Kráčajúci robot s použitím 1 servomotora: 13 krokov (s obrázkami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58

Od lonesoulsurfer Nasledovať viac od autora:

O: Vždy sa mi páčilo rozoberať veci - s tým, ako dať znova dohromady, mám nejaké problémy! Viac o lonesoulsurferi »

Chcel som postaviť tohto chodiaceho robota, odkedy som ho videl na YouTube. Po krátkom hľadaní som o ňom našiel niekoľko ďalších informácií a rozhodol som sa vytvoriť si vlastný.

Cieľom, ktorý som mal pri stavbe tohto chodítka, bolo pokúsiť sa ho zmenšiť na čo najmenší. Chcel som, aby sa mi zmestil do dlane a aj keď mám dosť veľké dlane, nohy jednoducho visia.

Samotnému robotovi beží mikro servo, ktoré bolo upravené tak, aby sa nepretržite otáčalo. Pri otáčaní serva pohybuje niekoľkými spojkami, ktoré zase pohybujú zadnými nohami hore a dole a prednými nohami zo strany na stranu, čo mu umožňuje chodiť.

Samotná stavba nie je náročná, ale „doladenie“, aby bola chôdza správna, chvíľu trvá. Trochu som experimentoval a mám niekoľko tipov, ktoré vám dúfajme pomôžu pri jednoduchšom naladení, ako to bolo pre mňa.

Ak ste nikdy predtým nevybudovali kráčajúceho robota a chcete skočiť do hĺbky, potom je to perfektný projekt, ako začať.

Hackaday skontroloval moje chodítko - pozrite sa na to nižšie:

Hackaday

A s tým začnime

Krok 1: Diely

Diely:

1. Servo Mirco - eBay

2. 16340 lítiová batéria - eBay

3. Hliníkový kanál 10 mm x 10 mm - eBay ho môžete dostať aj vo väčšine železiarstiev

4. 2 X veľké kancelárske sponky - bude ich mať trafika alebo stacionárny obchod. Získajte ich tak veľké, ako môžete

5. Wire Terminal - bude ich mať aj železiarstvo eBay

6. Prepínač SPDT - eBay

7. Modul nabíjania batérie - eBay

8. Drôtený vešiak na kabáty - Skrinka

9. 3 X skrutky M4 - eBay. Bude ich možné dostať aj v železiarstve. Použil som hlavy Philips, pretože to som mal po ruke.

10. 6 X M4 Locknuts - eBay Bude ich možné dostať aj v železiarstve

11. 2 X Menšie podložky. Železiarstvo

12. 2 X Ženské banány - eBay. V nich som použil časť na výrobu čapov pre nohy. Dokonale pasujú na skrutky M4.

Náradie:

1. Uhlová brúska

2. Dremel nie je povinný, ale vždy príde vhod

3. Vŕtačka

4. Superglue

5. spájkovačka

6. malý fúkací horák. Ak ho nemáte, pravdepodobne by ste sa mohli zbaviť iba spájkovačkou

7. Kliešte. Prácu by mal vykonávať rovnaký nos ihly a väčší plochý pár

Krok 2: Hliníkový podvozok - ohnutie konca

Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je zistiť, ako sa budú hodiť batéria a servo a ako dlho bude potrebné vyrobiť podvozok.

Kroky:

1. Umiestnite servo a batériu na vrch hliníkového kanála. To vám poskytne predstavu o dĺžke podvozku. Na vypínač a skrutky budete potrebovať ďalší priestor. Celková dĺžka môjho podvozku je 85 mm.

2. Ďalej musíte ohnúť 2 konce na hliníkový kanál. To vám umožní pridať malú skrutku na jeden koniec a tiež len dokončiť a vyčistiť konečný vzhľad chodítka.

3. Aby ste to urobili, musíte odstrániť strany kanála a ohnúť hliník hore.

4. Odmerajte 20 mm od konca kanála a pomocou uhlovej brúsky urobte 2 zvislé rezy. Nestrihajte spodnú časť kanála, pretože ho oslabíte a pri ohnutí sa zlomí

5. Kliešťami opatrne ohnite koniec kanála. Aby to bolo čo najrovnejšie, použite kladivo a kus kovu a poklepte ním. Hliníkové jazvy sa ľahko poškodia, takže do sekcie, do ktorej zasahujete, pridajte látku, aby ste ju chránili.

6. To isté urobte na druhom konci

7. Nakoniec som zaoblil rohy, aby to malo lepšiu povrchovú úpravu.

Krok 3: Vytvorenie výrezu pre servo

Servo ide v prednej časti chodítka. Aby sa kanál zmestil do kanála, musíte z neho odstrániť niekoľko sekcií

Kroky:

1. Umiestnite servo na kanál a označte šírku serva na kanáli. Musíte sa uistiť, že necháte 5 mm vpredu, pretože skrutka musí prechádzať prednou stranou a musíte ponechať určitý odstup od hlavy skrutky.

2. Opatrne odrežte bočné steny kanála na dno.

3. Ak máte dremel, pomocou rezného kotúča urobte konečný rez pozdĺž okraja a odstráňte bočné časti. Ak to neurobíte, uhlovou brúskou sa pravdepodobne vyhnete.

4. Ďalej pomocou súboru vyčistite narezané časti. Skontrolujte a uistite sa, že servo sedí. Malo by to byť pekné, priliehavé.

Krok 4: Vytvorenie výrezu pre batériu

Ďalším krokom je vytvorenie výrezu pre batériu. Je to skoro rovnaký proces ako servo. Tento podvozok nebol v skutočnosti konečný, ktorý som použil. Na tomto som urobil faux-pas a musel som urobiť ďalší, čo som rád, že som to urobil, pretože sa ukázalo čistejšie ako na obrázkoch

Kroky:

1. Rovnako ako servo položte batériu na hliníkový kanál a na kanáli vyznačte časť, kde sa má rezať. Medzi servom a batériou musí byť asi 5 mm medzera. Tam prejde prepínač. Navyše si musíte dať malý priestor aj na drôty.

2. Vertikálne rezy urobte pomocou uhlovej brúsky a horizontálne dremel

3. Odstrihnite rezaný rez pilníkom a vyhlaďte okraje.

4. Nechcete, aby batéria bola príliš tesná, pretože bude sedieť z hliníka, ktorý je vodivý a môže spôsobiť skrat batérie, ak sa kladný a zemný povrch dotýkajú šasi. Na jeden koniec môžete vždy pridať malú elektrickú pásku, aby sa batéria nevybila

Krok 5: Pridanie skrutiek a prepínača k podvozku

Na pripevnenie nôh k podvozku je potrebné pridať niekoľko skrutiek. Aby sa pohli, musíte na stranu podvozku pripevniť ďalšiu skrutku ako otočný bod. Urobil som diagram, kde je potrebné vyvŕtať každý z otvorov, takže vám to pomôže.

Kroky:

1. Najprv otvor 1 v zadnej časti chodítka. Zadnú časť chodítka môžete ľahko identifikovať, pretože tam bude smerovať servo. Otvor musí byť dostatočne veľký, aby do neho mohla zapadnúť skrutka. K tejto skrutke budú pripevnené zadné nohy.

2. Otvor 2 v hornej časti podvozku. Tento otvor musí ísť do hornej prednej časti podvozku. K tejto skrutke budú pripevnené predné nohy

5. Do hornej časti, medzi servomotorom a batériou, je potrebné vyvŕtať otvor 3, ktorý je určený pre prepínač.

3. Otvor 4 musí byť na boku podvozku, priamo pod vyvŕtaným otvorom 2. Sem bude smerovať čap.

4. Otvor 5 musí ísť priamo oproti otvoru 3. Tento otvor je tam, aby vám umožnil umiestniť skrutku na miesto a použiť skrutkovač. Bez tohto otvoru, ako by ste pridali skrutku na boku podvozku! uistite sa, že je dostatočne veľký, aby ním mohla prejsť hlava skrutky.

5. Teraz sú všetky otvory vyvŕtané, je čas pridať skrutky. Zaistite ich na mieste šťastnými orechmi.

POZNÁMKA: Skrutka v otvore 3 sa musí dať otáčať, takže ju urobte bezpečne, ale zároveň zaistite, aby sa skrutka v otvore mohla otáčať. ďalšie 2 sa dajú urobiť tesne.

Krok 6: Úprava serva, aby bolo kontinuálne

Pred upevnením serva k podvozku ho musíte najskôr trochu upraviť. Jedná sa o veľmi bežnú úpravu a ak potrebujete viac informácií, na Googli nájdete veľa návodov. Úprava umožňuje servu nepretržite sa otáčať, bez úpravy by sa servo otáčalo iba o 180 stupňov.

Kroky:

1. Najprv odstráňte skrutky na spodnej strane serva

2. Servo sa delí na 3 sekcie. Najskôr odstráňte hornú časť. Ak sa pozorne pozriete na veľký zub, uvidíte, že na jeho spodnej časti je prilepený malý kus plastu. Toto je obmedzovač a zastaví ho nepretržité otáčanie. Vezmite si nožnice na drôty a jednoducho ich zaistite. Niektoré servá majú obmedzovač vnútri horného plášťa, takže ak na ozubení žiadne nevidíte, skontrolujte vnútro skrine

3. Nasaďte hornú časť a vyberte spodnú časť. odrežte vodiče z potenciometra. Ak si nie ste istí, aké drôty prestrihnúť, nie je dôvod sa znepokojovať, musíte ich všetky odstrániť, takže ich jednoducho odrežte

4. Na spodnej strane motora budú 2 spájkovacie body. Budete musieť spájkovať niekoľko drôtov priamo k motoru. Použite tenký drôt, ktorý máte, pretože to bude znamenať, že zaberie menej miesta na chodítku a budete ho môcť dobre skryť.

5. Umiestnite motor späť do puzdra a všetko spolu priskrutkujte. Vyskúšajte servo pripojením k batérii, ktorú používate na prechádzku. Ak sa točí nepretržite, potom ste úspešne urobili režim.

Krok 7: Pridanie serva, batérie a nabíjačky a zapojenie všetkého

Teraz je čas pridať hlavné diely k podvozku! Chcel som sa pokúsiť skryť drôty čo najviac, aby to bolo trochu tesné. V skutočnosti som mal prvý krát a roztavil som drôty, čo bola bolesť. Pozitívne a uzemňovacie vodiče som mal príliš blízko seba!

Kroky:

1. Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je zaistiť servo v šasi. Rameno serva musí byť čo najbližšie k boku podvozku. Ak odopnete držiaky skrutiek na serve, budete môcť mať stranu serva v jednej rovine s podvozkom. Pridajte malé množstvo lepidla a zaistite ho na mieste

2. Ďalej je batéria. Predtým, ako sa zaistí na mieste, budete musieť spájkovať a pridať niekoľko vodičov priamo k batérii, Kladný koniec batérie by mal byť umiestnený na konci spínača a uzemnení vzadu.

POZNÁMKA: Chcete, aby sa servo otáčalo v smere hodinových ručičiek. Otestujte, aby ste sa presvedčili, ktorý kábel na servo sa má pripojiť na ktorý koniec batérie. Ak to zle pochopíte, vaše chodítko pôjde dozadu!

3. Spájkujte uzemňovací vodič na servo so zemou na batérii. Pripojte tiež ďalší vodič k zemi, pretože ten bude neskôr pripojený k modulu nabíjačky

4. Drôty pôjdu pod batériu a potom vystúpia spredu, aby zostali skryté.

5. Pridajte nejaké lepidlo a zaistite batériu v šasi.

6. Môžete prísť na to, že stredný spájkovací bod na prepínači je veľmi blízko alebo sa dotýka stredného spájkovacieho bodu na prepínači. To je dobré, všetko, čo musíte urobiť, je pridať malú spájku a spojiť ich dohromady. Budete tiež musieť pridať vodič na kladný pól a pripojiť ho k nabíjaciemu modulu o niečo neskôr

7. Pripojte druhý drôt zo serva k jednému z spájkovacích bodov na spínači. Skúste to a uistite sa, že sa servo zapne. Robí! dobre.

8. Nakoniec pridajte malé množstvo lepidla do spodnej časti nabíjacieho modulu a pripojte kladný vodič a uzemnenie k spájkovacím bodom batérie.

Krok 8: Vytvorenie nôh

Nohy sú vyrobené z vešiaka. Väčšina vešiakov má povlak, takže ho budete musieť odstrániť brúsnym papierom. Pozrite sa na schémy, ktoré by mali pomôcť s rozmermi a ohybmi

Kroky:

1. Po vybrúsení drôtu odstrihnite dlhý spodný diel od vešiaka.

2. Najprv prejdem prednými nohami. Sú dosť rovné dopredu a sú ohnuté tak, aby vytvorili tvar pohára. Najprv ohnite drôt nadol, aby ste mali dĺžku asi 70 mm. Musíte ho ohnúť takmer do pravých uhlov.

3. Celková dĺžka nohavíc v hornej časti je 70 mm. V strede však musíte urobiť malý ohyb „U“. To vám umožní o niečo neskôr spájkovať ho s dutou kovovou trubicou. Použite kliešte a urobte „U“tak malé, ako len môžete.

4. Ohnite druhú nohu rovnako ako prvú. Vďaka tomu získate základný tvar nôh. Neskôr sa s nimi môžete hrať a v prípade potreby zlepšiť tvar

5. Ďalej zadné nohy. Tieto majú v sebe ďalší ohyb alebo lakeť. Najprv ohnite drôt nadol tak, aby mal dĺžku 50 mm. Toto by malo byť ohnuté asi na 70 stupňov v pravom uhle.

6. Držte drôt tak, aby prvý ohyb bol smerom k vám a urobte pravý uhol ohybu na 30 mm. Toto je prvá noha.

7. Teraz musíte urobiť to isté ako prednú stranu a v strede vytvoriť tvar „U“asi 35 mm

8. Ohnite druhú bočnú nohu rovnako ako prvú.

Krok 9: Spájkovanie niektorých otočných čapov k nohám

OK, tak som sa rozhodol použiť vnútornú stranu banánkovej zástrčky pre čapy. Tieto sa perfektne hodia na skrutky M4 a majú veľmi malý bočný pohyb. Ak chcete, môžete použiť nejaké medené rúrky, len sa uistite, že dobre sadnú na skrutky. Tento krok je trochu náročný, takže pred spájkovaním uistite, že ste nohu a čap dobre zaistili. Skrutkou a treťou rukou som zaistil, že všetko tesne pred spájkovaním sedí

Kroky:

1. Najprv vytiahnite banánovú zástrčku od seba a odstráňte všetky plastové kúsky, aby vám zostala iba kovová časť.

2. Odrežte kovovú časť skrutky, aby vám zostal iba vnútorný koniec banánovej zástrčky. Odstrihnutému koncu dajte súbor, aby ste ho vyhladili.

3. Teraz musíte jednu z nich spájkovať s každou nohou do sekcie „U“, ktorú ste urobili. Predtým položte čap na skrutku a potom naň položte nohy. Pomôže vám to zistiť, ako musia nohy sedieť proti čapu.

4. Pridajte trocha tavidla a malým fúkacím horákom zohrejte kov a spájajte čap a nohy dohromady.

5. Otestujte, či nohy správne sedia na podvozku.

6. Urobte to isté pre druhú nohu.

7. Posledná vec, ktorú musíte urobiť, je zaistiť nohy na skrutkách poistnými maticami. Chcete ich dotiahnuť do bodu, v ktorom sa nohy stále pohybujú zo strany na stranu, ale s minimálnym pohybom.

Nohy na obrázkoch vyzerajú trochu divne. Sekcie 'prstov na nohe' je ešte potrebné trochu vytvarovať, aby predné nohy sedeli dosť často.

Krok 10: Pridanie terminálu k ramenu serva

Terminály použité v zostave boli vytiahnuté z drôtového terminálu. Ich použitie vám umožní zaistiť ruky neskôr pri pohybe nôh a ľahko ich prispôsobiť tak, aby chodec chodil správne. Je to niekoľko úprav (možno viac ako niekoľko!), Aby váš robot kráčal správne.

Kroky:

1. Najprv musíte do ramena serva vyvŕtať otvor. Otvor by mal byť o niečo väčší ako skrutkovací, pretože terminál sa musí dať otáčať servom.

2. Do druhého otvoru v ramene serva som vyvŕtal dieru. Hneď na konci ramena nie je veľa materiálu, takže pomocou 2. otvoru získate dostatok materiálu na vyvŕtanie otvoru.

3. Použite jednu z malých skrutiek na termináli a pripevnite terminál k ramenu serva

4. Nakoniec zaistite rameno serva k servu

Krok 11: Spojenia, ktorými sa nohy rozhýbu

Správne uvedenie prepojení mi trvalo niekoľko pokusov. Urobil som však niekoľko rozmerových kresieb, ktoré by im mali pomôcť správne ich uviesť. Nemusíte mať úplne rovnaké veľkosti, takže sa nestresujte tým, že sa pokúsite dostať ich rovnaké ako moje. Pokiaľ sú si blízki.

Kroky:

Rameno zadnej nohy

1. Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je úplne narovnať kancelársku sponku, ako najlepšie dokážete.

2. Ďalej pomocou niektorých klieští na nos ohnite drôt približne o 45 mm, 180 stupňov

3. Zahnite koniec tak, aby ste mali predĺžený oválny tvar. 5 mm široký

4. Spájkujte sponku na papier, kde sa dotýkajú 2 kusy kovu.

Predné rameno

1. Rovnako ako rameno zadných nôh úplne narovnajte kancelársku sponku

2. Rovnako ako druhé rameno urobte predĺžený oválny tvar, ale tentoraz by mal byť dlhý 55 mm, široký by mal byť tiež asi 5 mm.

3. Zahnutý koniec spájkujte, rovnako ako na druhom.

4. Na druhom konci kusu drôtu musíte urobiť malú slučku. Jedna zo skrutiek z terminálu ním prejde, takže sa uistite, že nie je príliš malá a skrutka ľahko zapadne.

Krok 12: Pridanie prepojení do zariadenia Walker

Vazby sú spojené so servom a čapom prostredníctvom niektorých svoriek, ktoré môžete vytiahnuť z drôtovej svorky.

Kroky:

1. Najprv umiestnite zvislé prepojenie cez prednú nohu.

2. Potom na otočnú skrutku pridajte malú podložku a zatlačte zvislé prepojenie na otočnú skrutku

3. Pridajte ďalšiu podložku (chcete vložiť spojovací článok medzi 2 podložky) a do otočnej skrutky pridajte šťastnú maticu.

4. Zatlačte tiahlo nahor, aby sa spodok nachádzal v blízkosti otočnej skrutky (obrázky 2), a utiahnite poistnú maticu, aby sa záves nemohol pohybovať nahor alebo nadol

5. Ďalšia vec, ktorú musíte urobiť, je pridať terminál do malej slučky v spodnej časti terminálu. Na to môžete použiť jednu z malých skrutiek v termináli

6. Pri horizontálnom prepojení najskôr umiestnite časť slučky cez prednú nohu

7. Ďalej zatlačte časť tyče cez terminál na serve a tiež cez druhý terminál spojený s vertikálnym prepojením

8. Utiahnite obe skrutky na svorkách - tým sa spojky udržia na mieste a zapnite chodítko. 95% času urobí len obrátenie chrbta a preletí okolo neho. Budete to musieť vyladiť, čo vyžaduje trochu učenia. Nie je to však ťažké a v nasledujúcom kroku som poskytol niekoľko tipov, ako to urobiť.

Krok 13: Jemné doladenie Walkera

Spôsob, akým chodec chodí, môžete zmeniť zmenou výšky zvislého prepojenia a dĺžky horizontálneho

Kroky:

1. Umiestnite chodítko na zem a otočte rameno serva tak, aby smerovalo nadol. Predné nohy by mali mať relativitu rovné a jedna zo zadných končatín by mala byť zdvihnutá. Výšku nohy môžete znížiť alebo zvýšiť zmenou výšky zvislého prepojenia

2. Ak posúvate rameno serva tak, aby smerovalo nahor, druhá zadná noha by mala byť zdvihnutá a predné nohy by mali byť vzpriamené.

3. Pozrite sa na prvé 2 obrázky, ktoré ukazujú, ako by mali nohy vyzerať so servo ramenom nadol a hore

4. Ak sa jedna zo zadných nôh dvíha vyššie ako druhá, môžete to nastaviť zdvihnutím alebo spustením zvislého prepojenia.

4. Ďalej posuňte rameno serva tak, aby smerovalo doprava na 3. obrázku. Teraz by mali byť zadné nohy relatívne rovné a predné by mali byť otočené. Intenzitu otáčania predných nôh môžete zmeniť zmenou dĺžky horizontálneho prepojenia

5. Ak posuniete servo doľava, predným nohám sa stane opak a budú stáť opačne. Pozrite sa na posledné 2 obrázky, ktoré ukazujú ľavú aj pravú polohu serva.

6. Ak zistíte, že sa predné nohy otáčajú viac jedným smerom ako druhým, upravte to zmenou dĺžky horizontálneho prepojenia. Ďalším trikom je mierne ohnúť časť prepojenia okolo zadnej nohy. To môže pomôcť vyrovnať chôdzu.

7. Pokračujte v jemnom dolaďovaní chodítka, kým sa vám obe predné nohy nezdvihnú približne rovnako. Nebudete ich môcť získať presne, ale dostatočne blízko.

8. Posledná vec, ktorú musíte urobiť, je nechať ho začať skúmať svoje okolie. Skúste mu postaviť do cesty niekoľko prekážok a zistite, či ich dokáže preliezť. Budete prekvapení, čo všetko sa mu podarí prekonať. Dokonca sa môže otočiť, keď narazí do steny, pričom sa jednou nohou otočí.

Druhá cena v súťaži robotov