Jak vyrobit humanoidního robota: 8 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Hej lidi! Doufám, že jste si už užili moji předchozí instruktážní „Online meteorologickou stanici (NodeMCU)“a jste připraveni na novou, po robotickém modelu SMARS, který jsme sestavili minule, dnešní projekt, je také o učení robotů a my použijeme OTTO robotický model v tomto videu a bude to opravdu úžasný projekt, tento projekt by mohl být skvělým začátkem ve světě robotiky.

Během tvorby tohoto projektu jsme se snažili ujistit, že tento instruktáž bude pro vás tím nejlepším průvodcem, který vám pomůže, pokud si chcete vyrobit vlastního robota, takže doufáme, že tento instruktážní dokument obsahuje potřebné dokumenty.

Tento projekt je tak užitečné vyrobit speciálně po získání přizpůsobené desky plošných spojů, kterou jsme objednali u JLCPCB, abychom vylepšili vzhled našeho elektronického zařízení, a také v této příručce je dostatek dokumentů a kódů, které vám pomohou vytvořit vašeho krásného robota.

Udělali jsme tento projekt za pouhých 5 dní, pouhé dva dny na to, abychom robotovi 3D vytiskli všechny potřebné součásti elektroniky, pak ještě dva dny na dokončení výroby hardwaru a sestavení, pak jeden den na přípravu kódu, který bude vyhovovat našim projektu a zahájili jsme testování a úpravy.

Co se z tohoto návodu naučíte:

1. Výběr komponent v závislosti na jeho funkcích.
2. Pochopte mecanisme robota.
3. Připravte si schéma zapojení pro připojení všech vybraných komponent.
4. Pájejte elektronické součásti na desku plošných spojů.
5. Sestavte všechny části projektu (tělo robota).
6. Spusťte první test a ověřte projekt.

Krok 1: Jak tento robot funguje

Počínaje popisem projektu, jak jsem již řekl, budeme reprodukovat model robota OTTO, že jeho 3D díly můžete mít zdarma od komunity OTTO, ale to, co do našeho projektu přidáme, je přizpůsobený design DPS pro ovládání robota, takže použijeme mikrokontrolér ATmega328 namísto použití celé desky Arduino Nano tak, jak to komunita udělala pro tento projekt.

Robot má mnoho funkcí a budou se vám líbit jeho pohyby prováděné 4 servomotory a jeho zvuky zobrazované aktivním bzučákem, robot bude napájen jednoduchou 9V lithiovou baterií a ovládán modulem Bluetooth prostřednictvím aplikace pro Android, kterou si můžete stáhnout přímo zdarma z obchodu Playstore a Appstore.

Pohyby robota jsou prováděny 4 servomotory, takže máme 2 serva na každé noze a také existuje vylepšená verze robota OTTO pro ovládání pohybů rukou, ale nebudeme to dělat v tomto nestabilním stavu a budeme upgradovat ovládací desku pro tento úkol v našem nadcházejícím pokynu.

Krok 2: Schéma zapojení

Abych shromáždil všechny komponenty elektroniky, rozhodl jsem se vytvořit vlastní návrh desek plošných spojů pro tento projekt a vyrobit jej z JLCPCB, přesunul jsem se na platformu easyEDA, kde jsem připravil následující schéma zapojení a jak vidíte všechny komponenty, které potřebujeme, poté jsem transformoval návrh obvodu na návrh DPS s požadovanými rozměry, aby se vešly do podvozku robota.

Krok 3: Výroba DPS

Po přípravě obvodu jsem jej transformoval do přizpůsobeného designu DPS s požadovanými rozměry a tvarem, aby vyhovoval naší robotické cházi. Dalším krokem je generování souborů GERBER návrhu DPS a jejich nahrání na stránku objednávky JLCPCB k výrobě naší DPS.

Čtyři dny na čekání na DPS a jsme tady. Toto je poprvé, co zkoušíme žlutou barvu pro PCB a vypadá to opravdu tak skvěle.

Krok 4: 3D tělo těla robota

Přechod na části těla robota, jak jsem již zmínil v prezentaci, prostřednictvím tohoto odkazu můžete mít soubory STL tohoto robota z komunitního webu OTTO za účelem výroby těchto částí prostřednictvím 3D tiskárny.

Krok 5: Elektronické přísady

Nyní máme vše připraveno, pojďme se tedy podívat na seznam komponent:

★ ☆ ★ Potřebné komponenty (odkazy na Amazon) ★ ☆ ★

• DPS, kterou jsme si objednali z JLCPCB
• Mikrokontrolér ATmega328:
• Modul Bluetooth HC-05:
• Ultrazvukový senzor:
• 4 servomotory:
• Kondenzátory 22pF:
• 10uF kondenzátory:
• Oscilátor:
• L7805 Regulátor napětí:
• Bzučák:
• 9V baterie:
• Konektor záhlaví:

Krok 6: Část softwaru

Nyní musíme nahrát kód robota do mikrokontroléru, takže k tomu budeme potřebovat desku Arduino Uno, o softwaru robota můžete použít Arduino IDE k nahrání vašeho kódu nebo si můžete jednoduše stáhnout OTTO blokově IDE, které vám pomůže s několika příklady pro zahájení vytváření vlastního programu pro robota, v našem případě nahrajeme tento kód poskytovaný komunitou, tento kód mi umožňuje přístup ke všem funkcím robota z aplikace pro Android.

Z tohoto odkazu můžete mít poslední aktualizovanou verzi, nebo si jednoduše můžete stáhnout níže přiložený soubor související s verzí kódu 9, kterou jsme použili v našem projektu.

Krok 7: Sestavení elektroniky

Připravili jsme elektronickou součást, takže začneme pájet naše elektronické součástky na desku plošných spojů.

Jak můžete vidět na obrázcích, použití této desky plošných spojů je tak snadné díky velmi vysoké kvalitě výroby a nezapomínání na štítky, které vás budou provázet při pájení každé součásti, protože na vrchní hedvábné vrstvě najdete štítek každé součásti označující jeho umístění na desku a tímto způsobem budete mít 100% jistotu, že neuděláte žádné chyby při pájení.

Každou součástku jsem připájel na její umístění, o této desce plošných spojů se jedná o dvouvrstvou desku plošných spojů, to znamená, že k pájení elektronických součástek můžete použít obě její strany.

Krok 8: Sestavení a ukázka těla robota

Před zahájením montáže vám doporučuji kalibrovat všechny vaše servomotory na úhel 90 °, použijte k tomu základní demo servo Arduino.

Sestavení prostě nemůže být jednodušší než toto:

1. vezměte tělo robota a dva servomotory a přišroubujte je z horní strany.
2. poté připojte nohy k sestaveným servům a ovládejte pohyby nohou.
3. dalším krokem je připojení dalších dvou serv k nohám a připevnění nožních částí k servům a tímto způsobem budete mít jedno servo pro každou nohu a jedno servo pro každou nohu.
4. Další částí je ultrazvukový senzor, který jej nasadíme na hlavu našeho robota.
5. Posledním krokem je připojení ultrazvukového senzoru k jeho konektoru a připojení serva k desce plošných spojů.

Můžete se podívat na kód, kde najdete příslušný symbol pro každé servo a stejný štítek najdete na horní straně desky plošných spojů, kterou jsme vyrobili.

Po připojení baterie připevníme hlavu k tělu a můžeme si začít hrát s naším robotem.

Tento projekt se mi opravdu líbil a doufám, že vás uvidím vyrábět tento druh robotů, ale přesto v našem projektu provedeme další vylepšení, abychom z něj udělali mnohem více másla, a proto budu čekat na vaše komentáře, abychom jej vylepšili.

Poslední věc, ujistěte se, že děláte elektroniku každý den.

Bylo to BEE MB od MEGA DAS uvidíme se příště.