Chodzący robot za pomocą 1 serwomotoru: 13 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

By lonesoulsurferObserwuj Więcej autora:

O: Zawsze lubiłem dzielić rzeczy na części - to ponowne składanie, z którym mam pewne problemy! Więcej o samotnym surferze »

Chciałem zbudować tego robota chodzika, odkąd zobaczyłem go na YouTube. Po krótkich poszukiwaniach znalazłem więcej informacji na ten temat i postanowiłem zrobić własne.

Celem, jaki miałem przy budowie tego chodzika, było zrobienie go tak małym, jak to tylko możliwe. Chciałem, żeby mieścił się w mojej dłoni i chociaż mam dość duże dłonie, to nogi po prostu zwisają.

Sam robot uruchamia mikro serwomechanizm, który został zmodyfikowany tak, aby obracał się w sposób ciągły. Gdy serwo obraca się, porusza kilka łączników, które z kolei przesuwają tylne nogi w górę iw dół, a przednie nogi na boki, umożliwiając chodzenie.

Sama konfiguracja nie jest bardzo trudna, ale „dostrojenie” jej, aby chód był prawidłowy, zajmuje trochę czasu. Trochę poeksperymentowałem i mam kilka wskazówek, które, mam nadzieję, pomogą ci go dostroić łatwiej niż dla mnie.

Jeśli nigdy wcześniej nie budowałeś robota chodzącego i chcesz wskoczyć na głęboką wodę, to jest to idealny projekt na początek.

Hackaday zrobił recenzję mojego chodzika - sprawdź to poniżej:

Hackaday

I z tym zaczynajmy

Krok 1: Części

Części:

1. Serwo Mirco - eBay

2. Bateria litowa 16340 - eBay

3. Aluminiowy kanał 10 mm X 10 mm - eBay można go również kupić w większości sklepów ze sprzętem

4. 2 x duże spinacze do papieru - będą je mieć w kiosku lub sklepie stacjonarnym. Zdobądź je tak duże, jak możesz

5. Wire Terminal - sklep ze sprzętem eBay również będzie je miał

6. Przełącznik SPDT - eBay

7. Moduł ładowania baterii - eBay

8. Wieszak druciany - Szafka

9. Śruby 3 X M4 - eBay. Będzie można je również kupić w sklepie z narzędziami. Użyłem philips head, ponieważ to właśnie miałem pod ręką.

10. Nakrętki zabezpieczające 6 X M4 - eBay będzie mógł je również kupić w sklepie z narzędziami

11. 2 X mniejsze podkładki. Sklep z narzędziami

12. 2 X żeńskie wtyki bananowe - eBay. Użyłem sekcji wewnątrz nich, aby zrobić czopy na nogi. Pasują idealnie na śruby M4.

Narzędzia:

1. Szlifierka kątowa

2. Dremel nie jest obowiązkowy, ale zawsze się przydaje

3. Wiertarka

4. Superklej

5. lutownica

6. mała latarka. Jeśli go nie masz, prawdopodobnie ujdzie ci na sucho tylko lutownica

7. Szczypce. Ten sam nos igły i większa płaska para powinny załatwić sprawę

Krok 2: Aluminiowa obudowa - zginanie końcówek do góry

Pierwszą rzeczą do zrobienia jest ustalenie, jak będą pasować akumulator i serwo, a także jak długo ma być wykonane podwozie.

Kroki:

1. Umieść serwo i akumulator w górnej części aluminiowego kanału. To da ci wyobrażenie o długości podwozia. Będziesz potrzebować dodatkowego miejsca na przełącznik i śruby. Całkowita długość mojego podwozia to 85mm.

2. Następnie musisz wygiąć 2 końce na aluminiowym kanale. Umożliwi to dodanie małej śruby na jednym końcu, a także wykończenie i wyczyszczenie ostatecznego wyglądu chodzika

3. Aby to zrobić, musisz zdjąć boki kanału i wygiąć aluminium do góry.

4. Odmierz 20 mm od końca kanału i wykonaj 2 pionowe cięcia szlifierką kątową. Nie przecinaj dna kanału, ponieważ go osłabisz i pęknie przy zginaniu

5. Za pomocą szczypiec ostrożnie zagnij koniec kanału. Aby uzyskać jak najbardziej płaski kształt, użyj młotka i kawałka metalu i wykonaj kilka uderzeń. Aluminiowe blizny są łatwe, więc dodaj trochę materiału do sekcji, w którą uderzasz, aby ją chronić.

6. Zrób to samo z drugim końcem

7. Na koniec zaokrągliłem rogi, aby uzyskać lepsze wykończenie.

Krok 3: Wykonanie wycięcia na serwo

Serwo znajduje się z przodu chodzika. Aby pasował do kanału, musisz usunąć kilka sekcji w kanale

Kroki:

1. Umieść serwo na górze kanału i zaznacz szerokość serwa na kanale. Musisz upewnić się, że zostawiłeś 5mm z przodu, ponieważ śruba musi przejść przez przód i musisz zachować trochę prześwitu do łba śruby

2. Ostrożnie przytnij boczne ścianki kanału do dołu.

3. Jeśli masz dremel, użyj tarczy tnącej, aby wykonać końcowe cięcie wzdłuż krawędzi, aby usunąć boczne sekcje. Jeśli tego nie zrobisz, możesz uciec ze szlifierką kątową.

4. Następnie użyj pilnika, aby wyczyścić wycięte sekcje. Sprawdź i upewnij się, że serwo pasuje. Powinien być ładnie dopasowany.

Krok 4: Wykonanie wycięcia na baterię

Następnym krokiem jest wykonanie wycięcia na baterię. To prawie ten sam proces, co serwo. To podwozie nie było w rzeczywistości ostatnim, którego użyłem. Zrobiłem faux-pas na tym i musiałem zrobić inny, co cieszę się, że zrobiłem, ponieważ okazało się czystsze niż to na zdjęciach

Kroki:

1. Podobnie jak serwo, umieść akumulator na aluminiowym kanale i zaznacz na nim sekcję, w której chcesz wyciąć. Pomiędzy serwomechanizmem a akumulatorem musi być około 5 mm przerwy. Właśnie tam pójdzie przełącznik. Poza tym musisz też zrobić trochę miejsca na przewody.

2. Wykonaj pionowe nacięcia szlifierką kątową, a poziome dremel

3. zadziorować wycięty odcinek pilnikiem i wygładzić krawędzie.

4. Nie chcesz, aby bateria była zbyt ciasno dopasowana, ponieważ będzie osadzona w aluminium, które przewodzi i może spowodować zwarcie baterii, jeśli zarówno dodatni, jak i uziemienie dotykają obudowy. Zawsze możesz dodać małą taśmę elektryczną na jednym końcu, aby upewnić się, że bateria nie jest zwarta

Krok 5: Dodawanie śrub i przełączanie na podwozie

Aby przymocować nogi do podwozia, musisz dodać kilka śrub. Aby je przenieść, musisz przymocować kolejną śrubę jako punkt obrotu z boku obudowy. Zrobiłem schemat, gdzie należy wywiercić każdy z otworów, więc użyj tego, aby ci pomóc.

Kroki:

1. Najpierw otwór 1 w tylnej części chodzika. Możesz łatwo zidentyfikować tył chodzika, ponieważ tam trafi serwo. Otwór musi być wystarczająco duży, aby zmieścił się w nim wkręt. Tylne nogi będą przymocowane do tej śruby.

2. Otwór 2 w górnej części podwozia. Ten otwór musi wejść w górny przód obudowy. Do tej śruby zostaną przymocowane przednie nogi

5. Otwór 3 należy wywiercić w górnej części, między serwomechanizmem a akumulatorem i służy do przełącznika dwustabilnego

3. Otwór 4 musi znajdować się z boku podwozia, bezpośrednio pod otworem 2. To tam trafi oś.

4. Otwór 5 musi iść dokładnie naprzeciw otworu 3. Ten otwór umożliwia umieszczenie śruby na miejscu i użycie śrubokręta. Bez tego otworu jak byś dodał śrubę z boku obudowy! upewnij się, że jest wystarczająco duży, aby mógł przejść łeb śruby.

5. Teraz wszystkie otwory zostały wywiercone, czas na dokręcenie śrub. Zabezpiecz je na miejscu za pomocą orzechów szczęścia.

UWAGA: śruba w otworze 3 musi się obracać, więc upewnij się, że zrobiłeś to dobrze, ale także upewnij się, że śruba może się obracać w otworze. pozostałe 2 można zapiąć ciasno.

Krok 6: Modyfikacja serwa, aby była ciągła

Zanim przymocujesz serwo do obudowy, najpierw musisz dokonać w nim niewielkiej modyfikacji. Jest to bardzo powszechna modyfikacja i możesz znaleźć wiele samouczków w Google, jeśli potrzebujesz więcej informacji. Modyfikacja pozwala serwo na ciągłe obracanie się, bez modyfikacji serwo obracałoby się tylko o 180 stopni.

Kroki:

1. Najpierw wykręć śruby na spodzie serwa

2. Serwo składa się na 3 sekcje. Najpierw usuń górną sekcję. Jeśli przyjrzysz się uważnie dużemu trybiku, zobaczysz mały kawałek plastiku przyklejony do niego. Jest to ogranicznik, który zatrzymuje ciągłe wirowanie. Chwyć kilka przecinaków do drutu i po prostu je odepnij. Niektóre serwa mają ogranicznik wewnątrz górnej obudowy, więc jeśli nie widzisz żadnego na zębatce, sprawdź wnętrze obudowy

3. Załóż z powrotem sekcję górną i wyjmij sekcję dolną. odciąć przewody z potencjometru. Nie martw się, jeśli nie wiesz, które przewody przeciąć, musisz je wszystkie usunąć, więc po prostu odetnij

4. Na spodzie silnika będą 2 punkty lutownicze. Będziesz musiał przylutować kilka przewodów bezpośrednio do silnika. Użyj najcieńszego drutu, jaki masz, ponieważ zajmie on mniej miejsca na chodzie i będziesz mógł go dobrze ukryć.

5. Umieść silnik z powrotem w obudowie i skręć wszystko z powrotem. Przetestuj serwo, podłączając go do akumulatora, którego używasz do chodzenia. Jeśli kręci się w sposób ciągły, pomyślnie wykonałeś mod.

Krok 7: Dodanie serwomechanizmu, akumulatora i ładowarki oraz okablowanie wszystkiego

Teraz nadszedł czas na dodanie głównych części do podwozia! Chciałem spróbować ukryć przewody tak bardzo, jak to możliwe, aby było trochę ciasno. Właściwie za pierwszym razem miałem zwarcie i stopiłem przewody, co było bólem. Miałem przewody dodatnie i uziemiające zbyt blisko siebie!

Kroki:

1. Pierwszą rzeczą do zrobienia jest zamocowanie serwa w podwoziu. Ramię serwa musi znajdować się jak najbliżej boku podwozia. Jeśli odetniesz wsporniki śrub na serwo, będziesz mógł wyrównać bok serwa z podwoziem. Dodaj trochę kleju superglue i zabezpiecz go na miejscu

2. Dalej jest bateria. Zanim zostanie zabezpieczony na miejscu, musisz przylutować i dodać kilka przewodów bezpośrednio do akumulatora. Dodatni koniec akumulatora powinien znajdować się na końcu przełącznika, a uziemienie z tyłu.

UWAGA: Chcesz, aby serwo obracało się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Sprawdź, czy wiesz, który przewód serwa podłączyć do którego końca baterii. Jeśli się nie pomylisz, twój chodzik będzie się cofał!

3. Przylutuj przewód uziemiający na serwo do ziemi na akumulatorze. Dodaj również dodatkowy przewód do uziemienia, ponieważ zostanie on później podłączony do modułu ładowarki

4. Przewody przejdą pod akumulator, a następnie wyprowadzą się z przodu, tak aby pozostały ukryte.

5. Dodaj trochę kleju superglue i przymocuj akumulator do obudowy.

6. Może się okazać, że środkowy punkt lutowania na przełączniku jest bardzo blisko lub dotyka środkowego punktu lutowania na przełączniku. To dobrze, wszystko, co musisz zrobić, to dodać trochę lutu i połączyć je ze sobą. Będziesz także musiał dodać przewód do dodatniego i podłączyć go nieco później do modułu ładującego

7. Przylutuj drugi przewód z serwa do jednego z punktów lutowania na przełączniku. Daj mu szansę i upewnij się, że serwo włącza się. To robi! dobry.

8. Na koniec dodaj trochę kleju superglue na dole modułu ładującego i podłącz dodatni i uziemienie do punktów lutowania akumulatora

Krok 8: Tworzenie nóg

Nogi wykonane z wieszaka. Większość wieszaków na ubrania ma powłokę, więc musisz ją usunąć papierem ściernym. Sprawdź schematy, które powinny pomóc z wymiarami i zagięciami

Kroki:

1. Po przeszlifowaniu drutu odetnij długi, dolny odcinek od wieszaka.

2. Najpierw przechodzę przez przednie nogi. Są dość proste i wygięte, aby uzyskać kształt miseczki. Najpierw zagnij drut, aby uzyskać około 70 mm długości. Trzeba go wygiąć prawie pod kątem prostym.

3. Całkowita długość nóg w górnej części wynosi 70mm. Musisz jednak zrobić małe zagięcie w kształcie litery „U” pośrodku. Pozwoli to nieco później przylutować go do pustej metalowej rurki. Użyj szczypiec i ustaw jak najmniejszą literę „U”.

4. Zegnij drugą nogę tak samo jak pierwszą. Daje to podstawowy kształt nóg. Możesz się z nimi później pobawić, aby w razie potrzeby poprawić kształt

5. Następnie tylne nogi. Mają w sobie dodatkowe zgięcie lub łokieć. Najpierw zagnij drut, aby uzyskać długość 50 mm. Powinien być wygięty do około 70 stopni pod kątem prostym.

6. Przytrzymaj drut tak, aby pierwsze zagięcie było skierowane w Twoją stronę i wykonaj zagięcie pod kątem prostym na 30 mm. To jest pierwsza noga.

7. Teraz musisz zrobić to samo co przód i zrobić kształt litery „U” około 35mm na środku

8. Zegnij drugą nogę boczną tak samo jak pierwszą.

Krok 9: Przylutowanie niektórych czopów do nóg

OK, więc zdecydowałem się użyć wewnętrznej strony żeńskiego wtyku bananowego do czopów. Pasują one idealnie do śrub M4 i mają bardzo mały ruch na boki. Możesz zamiast tego użyć rurki miedzianej, jeśli chcesz, po prostu upewnij się, że jest dobrze dopasowana do śrub. Ten krok jest trochę trudny, więc upewnij się, że dobrze zabezpieczysz nogę i dobrze się obracasz przed lutowaniem. Użyłem śruby i trzeciej ręki, aby upewnić się, że wszystko jest ułożone tuż przed lutowaniem

Kroki:

1. Najpierw rozciągnij wtyczkę bananową i usuń wszystkie plastikowe końcówki, aby pozostała tylko metalowa część.

2. Odetnij metalową część śruby, aby pozostała tylko żeńska końcówka wtyku bananowego. Daj odciętemu końcu pilnik, aby go wygładzić.

3. Musisz teraz przylutować jedną z nich do każdej nogi do wykonanej sekcji "U". Zanim to zrobisz, umieść trzpień na śrubie, a następnie umieść na nim nogi. Pomoże Ci to ustalić, w jaki sposób nogi muszą opierać się o oś.

4. Dodaj trochę topnika i małym palnikiem rozgrzej metal i zlutuj oś i nogi.

5. Sprawdź, czy nogi są prawidłowo osadzone na podwoziu.

6. Zrób dokładnie to samo dla drugiej nogi.

7. Ostatnią rzeczą do zrobienia jest przykręcenie nóg do śrub za pomocą przeciwnakrętek. Chcesz dokręcić je do punktu, w którym nogi nadal poruszają się na boki, ale z minimalnym ruchem.

Nogi wyglądają trochę dziwnie na zdjęciach. Sekcje „palcowe” nadal muszą być nieco ukształtowane, aby przednie nogi były dość mocno osadzone.

Krok 10: Dodawanie terminala do ramienia serwomechanizmu

Zaciski użyte w kompilacji zostały wyciągnięte z terminala przewodowego. Korzystanie z nich pozwala później zabezpieczyć ramiona podczas poruszania nogami i łatwo je dostosować, aby zapewnić prawidłowe chodzenie. Wystarczy kilka poprawek (może więcej niż kilka!), aby robot chodził prawidłowo.

Kroki:

1. Najpierw musisz wywiercić otwór w ramieniu serwa. Otwór powinien być nieco większy niż śruba, ponieważ zacisk musi być w stanie obracać się wraz z serwomechanizmem.

2. Wywierciłem otwór w drugim otworze w ramieniu serwomechanizmu. Na końcu ramienia nie ma zbyt wiele materiału, więc użycie drugiego otworu zapewni wystarczającą ilość materiału do wywiercenia otworu.

3. Użyj jednej z małych śrub na terminalu i przymocuj terminal do ramienia serwa

4. Na koniec przymocuj ramię serwomechanizmu do serwomechanizmu

Krok 11: Powiązania, które wprawią nogi w ruch

Poprawne połączenie zajęło mi kilka prób. Zrobiłem jednak kilka rysunków wymiarowych, które powinny pomóc w ich poprawnym wykonaniu. Nie musisz mieć dokładnie tych samych rozmiarów, więc nie stresuj się próbą uzyskania takich samych jak moje. Dopóki są blisko.

Kroki:

Ramię tylnej nogi

1. Pierwszą rzeczą do zrobienia jest całkowite wyprostowanie spinacza najlepiej jak potrafisz.

2. Następnie za pomocą szczypiec igłowych wygnij drut pod kątem około 45 mm, 180 stopni

3. Zegnij koniec, aby uzyskać wydłużony owalny kształt. 5mm szerokości

4. Przylutuj spinacz w miejscu, w którym stykają się 2 kawałki metalu.

Ramię przedniej nogi

1. Podobnie jak ramię tylnych nóg, całkowicie wyprostuj spinacz;

2. Ponownie, podobnie jak drugie ramię, zrób wydłużony owalny kształt, ale tym razem o długości 55 mm, powinien mieć również około 5 mm szerokości

3. Przylutuj wygięty koniec, tak samo jak na drugim.

4. Na drugim końcu kawałka drutu musisz zrobić małą pętlę. Jedna ze śrub z terminala przejdzie przez to, więc upewnij się, że nie jest zbyt mała, a śruba łatwo wchodzi.

Krok 12: Dodawanie powiązań do Walkera

Połączenia są połączone z serwomechanizmem i przegubem za pomocą niektórych zacisków, które można wyciągnąć z zacisku przewodowego.

Kroki:

1. Najpierw przełóż pionowy łącznik przez przednią nogę.

2. Następnie dodaj małą podkładkę do śruby obrotowej i wepchnij łącznik pionowy na śrubę obrotową

3. Dodaj kolejną podkładkę (chcesz umieścić połączenie między dwiema podkładkami) i dodaj nakrętkę szczęścia do śruby obrotowej.

4. Popchnij łącznik w górę, aby spód znalazł się blisko śruby obrotowej (zdjęcia 2) i dokręć przeciwnakrętkę, aby łącznik nie mógł poruszać się w górę lub w dół

5. Następną rzeczą do zrobienia jest dodanie terminala do małej pętli na dole terminala. W tym celu możesz użyć jednej z małych śrubek w terminalu

6. W przypadku połączenia poziomego najpierw przełóż odcinek pętli przez przednią nogę

7. Następnie wepchnij sekcję pręta przez zacisk na serwo, a także przez drugi zacisk połączony z łącznikiem pionowym

8. Dokręć obie śruby na zaciskach - to utrzyma połączenia na miejscu i włączy chodzik. W 95% przypadków po prostu robi back flipa i flopie na plecach. Będziesz musiał go dostroić, co wymaga trochę nauki. Nie jest to jednak trudne i przedstawiłem kilka wskazówek w następnym kroku, jak to zrobić.

Krok 13: Dostrajanie swojego chodzika

Możesz zmienić sposób, w jaki chodzi Twój chodzik, zmieniając wysokość pionowego połączenia i długość poziomego

Kroki:

1. Połóż balkonik na ziemi i obróć ramię serwa tak, aby było skierowane w dół. Przednie nogi powinny być względnie proste, a jedna z tylnych nóg powinna być podniesiona. Możesz obniżyć lub podnieść wysokość nogi, zmieniając wysokość pionowego połączenia

2. Jeśli przesuniesz ramię serwomechanizmu tak, aby było skierowane do góry, druga tylna noga powinna być podniesiona, a przednie nogi powinny być wyprostowane względnie

3. Sprawdź pierwsze 2 zdjęcia, które pokazują, jak powinny wyglądać nogi z ramieniem serwomechanizmu w dół i w górę

4. Jeśli jedna z tylnych nóg unosi się wyżej niż druga, można to wyregulować, podnosząc lub opuszczając podnośnik pionowy.

4. Następnie przesuń ramię serwa tak, aby na trzecim obrazie było skierowane w prawo. Teraz tylne nogi powinny być stosunkowo proste, a przednie odwrócone. Możesz zmienić wielkość skrętu w przednich nogach, zmieniając długość poziomego łącznika

5. Jeśli przesuniesz serwo w lewo, z przednimi nogami stanie się odwrotnie i będą one zwrócone w drugą stronę. Spójrz na ostatnie 2 obrazy, które pokazują zarówno lewą, jak i prawą pozycję serwomechanizmu.

6. Jeśli zauważysz, że przednie nogi obracają się bardziej w jedną niż w drugą stronę, wyreguluj to, zmieniając długość poziomego połączenia. Inną sztuczką jest lekkie zgięcie odcinka połączenia wokół tylnej nogi. Może to pomóc w wyrównaniu chodu.

7. Dostrajaj swój chodzik, aż obie przednie nogi będą unosić się w takim samym stopniu. Nie będziesz w stanie ich dokładnie określić, ale wystarczająco blisko wystarczy.

8. Ostatnią rzeczą do zrobienia jest umożliwienie mu rozpoczęcia eksploracji otoczenia. Spróbuj postawić kilka przeszkód na jego drodze i zobacz, czy może się po nich wspiąć. Zdziwisz się, co udaje mu się przezwyciężyć. Potrafi nawet odwrócić się, gdy uderzy w ścianę, używając jednej stopy do odwrócenia się.

II nagroda w Konkursie Robotów