KAULAI „Humanoid Robot“: 11 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Su Helovinu visiems !!!

Švęsti Helovino metus pagalvojau, kad būtų puiki idėja sukurti robotą, tinkamą šiai progai.

Šokantis humanoido skeletas !!!

Aš visada norėjau suprojektuoti ir sukurti savo humanoidinį robotą, todėl tai buvo puikus projektas man.

Suprojektavęs ir pastatęs „BORIS the Biped“(nuoroda čia) supratau, kad jo kojos buvo puikus pagrindas skeletui, todėl po kelių minučių amputacijos ir greito viršutinio liemens pertvarkymo gimė „BONES the Humanoid“

Tai bus puikus projektas tiems, kurie nori išmokti programuoti servo, kad robotas atliktų bet kokią šokių rutiną.

BONES kainuoja šiek tiek daugiau nei 150 USD, įskaitant baterijas ir įkroviklį

BONES galima valdyti naudojant 3D spausdintą „Arduino“valdiklį (nuoroda čia)

jis gali judėti į priekį, atgal, į kairę, į dešinę, dešinysis smūgis, smūgis į kairę, šokis 1, šokis 2

arba jis gali atlikti šokį be Kontrolieriaus

Mėgaukitės kūrimo instrukcijomis !!!

Prekės

Norėdami sukurti šį robotą, jums reikės:

12x Original Tower Pro MG90S analoginis 180 laipsnių servo (nuoroda čia)

Iš Kinijos galite pigiai nusipirkti daugybę dalykų, tačiau servo paslaugos nėra vienas iš jų! Išbandžiusi daugybę skirtingų tipų, ypač pigių padirbtų „towerpro“servo, sužinojau, kad pigūs padirbti yra tokie nepatikimi ir dažnai sugenda praėjus vienai dienai po naudojimo, todėl nusprendžiau, kad geriausi bus tikri „towerpro“servai!

1x „Sunfounder“belaidžio servo valdymo plokštė (nuoroda čia)

Nerandate geresnės prototipų plokštės nei ši belaidžio servo valdymui. Šioje plokštėje yra 5V 3A maitinimo keitiklis ir 12 servo įvesties kaiščių bei kaiščių belaidžio Nr.

• 1x „Arduino NANO“(nuoroda čia)
• 1x NRF24L01 siųstuvo -imtuvo modulis (nuoroda čia) (jums to nereikia, jei nenaudojate valdiklio)
• 2x 18650 3,7 V ličio jonų baterijos (nuoroda čia)
• 1x 18650 akumuliatoriaus laikiklis (nuoroda čia) (šios baterijos veikia maždaug 30 minučių, o geresnės - maždaug 2 val.)
• 1x ličio jonų akumuliatoriaus įkroviklis (nuoroda čia)

Visą elektroniką taip pat galima rasti „Amazon“, jei negalite sau leisti laukti pristatymo, tačiau jie bus šiek tiek brangesni.

VALDIKLIS:

Norėdami valdyti šį robotą rankiniu būdu, jums reikės 3D spausdinto „Arduino“valdiklio (nuoroda čia)

Robotas taip pat gali būti visiškai autonomiškas, todėl valdiklis nėra privalomas.

PLASTIKA:

Dalys gali būti atspausdintos PLA arba PETG arba ABS. !!

Atminkite, kad 500 g ritės pakanka 1 robotui atspausdinti!

3D spausdintuvas:

Reikalinga minimali konstrukcinė platforma: L150mm x W150mm x H100mm

Tinka bet kuris 3D spausdintuvas. Aš asmeniškai atspausdinau dalis ant „Creality Ender 3“, kuris yra nebrangus 3D spausdintuvas, kurio kaina yra mažesnė nei 200 USD. Atspaudai pasirodė puikiai.

1 žingsnis: dalių spausdinimas 3D formatu

Taigi dabar atėjo laikas spausdinti … Taip

I Kruopščiai suprojektavau visas BONES dalis, kad jos būtų atspausdintos 3D formatu be jokių pagalbinių medžiagų ar plaustų, reikalingų spausdinant.

Visas dalis galima atsisiųsti iš „Pinshape“(nuoroda čia) ir „MyMiniFactory“(nuoroda čia)

Visos dalys buvo atspausdintos ant „Creality Ender 3“

Medžiaga: PETG

Sluoksnio aukštis: 0,3 mm

Užpildas: 15%

Purkštuko skersmuo: 0,4 mm

BONES dalių sąrašas yra toks:

1x KŪNO APAČIAS

1x KŪNO VIDURIS

1x Kūno stuburas

6x BODY SQUARE PINS

1x ELEKTRONIKOS RĖMAS

1x ELEKTRONIKOS SQUARE PIN

1x RIB BOTTOM

1x RIB BOTTOM MIDDLE

1x RIB TOP VIDURINIS

3X RIB TOP

4x MAŽAS VERTEBRAS

1x BIG VERTEBRE

1x PRIEKINĖ KAUKĖ

1x galinė kaukė

1x SKULL SQUARE PIN

1x PEČIS

1x ARM

1x PRIEKINIS

1x PEČIS (VEIDRODIS)

1x rankena (veidrodis)

1X PRIEKINIS (VEIDRODIS)

4x apskrito rankos PINS

2x KOJOS

2x kulkšnys

2x kojos 1

2x KOJOS 2

2x stūmoklio dėklai

2x stūmoklio dėklai (veidrodis)

4x stūmoklio laikikliai

4x stūmokliai

2x klubų

8x CIRCULAR PIN PIN1

2x CIRCULAR PIN PIN2

2x apskritas PIN kodas L3

10x CIRCULAR PIN PIN L4

13x SQUARE CLIP

22x CIRCULAR CLIP

Kiekviena dalis gali būti atspausdinta kaip grupė arba atskirai.

Norėdami spausdinti grupėje, jums tereikia išspausdinti vieną iš kiekvieno GROUP.stl failo, išskyrus grupės LEG 1.stl failą ir GROUP CIRCULAR PIN.stl failus, iš kurių turite pasirinkti vieną iš jų ir turėsite reikalingas visas dalių komplektas.

Norėdami spausdinti visus STL failus, atlikite šiuos veiksmus.

1. Pradėkite spausdindami LEG 1.stl failus atskirai, nes juos sunkiausia atspausdinti, todėl reikia maždaug 5 mm krašto ir vieno sluoksnio aukščio aplink detalę, kad būtų išvengta deformacijos, jei dėl kokių nors priežasčių kraštas netrukdo spausdinti LEG 1 WIMH BRIM.stl failą.
2. Atspausdinkite INDIVIDUAL CIRCULAR PIN PIN.5mm L1, INDIVIDUAL CIRCULAR PIN PIN.75mm L1 ir INDIVIDUAL CIRCULAR PIN PIN 1mm L1 vieną kartą atspausdinę, išbandykite anksčiau atspausdintų LEG 1.stl skylių kaiščius ir pasirinkite tą, kuris labiausiai tinka. sandariai, kad negalėtų prasiskverbti pro skylę Jei įmanoma, naudokite.5 mm, nes kuo tvirtesnis tvirtinimas, tuo greičiau robotas eis.
3. Spausdinkite GROUP SHOULDERS. STL failą ir nepamirškite atspausdinti su 8 mm kraštu iš 2 sluoksnių, kad įsitikintumėte, jog jis spausdina teisingai
4. Spausdinkite likusius GROUP. STL failus

Ir mes turime apie 2 dienas spausdinimo vėliau, turėtumėte turėti visas BONES plastikines dalis.

2 žingsnis baigtas !!!

2 žingsnis: įdiekite „Arduino“

BONES naudoja C programavimą, kad veiktų.

Norėdami įkelti programas į BONES, mes naudosime „Arduino IDE“kartu su keliomis kitomis bibliotekomis, kurias reikia įdiegti „Arduino IDE“.

Įdiekite „Arduino IDE“savo kompiuteryje

„Arduino IDE“(nuoroda čia)

Norėdami įdiegti bibliotekas į „Arduino IDE“, turite atlikti šiuos veiksmus su visomis bibliotekomis, esančiomis toliau pateiktose nuorodose

• Spustelėkite žemiau esančias nuorodas (tai pateks į bibliotekų „GitHub“puslapį)
• Spustelėkite Klonuoti arba Atsisiųsti
• Spustelėkite atsisiųsti ZIP (atsisiuntimas turėtų prasidėti žiniatinklio naršyklėje)
• Atidarykite atsisiųstos bibliotekos aplanką
• Išpakuokite atsisiųstos bibliotekos aplanką
• Nukopijuokite neišpakuotą bibliotekos aplanką
• Įklijuokite neišpakuotą bibliotekos aplanką į „Arduino“bibliotekos aplanką (C: / Documents / Arduino / libraries)

Bibliotekos:

„Varspeedservo“biblioteka (nuoroda čia)

RF24 biblioteka (nuoroda čia)

Ir mes turime viską, kad būtumėte pasiruošę eiti Kad įsitikintumėte, jog teisingai nustatėte „Arduino IDE“, atlikite šiuos veiksmus

• Atsisiųskite norimą „Arduino“kodą žemiau („Robot Controller.ino“arba „Robot Autonomous.ino“)
• Atidarykite jį „Arduino IDE“
• Pasirinkite Įrankiai:
• Pasirinkite lentą:
• Pasirinkite „Arduino Nano“
• Pasirinkite Įrankiai:
• Pasirinkite procesorių:
• Pasirinkite ATmega328p (seną įkrovos įkėlimo programą)
• Spustelėkite mygtuką „Patvirtinti“(mygtukas „Tikrinti“) kairiajame viršutiniame „Arduino IDE“kampe

Jei viskas gerai, apačioje turėtumėte gauti pranešimą, kuriame sakoma „Atlikta kompiliacija“.

Ir štai dabar jūs atlikote 2 veiksmą !!!

3 žingsnis: BONES programavimas

Dabar atėjo laikas įkelti kodą į „BONES“smegenis „Arduino Nano“.

• Prijunkite „Arduino Nano“prie kompiuterio per USB kabelį
• Spustelėkite įkėlimo mygtuką (rodyklės dešinėn mygtukas)

Jei viskas gerai, apačioje turėtumėte gauti pranešimą, kad įkėlimas baigtas.

Ir tai yra 3 žingsnis.

4 žingsnis: kalibruokite BONES kojų servos

Taigi dabar atėjo laikas kalibruoti ir pradėti surinkti kojų servus prie BONES dalių …

Visi šie veiksmai pavaizduoti aukščiau esančiame surinkimo vaizdo įraše.

Reikalingos elektroninės dalys:

• 1x „Arduino Nano“
• 1x NRF24LO1 siųstuvas -imtuvas (tik naudojant BONES su valdikliu)
• 1x „Sunfounder“belaidė servo valdymo plokštė
• 12 kartų tikras „TowerPro MG90S“180 laipsnių servos
• 1x baterijos laikiklis
• 2x 18650 3,7 V ličio jonų baterijos

Reikalingos plastikinės dalys:

• 4x stūmokliai
• 4x stūmoklių laikikliai
• 2x stūmoklio dėklai
• 2x stūmoklio dėklai (veidrodis)
• 2x klubai
• 1x korpuso apačia
• 1x Kūno vidurys
• 4x kūno kvadratiniai kaiščiai
• 4x kvadratiniai spaustukai

Reikalingi varžtai ir servo ragai:

• 12x ilgio savaime siaurėjantys varžtai
• 6x trumpi varžtai servo ragams
• 4x vienos rankos servo ragai
• 2x dvigubos rankos servo ragai

Stūmoklių surinkimo instrukcijos:

• Įdėkite visus 4 stūmoklius į 4 stūmoklių laikiklius
• Pastumkite 4 stūmoklių korpusus virš stūmoklių laikiklių, kaip parodyta aukščiau esančiame surinkimo vaizdo įraše
• Padėkite 4 stūmoklius taip, kad stūmoklių angos ir stūmoklių korpusų angos būtų sulygiuotos
• Įdėkite 4 servo įtaisus per 4 stūmoklio korpuso skyles
• Pritvirtinkite 4 servo įtaisus, naudodami 2 ilgus savisriegius varžtus kiekvienoje servo sistemoje, prie 4 stūmoklių korpusų (neužveržkite per daug)

Klubų ir kūno surinkimo instrukcijos:

• Įdėkite 2 servo į korpuso vidurinę dalį (įsitikinkite, kad jie dedami teisingai aplink kabelius, nukreiptus į išorę)
• Pritvirtinkite 2 servo servus prie kūno viduryje esančiais 2 ilgais savisriegiais varžtais
• Įdėkite 2 klubus į apatinę kūno dalį
• Sureguliuokite korpuso apatinę dalį su korpuso vidurine dalimi
• Apatinę korpuso dalį pritvirtinkite prie korpuso vidurinės dalies 6 kūno kvadratiniais kaiščiais (kaip parodyta surinkimo vaizdo įraše)
• Pritvirtinkite kūno kvadratinius kaiščius 6 kvadratiniais spaustukais

Elektroninės instrukcijos:

• Prijunkite „Arduino“ir „NRF24L01“siųstuvą -imtuvą (neprivaloma) prie „Servo Cotrol Board“
• Prijunkite akumuliatoriaus laikiklio laidus (nuo raudonos iki teigiamos juodos spalvos į neigiamą) prie servo valdymo plokštės (įsitikinkite, kad jungtys yra teisingos)
• Prijunkite „Servos“prie 4, 5, 6, 7, 8 ir 9 jungčių bet kokia norima tvarka (įsitikinkite, kad jungtys yra tinkamos)
• Įdėkite baterijas
• Paspauskite servo valdymo plokštės mygtuką į nuspaustą padėtį
• Akumuliatoriaus laikiklio jungiklį perjunkite į ON padėtį
• Valdyba turėtų užsidegti, o servai turėtų persikelti į 90 laipsnių pradinę padėtį

Servo ragų surinkimo instrukcijos:

• Kai servos pasiekia savo 90 laipsnių pradinę padėtį, įstatykite vienos rankos servo ragus prie stūmoklių 90 laipsnių kampu (+- keli poslinkiai nėra pasaulio pabaiga) prie visų stūmoklių korpusų Surinkimo vaizdo įrašas aukščiau.
• Įdėkite dvigubos rankos servo ragus į klubus taip, kad abi servo rankos būtų viena su kita. Kaip parodyta aukščiau esančiame surinkimo vaizdo įraše
• Pritvirtinkite visus servo ragus prie servo 1 trumpu varžtu kiekvienam servui
• Akumuliatoriaus laikiklio jungiklį perjunkite į OFF padėtį
• Atjunkite „Servos“nuo 4, 5, 6, 7, 8 ir 9 jungčių

Turime viską, kad „Leg Servo“būtų sukalibruoti, o likusi roboto dalis būtų paruošta surinkti.

5 žingsnis: BONES kojų surinkimas

Visi šie veiksmai pavaizduoti aukščiau esančiame surinkimo vaizdo įraše.

Kairės kojos plastikinės dalys:

• 1x kairė koja
• 1x kulkšnis
• 1x 1 koja
• 1x 2 koja
• 2x surinkti stūmokliai
• 4x apskriti kaiščiai L1
• 1x apskriti kaiščiai L2
• 1x apskriti kaiščiai L3
• 3x apskriti kaiščiai L4
• 9x apskriti spaustukai

Kairės kojos surinkimo instrukcijos:

1. Išstumkite 4 apskritus kaiščius L1 per kulkšnies angas (kaip parodyta surinkimo vaizdo įraše)
2. Įdėkite vieną iš surinktų stūmoklių į kairės kojos angą ir pasirinkite surinktą stūmoklį, dėl kurio servo kabeliai nukreipti atgal (kaip parodyta surinkimo vaizdo įraše)
3. Padėkite kulkšnį ant kairės pėdos angos ir surinkto stūmoklio angos
4. Stumkite 1 apskritą kaištį L2 per kulkšnies ir pėdos sąnarį
5. Stumkite 1 apskritą kaištį L3 per čiurną ir surinktą stūmoklio jungtį
6. Stumkite 1 apskritą kaištį L4 per pėdos ir surinkto stūmoklio jungtį
7. Padėkite koją 1 ant kulkšnies ir apskrito kaiščio L1
8. Padėkite koją 2 ant kulkšnies ir apskrito kaiščio L1
9. Padėkite vieną iš surinktų stūmoklių tarp 1 ir 2 kojų ir pasirinkite tą, kuris servo kabelį nukreipia į išorę (kaip parodyta surinkimo vaizdo įraše)
10. Stumkite 1 apskritą kaištį L4 per 1 koją ir surinktą stūmoklį
11. Stumkite 1 apskritą kaištį L4 per 2 koją ir surinktą stūmoklį
12. Užfiksuokite visus apvalius kaiščius apskrito formos spaustukais

Plastikinės dalys, reikalingos dešinei kojai:

• 1x dešinė koja
• 1x kulkšnis
• 1x 1 koja
• 1x 2 koja
• 2x surinkti stūmokliai (veidrodis)
• 4x apskriti kaiščiai L1
• 1x apskriti kaiščiai L2
• 1x apskriti kaiščiai L3
• 3x apskriti kaiščiai L4
• 9x apskriti spaustukai

Dešinės kojos surinkimo instrukcijos:

Vykdykite tą patį, kaip ir kairės kojos surinkimo instrukcijos.

6 žingsnis: BONES ginklų surinkimas

Visi šie veiksmai pavaizduoti aukščiau esančiame surinkimo vaizdo įraše.

Reikalingos elektroninės dalys:

4x tikrasis „TowerPro MG90S“180 laipsnių servos

Reikalingi varžtai:

4x ilgi užsisukantys varžtai

Plastikinės dalys, reikalingos kairiajai rankai:

• 1x rankena
• 1x dilbis
• 2x apskrito formos kaiščiai

Kairės rankos surinkimo instrukcijos:

1. Įkiškite apskrito rankos kaištį į dilbio skylę
2. Įkiškite apskrito rankos kaištį į rankos angą
3. Įdėkite „Servo“į ranką, kaip parodyta aukščiau esančiame vaizdo įraše „Surinkimas“
4. Pritvirtinkite servo prie rankos 2 ilgais savisriegiais varžtais
5. Įdėkite servo į dilbį
6. Prijunkite ranką ir dilbį kartu, kaip parodyta aukščiau esančiame vaizdo įraše „Surinkimas“

Plastikinės dalys, reikalingos dešinei rankai:

• 1x rankena (veidrodis)
• 1x dilbis (veidrodis)
• 2x apskrito rankos kaiščiai

Dešinės rankos surinkimo instrukcijos:

Tęskite tą patį, kaip ir surinkus kairę ranką

7 žingsnis: BONES apatinės kūno dalies surinkimas

Visi šie veiksmai pavaizduoti aukščiau esančiame surinkimo vaizdo įraše.

Reikalingos elektroninės dalys:

2x tikras „TowerPro MG90S“180 laipsnių servos

Reikalingi varžtai:

4x ilgi savisriegiai varžtai

Reikalingos plastikinės dalys:

• 1x stuburas
• 2x mažas stuburas
• 1x šonkaulių apačia
• 1x šonkaulio apačia viduryje
• 1x elektronikos rėmas
• 1x elektronikos rėmo kvadratinis kaištis
• 4x apskritas kaištis L4
• 4x kvadratiniai spaustukai
• 4x apskriti spaustukai
• 1x surinkti klubai
• 2x surinktos kojos

Surinkimo instrukcijos:

1. Uždėkite surinktą kairę koją ant surinkto kūno klubų (būtinai padėkite jas teisingai)
2. Pritvirtinkite 2 apvaliais kaiščiais L4
3. Užfiksuokite 2 apskrito formos spaustukais
4. Pakartokite 1, 2 ir 3 veiksmus dešinei kojai
5. Perduokite servo kabelius per klubų skyles prie kūno ir perkelkite juos tarp 2 klubų servo. Kaip parodyta aukščiau esančiame surinkimo vaizdo įraše
6. Įdėkite elektronikos rėmą į vietą ant kūno (įsitikinkite, kad jis yra teisingai)
7. Užfiksuokite vietoje su elektroniniu kvadratiniu kaiščiu ir 2 kvadratiniais spaustukais
8. Įdėkite stuburą į kūną
9. Tvirtai pritvirtinkite 2 kvadratiniais spaustukais
10. Stumkite šonkaulio apačią per stuburą
11. Stumkite mažą slankstelį per stuburą
12. Pastumkite šonkaulio apačią viduryje per stuburą
13. Stumkite mažą slankstelį per stuburą
14. Įdėkite kairįjį pečių servo į elektronikos rėmą
15. Pritvirtinkite 2 ilgais savisriegiais varžtais
16. Pakartokite paskutinius 2 veiksmus dešiniojo peties servo sistemai
17. Perduokite 2 pečių servo kabelius per tą pačią angą, kaip ir visi kiti kabeliai
18. Praleiskite kairėje surinktus ginklų kabelius per kairį kabelio praėjimą
19. Pakartokite paskutinį veiksmą tinkamai surinktiems ginklų kabeliams.

8 žingsnis: Elektronikos prijungimas

Visi šie veiksmai pavaizduoti aukščiau esančiame surinkimo vaizdo įraše.

Reikalingos elektroninės dalys:

Surinkta elektronikos plokštė ir akumuliatoriaus laikiklis

Reikalingi varžtai:

2x ilgi savisriegiai varžtai

Surinkimo instrukcijos:

1. Pritvirtinkite elektronikos plokštę prie elektronikos rėmo, kaip parodyta aukščiau esančiame surinkimo vaizdo įraše
2. Įdėkite akumuliatoriaus laikiklį į galinį roboto angą

Dabar atėjo laikas žaisti su spagečiais !!!

1. Prijunkite visas 12 servo prie pagrindinės plokštės jungčių 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ir 12, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje (būtinai prijunkite jas teisingai)
2. Patraukite perteklinį kabelio trūkumą prie roboto galo

9 žingsnis: BONES viršutinės kūno dalies surinkimas

Visi šie veiksmai pavaizduoti aukščiau esančiame surinkimo vaizdo įraše.

Reikalingos plastikinės dalys:

• 2x mažas slankstelis
• 1x didelis slankstelis
• 1x šonkaulių viršutinė dalis
• 3x šonkaulių viršus
• 1x priekinė kaukolė
• 1x galinė kaukolė
• 1x kvadratinis kaukolės smeigtukas
• 3x kvadratiniai spaustukai

Surinkimo instrukcijos:

1. Stumkite šonkaulio viršutinę dalį per stuburą
2. Stumkite mažą slankstelį per stuburą
3. Stumkite šonkaulio viršūnę per stuburą
4. Stumkite mažą slankstelį per stuburą
5. Stumkite šonkaulio viršūnę per stuburą
6. Stumkite didelį slankstelį per stuburą
7. Stumkite šonkaulio viršūnę per stuburą
8. Prijunkite priekinę ir galinę kaukolę kartu su kvadratiniu kaukolės kaiščiu
9. Sujunkite kaukolės ir elektronikos rėmą kartu su kvadratiniu kaukolės kaiščiu
10. Šonkaulius pritvirtinkite prie stuburo 2 kvadratiniais spaustukais
11. Saugiai pritvirtinkite „Skull“kvadratinį spaustuką

10 žingsnis: BONES ginklų kalibravimas

Visi šie veiksmai pavaizduoti aukščiau esančiame surinkimo vaizdo įraše.

Reikalingi servo ragai ir varžtai:

• 6x trumpi varžtai servo ragams
• 4x vienos rankos servo ragai
• 2x dvigubos rankos servo ragai

Reikalingos plastikinės dalys:

• 1x pečiai
• 1x pečiai (veidrodis)

Surinkimo instrukcijos Kairė ranka:

1. Įjunkite robotą
2. Palaukite, kol servovarikliai persikels į pradinę padėtį
3. Išjunkite robotą
4. Padėkite kairįjį petį 0 laipsnių padėtyje
5. Užfiksuokite kairįjį petį dvigubu ragu ir trumpu varžtu
6. Užfiksuokite ranką prie peties 0 laipsnių padėtyje
7. Užfiksuokite ranką vienu ragu ir trumpu varžtu
8. Padėkite dilbį į 90 laipsnių padėtį
9. Užfiksuokite dilbį vienu ragu ir trumpu varžtu

Surinkimo instrukcijos dešinė ranka:

Tęskite tą patį, kaip ir su kairės rankos instrukcijomis

11 veiksmas: sukurkite užbaigtą !

Na, dabar, kai baigėme kurti BONES, tikiuosi, kad jums patiko ši instrukcija ir praneškite man, ką manote.

Antrasis prizas Helovino konkurse 2019 m