Kráčející robot s 1 servomotorem: 13 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Autor: lonesoulsurfer Sledovat více od autora:

O: Vždy jsem rád rozebíral věci - je to opětovné skládání, se kterým mám nějaké problémy! Více o lonesoulsurfer »

Chtěl jsem postavit tohoto chodícího robota, i když jsem ho viděl na YouTube. Po malém hledání jsem o tom našel nějaké další informace a rozhodl jsem se vytvořit si vlastní.

Cílem, který jsem měl při stavbě tohoto chodítka, bylo pokusit se jej zmenšit na co nejmenší. Chtěl jsem, aby se mi vešel do dlaně, a přestože mám docela velké dlaně, nohy prostě visí.

Robot sám spustí mikro servo, které bylo upraveno tak, aby se neustále otáčelo. Jak se servo točí, pohybuje několika pákami, které zase pohybují zadními nohami nahoru a dolů a předními nohami ze strany na stranu, což mu umožňuje chodit.

Samotná stavba není příliš obtížná, ale „vyladit“ji, aby chůze byla správná, zabere trochu času. Trochu jsem experimentoval a mám pár tipů, které vám snad pomohou lépe to naladit, než to bylo pro mě.

Pokud jste ještě nikdy nepostavili chodícího robota a chcete skočit do hloubky, pak je to pro začátek ideální projekt.

Hackaday provedl recenzi mého chodítka - podívejte se níže:

Hackaday

A tím začneme

Krok 1: Díly

Díly:

1. Servo Mirco - eBay

2. 16340 lithiová baterie - eBay

3. Hliníkový kanál 10 mm x 10 mm - eBay můžete také získat ve většině železářství

4. 2 X velké kancelářské sponky - bude je mít trafika nebo stacionární obchod. Získejte je tak velké, jak jen můžete

5. Wire Terminal - bude je mít i železářství eBay

6. Přepínač SPDT - eBay

7. Modul nabíjení baterie - eBay

8. Drátěný věšák - Skříň

9. 3 X šrouby M4 - eBay. Bude je možné získat také v železářství. Použil jsem hlavice Philips, protože to bylo to, co jsem měl po ruce.

10. 6 X M4 Locknuts - eBay Bude je možné získat také v železářství

11. 2 X Menší podložky. Železářství

12. 2 X Banánkové zástrčky - eBay. Použil jsem část v nich, abych vytvořil čepy pro nohy. Dokonale pasují na šrouby M4.

Nástroje:

1. Úhlová bruska

2. Dremel není povinný, ale vždy se hodí

3. Vrták

4. Superglue

5. páječka

6. malý foukací hořák. Pokud ho nemáte, pravděpodobně byste se mohli dostat jen pomocí páječky

7. Kleště. Tu práci by měl dělat stejný nos jehly a větší plochý pár

Krok 2: Hliníkové šasi - ohnutí konce

První věcí, kterou musíte udělat, je zjistit, jak se baterie a servo vejdou, a také jak dlouho vyrobit podvozek.

Kroky:

1. Umístěte servo a baterii na hliníkový kanál. To vám poskytne představu o délce podvozku. Budete potřebovat nějaký další prostor pro spínač a šrouby. Celková délka mého podvozku je 85 mm.

2. Dále musíte ohnout 2 konce na hliníkovém kanálu. To vám umožní přidat malý šroub na jeden konec a také jen dokončí a vyčistí konečný vzhled chodítka

3. Chcete -li to provést, musíte odstranit strany kanálu a ohnout hliník nahoru.

4. Změřte 20 mm od konce kanálu a proveďte 2 svislé řezy pomocí úhlové brusky. Neřežte spodní část kanálu, protože jej oslabíte a při ohnutí se zlomí

5. Pomocí kleští opatrně ohněte konec kanálu. Aby to bylo co nejrovnější, použijte kladivo a kus kovu a několikrát poklepejte. Hliníkové jizvy snadno, takže do části, do které narazíte, přidejte trochu látky, abyste ji chránili.

6. Udělejte to samé na druhém konci

7. Nakonec jsem zaokrouhlil rohy, aby to mělo lepší zakončení.

Krok 3: Vytvoření výřezu pro servo

Servo jde vpředu na chodítku. Aby se vešel do kanálu, musíte v kanálu odebrat několik sekcí

Kroky:

1. Umístěte servo na kanál a označte šířku serva na kanálu. Musíte se ujistit, že necháte 5 mm vpředu, protože šroub musí projít přední částí a musíte mít určitou vůli nad hlavou šroubu

2. Opatrně odřízněte boční stěny kanálu ke dnu.

3. Pokud máte dremel, použijte řezací kolečko a proveďte konečný řez podél okraje, abyste odstranili boční části. Pokud tak neučiníte, můžete se s úhlovou bruskou dostat pryč.

4. Dále pomocí souboru vyčistěte řezané části. Zkontrolujte a ujistěte se, že servo sedí. Mělo by to být hezké, přiléhavé.

Krok 4: Provedení výřezu pro baterii

Dalším krokem je vytvoření výřezu pro baterii. Je to téměř stejný proces jako servo. Tento podvozek nebyl ve skutečnosti konečný, který jsem použil. Udělal jsem faux-pas na tomto a musel jsem udělat další, což jsem rád, že jsem to udělal, protože se ukázalo čistší než ten na obrázcích

Kroky:

1. Stejně jako servo umístěte baterii na hliníkový kanál a vyznačte na kanálu část, kde se má řezat. Mezi servem a baterií musí být asi 5 mm mezera. Tam bude přepínací přepínač. Navíc si musíte dát malý prostor i pro dráty.

2. Svislé řezy provádějte pomocí úhlové brusky a vodorovné pomocí dremelu

3. Odřízněte řezanou část pilníkem a vyhlaďte okraje.

4. Nechcete, aby baterie byla příliš těsná, protože bude sedět v hliníku, který je vodivý a mohl by zkratovat baterii, pokud se kladný a zemní dotýkají šasi. Na jeden konec můžete vždy přidat trochu elektrické pásky, abyste zajistili, že se baterie nezkratuje

Krok 5: Přidání šroubů a přepínače k podvozku

Chcete -li připevnit nohy k podvozku, musíte přidat několik šroubů. Aby se mohly pohybovat, musíte na bok podvozku připevnit další šroub jako otočný bod. Udělal jsem schéma, kde je třeba vyvrtat každou z děr, takže vám to pomůže.

Kroky:

1. Nejprve otvor 1 v zadní části chodítka. Můžete snadno identifikovat zadní část chodítka, protože tam bude servo. Otvor musí být dostatečně velký, aby se do něj šroub vešel. K tomuto šroubu budou připevněny zadní nohy.

2. Otvor 2 zasuňte do horní části šasi. Tato díra musí jít do horní přední části podvozku. K tomuto šroubu budou připevněny přední nohy

5. Otvor 3 musí být vyvrtán do horní části, mezi servem a baterií a je pro kolébkový spínač

3. Otvor 4 musí být na boku podvozku, přímo pod vyvrtaným otvorem 2. Sem bude směřovat čep.

4. Otvor 5 musí jít přímo proti otvoru 3. Tento otvor je tam, aby vám umožnil umístit šroub na místo a použít šroubovák. Bez tohoto otvoru, jak byste přidali šroub na boku podvozku! ujistěte se, že je dostatečně velký, aby jím mohla projít hlava šroubu.

5. Nyní jsou všechny otvory vyvrtány, je čas přidat šrouby. Zajistěte je na místě pomocí štěstí.

POZNÁMKA: Šroub v otvoru 3 se musí otáčet, takže jej zajistěte bezpečně, ale také zajistěte, aby se šroub mohl v otvoru otočit. další 2 lze provést těsně.

Krok 6: Úprava serva, aby bylo kontinuální

Než zajistíte servo v podvozku, musíte jej nejprve trochu upravit. Jedná se o velmi běžnou úpravu a pokud potřebujete více informací, najdete na Googlu spoustu návodů. Úprava umožňuje servu nepřetržité otáčení, bez úpravy by se servo otáčelo pouze o 180 stupňů.

Kroky:

1. Nejprve odstraňte šrouby na spodní straně serva

2. Servo se skládá ze 3 sekcí. Nejprve odstraňte horní část. Pokud se podíváte pozorně na velký zub, uvidíte na jeho dně přilepený malý kus plastu. Toto je omezovač a zastaví to nepřetržité otáčení. Popadněte nůžky na drát a jednoduše je zastřihněte. Některá serva mají omezovač uvnitř horního pouzdra, takže pokud na ozubeném kole žádné nevidíte, zkontrolujte uvnitř pouzdra

3. Nasaďte horní část zpět a sejměte spodní část. odřízněte vodiče z potenciometru. Nebojte se, pokud si nejste jisti, jaké dráty přestřihnout, musíte je všechny odstranit, takže je jednoduše odřízněte

4. Na spodní straně motoru budou 2 pájecí body. Budete muset pájet několik vodičů přímo k motoru. Použijte tenký drát, který máte, protože to zabere méně místa na chodítku a budete ho moci dobře skrýt.

5. Umístěte motor zpět do skříně a vše sešroubujte. Otestujte servo připojením k baterii, kterou používáte při chůzi. Pokud se točí nepřetržitě, pak jste úspěšně provedli režim.

Krok 7: Přidání serva, baterie a nabíječky a zapojení všeho

Nyní je čas přidat hlavní části do podvozku! Chtěl jsem se pokusit co nejvíce skrýt dráty, aby to bylo trochu těsné. Poprvé jsem vlastně měl zkrat a roztavil dráty, což byla bolest. Měl jsem kladný a zemnící vodič příliš blízko sebe!

Kroky:

1. První věc, kterou musíte udělat, je zajistit servo do šasi. Rameno serva musí být co nejblíže boku podvozku. Pokud odříznete držáky šroubů na servu, budete moci mít stranu serva v jedné rovině s podvozkem. Přidejte trochu lepidla a zajistěte jej na místě

2. Další je baterie. Předtím, než bude zajištěn na svém místě, budete muset pájet a přidat několik vodičů přímo k baterii. Kladný konec baterie by měl být umístěn na konci spínače a uzemnění vzadu.

POZNÁMKA: Chcete, aby se servo otáčelo ve směru hodinových ručiček. Otestujte, abyste věděli, který vodič na servu připojíte ke kterému konci baterie. Pokud to pochopíte špatně, váš chodec se vrátí zpět!

3. Pájejte zemnicí vodič na servu se zemí na baterii. Rovněž přidejte další vodič k zemi, protože ten bude později připojen k nabíjecímu modulu

4. Dráty půjdou pod baterii a pak se dostanou dopředu, takže zůstanou skryté.

5. Přidejte trochu lepidla a zajistěte baterii v šasi.

6. Můžete zjistit, že střední pájecí bod na spínači je velmi blízko nebo se dotýká středního pájecího bodu na spínači. To je dobře, vše, co musíte udělat, je přidat trochu pájky a spojit je dohromady. Budete také muset přidat vodič na kladný vodič a připojit jej k nabíjecímu modulu o něco později

7. Připájejte druhý vodič ze serva k jednomu z pájecích bodů na spínači. Zkuste to a ujistěte se, že se servo zapne. To ano! dobrý.

8. Nakonec přidejte trochu lepidla do spodní části nabíjecího modulu a připojte kladný vodič a uzemnění k bodům pájení baterie

Krok 8: Vytváření nohou

Nohy jsou vyrobeny z věšáku. Většina věšáků na kabáty má povlak, takže jej budete muset odstranit nějakým brusným papírem. Podívejte se na schémata, která by měla pomoci s rozměry a ohyby

Kroky:

1. Jakmile je drát zbroušen, odřízněte dlouhou spodní část od ramínka.

2. Nejprve projdu předními nohami. Ty jsou docela rovné dopředu a jsou ohnuté, aby vytvořily tvar šálku. Nejprve ohněte drát dolů, abyste měli délku asi 70 mm. Musíte to ohnout téměř do pravých úhlů.

3. Celková délka nohou přes horní část je 70 mm. Uprostřed však musíte udělat malý ohyb "U". To vám umožní trochu později pájet na dutou kovovou trubku. Použijte kleště a udělejte „U“tak malé, jak jen můžete.

4. Ohněte druhou nohu dolů stejně jako první. Získáte tak základní tvar nohou. Můžete si s nimi později pohrát a v případě potřeby zlepšit tvar

5. Dále zadní nohy. Ty mají v sobě ohyb nebo loket navíc. Nejprve ohněte drát dolů tak, aby měl délku 50 mm. Toto by mělo být ohnuto asi na 70 stupňů v pravém úhlu.

6. Držte drát tak, aby první ohyb směřoval k vám a proveďte kolmý ohyb na 30 mm. Toto je první noha.

7. Nyní musíte udělat to samé jako přední část a udělat tvar „U“asi 35 mm uprostřed

8. Ohněte druhou boční nohu stejně jako první.

Krok 9: Pájení některých čepů k nohám

Dobře, tak jsem se rozhodl použít vnitřek ženské banánkové zástrčky pro čepy. Ty dokonale pasují na šrouby M4 a mají velmi malý boční pohyb. Pokud byste chtěli, můžete použít nějaké měděné trubky, jen se ujistěte, že dobře sedí na šrouby. Tento krok je trochu složitý, takže před pájením dobře zajistěte nohu a čep. Použil jsem šroub a třetí ruku, abych zajistil, že vše sedí těsně před pájením

Kroky:

1. Nejprve vytáhněte banánovou zástrčku od sebe a odstraňte všechny plastové kousky, takže vám zbude pouze kovová část.

2. Odřízněte část kovového šroubu, takže vám zbude pouze vnitřní konec banánkové zástrčky. Dejte zastřiženému konci soubor, který jej vyhladí.

3. Nyní musíte pájet jednu z nich na každou z nohou do sekce „U“, kterou jste vytvořili. Než to uděláte, umístěte čep na šroub a poté na něj položte nohy. To vám pomůže zjistit, jak musí nohy sedět proti čepu.

4. Přidejte trochu tavidla a malým foukacím hořákem zahřejte kov a spojte čep a nohy dohromady.

5. Otestujte, abyste se ujistili, že nohy sedí správně na podvozku.

6. Udělejte to samé pro druhou nohu.

7. Poslední věc, kterou musíte udělat, je zajistit nohy na šrouby pomocí některých pojistných matic. Chcete je utáhnout do bodu, kdy se nohy stále pohybují ze strany na stranu, ale s minimálním kroutením, jak je to možné.

Nohy na obrázcích vypadají trochu divně. Části prstů na noze je třeba ještě trochu vytvarovat, aby přední nohy dost seděly.

Krok 10: Přidání terminálu do ramene serva

Terminály použité v sestavení byly vytaženy z drátového terminálu. Jejich použití vám umožní zajistit paže později při pohybu nohou a snadno je upravit tak, aby chodec chodil správně. Je to pár úprav (možná víc než pár!), Aby váš robot šel správně.

Kroky:

1. Nejprve musíte vyvrtat otvor do ramene serva. Otvor by měl být o něco větší než šroub, protože terminál musí být schopen otáčet se servem.

2. Do druhého otvoru v ramenu serva jsem vyvrtal otvor. Na konci ramene není mnoho materiálu, takže použití 2. otvoru vám poskytne dostatek materiálu k vyvrtání otvoru.

3. Použijte jeden z malých šroubů na terminálu a zajistěte terminál k ramenu serva

4. Nakonec zajistěte rameno serva k servu

Krok 11: Vazby k pohybu nohou

Správné propojení mi zabralo pár kroků. Udělal jsem však několik rozměrových kreseb, které by jim měly pomoci správně je uvést. Nemusíte mít úplně stejné velikosti, takže se nestresujte tím, že se je pokusíte dostat stejné jako já. Dokud jsou blízko.

Kroky:

Rameno zadní nohy

1. První věc, kterou musíte udělat, je úplně narovnat kancelářskou sponku, jak nejlépe umíte.

2. Dále pomocí kleští na jehly ohněte drát přibližně o 45 mm, 180 stupňů

3. Ohněte konec tak, abyste získali prodloužený oválný tvar. 5 mm široký

4. Spájkujte kancelářskou sponku, kde se dotýkají 2 kusy kovu.

Přední rameno

1. Stejně jako paži zadních nohou plně narovnejte sponku

2. Opět, stejně jako druhé rameno, vytvořte podlouhlý oválný tvar, ale tentokrát je dlouhý 55 mm, měl by být také široký přibližně 5 mm

3. Pájený ohnutý konec připájejte stejným způsobem jako na druhém.

4. Na druhém konci kusu drátu musíte udělat malou smyčku. Jeden ze šroubů z terminálu projde tímto, takže se ujistěte, že není příliš malý a šroub jde snadno dovnitř.

Krok 12: Přidání vazeb do Walkeru

Táhla jsou připojena k servu a čepu přes některé svorky, které můžete vytáhnout z drátové svorky.

Kroky:

1. Nejprve umístěte svislé spojení přes přední nohu.

2. Dále přidejte malou podložku k otočnému šroubu a zatlačte svislé spojení na otočný šroub

3. Přidejte další podložku (chcete spojit spojnici mezi 2 podložkami) a přidejte do otočného šroubu štěstí.

4. Zatlačte táhlo nahoru tak, aby spodní část byla blízko otočného šroubu (obrázky 2) a utáhněte pojistnou matici, aby se táhlo nemohlo pohybovat nahoru ani dolů

5. Další věc, kterou musíte udělat, je přidat terminál do malé smyčky ve spodní části terminálu. K tomu můžete použít jeden z malých šroubků v terminálu

6. U vodorovného propojení nejprve provlékněte část smyčky přední nohou

7. Dále zatlačte část tyče skrz terminál na servu a také přes druhý terminál spojený se svislým propojením

8. Utáhněte oba šrouby na svorkách - tím se spojky udrží na místě a zapněte chodítko. 95% času udělá jen převrácení a klopýtnutí na zádech. Budete to muset naladit, což vyžaduje trochu učení. Není to však těžké a v dalším kroku jsem poskytl několik tipů, jak toho dosáhnout.

Krok 13: Jemné doladění vašeho Walkeru

Způsob, jakým váš chodec chodí, můžete změnit změnou výšky svislého propojení a délky vodorovného

Kroky:

1. Položte chodítko na zem a otočte ramenem serva tak, aby směřovalo dolů. Přední nohy by měly být relativní rovné a jedna ze zadních nohou by měla být zvednutá. Výšku nohy můžete snížit nebo zvýšit změnou výšky svislé vazby

2. Pokud budete pohybovat paží serva tak, aby směřovala nahoru, druhá zadní noha by měla být zvednutá a přední nohy by měly být relativní rovně

3. Podívejte se na první 2 obrázky, které ukazují, jak by měly vypadat nohy se servo paží dolů a nahoru

4. Pokud se jedna ze zadních nohou zvedá výše než druhá, můžete to upravit zvednutím nebo spuštěním svislé vazby.

4. Dále přesuňte rameno serva tak, aby na 3. obrázku směřovalo doprava. Nyní by zadní nohy měly být relativně rovné a přední by měly být otočené. Velikost otočení předních nohou můžete změnit změnou délky horizontálního závěsu

5. Pokud posunete servo doleva, stane se opak u předních nohou a ty budou obráceny opačně. Podívejte se na poslední 2 obrázky, které ukazují levou i pravou polohu serva.

6. Pokud zjistíte, že se přední nohy otáčejí více jedním směrem než druhým, upravte to změnou délky horizontálního závěsu. Dalším trikem je mírně ohnout část spojení kolem zadní nohy. To může pomoci vyrovnat chůzi.

7. Pokračujte v jemném dolaďování chodítka, dokud nezvednete obě přední nohy přibližně stejně. Nebudete je moci získat přesně, ale dostatečně blízko.

8. Poslední věc, kterou musíte udělat, je nechat ho začít zkoumat své okolí. Zkuste mu postavit do cesty nějaké překážky a zjistěte, zda je dokáže přelézt. Budete překvapeni, co všechno dokáže překonat. Dokáže se dokonce otočit, když narazí na zeď, přičemž se jednou nohou otočí.

Druhá cena v soutěži robotů