Robot ambulante che utilizza 1 servomotore: 13 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

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A proposito: mi è sempre piaciuto smontare le cose - è il rimettere insieme che ho dei problemi con! Maggiori informazioni su lonesoulsurfer »

Volevo costruire questo robot ambulante anche da quando l'ho visto su YouTube. Dopo un po' di ricerche ho trovato qualche informazione in più su di esso e ho deciso di crearne uno mio.

L'obiettivo che avevo nel costruire questo deambulatore era cercare di renderlo il più piccolo possibile. Volevo che si adattasse al palmo della mia mano e anche se ho i palmi piuttosto grandi, le gambe penzolano.

Il robot stesso funziona con un micro servo che è stato modificato per girare continuamente. Mentre il servo gira, muove un paio di collegamenti che a loro volta muovono le gambe posteriori su e giù e le gambe anteriori da un lato all'altro permettendogli di camminare.

La struttura in sé non è molto difficile, ma "sintonizzarla" in modo che l'andatura a piedi sia giusta richiede un po' di tempo. Ho fatto un bel po' di esperimenti e ho alcuni suggerimenti che, si spera, ti aiuteranno a sintonizzarti più facilmente di quanto non sia stato per me.

Se non hai mai costruito un robot ambulante prima e vuoi tuffarti nel profondo, allora questo è il progetto perfetto per iniziare.

Hackaday ha fatto una recensione del mio walker - dai un'occhiata qui sotto:

Hackaday

E con questo, cominciamo

Passaggio 1: parti

Parti:

1. Mirco Servo - eBay

2. Batteria al litio 16340 - eBay

3. Canale in alluminio 10 mm X 10 mm - eBay puoi anche acquistarlo nella maggior parte dei negozi di ferramenta

4. 2 graffette grandi: le avranno in edicola o in cartoleria. Prendili più grandi che puoi

5. Terminale: anche il negozio di ferramenta eBay li avrà

6. Interruttore SPDT - eBay

7. Modulo di ricarica della batteria - eBay

8. Appendiabiti in filo metallico - Armadio

9. 3 viti M4 - eBay. Li trovi anche in ferramenta. Ho usato quelli a testa philips perché era quello che avevo a portata di mano.

10. 6 X M4 controdadi - eBay sarà in grado di acquistarli anche in un negozio di ferramenta

11. 2 rondelle più piccole. Negozio hardware

12. 2 X Spine a banana femmina - eBay. Ho usato una sezione all'interno di questi per fare i perni per le gambe. Si adattano perfettamente alle viti M4.

Utensili:

1. Smerigliatrice angolare

2. Dremel non obbligatorio ma sempre utile

3. Trapano

4. Supercolla

5. saldatore

6. piccolo cannello. Se non ne hai uno, probabilmente potresti farla franca solo con un saldatore

7. Pinze. Lo stesso naso dell'ago e una coppia piatta più grande dovrebbero fare il lavoro

Passaggio 2: telaio in alluminio - piegare le estremità

La prima cosa da fare è capire come si adatteranno la batteria e il servo e anche per quanto tempo costruire il telaio.

Passaggi:

1. Posizionare il servo e la batteria sopra il canale di alluminio. Questo ti darà un'idea della lunghezza del telaio. Avrai bisogno di spazio extra per l'interruttore e le viti. La lunghezza totale del mio telaio è di 85 mm.

2. Successivamente è necessario piegare le 2 estremità sul canale di alluminio. Ciò ti consentirà di aggiungere una piccola vite a un'estremità e anche di rifinire e ripulire l'aspetto finale del deambulatore

3. Per fare ciò, è necessario rimuovere i lati del canale e piegare l'alluminio verso l'alto.

4. Misurare 20 mm dall'estremità del canale ed eseguire 2 tagli verticali con una smerigliatrice angolare. Non tagliare il fondo del canale poiché lo indebolirai e si romperà quando lo pieghi

5. Con un paio di pinze, piegare con cura l'estremità del canale. Per appiattirlo il più possibile, usa un martello e un pezzo di metallo e dai qualche colpetto. L'alluminio si graffia facilmente, quindi aggiungi un panno alla sezione che stai colpendo per proteggerlo.

6. Fai lo stesso con l'altra estremità

7. Infine, ho arrotondato gli angoli per dargli una finitura migliore.

Passaggio 3: fare un ritaglio per il servo

Il servo va nella parte anteriore del deambulatore. Affinché si adatti al canale, dovrai rimuovere un paio di sezioni nel canale

Passaggi:

1. Posizionare il servo sopra il canale e segnare la larghezza del servo sul canale. Devi assicurarti di lasciare 5 mm nella parte anteriore poiché una vite deve passare attraverso la parte anteriore e devi mantenere un po' di spazio per la testa della vite

2. Tagliare con cura le pareti laterali del canale verso il basso.

3. Se hai un dremel, usa una rotella da taglio per eseguire il taglio finale lungo il bordo per rimuovere le sezioni laterali. Se non lo fai, puoi probabilmente farla franca con la smerigliatrice angolare.

4. Quindi, utilizzare un file per ripulire le sezioni tagliate. Controllare e assicurarsi che il servo si adatti. Dovrebbe essere una bella vestibilità aderente.

Passaggio 4: fare un ritaglio per la batteria

Il prossimo passo è fare un ritaglio per la batteria. È più o meno lo stesso processo del servo. Questo telaio non era in realtà l'ultimo che ho usato. Ho fatto un passo falso su questo e ho dovuto farne un altro che sono contento di averlo fatto perché è risultato più pulito di quello nelle immagini

Passaggi:

1. Come il servo, posiziona la batteria sul canale di alluminio e segna la sezione sul canale su dove tagliare. Ci deve essere uno spazio di circa 5 mm tra il servo e la batteria. Ecco dove andrà l'interruttore a levetta. Inoltre, devi darti un po' di spazio anche per i fili.

2. Eseguire i tagli verticali con la smerigliatrice angolare e quelli orizzontali con il dremel

3. sbavare la sezione tagliata con una lima e levigare i bordi.

4. Non si desidera che la batteria sia troppo stretta in quanto sarà alloggiata in alluminio che è conduttivo e potrebbe cortocircuitare la batteria se sia il positivo che la massa toccano il telaio. Puoi sempre aggiungere un po' di nastro isolante a un'estremità per assicurarti che la batteria non si accorcia

Passaggio 5: aggiunta delle viti e passaggio allo chassis

Per fissare le gambe al telaio, è necessario aggiungere un paio di viti. Per farli muovere, è necessario fissare un'altra vite come punto di articolazione sul lato del telaio. Ho fatto un diagramma su dove devono essere praticati ciascuno dei fori, quindi usa questo per aiutarti.

Passaggi:

1. Innanzitutto, foro 1 in quella che sarà la sezione posteriore del deambulatore. Puoi facilmente identificare la parte posteriore del deambulatore poiché è lì che andrà il servo. Il foro deve essere abbastanza grande da consentire l'inserimento della vite. Le gambe posteriori saranno attaccate a questa vite.

2. Foro 2 nella sezione superiore del telaio. Questo foro deve entrare nella parte anteriore superiore del telaio. Le gambe anteriori saranno attaccate a questa vite

5. Il foro 3 deve essere praticato nella sezione superiore, tra il servo e la batteria ed è per l'interruttore a levetta

3. Il foro 4 deve trovarsi sul lato del telaio, direttamente sotto il foro 2. Qui è dove andrà il perno.

4. Il foro 5 deve andare direttamente di fronte al foro 3. Questo foro è lì per consentire di posizionare la vite in posizione e di utilizzare un cacciavite. Senza questo foro come aggiungeresti la vite al lato del telaio! assicurati che sia abbastanza grande da far passare la testa della vite.

5. Ora che tutti i fori sono stati praticati, è il momento di aggiungere le viti. Fissali in posizione con i luckynuts.

NOTA: la vite nel foro 3 deve poter girare, quindi assicurati di farlo in modo sicuro ma assicurati anche che la vite possa girare nel foro. gli altri 2 possono essere chiusi strettamente.

Passaggio 6: modifica del servo per renderlo continuo

Prima di fissare il servo nel telaio, devi prima fare una piccola modifica ad esso. Questa è una modifica molto comune e puoi trovare molti tutorial su Google se hai bisogno di maggiori informazioni. La modifica consente al servo di girare continuamente, senza la modifica, il servo ruoterebbe solo di 180 gradi.

Passaggi:

1. Per prima cosa, rimuovi le viti sul fondo del servo

2. Il servo si separa in 3 sezioni. Rimuovere prima la sezione superiore. Se osservi attentamente l'ingranaggio grande, vedrai un piccolo pezzo di plastica attaccato al fondo. Questo è un limitatore e lo ferma in rotazione continua. Prendi alcuni tronchesi e taglialo via. Alcuni servi hanno il limitatore all'interno dell'involucro superiore, quindi se non ne vedi nessuno sull'ingranaggio, controlla all'interno del case

3. Riposizionare la sezione superiore e rimuovere la sezione inferiore. taglia i fili dal potenziometro. Non preoccuparti se non sei sicuro di quali fili tagliare, devi rimuoverli tutti, quindi tagliali via

4. Sulla parte inferiore del motore ci saranno 2 punti di saldatura. Dovrai saldare un paio di fili direttamente al motore. Usa il filo più sottile che hai perché occuperà meno spazio sul deambulatore e sarai in grado di nasconderlo bene.

5. Riposizionare il motore nella custodia e riavvitare il tutto. Dai una prova al servo collegandolo alla batteria che stai usando per la camminata. Se gira continuamente, hai fatto con successo la mod.

Passaggio 7: aggiunta di servo, batteria e caricabatterie e cablaggio di tutto

Ora è il momento di aggiungere le parti principali al telaio! Volevo provare a nascondere i fili il più possibile in modo che diventino un po' stretti. In realtà ho avuto un cortocircuito la prima volta e ho sciolto i fili, il che è stato un dolore. Avevo i fili positivo e massa troppo vicini!

Passaggi:

1. La prima cosa da fare è fissare il servo nel telaio. Il braccio del servo deve essere il più vicino possibile al lato del telaio. Se rimuovi i supporti delle viti sul servo, sarai in grado di avere il lato del servo a filo con il telaio. Aggiungi un po' di supercolla e fissala in posizione

2. La prossima è la batteria. Prima che sia fissato in posizione, sarà necessario saldare e aggiungere alcuni fili direttamente alla batteria. L'estremità positiva della batteria deve essere posizionata all'estremità dell'interruttore e la massa sul retro.

NOTA: si desidera che il servo ruoti in senso orario. Prova per assicurarti di sapere quale filo del servo collegare a quale estremità della batteria. Se sbagli, il tuo deambulatore tornerà indietro!

3. Saldare il filo di terra sul servo a terra sulla batteria. Aggiungi anche un cavo extra a terra poiché questo verrà collegato al modulo caricabatterie in un secondo momento

4. I cavi andranno sotto la batteria e poi saliranno davanti in modo da rimanere nascosti.

5. Aggiungi un po' di supercolla e fissa la batteria nel telaio.

6. Potresti scoprire che il punto di saldatura centrale sull'interruttore è molto vicino o tocca il punto di saldatura centrale sull'interruttore. Va bene, tutto ciò che devi fare è aggiungere un po' di saldatura e collegarli insieme. Dovrai anche aggiungere un filo al positivo e collegarlo al modulo di ricarica un po' più tardi

7. Saldare l'altro filo dal servo a uno dei punti di saldatura sull'interruttore. Provalo e assicurati che il servo si accenda. Lo fa! Buona.

8. Infine, aggiungi un po' di supercolla nella parte inferiore del modulo di ricarica e collega il positivo e la massa ai punti di saldatura della batteria

Passaggio 8: creare le gambe

Le gambe sono ricavate da un appendiabiti. La maggior parte delle grucce ha un rivestimento, quindi dovrai rimuoverlo con della carta vetrata. Controlla i diagrammi che dovrebbero aiutare con le dimensioni e le curve

Passaggi:

1. Una volta che il filo è stato levigato, tagliare la parte inferiore lunga lontano dall'appendiabiti.

2. Per prima cosa, passo attraverso le zampe anteriori. Questi sono piuttosto semplici e sono piegati per formare una forma a tazza. Prima piega il filo verso il basso in modo da avere una lunghezza di circa 70 mm. Devi piegarlo quasi ad angolo retto.

3. La lunghezza totale delle gambe nella sezione superiore è di 70 mm. Tuttavia, devi fare una piccola curva a "U" nel mezzo. Ciò ti consentirà di saldarlo a un tubo di metallo cavo un po 'più tardi. Usa un paio di pinze e fai la "U" più piccola che puoi.

4. Piega l'altra gamba come la prima. Questo ti dà la forma di base delle gambe. Puoi giocare con loro in seguito per migliorare la forma se necessario

5. Successivamente, le gambe posteriori. Questi hanno una curva o un gomito in più. Per prima cosa, piega il filo verso il basso in modo da avere una lunghezza di 50 mm. Questo dovrebbe essere piegato a circa 70 gradi ad angolo retto.

6. Tieni il filo in modo che la prima curva sia rivolta verso di te e fai una curva ad angolo retto a 30 mm. Questa è la prima tappa.

7. Ora devi fare lo stesso del davanti e fare una forma a "U" di circa 35 mm al centro

8. Piegare l'altra gamba laterale come la prima.

Passaggio 9: saldatura su alcuni perni alle gambe

OK, quindi ho deciso di usare l'interno di una spina a banana femmina per i perni. Questi si adattano perfettamente alle viti M4 e hanno pochissimo movimento laterale. Potresti usare dei tubi di rame se lo desideri, assicurati solo che si adattino bene alle viti. Questo passaggio è un po' complicato, quindi assicurati di fissare bene la gamba e ruotare bene prima di saldare. Ho usato una vite e una terza mano per assicurarmi che tutto fosse seduto prima di saldare

Passaggi:

1. Per prima cosa, stacca la spina a banana e rimuovi tutti i pezzi di plastica in modo da rimanere solo con la sezione di metallo.

2. Tagliare la sezione della vite metallica in modo da rimanere solo con l'estremità femmina del connettore a banana. Dai una lima all'estremità tagliata per lisciarla.

3. Ora devi saldare uno di questi a ciascuna delle gambe della sezione a "U" che hai creato. Prima di farlo, posiziona il perno sulla vite e poi posiziona le gambe su di essa. Questo ti aiuterà a capire come le gambe devono sedersi contro il perno.

4. Aggiungere un po' di fondente e con un piccolo cannello riscaldare il metallo e saldare insieme il perno e le gambe.

5. Verificare che le gambe siano posizionate correttamente sul telaio.

6. Fai esattamente lo stesso per l'altra gamba.

7. L'ultima cosa da fare è fissare le gambe sulle viti con dei controdadi. Vuoi stringerle fino a un punto in cui le gambe si muovono ancora da un lato all'altro ma con una minima quantità di oscillazione possibile.

Le gambe sembrano un po' strane nelle immagini. Le sezioni "punta" devono ancora essere modellate un po' in modo che le zampe anteriori siano abbastanza alzate.

Passaggio 10: aggiunta di un terminale al braccio del servo

I terminali utilizzati nella build sono stati estratti da un terminale di filo. L'uso di questi ti consente di fissare le braccia in seguito mentre muovi le gambe e di regolarle facilmente per far camminare correttamente il tuo deambulatore. Sono poche le regolazioni (forse più di poche!) per far camminare il tuo robot nel modo giusto.

Passaggi:

1. Innanzitutto, è necessario praticare un foro nel braccio del servo. Il foro dovrebbe essere leggermente più grande della vite poiché il terminale deve poter ruotare con il servo.

2. Ho praticato un foro nel secondo foro nel braccio del servo. Non c'è molto materiale proprio all'estremità del braccio, quindi l'uso del secondo foro ti darà abbastanza materiale per praticare il foro.

3. Utilizzare una delle piccole viti sul terminale e fissare il terminale al braccio del servo

4. Infine, fissa il braccio del servo al servo

Passaggio 11: collegamenti per far muovere le gambe

Per ottenere i collegamenti giusti mi ci sono voluti un paio di tentativi. Tuttavia, ho realizzato alcuni disegni dimensionali che dovrebbero aiutare a farli bene. Non è necessario ottenere esattamente le stesse dimensioni, quindi non stressarti cercando di farle uguali alle mie. Finché sono vicini.

Passaggi:

Braccio della gamba posteriore

1. La prima cosa da fare è raddrizzare completamente la graffetta nel miglior modo possibile.

2. Successivamente, con alcune pinze ad ago, piegare il filo a circa 45 mm, 180 gradi

3. Piega l'estremità in modo da ottenere una forma ovale allungata. 5 mm di larghezza

4. Saldare la graffetta nel punto in cui i 2 pezzi di metallo si toccano.

Braccio della gamba anteriore

1. Come il braccio delle gambe posteriori, raddrizza completamente la graffetta

2. Di nuovo, come l'altro braccio, crea una forma ovale allungata ma questa volta fallo lungo 55 mm, dovrebbe anche essere largo circa 5 mm

3. Saldare l'estremità piegata, come hai fatto sull'altra.

4. All'altra estremità del filo, è necessario creare un piccolo anello. Una delle viti del terminale passerà attraverso questo, quindi assicurati che non sia troppo piccolo e che la vite si inserisca facilmente.

Passaggio 12: aggiunta dei collegamenti al Walker

I collegamenti sono collegati al servo e al perno tramite alcuni terminali che è possibile estrarre da un terminale a filo.

Passaggi:

1. Per prima cosa, posiziona il collegamento verticale attraverso la gamba anteriore.

2. Quindi, aggiungi una piccola rondella alla vite del perno e spingi il collegamento verticale sulla vite del perno

3. Aggiungi un'altra rondella (vuoi inserire il collegamento tra le 2 rondelle) e aggiungi un dado fortunato alla vite del perno.

4. Spingere il collegamento verso l'alto in modo che il fondo sia vicino alla vite del perno (immagini 2) e serrare il controdado in modo che il collegamento non possa spostarsi verso l'alto o verso il basso

5. La prossima cosa da fare è aggiungere un terminale al piccolo anello nella parte inferiore del terminale. Puoi usare una delle piccole viti nel terminale per farlo

6. Per il collegamento orizzontale, posizionare prima la sezione ad anello attraverso la gamba anteriore

7. Quindi, spingere la sezione dell'asta attraverso il terminale sul servo e anche attraverso l'altro terminale unito al collegamento verticale

8. Stringere entrambe le viti sui terminali: questo manterrà i collegamenti in posizione e accenderà il deambulatore. Il 95% delle volte farà solo un salto mortale all'indietro e si lancerà sulla schiena. Dovrai sintonizzarlo in cui richiede un po 'di apprendimento. Tuttavia, non è difficile e ho fornito un paio di suggerimenti nel passaggio successivo per farlo.

Passaggio 13: messa a punto del deambulatore

Puoi cambiare il modo in cui cammina il tuo deambulatore modificando l'altezza del collegamento verticale e la lunghezza di quello orizzontale

Passaggi:

1. Posiziona il tuo deambulatore a terra e ruota il braccio del servo in modo che sia rivolto verso il basso. Le zampe anteriori dovrebbero essere diritte alla relatività e una delle zampe posteriori dovrebbe essere sollevata. È possibile abbassare o aumentare l'altezza della gamba modificando l'altezza del collegamento verticale

2. Se si sposta il braccio del servo in modo che sia rivolto verso l'alto, l'altra gamba posteriore dovrebbe essere sollevata e le gambe anteriori dovrebbero essere diritte in relazione alla relatività

3. Guarda le prime 2 immagini che mostrano come dovrebbero apparire le gambe con il braccio del servo verso il basso e verso l'alto

4. Se una delle gambe posteriori si alza più in alto dell'altra, è possibile regolarla alzando o abbassando il collegamento verticale.

4. Quindi, sposta il braccio del servo in modo che punti a destra nella terza immagine. Ora le zampe posteriori dovrebbero essere relativamente dritte e quelle anteriori dovrebbero essere girate. È possibile modificare la quantità di rotazione delle gambe anteriori modificando la lunghezza del collegamento orizzontale

5. Se muovi il servo a sinistra, accadrà il contrario alle gambe anteriori e saranno rivolte dall'altra parte. Dai un'occhiata alle ultime 2 immagini che mostrano entrambe le posizioni sinistra e destra del servo.

6. Se noti che le gambe anteriori girano più da una parte che dall'altra, regolalo modificando la lunghezza del collegamento orizzontale. Un altro trucco è piegare leggermente verso il basso la sezione di collegamento attorno alla gamba posteriore. Questo può aiutare a uniformare l'andatura.

7. Continua a mettere a punto il deambulatore finché non riesci a sollevare entrambe le gambe anteriori della stessa quantità. Non sarai in grado di ottenerli esatti, ma abbastanza vicino lo farà.

8. L'ultima cosa da fare è lasciarlo iniziare ad esplorare l'ambiente circostante. Prova a mettere degli ostacoli sulla sua strada e vedi se riesce a scavalcarli. Rimarrai sorpreso da ciò che riesce a superare. Può anche girarsi quando colpisce un muro usando un piede per girarsi.

Secondo Premio al Concorso Robot