KAULI Humanoid robots: 11 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Priecīgus Helovīnus visiem !!!

Lai atzīmētu šo gadu Helovīnu, es domāju, ka būtu lieliska ideja izveidot šim gadījumam piemērotu robotu.

Dejojošs humanoīda skelets !!!

Es vienmēr esmu gribējis izveidot un uzbūvēt savu humanoīdu robotu, tāpēc šis bija ideāls projekts man.

Pēc BORIS the Biped projektēšanas un uzbūvēšanas (saite šeit) es sapratu, ka viņa kājas ir ideāls pamats skeletonam, tāpēc dažas minūtes pēc amputācijas un ātras ķermeņa augšdaļas pārprojektēšanas, BONES the Humanoid was born

Šis būs ideāls projekts tiem, kas vēlas apgūt servo programmēšanu, lai robots izpildītu jebkuru deju rutīnu, kādu vēlaties.

BONES maksā nedaudz vairāk par 150 USD, lai izveidotu baterijas un lādētāju

BONES var kontrolēt ar 3D drukātu Arduino kontrolieri (saite šeit)

viņš var pārvietoties uz priekšu, atpakaļ, pa kreisi, pa labi, labais sitiens, sitiens pa kreisi, dejot 1, dejot 2

vai arī viņš var izpildīt deju bez Kontroliera

Izbaudiet būvēšanas instrukcijas !!!

Piegādes

Lai izveidotu šo robotu, jums būs nepieciešams:

12x Genuine Tower Pro MG90S analog 180 grādu servo (saite šeit)

Jūs varat lēti no Ķīnas uz daudzām lietām, bet servo nav viena no tām! Pārbaudot daudzus diferenciāla veidus, īpaši lētus viltotus torņa servos, es uzzināju, ka lētie viltotie ir tik neuzticami un bieži sabojājas dienu pēc lietošanas, tāpēc es nolēmu, ka labākie būtu oriģinālie torņa servo!

1x Sunfounder bezvadu servo vadības panelis (saite šeit)

Bezvadu servo vadībai nevar atrast labāku prototipēšanas plati par šo. Šai plāksnei ir 5V 3A strāvas pārveidotājs un 12 servo ieejas tapas un tapas bezvadu bezvadu raidītāja -uztvērēja modulim un Arduino NANO - tas viss ir saīsinātā iepakojumā, tāpēc neuztraucieties par netīriem kabeļiem visā vietā!

• 1x Arduino NANO (saite šeit)
• 1x NRF24L01 uztvērēja modulis (saite šeit) (jums tas nav vajadzīgs, ja neizmantojat kontrolieri)
• 2x 18650 3.7V Li jonu baterijas (saite šeit)
• 1x 18650 akumulatora turētājs (saite šeit) (šīs baterijas nodrošina aptuveni 30 minūšu darbības laiku, labākas - aptuveni 2 stundas)
• 1x litija jonu akumulatora lādētājs (saite šeit)

Visu elektroniku var atrast arī Amazon, ja nevarat atļauties gaidīt piegādi, taču tā būs nedaudz dārgāka.

KONTROLIERIS:

Lai manuāli kontrolētu šo robotu, jums būs nepieciešams 3D drukāts Arduino kontrolieris (saite šeit)

Robots var būt arī tīri autonoms, tāpēc kontrolieris nav obligāts.

PLASTIKA:

Daļas var izdrukāt PLA vai PETG vai ABS. !!

Lūdzu, ņemiet vērā, ka 500 g spoles ir vairāk nekā pietiekami, lai izdrukātu 1 robotu !!

3D PRINTERIS:

Nepieciešamā minimālā uzbūves platforma: L150mm x W150mm x H100mm

Derēs jebkurš 3D printeris. Es personīgi drukāju detaļas uz Creality Ender 3, kas ir lēts 3D printeris zem 200 USD. Izdrukas izdevās perfekti.

1. darbība: detaļu 3D drukāšana

Tātad, tagad ir laiks drukāšanai … Jā

I Rūpīgi izstrādāju visas BONES detaļas, lai tās tiktu drukātas 3D formātā, bez drukāšanas nepieciešamiem palīgmateriāliem vai plostiem.

Visas detaļas ir pieejamas lejupielādei Pinshape (saite šeit) un MyMiniFactory (saite šeit)

Visas detaļas ir izdrukātas uz Creality Ender 3

Materiāls: PETG

Slāņa augstums: 0,3 mm

Piepildījums: 15%

Sprauslas diametrs: 0,4 mm

BONES detaļu saraksts ir šāds:

1x BODY DOTS

1x BODY MIDDLE

1x ķermeņa mugurkauls

6x BODY SQUARE PINS

1x ELEKTRONIKAS RĀMIS

1x ELEKTRONIKAS SQUARE PIN

1x RIBU DABA

1x RIBU ALAS VIDUS

1x RIBU TOP MIDDLE

3X RIBU TOP

4x MAZS VERTEBRE

1x LIELS VERTEBRE

1x priekšējais galvaskauss

1x aizmugurējais galvaskauss

1x SKULL SQUARE PIN

1x PLEĶIS

1x ARM

1x FOREARM

1x plecs (spogulis)

1x ARM (SPOGULIS)

1X PRIEKŠĒJS (SPOGULIS)

4x CIRKULĀRĀS ROKAS PINS

2x KĀJAS

2x potītes

2x KĀJAS 1

2x KĀJAS 2

2x virzuļa korpusi

2x virzuļa korpusi (spogulis)

4x virzuļa turētāji

4x virzuļi

2x GURNI

8x apļveida PIN L1

2x CIRKULIS PIN L2

2x CIRKULA PIN L3

10x CIRKULA PIN L4

13x SQUARE CLIP

22x APLIECISKAIS KLIPS

Katru daļu var izdrukāt kā grupu vai atsevišķi.

Grupas drukāšanai viss, kas jums jādara, ir izdrukāt vienu no katra GROUP.stl faila, izņemot grupas LEG 1.stl failu, un failu GROUP CIRCULAR PIN.stl, no kuriem jums jāizvēlas viens no tiem, un jums būs viss nepieciešamais detaļu komplekts.

Lai drukātu visus STL failus, veiciet tālāk norādītās darbības.

1. Sāciet ar atsevišķu LEG 1.stl failu drukāšanu, jo tos ir visgrūtāk izdrukāt, un tiem ir nepieciešama aptuveni 5 mm mala un viena slāņa augstums ap detaļu, lai izvairītos no deformācijas, ja kāda iemesla dēļ mala netraucē LEG 1 WIMH BRIM deformāciju.stl failu.
2. Izdrukājiet INDIVIDUĀLĀ APLIECISKĀ PIN kodu.5 mm L1, INDIVIDUĀLĀ CIRKULĀRĀ PINS.75 mm L1 un INDIVIDUĀLĀ CIRKULĀRIS PIN 1 mm L1, kad esat iespiedis, pārbaudiet iepriekš izdrukātās KĀJAS 1. cauruma tapas un izvēlieties to, kas vislabāk atbilst, cieši, lai nespētu izbāzt caurumu. Ja iespējams, izmantojiet.5 mm, jo stingrāki, jo ātrāk robots staigās.
3. Izdrukājiet GROUP SHOULDERS. STL failu, neaizmirstiet to izdrukāt ar 8 mm malām 2 slāņu augstumā, lai pārliecinātos, ka tas drukā pareizi
4. Turpiniet pārējo GROUP. STL failu drukāšanu

Un tur mums ir aptuveni 2 dienas pēc drukāšanas, un jums vajadzētu būt visām BONES plastmasas detaļām.

2. darbība pabeigta !!!

2. darbība: Arduino instalēšana

Lai darbotos, BONES izmanto C programmēšanu.

Lai augšupielādētu programmas BONES, mēs izmantosim Arduino IDE kopā ar dažām citām bibliotēkām, kas jāinstalē Arduino IDE.

Instalējiet Arduino IDE savā datorā

Arduino IDE (saite šeit)

Lai instalētu bibliotēkas Arduino IDE, jums ir jādara šādi ar visām bibliotēkām zemāk esošajās saitēs

• Noklikšķiniet uz tālāk esošajām saitēm (tas aizvedīs uz bibliotēku lapu GitHub)
• Noklikšķiniet uz Klonēt vai Lejupielādēt
• Noklikšķiniet uz lejupielādes ZIP (lejupielāde jāsāk jūsu tīmekļa pārlūkprogrammā)
• Atveriet lejupielādētās bibliotēkas mapi
• Izsaiņojiet lejupielādētās bibliotēkas mapi
• Kopējiet neizpakoto bibliotēkas mapi
• Ielīmējiet neizsaiņotās bibliotēkas mapi Arduino bibliotēkas mapē (C: / Documents / Arduino / libraries)

Bibliotēkas:

Varspeedservo bibliotēka (saite šeit)

RF24 bibliotēka (saite šeit)

Un mums tas ir, jums vajadzētu būt gatavam darbam Lai pārliecinātos, ka esat pareizi iestatījis Arduino IDE, rīkojieties šādi

• Tālāk lejupielādējiet vēlamo Arduino kodu (Robot Controller.ino vai Robot Autonomous.ino)
• Atveriet to Arduino IDE
• Atlasiet Rīki:
• Izvēlieties padomi:
• Izvēlieties Arduino Nano
• Atlasiet Rīki:
• Izvēlieties procesoru:
• Atlasiet ATmega328p (vecais sāknēšanas ielādētājs)
• Arduino IDE kreisajā augšējā stūrī noklikšķiniet uz pogas Pārbaudīt (poga Atzīmēt)

Ja viss iet labi, apakšā vajadzētu saņemt ziņojumu, kurā teikts, ka kompilēšana ir pabeigta.

Un tas ir tas, ka jūs tagad esat pabeidzis 2. darbību !!!

3. solis: BONES programmēšana

Tagad ir pienācis laiks augšupielādēt kodu BONES smadzenēs Arduino Nano.

• Pievienojiet Arduino Nano datoram, izmantojot USB kabeli
• Noklikšķiniet uz augšupielādes pogas (labā bultiņa)

Ja viss iet labi, apakšā vajadzētu saņemt ziņojumu, kurā teikts, ka augšupielāde ir pabeigta.

Un tas ir trešais solis.

4. solis: BONES kāju servo kalibrēšana

Tagad ir pienācis laiks kalibrēt un sākt montēt kāju servus BONES daļās …

Visas tālāk norādītās darbības ir attēlotas iepriekš redzamajā montāžas video.

Nepieciešamas elektroniskās detaļas:

• 1x Arduino Nano
• 1x NRF24LO1 raiduztvērējs (tikai tad, ja izmantojat BONES ar kontrolieri)
• 1x Sunfounder bezvadu servo vadības panelis
• 12x oriģinālais TowerPro MG90S 180 grādu servo
• 1x akumulatora turētājs
• 2x 18650 3.7V Li jonu baterijas

Nepieciešamās plastmasas detaļas:

• 4x virzuļi
• 4x virzuļu turētāji
• 2x virzuļu futrāļi
• 2x virzuļu korpusi (spogulis)
• 2x gurni
• 1x ķermeņa apakšdaļa
• 1x ķermeņa vidusdaļa
• 4x korpusa kvadrātveida tapas
• 4x kvadrātveida klipi

Nepieciešamas skrūves un servo ragi:

• 12x garas konusveida skrūves
• 6x īsas skrūves servo ragiem
• 4x vienas rokas servo ragi
• 2x divu roku servo ragi

Virzuļu montāžas instrukcijas:

• Ievietojiet visus 4 virzuļus 4 virzuļu turētājos
• Pārbīdiet četrus virzuļa korpusus virs virzuļa turētājiem, kā parādīts iepriekš redzamajā montāžas video
• Novietojiet 4 virzuļus tā, lai virzuļu caurumi un virzuļa korpusa caurumi būtu izlīdzināti
• Ievietojiet 4 servos caur 4 virzuļa korpusa caurumiem
• Piestipriniet 4 servos ar 2 garenām konusveida skrūvēm katrā servo pie četriem virzuļa korpusiem (nepārskrūvējiet)

Gurnu un ķermeņa montāžas instrukcijas:

• Ievietojiet 2 servo korpusa vidusdaļā (noteikti novietojiet tos pareizi ap kabeļiem, kas vērsti uz āru)
• Piestipriniet 2 servos ar 2 garām konusveida skrūvēm katrā servo virsbūves vidusdaļā
• Ievietojiet 2 gurnus ķermeņa apakšējā daļā
• Izlīdziniet korpusa apakšējo daļu ar ķermeņa vidējo daļu
• Piestipriniet korpusa apakšējo daļu pie korpusa vidējās daļas ar 6 korpusa kvadrātveida tapām (kā parādīts montāžas video)
• Nostipriniet ķermeņa kvadrātveida tapas ar 6 kvadrātveida skavām

Elektroniskās instrukcijas:

• Pievienojiet Arduino un NRF24L01 uztvērēju (pēc izvēles) Servo Cotrol Board
• Pievienojiet akumulatora turētāja vadus (no sarkana līdz pozitīvi melnam līdz negatīvam) pie servo vadības paneļa (pārliecinieties, vai savienojumi ir pareizi)
• Savienojiet servos ar savienojumiem 4, 5, 6, 7, 8 un 9 jebkurā vēlamajā secībā (pārliecinieties, vai savienojumi ir pareizi)
• Ievietojiet baterijas
• Nospiediet servo vadības paneļa pogu nospiestajā stāvoklī
• Pārslēdziet akumulatora turētāja slēdzi ON stāvoklī
• Padomei vajadzētu iedegties, un servos jāpārvietojas 90 grādu sākuma stāvoklī

Servo ragu salikšanas instrukcijas:

• Kad Servo ir sasnieguši 90 grādu sākuma stāvokli, ievietojiet vienas rokas servo ragus virzuļos 90 grādu leņķī (+- daži grādu nobīde nav pasaules gals) pret visiem virzuļa korpusiem. Salikšanas video iepriekš.
• Ievietojiet dubultroku servo ragus gurnos tā, lai abas servo sviras būtu vienā līnijā. Kā parādīts iepriekš apkopotajā video
• Piestipriniet visus servo ragus pie servo ar 1 īsu skrūvi servos
• Pārslēdziet akumulatora turētāja slēdzi pozīcijā OFF
• Atvienojiet Servos no savienojumiem 4, 5, 6, 7, 8 un 9

Un tur mums ir visi kāju servi kalibrēti, un pārējais robots ir gatavs montāžai.

5. solis: BONES kāju salikšana

Visas tālāk norādītās darbības ir attēlotas iepriekš redzamajā montāžas video.

Plastmasas daļas, kas vajadzīgas kreisajai kājai:

• 1x kreisā pēda
• 1x potīte
• 1x kāja 1
• 1x kāja 2
• 2x samontēti virzuļi
• 4x apļveida tapas L1
• 1x apaļās tapas L2
• 1x apļveida tapas L3
• 3x apļveida tapas L4
• 9x apļveida klipi

Instrukcijas kreisās kājas salikšanai:

1. Izbīdiet 4 apaļās tapas L1 caur potītes caurumiem (kā parādīts montāžas video)
2. Novietojiet vienu no samontētajiem virzuļiem kreisās pēdas spraugā un izvēlieties salikto virzuli, kas servo kabeļus pavērsīs atpakaļ (kā parādīts montāžas video)
3. Novietojiet potīti uz kreisās pēdas spraugas un samontētā virzuļa slota
4. Izbīdiet 1 apļveida tapu L2 caur potīti un pēdas locītavu
5. Bīdiet 1 apļveida tapu L3 cauri potītes un samontētajam virzuļa savienojumam
6. Izbīdiet 1 apļveida tapu L4 caur pēdas un samontēto virzuļa savienojumu
7. Novietojiet kāju 1 uz potītes un apļveida tapām L1
8. Novietojiet kāju 2 uz potītes un apļveida tapām L1
9. Novietojiet vienu no samontētajiem virzuļiem starp 1. un 2. kāju un izvēlieties to, ar kuru servo kabelis ir vērsts uz āru (kā parādīts montāžas video)
10. Bīdiet 1 apļveida tapu L4 caur 1. kāju un salikto virzuli
11. Bīdiet 1 apļveida tapu L4 caur 2. kāju un salikto virzuli
12. Nostipriniet visas apļveida tapas ar apļveida skavām

Plastmasas daļas, kas vajadzīgas labajai kājai:

• 1x labā pēda
• 1x potīte
• 1x kāja 1
• 1x kāja 2
• 2x salikti virzuļi (spogulis)
• 4x apļveida tapas L1
• 1x apaļās tapas L2
• 1x apļveida tapas L3
• 3x apļveida tapas L4
• 9x apļveida klipi

Norādījumi labās kājas salikšanai:

Rīkojieties tāpat kā kreisās kājas salikšanas instrukcijās.

6. darbība: BONES ieroču salikšana

Visas tālāk norādītās darbības ir attēlotas iepriekš redzamajā montāžas video.

Nepieciešamas elektroniskās detaļas:

4x oriģinālais TowerPro MG90S 180 grādu servo

Nepieciešamās skrūves:

4x garas pašvītņojošas skrūves

Plastmasas daļas, kas nepieciešamas kreisajai rokai:

• 1x roka
• 1x apakšdelms
• 2x apļveida roku tapas

Instrukcijas kreisās rokas montāžai:

1. Ievietojiet apļveida rokas tapu apakšdelma caurumā
2. Ievietojiet apļveida rokas tapu roktura caurumā
3. Ievietojiet servo rokturī, kā parādīts iepriekš redzamajā montāžas video
4. Piestipriniet servo pie rokas ar 2 garām pašvītņojošām skrūvēm
5. Ievietojiet servo apakšdelmā
6. Savienojiet roku un apakšdelmu kopā, kā parādīts iepriekš redzamajā montāžas video

Plastmasas daļas, kas vajadzīgas labajai rokai:

• 1x roka (spogulis)
• 1x apakšdelms (spogulis)
• 2x apļveida roku tapas

Norādījumi labās rokas salikšanai:

Rīkojieties tāpat kā ar saliktu kreiso roku

7. solis: BONES ķermeņa apakšdaļas salikšana

Visas tālāk norādītās darbības ir attēlotas iepriekš redzamajā montāžas video.

Nepieciešamas elektroniskās detaļas:

2x oriģināli TowerPro MG90S 180 grādu servo

Nepieciešamās skrūves:

4x garas pašvītņojošas skrūves

Nepieciešamās plastmasas detaļas:

• 1x Mugurkauls
• 2x mazs mugurkauls
• 1x ribas apakšdaļa
• 1x ribas apakšējā daļa vidū
• 1x elektronikas rāmis
• 1x elektronikas rāmja kvadrātveida tapa
• 4x apļveida tapa L4
• 4x kvadrātveida klipi
• 4x apļveida klipi
• 1x samontēti gurni
• 2x saliktas kājas

Montāžas instrukcijas:

1. Novietojiet salikto kreiso kāju uz saliktā ķermeņa gurniem (noteikti novietojiet tos pareizajā virzienā)
2. Nostipriniet ar 2 apļveida tapām L4
3. Nostipriniet ar 2 apļveida skavām
4. Atkārtojiet 1., 2. un 3. darbību labajai kājai
5. Izvadiet servo kabeļus caur gurnu caurumiem ķermenī un novietojiet tos starp 2 gūžas serviem. Kā parādīts montāžas video iepriekš
6. Ievietojiet elektronikas rāmi vietā, kas atrodas uz korpusa (noteikti novietojiet to pareizi)
7. Nostipriniet ar elektronisko kvadrātveida tapu un 2 kvadrātveida skavām
8. Ievietojiet mugurkaulu ķermenī
9. Nostipriniet ar 2 kvadrātveida klipšiem
10. Bīdiet ribas dibenu pār mugurkaulu
11. Bīdiet mazo skriemeli pār mugurkaulu
12. Bīdiet ribas apakšējo daļu pa mugurkaulu
13. Bīdiet mazo skriemeli pār mugurkaulu
14. Ievietojiet kreiso plecu servo elektronikas rāmī
15. Nostipriniet ar 2 garām pašvītņojošām skrūvēm
16. Atkārtojiet pēdējās 2 darbības labajam pleca servo
17. Izlaidiet 2 plecu servo kabeļus caur to pašu caurumu kā visus pārējos kabeļus
18. Izlaidiet kreisās puses montāžas kabeļus caur kreiso kabeļa eju
19. Atkārtojiet pēdējo darbību pareizi samontētajiem kabeļiem.

8. solis: Elektronikas vadu savienošana

Visas tālāk norādītās darbības ir attēlotas iepriekš redzamajā montāžas video.

Nepieciešamas elektroniskās detaļas:

Samontēta elektronikas plate un akumulatora turētājs

Nepieciešamās skrūves:

2x garas pašvītņojošas skrūves

Montāžas instrukcijas:

1. Piestipriniet elektronikas plati pie elektronikas rāmja, kā parādīts iepriekš redzamajā montāžas video
2. Ievietojiet akumulatora turētāju robota aizmugurējā slotā

Tagad ir laiks sākt spēlēties ar spageti !!!

1. Pievienojiet visus 12 servopārvadus pie pamatplates savienojumiem 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 un 12, kā parādīts attēlā (pārliecinieties, ka tie ir savienoti pareizi)
2. Pārvelciet kabeļa pārmērīgo atslābumu pie robota aizmugures

9. solis: BONES ķermeņa augšdaļas salikšana

Visas tālāk norādītās darbības ir attēlotas iepriekš redzamajā montāžas video.

Nepieciešamās plastmasas detaļas:

• 2x mazs skriemelis
• 1x liels skriemelis
• 1x ribas augšējā daļa
• 3x Rib augšdaļa
• 1x priekšējais galvaskauss
• 1x aizmugurējais galvaskauss
• 1x kvadrātveida galvaskausa tapa
• 3x kvadrātveida klipi

Montāžas instrukcijas:

1. Bīdiet ribas augšpusi virs mugurkaula
2. Bīdiet mazo skriemeli pār mugurkaulu
3. Bīdiet ribas augšpusi pār mugurkaulu
4. Bīdiet mazo skriemeli pār mugurkaulu
5. Bīdiet ribas augšpusi pār mugurkaulu
6. Bīdiet lielo skriemeli pār mugurkaulu
7. Bīdiet ribas augšpusi pār mugurkaulu
8. Savienojiet priekšējo un aizmugurējo galvaskausu kopā ar kvadrātveida galvaskausa tapu
9. Pievienojiet galvaskausa un elektronikas rāmi kopā ar kvadrātveida galvaskausa tapu
10. Nostipriniet ribas pie mugurkaula ar 2 kvadrātveida klipšiem
11. Nostipriniet ar galvaskausa kvadrātveida klipsi

10. solis: BONES ieroču kalibrēšana

Visas tālāk norādītās darbības ir attēlotas iepriekš redzamajā montāžas video.

Nepieciešami servo ragi un skrūves:

• 6x īsas skrūves servo ragiem
• 4x vienas rokas servo ragi
• 2x divu roku servo ragi

Nepieciešamās plastmasas detaļas:

• 1x plecs
• 1x plecs (spogulis)

Montāžas instrukcija kreisā roka:

1. Ieslēdziet robotu
2. Pagaidiet, līdz servos pāriet sākuma stāvoklī
3. Izslēdziet robotu
4. Novietojiet kreiso plecu 0 grādu stāvoklī
5. Nostipriniet kreiso plecu ar dubultu ragu un īsu skrūvi
6. Piestipriniet roku pie pleca 0 grādu stāvoklī
7. Nostipriniet roku ar vienu ragu un īsu skrūvi
8. Novietojiet apakšdelmu 90 grādu stāvoklī
9. Nostipriniet apakšdelmu ar vienu ragu un īsu skrūvi

Montāžas instrukcija labajā rokā:

Rīkojieties tāpat kā ar kreisās rokas instrukcijām

11. solis: būvēšana pabeigta !

Tagad, kad esam pabeiguši BONES veidošanu, es ceru, ka jums patika šī pamācība, un, lūdzu, dariet man zināmu, ko jūs domājat.

Otrā balva Helovīna konkursā 2019