence) corresponding) to) the) desired) gait.) Matlab s) serial) communication)
commands) simplify) this) procedure.) An) additional) serial) monitor) is) added) to) open) TX) and)
RX) pins) on) the) Arduino) board) for) debugging) purposes.) )
)
Once) the) gait) has) been) calculated) and) stored) on) the) Decimilla,) the) register) must) be)
updated) with) positions) corresponding) to) leg) points.) The) Arduino) board) is) able) to) open) a)
connection) with) the) SD 21) (using) the) aforementioned) I2C) ports),) update) the) register,)
and) close) the) connection.) This) sets) the) servos) in) motion,) roughly) following) the) path)
calculated) in) the) motion) planning) stage.)
)
19)
)
)
6 Testing)
6.1 Finite) Element) Analysis) (FEA))
The) strength) of) the) leg) links) was) a) concern.) A) preliminary) finite) element) analysis) was)
performed) to) ensure) theses) links) would) not) fail) in) tension) or) compression.) The) leg) section)
subjected) to) the) highest) loading) is) the) first) section) since) it) must) support) the) load) of) the)
robot) and) the) torque) of) the) servo) along) its) axis) of) minimum) moment) of) inertia.) Therefore)
only) this) link) will) be) tested.)
6.1.1 Model) Description)
Since) only) a) rough) stress) profile) was) desired,) it) was) appropriate) to) quickly) mesh) the)
model) using) 3D) tetrahedral) elements.) Another) advantage) to) the) tetrahedrons) is) the)
ability) to) auto mesh) the) solid) part.) An) initial) element) size) of) 1.5mm) was) used,) then)
varied) up) to) 3mm) and) down) to) 0.75mm) to) ensure) a) consistent) result.)
The) Program) used) in) this) analysis) is) Unigraphics) NX) 5.0) which) uses) the) Nastran) NX)
solver.) The) material) model) used) was) the) pre defined) NX) 5.0) model) for) PVC,) which)
include) a) Young s) modulus) of) 300) MPa) and) a) Poisson s) ratio) of) 0.4.) )
The) loading) for) the) leg) linkage) was) composed) of) two) parts,) the) vertical) force) which)
keeps) the) robot) suspended,) and) the) torque) produced) by) the) servo.) The) Vertical) force)
used) was) 9.4N) which) simulated) the) 9.8Kg*N) of) torque) applying) a) force) 6) cm) from) the)
rotation) axis.) The) torque) applied) was) 0.981) N*mm) which) is) the) rated) capacity) of) the)
servo) itself.)
To) simulate) being) attached) to) a) servo) at) the) body,) the) two) smaller) mounting) holes) seen)
at) the) bottom) right) of) Figure) 13) where) fixed) in) all) 6) DOF.)
6.1.2 Results)
After) running) the) simulation,) the) Von Mises) stress) ( )) was) plotted.) This) stress) is) the)
equivalent) stress) and) is) used) to) compare) for) failure) against) the) yield) stress) ( )) of) the)
material.) In) this) case,) failure) is) defined) as) > .) As) seen) in) Figure) 13) below,) the)
Von Mises) stress) found) through out) most) of) the) link) is) approximately) 6MPa.) This) value)
is) much) lower) that) the) ) of) PVC) which) is) 40) MPa.) )
20)
)
It) can) also) be) seen) that) the) stress) peaks) are) around) the) mounting) holes.) The) is) still)
only) 16.4) MPa.) The) team) believes) this) value) is) much) higher) than) would) be) seen) on) the)
actual) part) since) the) model) is) stiffly) constrained) whereas) the) actual) link) is) clamped) and)
slight) motion) is) allowed.) Even) with) a) moderate) to) low) accuracy,) the) results) conclude) the)
part) will) not) fail.)
)
Figure) 13:) Von Mises) Stress) of) the) First) Bar) Linkage)
)
6.2 Hexapod) Motion) Simulations)
Simulation) models) are) useful) in) refining) the) controlling) schemes) before) applying) them) to)
the) real) system.) Simulations) can) also) be) used) to) check) for) design) issues) such) as)
interference) within) a) model.) The) motions) of) the) hexapod) can) be) simulated) in)
programming) software) called) Matlab.) This) is) accomplished) by) using) a) combination) of)
Matlab s) specialized) Simulink) and) Virtual) reality) toolbox) add ons.) ) )
6.2.1 Simulink)
Simulink) is) a) system) modeling) interface) tool) that) can) read) in) inputs) from) Matlab,)
perform) analysis) on) the) inputs) if) necessary,) and) output) the) results) for) graphing) and)
21)
)
other) uses) such) as) simulations.) Simulink) uses) a)  block ) style) structure) in) manipulating)
data) and) performing) calculations.)
)
Figure) 14:) Block) Diagram) representation) of) a) differential) mechanical) system)
[Bauer,) Robert;)  MECH) 3900:) Assignment) 1 ;)  Department) of) Mechanical) Engineering) Dalhousie) University,) Jan)
15,2008])
Figure) 14) shows) a) common) block) diagram) representation) of) a) system) model) defined) in)
Simulink.) In) this) block) diagram) the) input) data) is) provided) by) the) Matlab) driving) routine.)
Values) for) all) the) blocks) can) be) provided) by) the) Matlab) code) or) can) be) initialized) in) the)
Simulink) blocks.) The) output) data) is) combined) into) an) array) using) the) MUX) block) and) is)
then) sent) to) the) workspace.) The) workspace) could) be) anything) from) a) graph) to) the)
original) driving) routine) for) further) manipulation.)
6.2.2 Virtual) Reality) Toolbox)
) Virtual) Reality) toolbox) is) a) program) that) uses) the) position) and) angle) data) supplied) by)
Simulink) to) visually) show) the) simulation) of) a) model) in) the) Virtual) World.) ) A) solid) works)
model) of) the) hexapod) is) inserted) into) the) Virtual) World) and) can) be) simulated) using) data)
generated) by) Matlab.) In) the) case) of) the) hexapod) robot) simulation) the) input) code) into)
Simulink) will) be) a)  driving) routine ) gait) motion) code) (Appendix) D)) which) has) been)
written) in) Matlab.) The) Virtual) Reality) Toolbox) sink) block) connects) the) output) Simulink)
data) to) the) Virtual) object) (which) is) the) hexapod) legs) for) our) case)) located) in) the) virtual)
reality) world.)
22)
)
6.3 Working) Leg)
A) working) prototype) leg) has) been) manufactured) and) tested) as) of) November) 26,) 2008.)
The) single) leg) was) built) as) a) proof) of) concept.) A) finished) leg) is) required) to) proceed) on)
hardware) testing) and) to) set) the) initial) positions) of) each) servo,) thus) creating) a) need) for) the)
model.) )
6.3.1 Mechanical)
With) an) existing) solid) works) model,) a) rapid) prototype) version) of) the) leg) joints) was) found)
to) be) the) timeliest) method) of) manufacturing) the) needed) leg) sections.) The) plastic)
material) used) by) Dalhousie s) rapid) prototype) machine) was) considered) strong) enough)
for) preliminary) testing,) as) its) material) properties) closely) matched) the) final) design)
material.) The) three) leg) sections) were) prototyped) and) assembled) using) three) Hi Tec)
brand) servos.) )
Some) minor) alterations) from) the) original) design) came) from) assembly) of) the) rapid)
prototyped) leg) members.) For) reduction) of) weight,) the) first) leg) section) would) have) a) slot)
cut) through) the) center,) as) in) the) second) leg) section.) To) aid) in) assembly,) all) servo) disk)
mounting) positions) would) have) a) through) hole) drilled) to) access) the) servo) shaft) spline)
bolt) that) holds) the) mounting) disk) in) place,) making) assembly) and) disassembly) an) easier)
process.)
6.3.2 Hardware)
A) power) supply) was) procured) to) power) the) servos) through) a) temporary) power) cable.)
The) 5V) section) of) the) supply) was) used) to) limit) servo) performance) for) initial) testing.) In)
future) testing) a) 9.6) volt) supply) will) be) used.) The) SD 21) board) logic) section) was)
temporarily) powered) through) a) jumper) from) the) servo) supply) side.) However,) in) future)
iterations) the) SD 21) will) be) powered) by) the) Arduino) which) is) supplied) by) the) USB) port.) )
The) Arduino) and) SD 21 s) I2C) ports) were) connected.)
6.3.3 Software)
All) values) of) speed,) low) and) high) bytes) were) calculated) using) initial) versions) of) the)
Matlab) software) included) in) the) appendix.) These) positions) were) then) manually) entered)
into) arrays) in) the) Arduino) board,) as) serial) communication) is) not) yet) fully) debugged.) As)
23)
)
will) be) used) in) the) final) version,) three) positions) were) entered) to) form) a) leg) path,) which)
is) followed) on) each) run) of) the) Arduino s) program,) as) seen) in) the) appendix.) )
The) leg s) performance) is) as) expected) and) further) testing) will) provide) preliminary)
performance) numbers) for) speed) and) weight) carrying) capacity.) )
24)
)
)
7 Project) Status)
7.1 Progress)
The) team) has) currently) finalized) its) design) selection.) All) drawings) and) specifications) have)
been) completed) along) with) some) proof) on) concept) work.) This) work) includes) the) virtual)
modeling) of) the) leg) kinematics) and) the) building) of) a) prototype) leg.)
The) software) is) still) currently) being) worked) on) and) is) showing) promise.) The) IK) program)
has) been) successful) in) defining) the) correct) angle) changes) to) reposition) the) final) two) links)
of) the) leg.) The) Matlab) transmission) program) has) also) been) able) to) give) basic) control) to)
the) mock up) leg) in) order) to) perform) a) single) crude) step.)
The) group) also) believes) they) have) completed) the) appropriate) amount) of) modeling) and)
testing) to) begin) production) of) the) six) legs) and) body) in) order) to) have) a) fully) assembled)
model) early) in) the) second) term.) The) improvement) of) the) software) will) be) continual) until)
the) end) of) term) to) achieve) the) best) results) possible) within) the) allotted) timeframe.)
7.2 Technician) Time)
All) fabrication) work) will) be) completed) by) the) department.) This) is) limited) to) the) cutting)
and) machining) of) parts.) This) will) ensure) quality) fabrication) of) components.) An) estimate) of)
the) machining) time) required) from) the) department) for) this) project) is) provided) in) Table) 3.)
)
Table) 3:) Estimated) Machining) Time) Required) from) Department)
Total) MachiningTime)
Part) Number) Part) Description) Quantity)
(hrs))
HX 0012) Top) Plate) 1) 1.5)
HX 0013) Bottom) Plate) 1) 4)
) ) ) Total)
) ) ) 5.5)
)
)
25)
)
All) assembly) work) will) be) completed) by) the) team.) Assembly) requires) the) use) of) simple) hand)
tools) and) bonding) agents.) Advice) may) be) sought) from) the) technicians) during) the) assembly)
process.)
8 Budget)
With) the) selected) design) being) finalized,) Team) #2) has) assembled) the) budget) found) in) Table) 4.)
To) date) we) have) secured) $1800) of) our) project) cost.)
Table) 4:) Proposed) Budget)
Materials) Unit) Amount) Cost)
cost)
Electronics) ) ) )
HS 645MG) Servos) $39.02) 21) $819.42)
HS 765HB) $43.78) 1) $43.78)
HS 805BB) $43.36) 1) $43.36)
25') 22g) black) wire) $2.62) 1) $2.62)
25') 22g) red) wire) $2.62) 1) $2.62)
Netmedia) 6") jumper) Wire) kit) $8.49) 1) $8.49)
Eneloc) 30) pc.) Reinforced) Jumper) wire) kit) $18.91) 1) $18.91)
Pulse) Width) Modulator) $63.15) 2) $126.30)
USB) Cable) $2.99) 1) $2.99)
Microcontroller) $40.64) 1) $40.64)
Resistors) (500) ohm) +) 2000) ohm)) $1.00) 2) $2.00)
Potentiometer) (500ohm)) $7.85) 1) $7.85)
Rocker) Switch) $1.39) 1) $1.39)
Protoboard) $15.00) 1) $15.00)
) ) )
Raw) Materials)
3/8") Hex) Standoff) 1/8"PL) $1.00) 12) $12.00)
1/4") ABS) $13.29) 3) $39.87)
1/2") ABS) $27.39) 2) $54.78)
1/8"Alluminum) Plate) 6061) $26.06) 3) $78.18)
Plastic) Bonder) $24.99) 1) $24.99)
1 1/4") AL) Hex) Standoff) ) 10 32) screw) $3.03) 6) $18.18)
Leg) Bumper) $6.23) 7) $42.00)
Fastners) $20.00) 1) $20.00)
Rapid) prototyping) $7.00) 3) $21.00)
) ) ) )
) ) Subtotal) $1,383.22)
) ) Tax) (15%)) $207.48)
26)
)
) ) Shipping) $100.00)
) )
Total) $1,690.70)
27)
)
)
9 Conclusion) and) Recommendations)
)
Hexapod) robot) is) a) relatively) inexpensive) and) capable) machine.) The) servo) arrangement) allows)
the) robot) to) maneuver) with) relative) ease) in) both) planar) directions.) The) three) degrees) of)
freedom) per) leg) also) allows) the) ROV) to) adjust) its) height) without) affecting) the) other)
performance) characteristics.) The) large) plate) forming) the) top) of) the) body) allows) for) the)
mounting) of) circuit) boards) and) additional) sensors) improving) the) versatility) of) the) robot.)
)
Several) design) choices) were) evaluated) before) the) final) design) was) chosen.) The) main) differences)
between) the) alternative) designs) were) the) positioning) and) design) of) the) six) legs.) Increasing) the)
complexity) of) the) robot) was) investigated) but) not) done) due) to) the) difficulty) on) building) the)
model) and) the) extra) complexity) of) the) motion) programming.) One) alternative) design) had) the) six)
legs) spread) evenly) along) a) hexagonal) body) shape.) This) improved) the) rotation) capabilities) of) the)
hexapod,) but) since) the) ROV) would) have) no) front) or) back) end,) each) leg) has) to) be) programmed)
individually) even) to) perform) the) simple) tripod) gait.) The) team) selected) a) ROV) consisting) of) a)
rectangular) body) and) the) six) legs) being) spread) equally) along) both) sides.) This) maximized) both)
the) maneuverability) and) programming) simplicity.)
)
Several) tests) were) performed) to) ensure) the) legs) had) appropriate) range) of) motion) and) strength)
to) support) the) hexapod.) These) test) included) a) FEA) analysis,) a) virtual) simulation) in) MATLAB)
SImulink) and) then) the) construction) of) a) prototype) leg.) ) With) the) validation) of) our) design,) the)
group) is) ready) to) begin) fabrication) of) the) entire) hexapod) ROV.)
28)
)
Appendix) A:) 2) DOF) Inverse) Kinematic) MATLAB) program)
User) must) manually) input) the) initial) and) final) leg) position) along) with) the) body) height,) step)
height,) and) number) of) points) along) the) parabola.)
)
)
clc
clear
P1=[0.15 0.02; 0.16 0]
body_height=0.08;
step_heigth=0.03;
point_num=4;
steplength=sqrt((P1(2,1)-P1(1,1))^2+(P1(2,2)-P1(1,2))^2)
% Defining the polynomial
x=[0 steplength/2 steplength];
y=[0 step_heigth 0];
p=polyfit(x,y,2);
% Plotting the points
dx=steplength/point_num;
x2=0:dx:steplength;
y2=polyval(p,x2);
plot(x2,y2);
para_points=[x2 ;y2];
para_points=para_points'
step_angle=atan2((P1(2,2)-P1(1,2)), (P1(2,1)-P1(1,1)))
for k=0:point_num
effector_pos(k+1,1)=P1(1,1)+para_points(k+1,1)*cos(step_angle);
effector_pos(k+1,2)=P1(1,2)+para_points(k+1,1)*sin(step_angle);
effector_pos(k+1,3)=para_points(k+1,2)-body_height;
end
effector_pos
L1=0.1; L2=0.06; L3=0.08;
num_points=size(effector_pos);
for i=1:num_points(1) % setup loop for multiple points
x=effector_pos(i,1);
y=effector_pos(i,2);
z=effector_pos(i,3);
angle(1)=atan2(y,x);
%Determining angles 2 and 3********************************************
Px=sqrt(x^2+y^2)-L1;
Py=z;
C2=(Px^2+Py^2-L2^2-L3^2)/(2*L3*L2);
S2=sqrt(1-C2^2);
29)
)
angle(3)=atan2(S2,C2);
angle(2)=atan2(Py,Px)-atan2(L3*S2,L2+L3*C2);
%Ensuring a possible physical solution********************************
phi=atan2(Py,Px);
if phi < 0; phi=phi+2*pi;
end
if phi >= angle(2);
angle(2)=2*phi-angle(2);
angle(3)=-1*angle(3);
end
%ensures new angle is always between 0 and 360deg*********************
for k=1:3
while (angle(k)<0 || angle(k)>6.2832)
if angle(k)<0
angle(k)=angle(k)+2*pi;
else angle(k)=angle(k)-2*pi;
end
end
end
for j=1:3
servo_angle(i,j)=angle(j);
end
end
servo_angle
30)
)
Appendix) B:) Angles) to) Registry) Format) Converter) Code)
function) [bytes]) =) LowHigh(pos))
) %LOWBYTE) HIGHBYTE) CONVERTER)
)
test) =) pos/256;)
i) =) 0) ;)
while) (ii) =) i+1;)
end)
i=i 1;)
)
lowbyte) ) =) (pos)  ) (256*i));)
highbyte) =) i) ;)
bytes) =) [lowbytehighbyte];)
%*********************************************************************)
function) [Register]) =) Register(Command,ServoMinimum,ServoMaximum))
) %Register) Converter)
)
A) =) size(Command);)
Register) =) zeros(A(1),A(2)+1);)
)
i=1;) j=1;)
whilei<(A(1)+1))
while) j<(A(2))) ) ) ) ) ) )
) ) ) ) Register) (i,j)) =) Command(i,j);) j=j+1;)
end)
)
B=LowHigh(Position(Command(i,j))+ServoMinimum);)
C=LowHigh(ServoMaximum);)
)
if) B(2)>=C(2))
if) B(1)>C(1))
) ) ) ) ) ) ) ) B) =) C;)
end)
end)
)
if) B(2)) >) C(2))
) ) ) ) B=C;)
end)
)
Register(i,(j))=B(1);) Register(i,(j+1))=B(2);)
i=i+1;j=1;)
end)
Register;)
31)
)
)
Appendix) C:) Winter) Term) Gantt) Chart)
)
32)
)
Blank) page) where) gantt) chart) will) go
33)
)
Appendix) D:) Simulink) Gait)
%This) is) a) program) for) simulating) a) walking) gait) for) the) hexapod)
%equivalent))
)
theta1_span=)  32;) %i.e)  15) deg) to) +15) deg) for) a) 30) deg) span)
theta2_span=)  15;) %) i.e) 0) deg) to) +15) deg) for) a) 15) deg) span)
theta3_span=)  10;) %i.e) 0) deg) to) +15) deg) for) a) 15) deg) span)
)
tmax=10;) %time) to) complete) a) step)
)
theta1_max=theta1_span*pi/180;)
theta2_max=theta2_span*pi/180;)
theta3_max=theta3_span*pi/180;)
seq=8;) ) ) ) ) %) 8) part) sequence) for) 1) movement)
i=1;)
j=1;)
k=1)
%right) (R:1,4,5)) and) left) (L:2,3,6)) gait) walks)
Rtheta1=[];)
Rtheta2=[];)
Rtheta3=[];)
Ltheta1=[];)
Ltheta2=[];)
Ltheta3=[];)
)
time) =) tmax/seq:tmax/seq:tmax;) %) time) corresponding) to) each) theta) for) 1) cycle)
cycle=20;) %) number) of) tmax) (i.e) walking) time))
total_time=tmax/seq:tmax/seq:cycle*tmax;)
simtime=cycle*tmax;)
%) assigning) theta) values) for) each) sequence)
)
while) k<=cycle;)
i=1;)
whilei<=seq;)
Rtheta1(j)=(theta1_max/2)*sin(2*pi*time(i)/tmax);)
Ltheta1(j)= Rtheta1(j);)
)
ifi==1|i==7|i==8;)
Rtheta2(j)=theta2_max;)
Rtheta3(j)=theta3_max;)
Ltheta2(j)=0;)
Ltheta3(j)=0;)
)
else)
ifi==3|i==5|i==4;)
Rtheta2(j)=0;)
34)
)
Rtheta3(j)=0;)
Ltheta2(j)=theta2_max;)
Ltheta3(j)=theta3_max;)
)
else)
Rtheta2(j)=0;)
Rtheta3(j)=0;)
Ltheta2(j)=0;)
Ltheta3(j)=0;)
end)
end)
i=i+1;)
j=j+1;)
end)
k=k+1;)
end)
)
sim('gait1',simtime);)
35)
)
)
Appendix) E:) Fabrication) Drawings)
)
)
Drawing) Number) Description)
HX 0001) GENERAL) ASSEMBLY)
HX 0010) FRAME) ASSEMBLY)
HX 0012) TOP) PLATE)
HX 0013) BOTTOM) PLATE)
HX 0020) LEFT) LEG) ASSEMBLY)
HX 0022) FIRST) LEG) SECTION) (LEFT))
HX 0023) SECOND) LEG) SECTION)
HX 0024) THIRD) LEG) SECTION)
HX 0025) FIRST) LEG) SECTION)  ) PART) A)
HX 0026) FIRST) LEG) SECTION)  ) PART) B)
HX 0030) RIGHT) LEG) ASSEMBLY)
HX 0032) FIRST) LEG) SECTION) (RIGHT))
)


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