KOSTI humanoidného robota: 11 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Veselý Halloween všetkým !!!

Na oslavu tohto Halloweenu som si povedal, že by bolo skvelé postaviť robota vhodného na túto príležitosť.

Tancujúca humanoidná kostra !!!

Vždy som chcel navrhnúť a postaviť svojho vlastného humanoidného robota, takže to bol pre mňa perfektný projekt.

Po navrhnutí a stavbe BORIS the Biped (odkaz tu) som si uvedomil, že jeho nohy sú perfektnou základňou pre Skeletona, takže o niekoľko minút neskôr amputácia a rýchly redizajn hornej časti trupu sa narodil BONES the Humanoid.

Bude to perfektný projekt pre tých, ktorí sa chcú naučiť programovať serva, aby robot vykonal akúkoľvek tanečnú rutinu, ktorú chcete.

BONES stojí pri výstavbe batérií a nabíjačky niečo viac ako 150 dolárov

BONES je ovládateľný pomocou 3D vytlačeného ovládača Arduino (odkaz tu)

môže sa pohybovať dopredu, dozadu, doľava, doprava, pravého kopu, ľavého kopu, tanec 1, tanec 2

alebo môže tancovať bez ovládača

Užite si návod na stavbu !!!

Zásoby

Na stavbu tohto robota budete potrebovať:

12x skutočné analógové 180 stupňové servo Tower Pro MG90S (odkaz tu)

V Číne môžete ísť lacno na veľa vecí, ale serva nie sú žiadne z nich! Po testovaní mnohých odlišných typov, najmä lacných falošných serva towerpro, som zistil, že lacné falzifikáty sú nespoľahlivé a často sa lámu deň po použití, a tak som sa rozhodol, že najlepšie budú originálne servopohony towerpro!

1x Bezdrôtová riadiaca doska Sunfounder pre bezdrôtové servo (odkaz tu)

Nemôžete nájsť lepšiu prototypovaciu dosku, ako je táto, pre bezdrôtové ovládanie servo. Táto doska má napájací menič 5V 3A a 12 vstupných pinov a pinov pre servo pre modul bezdrôtového vysielača nrf24L01 a Arduino NANO, všetko v kompaktnom úhľadnom balení, takže si už nemusíte robiť starosti s neporiadnymi káblami na celom mieste!

• 1x Arduino NANO (odkaz tu)
• 1x modul prijímača a prijímača NRF24L01 (odkaz tu) (Toto nepotrebujete, ak ovládač nepoužívate)
• 2x lítium -iónové batérie 18650 3,7 V (odkaz tu)
• 1x Držiak batérie 18650 (odkaz tu) (tieto batérie vám poskytnú približne 30 minút prevádzky, lepšie vám zaistia približne 2 hodiny prevádzky)
• 1x nabíjačka lítium -iónových batérií (odkaz tu)

Všetku elektroniku nájdete aj na Amazone, ak si nemôžete dovoliť čakať na doručenie, ale bude o niečo drahší.

OVLÁDAČ:

Na manuálne ovládanie tohto robota budete potrebovať 3D tlačený ovládač Arduino (odkaz tu)

Robot môže byť tiež čisto autonómny, takže ovládač nie je povinný.

PLASTY:

Diely môžu byť vytlačené v PLA alebo PETG alebo ABS. !!

Upozorňujeme, že 500 g cievka je viac ako dostatočná na vytlačenie 1 robota !!

3D TLAČIAREŇ:

Minimálna požadovaná stavebná platforma: D150 mm x Š150 mm x H100 mm

Postačí akákoľvek 3D tlačiareň. Osobne som diely vytlačil na Creality Ender 3, čo je nízkonákladová 3D tlačiareň do 200 dolárov. Výtlačky dopadli perfektne.

Krok 1: 3D tlač dielov

Takže teraz je čas na tlač … Áno

Starostlivo som navrhol všetky diely spoločnosti BONES, aby boli vytlačené 3D, bez akýchkoľvek podporných materiálov alebo pltí, ktoré sú pri tlači potrebné.

Všetky diely sú k dispozícii na stiahnutie na serveroch Pinshape (odkaz tu) a MyMiniFactory (odkaz tu)

Všetky diely boli testovane vytlačené na Creality Ender 3

Materiál: PETG

Výška vrstvy: 0,3 mm

Výplň: 15%

Priemer trysky: 0,4 mm

Zoznam dielov pre BONES je nasledujúci:

1x TELO SPODNE

1x TELO STRED

1x TELEŇ chrbtica

6x TELOVÉ ŠTVORCOVÉ PINY

1x ELEKTRONICKÝ RÁM

1x ELEKTRONICKÝ ŠTVORCOVÝ PIN

1x rebrinový spodok

1x RIB BOTTOM MIDDLE

1x rebrovaný vrchný stred

3X VRCHNÝ rebrík

4x MALÝ VERTEBRE

1x VEĽKÝ VERTEBRE

1x PREDNÁ LEBKA

1x ZADNÁ SKULL

1x SKULL SQUARE PIN

1x RAMENO

1x RAMENO

1x Predlaktie

1x RAMENO (ZRKADLO)

1x RAMENO (ZRKADLO)

1X Predlaktie (ZRKADLO)

4x OKRUHOVÉ ČÍPANE

2x NOHY

2x KOLENÁ

2x NOHA 1

2x NOHA 2

2x PÍSTOVÉ KUFRY

2x PIESTOVÉ KUFRY (zrkadlo)

4x DRŽIAKY PIESTU

4x PIESTY

2x HIPS

8x KRUHOVÝ PIN L1

2x OKRUHOVÝ PIN L2

2x KRUHOVÝ PIN L3

10x KRUHOVÝ PIN L4

13x ŠTVORCOVÝ KLIP

22x KRUHOVÝ KLIP

Každá časť môže byť vytlačená ako skupina alebo jednotlivo.

Pri skupinovej tlači stačí vytlačiť jeden z každého súboru GROUP.stl okrem súborov Group LEG 1.stl, súborov a súborov GROUP CIRCULAR PIN.stl, z ktorých si musíte vybrať jeden z nich a budete mať potrebná celá sada dielov.

Pri tlači všetkých súborov STL postupujte podľa nasledujúcich krokov.

1. Začnite tým, že budete tlačiť súbory LEG 1.stl jednotlivo, pretože tieto sa tlačia najťažšie. Vyžadujú okraj asi 5 mm a jednu vrstvu okolo časti, aby sa zabránilo zdeformovaniu, ak z nejakého dôvodu okraj nezabráni deformácii, vytlačte LEG 1 S BRIM.stl.
2. Vytlačte INDIVIDUÁLNY OKRUHOVÝ PIN 5,5 L1, INDIVIDUÁLNY OKRUH 0,75 mm L1 a INDIVIDUÁLNY OKRUH 1 mm L1 po vytlačení vyskúšajte si kolíky v otvoroch na nohe LEG 1.stl, ktorú ste predtým vytlačili, a vyberte ten, ktorý sa hodí najtesnejšie bez toho, aby ste museli tesný, aby sa nemohol pretlačiť dierou Pokiaľ je to možné, použite 0,5 mm, čím tesnejšie bude fit, tým rýchlejšie robot prejde.
3. Vytlačte súbor GROUP SHOULDERS. STL a nezabudnite ho vytlačiť pomocou 8 mm okraja s 2 výškami vrstiev, aby ste sa presvedčili, že sa tlačí správne.
4. Pokračujte v tlači zvyšných súborov GROUP. STL

A máme to asi o 2 dni neskôr, mali by ste mať všetky plastové diely BONES.

Krok 2 je dokončený !!!

Krok 2: Inštalácia Arduina

BONES na svoju funkciu používa programovanie v jazyku C.

Na nahrávanie programov do BONES budeme používať Arduino IDE spolu s niekoľkými ďalšími knižnicami, ktoré je potrebné nainštalovať do Arduino IDE.

Nainštalujte Arduino IDE do svojho počítača

Arduino IDE (odkaz tu)

Aby ste mohli nainštalovať knižnice do Arduino IDE, musíte urobiť nasledovné so všetkými knižnicami v nižšie uvedených odkazoch

• Kliknite na odkazy nižšie (dostanete sa na stránku knižnice GitHub)
• Kliknite na položku Klonovať alebo Stiahnuť
• Kliknite na položku stiahnuť ZIP (sťahovanie by sa malo začať vo vašom webovom prehliadači)
• Otvorte priečinok stiahnutej knižnice
• Rozbaľte stiahnutý priečinok knižnice
• Skopírujte rozbalený priečinok knižnice
• Vložte rozbalený priečinok knižnice do priečinka knižnice Arduino (C: / Documents / Arduino / libraries)

Knižnice:

Knižnica Varspeedservo (odkaz tu)

Knižnica RF24 (odkaz tu)

A tu to máme, mali by ste byť všetci pripravení vyraziť. Aby ste sa uistili, že ste správne nastavili Arduino IDE, postupujte podľa nasledujúcich krokov

• Stiahnite si požadovaný kód Arduino nižšie (Robot Controller.ino alebo Robot Autonomous.ino)
• Otvorte ho v Arduino IDE
• Vyberte nástroje:
• Vybrať radu:
• Vyberte Arduino Nano
• Vyberte nástroje:
• Vyberte procesor:
• Vyberte ATmega328p (starý bootloader)
• Kliknite na tlačidlo Overiť (tlačidlo Tick) v ľavom hornom rohu Arduino IDE

Ak všetko pôjde dobre, v spodnej časti by sa vám mala zobraziť správa Hotovo kompilácia.

A tým ste teraz dokončili krok 2 !!!

Krok 3: Programovanie KOSTÍ

Teraz je čas nahrať kód do mozgu BONESu Arduino Nano.

• Pripojte Arduino Nano k počítaču pomocou kábla USB
• Kliknite na tlačidlo nahrávania (tlačidlo so šípkou doprava)

Ak všetko pôjde dobre, v spodnej časti by sa vám mala zobraziť správa s názvom Dokončené nahrávanie.

A to je pre 3. krok všetko.

Krok 4: Kalibrácia nôh serva BONES

Teraz je teda načase kalibrovať a začať montovať serva nôh na časti KOSTÍN…

Všetky nasledujúce kroky sú znázornené na videu zo zostavy vyššie.

Potrebné elektronické súčiastky:

• 1x Arduino Nano
• 1x transceiver NRF24LO1 (iba ak používate BONES s ovládačom)
• 1x Bezdrôtová riadiaca doska Sunfounder pre bezdrôtové servo
• 12x skutočné 180 ° servo TowerPro MG90S
• 1x držiak batérie
• 2x Li -ion batéria 18650 3,7 V

Potrebné plastové diely:

• 4x piesty
• 4x držiaky piestov
• 2x puzdro na piest
• 2x puzdro na piest (zrkadlo)
• 2x boky
• 1x Spodná časť tela
• 1x Stred tela
• 4x telové hranaté čapy
• 4x hranaté klipy

Potrebné skrutky a rohy serva:

• 12x dlhé samorezné skrutky
• 6x krátke skrutky pre servo rohy
• 4x jednoramenné servo rohy
• 2x dvojramenné servo rohy

Pokyny na zostavenie piestov:

• Vložte všetky 4 piesty do 4 držiakov piestov
• Nasuňte 4 puzdrá piestu na držiaky piestov, ako je to znázornené na videu zo zostavy vyššie
• Umiestnite 4 piesty tak, aby boli otvory pre piesty a otvory pre puzdrá piestu zarovnané
• Vložte 4 servá cez otvory v 4 puzdrách
• Upevnite 4 servá na svoje miesto pomocou 2 dlhých samorezných skrutiek na servo k 4 puzdrom piestu (neutiahnite príliš)

Pokyny na zostavenie bokov a tela:

• Vložte 2 servá do strednej časti tela (uistite sa, že ich umiestnite správnym smerom okolo káblov smerom von)
• Upevnite 2 servá na miesto pomocou dvoch dlhých samorezných skrutiek na každé servo k strednej časti tela
• Vložte 2 boky do spodnej časti tela
• Zarovnajte spodnú časť tela so strednou časťou tela
• Zaistite spodnú časť tela k strednej časti tela pomocou 6 kolíkov na tele (ako je znázornené na videu zo zostavy)
• Zaistite kolíky Body Body 6 hranatými sponami

Elektronické pokyny:

• Pripojte vysielač a prijímač Arduino a NRF24L01 (voliteľné príslušenstvo) k doske Servo Cotrol Board
• Pripojte vodiče držiaka batérie (červený k kladnému čiernemu k zápornému) k riadiacej doske serva (uistite sa, že sú prepojenia správne)
• Pripojte servá ku konektorom 4, 5, 6, 7, 8 a 9 v ľubovoľnom poradí (uistite sa, že sú pripojenia správne)
• Vložte batérie
• Stlačte tlačidlo riadiacej dosky servo do stlačenej polohy
• Prepnite spínač držiaka batérie do polohy ON
• Doska by sa mala rozsvietiť a serva by sa mali vrátiť do svojej 90 -stupňovej základnej polohy

Pokyny na zostavenie servo rohov:

• Hneď ako serva dosiahnu východiskovú polohu 90 stupňov, vložte jednoramenné servo rohy k piestom pod uhlom 90 stupňov (+- niekoľko stupňov posunu nie je koniec sveta) do všetkých puzdier piestov, ako je znázornené na obrázku. Zostavové video vyššie.
• Vložte dvojramenné servo rohy do bokov tak, aby boli obe ramená serva navzájom v jednej línii. Ako je uvedené vo videu Assembley vyššie
• Zaistite všetky servo rohy k servám pomocou 1 krátkej skrutky na každé servo
• Prepnite spínač držiaka batérie do polohy OFF
• Odpojte serva od pripojenia 4, 5, 6, 7, 8 a 9

A máme to všetko, serva na nohy sú kalibrované a zvyšok robota je pripravený na montáž.

Krok 5: Zostavenie nôh BONES

Všetky nasledujúce kroky sú znázornené na videu zo zostavy vyššie.

Plastové diely potrebné pre ľavú nohu:

• 1x ľavá noha
• 1x členok
• 1x noha 1
• 1x noha 2
• 2x zostavené piesty
• 4x kruhové kolíky L1
• 1x kruhové kolíky L2
• 1x kruhové kolíky L3
• 3x kruhové čapy L4
• 9x kruhové klipy

Pokyny k zostaveniu ľavej nohy:

1. Zasuňte 4 kruhové kolíky L1 do otvorov pre členok (Ako je znázornené na videu zo zostavy)
2. Umiestnite jeden zo zostavených piestov do otvoru v ľavej nohe a vyberte zostavený piest, ktorý posúva káble serva smerom dozadu (Ako je znázornené na videu zo zostavy)
3. Umiestnite členok na drážku ľavej nohy a otvor na zostavenom pieste
4. Prevlečte 1 kruhový kolík L2 cez členok a kĺb nohy
5. Prevlečte 1 kruhový kolík L3 cez členok a zostavený piestový kĺb
6. Prevlečte 1 kruhový kolík L4 cez chodidlo a zostavený piestový kĺb
7. Položte nohu 1 na miesto na členku a kruhových kolíkoch L1
8. Položte nohu 2 na miesto na členku a kruhových kolíkoch L1
9. Umiestnite jeden zo zostavených piestov medzi nohu 1 a nohu 2 a vyberte ten, ktorý smeruje kábel serva von (Ako je znázornené na videu zo zostavy)
10. Nasuňte 1 kruhový kolík L4 cez nohu 1 a zostavený piest
11. Nasuňte 1 kruhový kolík L4 cez nohu 2 a zostavený piest
12. Zaistite všetky kruhové kolíky kruhovými sponami

Plastové diely potrebné pre pravú nohu:

• 1x pravá noha
• 1x členok
• 1x noha 1
• 1x noha 2
• 2x zostavené piesty (zrkadlo)
• 4x kruhové kolíky L1
• 1x kruhové kolíky L2
• 1x kruhové kolíky L3
• 3x kruhové čapy L4
• 9x kruhové klipy

Pokyny pre zostavenie pravej nohy:

Postupujte rovnako ako pri montáži ľavej nohy.

Krok 6: Zostavenie zbraní BONES

Všetky nasledujúce kroky sú znázornené na videu zo zostavy vyššie.

Potrebné elektronické súčiastky:

4x skutočné 180 ° servo TowerPro MG90S

Potrebné skrutky:

4x dlhé samorezné skrutky

Plastové diely potrebné pre ľavé rameno:

• 1x rameno
• 1x predlaktie
• 2x kolíky s kruhovým ramenom

Pokyny k zostave ľavého ramena:

1. Vložte kolík kruhového ramena do otvoru v predlaktí
2. Vložte kolík kruhového ramena do otvoru v ramene
3. Nasaďte servo do ramena, ako je to znázornené na vyššie uvedenom videu o montáži
4. Posuňte servo k ramenu dvoma dlhými samoreznými skrutkami
5. Vložte servo do predlaktia
6. Spojte pažu a predlaktie dohromady, ako je to znázornené na videu Assembley vyššie

Plastové diely potrebné pre pravé rameno:

• 1x rameno (zrkadlo)
• 1x predlaktie (zrkadlo)
• 2x kolíky s kruhovým ramenom

Pokyny k zostaveniu pravej ruky:

Postupujte rovnako ako pri zostave ľavej ruky

Krok 7: Zostavenie spodnej časti tela BONES

Všetky nasledujúce kroky sú znázornené na videu zo zostavy vyššie.

Potrebné elektronické súčiastky:

2x Originálne 180 ° servo TowerPro MG90S

Potrebné skrutky:

4x dlhé samorezné skrutky

Potrebné plastové diely:

• 1x chrbtica
• 2x malý Vertebre
• 1x Rebrované dno
• 1x Rebro v spodnej časti v strede
• 1x Rám elektroniky
• 1x Štvorhranný kolík elektroniky
• 4x kruhový kolík L4
• 4x hranaté klipy
• 4x kruhové klipy
• 1x zostavené boky
• 2x zostavené nohy

Pokyny pre zostavenie:

1. Zostavenú ľavú nohu umiestnite na boky zostaveného tela (uistite sa, že ich dávate doprava).
2. Zaistite na mieste pomocou 2 kruhových kolíkov L4
3. Zaistite na mieste 2 kruhovými sponami
4. Zopakujte kroky 1, 2 a 3 pre pravú nohu
5. Prevlečte káble serva cez otvory v bokoch do tela a prevlečte ich medzi 2 bedrové servá. Ako je uvedené na videu Assembley vyššie
6. Vložte rám elektroniky do polohy na tele (uistite sa, že ho umiestnite správnym smerom)
7. Zaistite na mieste pomocou štvorcového kolíka Electronics a 2 štvorcových sponiek
8. Vložte chrbticu do tela
9. Zaistite na mieste 2 hranatými sponami
10. Nasuňte spodok Rebra cez chrbticu
11. Nasuňte malý stavec cez chrbticu
12. Posuňte spodnú časť rebriny cez chrbticu
13. Nasuňte malý stavec cez chrbticu
14. Vložte ľavé servo do ramena do rámu elektroniky
15. Zaistite 2 dlhými samoreznými skrutkami
16. Zopakujte posledné 2 kroky pre pravé servo na ramene
17. Prevlečte 2 káble serva cez ten istý otvor ako všetky ostatné káble
18. Veďte káble zostavené vľavo cez ľavý káblový priechod
19. Opakujte posledný krok pre správne zostavené káble ramien.

Krok 8: Zapojenie elektroniky

Všetky nasledujúce kroky sú znázornené na vyššie uvedenom videu Assembley.

Potrebné elektronické súčiastky:

Zostavená doska elektroniky a držiak batérie

Potrebné skrutky:

2x dlhé samorezné skrutky

Pokyny pre zostavenie:

1. Zaistite dosku elektroniky k rámu elektroniky, ako je to znázornené na vyššie uvedenom videu o zostavení
2. Vložte držiak batérie do zadného otvoru robota

Teraz je čas začať sa hrať so špagetami !!!

1. Pripojte všetkých 12 serva k prípojkám 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 a 12 na základnej doske, ako je to znázornené na obrázku vyššie (uistite sa, že ich správne zapojíte)
2. Potiahnite prebytočné lanko k zadnej časti robota

Krok 9: Zostavenie hornej časti tela BONES

Všetky nasledujúce kroky sú znázornené na vyššie uvedenom videu Assembley.

Potrebné plastové diely:

• 2x malý stavač
• 1x veľký stavec
• 1x rebrovaný vrchný stred
• 3x rebrovaný top
• 1x predná lebka
• 1x zadná lebka
• 1x hranatý špendlík lebky
• 3x štvorcové klipy

Pokyny pre zostavenie:

1. Posuňte rebro hore uprostred cez chrbticu
2. Nasuňte malý stavec cez chrbticu
3. Posuňte vrch rebriny cez chrbticu
4. Nasuňte malý stavec cez chrbticu
5. Posuňte vrch rebriny cez chrbticu
6. Prevlečte veľký stavec cez chrbticu
7. Posuňte vrch rebriny cez chrbticu
8. Pripojte prednú a zadnú lebku spolu so štvorcovým čapom lebky
9. Pripojte rám lebky a elektroniky spolu so štvorcovým čapom lebky
10. Zaistite rebrá k chrbtici 2 štvorcovými sponami
11. Zabezpečte pomocou štvorcového klipu Lebka

Krok 10: Kalibrácia zbraní BONES

Všetky nasledujúce kroky sú znázornené na videu zo zostavy vyššie.

Potrebné servisné rohy a skrutky:

• 6x krátke skrutky pre servo rohy
• 4x jednoramenné servo rohy
• 2x dvojramenné servo rohy

Potrebné plastové diely:

• 1x rameno
• 1x rameno (zrkadlo)

Pokyny pre zostavenie ľavej ruky:

1. Zapnite robota
2. Počkajte, kým sa serva nepresunú do východiskovej polohy
3. Vypnite robota
4. Ľavé rameno umiestnite do polohy 0 stupňov
5. Zaistite ľavé rameno dvojitým klaksónom a krátkou skrutkou
6. Pripnite ruku k ramenu v polohe 0 stupňov
7. Zaistené rameno s jednoduchým klaksónom a krátkou skrutkou
8. Umiestnite predlaktie do polohy 90 stupňov
9. Zaistite predlaktie jednoduchým rohom a krátkou skrutkou

Pokyny pre zostavenie pravej ruky:

Postupujte rovnako ako pri pokynoch pre ľavú ruku

Krok 11: Stavba je dokončená !!

Teraz, keď sme dokončili stavbu BONES, dúfam, že sa vám tento návod páčil a dajte mi prosím vedieť, čo si myslíte.

Druhá cena v Halloweenskej súťaži 2019