Robot ambulant amb 1 motor servo: 13 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Per lonesoulsurfer Segueix més de l'autor:

Quant a: Sempre m’ha agradat separar les coses: és el fet de tornar a unir-me amb el qual tinc alguns problemes. Més informació sobre lonesoulsurfer »

Desitjo construir aquest robot caminador des que el vaig veure a YouTube. Després de fer una petita recerca, hi vaig trobar més informació i vaig decidir fer-ne la meva.

L’objectiu que tenia per construir aquest caminador era intentar que fos el més petit possible. Volia que encaixés al palmell de la mà i, tot i que tinc palmells bastant grans, les cames només queden penjades.

El propi robot fa funcionar un micro servo que ha estat modificat per girar contínuament. A mesura que el servo gira, mou un parell d’enllaços que al seu torn mouen les cames del darrere cap amunt i cap avall i les cames del davant d’un costat a l’altre que li permeten caminar.

La construcció en si no és molt difícil, però "ajustar-la" perquè la marxa sigui correcta triga una mica de temps. Vaig fer una mica d’experiments i tinc alguns consells que, amb sort, us ajudaran a sintonitzar-lo més fàcilment que per a mi.

Si mai no heu construït mai un robot ambulant i voleu saltar al fons, aquest és el projecte perfecte per començar.

Hackaday va fer una revisió del meu caminador: fes un cop d'ull a continuació:

Hackaday

I amb això, comencem

Pas 1: parts

Parts:

1. Mirco Servo - eBay

2. Bateria de liti 16340 - eBay

3. Canal d'alumini 10 mm X 10 mm: eBay també el podeu obtenir a la majoria de ferreteries

4. 2 X grans clips: el quiosc o la botiga fixa en tindrà. Feu-los el més gran possible

5. Terminal de cable: la botiga de maquinari d'eBay també en tindrà

6. Switch SPDT: eBay

7. Mòdul de càrrega de la bateria: eBay

8. Penjador de filferro - Armari

9. 3 cargols X M4 - eBay. També els podreu aconseguir en una ferreteria. Vaig fer servir cap de Philips, ja que això era el que tenia a mà.

10. 6 X M4 Locknuts: eBay també els podrà aconseguir en una ferreteria

11. 2 X Rentadores més petites. Ferreteria

12. 2 endolls de plàtan femení X - eBay. He utilitzat una secció dins d’aquests per fer els pivots de les cames. S'adapten perfectament als cargols M4.

Eines:

1. Esmoladora angular

2. El Dremel no és obligatori, però sempre és útil

3. Trepant

4. Superglue

5. soldador

6. petita torxa. Si no en teniu, probablement podríeu sortir només amb un soldador

7. Tenalles. El mateix nas d’agulla i un parell pla més gran haurien de fer la feina

Pas 2: xassís d'alumini: doblegar els extrems

El primer que cal fer és esbrinar com encaixaran la bateria i el servo i també quant de temps faran el xassís.

Passos:

1. Col·loqueu el servo i la bateria a sobre del canal d'alumini. Això us donarà una idea de la longitud del xassís. Necessiteu espai addicional per a l'interruptor i els cargols. La longitud total del meu xassís és de 85 mm.

2. A continuació, heu de doblegar els 2 extrems cap al canal d'alumini. Això us permetrà afegir un petit cargol en un extrem i també acabarà i netejarà l’aspecte final del caminador

3. Per fer-ho, heu de treure els laterals del canal i doblegar l'alumini cap amunt.

4. Mesureu 20 mm des del final del canal i realitzeu 2 talls verticals amb un molinet angular. No talleu la part inferior del canal ja que el debilitareu i es trencarà quan el doblegueu

5. Amb unes alicates, doblegueu amb compte el final del canal. Per fer-lo el més pla possible, utilitzeu un martell i un tros de metall i doneu-li unes aixetes. Les cicatrius d'alumini fàcilment, per tant, afegiu una mica de tela a la secció que colpegeu per protegir-la.

6. Feu el mateix fins a l’altre extrem

7. Per últim, he arrodonit les cantonades per donar-li un millor acabat.

Pas 3: fer un retallable per al Servo

El servo va a la part davantera del caminador. Per tal que encaixi al canal, haureu de treure un parell de seccions del canal

Passos:

1. Col·loqueu el servo a la part superior del canal i marqueu l’amplada del servo al canal. Cal assegurar-se de deixar 5 mm a la part frontal, ja que un cargol ha de passar per la part davantera i ha de mantenir una mica de joc al cap del cargol.

2. Talleu amb cura les parets laterals del canal cap a la part inferior.

3. Si teniu un dremel, utilitzeu una roda de tall per fer el tall final al llarg de la vora per eliminar les seccions laterals. Si no ho feu, és possible que pugueu sortir amb l’esmoladora angular.

4. A continuació, utilitzeu un fitxer per netejar les seccions de tall. Comproveu i assegureu-vos que el servo s’ajusta. Ha de ser un ajustament agradable i ajustat.

Pas 4: fer un tall per a la bateria

El següent pas és fer un tall per a la bateria. És pràcticament el mateix procés que el servo. Aquest xassís no va ser en realitat l'últim que vaig utilitzar. Vaig fer un faux-pas en aquest i vaig haver de fer-ne un altre que m'alegro de fer-ho, ja que va resultar més net que el de les imatges

Passos:

1. Igual que el servo, col·loqueu la bateria al canal d'alumini i marqueu la secció del canal on heu de tallar. Cal que hi hagi un buit d’uns 5 mm entre el servo i la bateria. Aquí serà on anirà l’interruptor. A més, també heu de donar-vos una mica d’espai per als cables.

2. Feu els talls verticals amb el molinet angular i els horitzontals amb el dremel

3. Retireu la secció de tall amb una llima i suavitzeu les vores.

4. No voleu que la bateria estigui massa ajustada, ja que estarà asseguda en alumini que sigui conductor i podria curtar la bateria si toca el xassís tant el terra com el sòl. Sempre podeu afegir una mica de cinta elèctrica a un extrem per assegurar-vos que la bateria no es queda curta

Pas 5: afegir els cargols i canviar al xassís

Per fixar les potes al xassís, cal afegir un parell de cargols. Per fer-los moure, cal fixar un altre cargol com a punt de pivot al lateral del xassís. Vaig fer un esquema on cal perforar cadascun dels forats, així que utilitzeu-lo per ajudar-vos.

Passos:

1. En primer lloc, foreu 1 en la que serà la secció posterior del caminador. Podeu identificar fàcilment la part posterior del caminador perquè és on anirà el servo. El forat ha de ser prou gran perquè hi entri el cargol. Les potes posteriors s’adheriran a aquest cargol.

2. Forat 2 a la secció superior del xassís. Aquest forat ha d’entrar a la part superior frontal del xassís. Les potes davanteres s’adheriran a aquest cargol

5. El forat 3 ha de perforar-se a la secció superior, entre el servo i la bateria i és per al commutador alternatiu

3. El forat 4 ha d’estar al costat del xassís, directament sota el forat 2. Aquí és on anirà el pivot.

4. El forat 5 ha d’anar directament al forat oposat 3. Aquest forat és allà per permetre col·locar el cargol al seu lloc i utilitzar un tornavís. Sense aquest forat, com afegiríeu el cargol al lateral del xassís! assegureu-vos que sigui prou gran per passar el cap del cargol.

5. Ara s'han foradat tots els forats, és hora d'afegir els cargols. Assegureu-los al seu lloc amb els lucknuts.

NOTA: el cargol del forat 3 ha de poder girar, així que assegureu-vos de fer-lo amb seguretat, però també assegureu-vos que el cargol pugui girar al forat. els altres 2 es poden fer amb força.

Pas 6: modificació del servo per fer-lo continu

Abans d’assegurar el servo al xassís, primer cal fer-hi una petita modificació. Es tracta d’una modificació molt habitual i podeu trobar un munt de tutorials a Google si necessiteu més informació. La modificació permet que el servo giri contínuament, sense la modificació, el servo només giraria 180 graus.

Passos:

1. Primer, traieu els cargols de la part inferior del servo

2. El servo es divideix en 3 seccions. Traieu primer la secció superior. Si mireu detingudament el gran engranatge, veureu un petit tros de plàstic enganxat al fons. Es tracta d’un limitador i el deixa de girar contínuament. Agafa algunes talladores de filferro i retalla-les. Alguns servos tenen el limitador dins de la carcassa superior, de manera que si no en veieu cap a la roda dentada, comproveu-ho dins de la caixa

3. Torneu a col·locar la secció superior i traieu la secció inferior. traieu els cables del potenciòmetre. No us preocupeu, si no esteu segur de quins cables heu de tallar, heu de treure-los tots, així que només heu de tallar-los

4. A la part inferior del motor hi haurà 2 punts de soldadura. Haureu de soldar un parell de cables directament al motor. Utilitzeu el cable més prim que tingueu, ja que significarà que ocuparà menys espai al caminador i podreu amagar-lo bé.

5. Torneu a col·locar el motor a la caixa i torneu a cargolar-ho tot. Feu una prova al servo connectant-lo a la bateria que utilitzeu per caminar. Si gira contínuament, heu fet la modificació amb èxit.

Pas 7: Afegir el Servo, la bateria i el carregador i connectar-ho tot

Ara toca afegir les parts principals al xassís. Volia intentar amagar els cables tant com fos possible perquè s’aconseguís una mica. De fet, vaig tenir un curt la primera vegada i vaig fondre els cables, cosa que va ser un dolor. Tenia els cables positius i massa massa junts!

Passos:

1. El primer que cal fer és fixar el servo al xassís. El braç servo ha d’estar el més a prop possible del lateral del xassís. Si retalleu els suports de cargol del servo, podreu tenir el costat del servo al ras del xassís. Afegiu una mica de superglue i assegureu-la al seu lloc

2. El següent és la bateria. Abans que es fixés al seu lloc, haureu de soldar i afegir alguns cables directament a la bateria. L'extrem positiu de la bateria s'ha de col·locar a l'extrem del commutador i el terra a la part posterior.

NOTA: voleu que el servo giri en sentit horari. Feu una prova per assegurar-vos que sabeu quin cable del servo cal connectar a quin extrem de la bateria. Si t’equivoques, el teu caminador tornarà enrere.

3. Soldeu el cable de terra del servo a la terra de la bateria. Afegiu també un cable addicional a terra, ja que es connectarà al mòdul de carregador més endavant

4. Els cables passaran per sota de la bateria i després pujaran per la part frontal perquè quedin amagats.

5. Afegiu una mica de superglue i fixeu la bateria al xassís.

6. És possible que el punt de soldadura central de l’interruptor estigui molt a prop o que toqui el punt de soldadura central de l’interruptor. Està bé, tot el que heu de fer és afegir una mica de soldadura i connectar-les. També haureu d’afegir un cable a positiu i connectar-lo al mòdul de càrrega una mica més tard

7. Soldeu l'altre cable del servo a un dels punts de soldadura de l'interruptor. Proveu-lo i assegureu-vos que el servo s'encén. Ho fa! bé.

8. Per últim, afegiu una mica de superglue a la part inferior del mòdul de càrrega i connecteu el positiu i el sòl als punts de soldadura de la bateria.

Pas 8: fer les cames

Les potes estan fetes d’un penjador. La majoria de penjadors tenen un recobriment, de manera que l’haureu d’eliminar amb una mica de paper de vidre. Consulteu els diagrames que us ajudaran amb les dimensions i els revolts

Passos:

1. Un cop s'ha esmaltat el filferro, talleu la secció inferior i llarga de la perxa.

2. En primer lloc, passo per les potes del davant. Aquests són força directes i es doblegen per formar una forma de tassa. Primer doblegueu el cable cap avall per tenir una longitud aproximada de 70 mm. Cal doblar-lo gairebé cap a angle recte.

3. La longitud total de les potes a través de la secció superior és de 70 mm. Tot i això, heu de fer una mica de corba “U” al centre. Això us permetrà soldar-lo a un tub de metall buit una mica més tard. Feu servir unes alicates i feu la "U" tan petita com pugueu.

4. Doblegueu l’altra cama cap avall igual que la primera. Això us dóna la forma bàsica de les cames. Podeu jugar amb ells més endavant per millorar la forma si cal

5. A continuació, les potes del darrere. Aquests tenen un revolt o colze addicional. Primer, doblegueu el cable cap avall perquè tingueu una longitud de 50 mm. S'hauria de doblegar fins a uns 70 graus en angle recte.

6. Mantingueu el cable de manera que el primer revolt estigui cap a vosaltres i feu un angle recte a 30 mm. Aquesta és la primera etapa.

7. Ara heu de fer el mateix que el frontal i fer una forma de "U" d'uns 35 mm al centre

8. Doblega l’altra cama lateral igual que la primera.

Pas 9: Soldar alguns pivots a les potes

D'acord, així que vaig decidir utilitzar l'interior d'un endoll femella de plàtan per als pivots. Aquests s'adapten perfectament als cargols M4 i tenen molt poc moviment lateral. Podeu utilitzar alguns tubs de coure si volíeu, assegureu-vos que s’ajusti bé als cargols. Aquest pas és una mica complicat, així que assegureu-vos que assegureu bé la cama i pivoteu abans de soldar. Vaig fer servir un cargol i una tercera mà per assegurar-me que tot estava assegut just abans de soldar

Passos:

1. Primer, estireu el tap de plàtan i traieu tots els trossos de plàstic perquè només us quedi la secció metàl·lica.

2. Talleu la secció de cargol metàl·lic perquè només us quedi l’extrem femella del tap de plàtan. Doneu a l'extrem tallat un fitxer per suavitzar-lo.

3. Ara heu de soldar-ne una amb cadascuna de les potes a la secció "U" que heu creat. Abans de fer-ho, col·loqueu el pivot al cargol i col·loqueu-hi les potes. Això us ajudarà a esbrinar com han de seure les cames contra el pivot.

4. Afegiu una mica de flux i, amb una petita llanterna, escalfeu el metall i soldeu el pivot i les potes juntes.

5. Proveu per assegurar-vos que les potes estan correctament assegudes al xassís.

6. Feu el mateix per a l’altra cama.

7. L'últim que cal fer és fixar les potes als cargols amb unes rosques. Voleu apretar-les fins a un punt en què les cames encara es moguin d’un costat a un altre però amb una mínima quantitat de moviments possibles.

Les cames semblen una mica estranyes a les imatges. Les seccions dels dits del peu encara s’han de donar una mica de forma, de manera que les potes davanteres s’asseuen força.

Pas 10: Afegir un terminal al braç del Servo

Els terminals utilitzats en la construcció es van treure d’un terminal de filferro. Utilitzar-los us permet assegurar els braços més endavant en moure les cames i ajustar-les fàcilment perquè el vostre caminador vagi bé. Hi ha uns quants ajustos (potser més que uns quants!) Per fer que el robot vagi bé.

Passos:

1. En primer lloc, heu de foradar el braç del servo. El forat ha de ser una mica més gran que el cargol, ja que el terminal ha de poder girar amb el servo.

2. He perforat un forat al segon forat del servo braç. No hi ha molt de material al final del braç, de manera que utilitzar el segon forat us proporcionarà el material suficient per perforar el forat.

3. Utilitzeu un dels petits cargols del terminal i fixeu-lo al braç del servo

4. Per últim, fixeu el braç del servo al servo

Pas 11: enllaços per fer moure les cames

Aconseguir els enllaços correctes em va costar un parell de coses. No obstant això, he fet alguns dibuixos dimensionals que haurien d’ajudar a fer-los correctes. No cal que obtingueu exactament les mateixes mides, així que no us esforceu a intentar aconseguir-les igual que la meva. Sempre que estiguin a prop.

Passos:

Braç de la cama posterior

1. El primer que cal fer és redreçar completament el clip com millor pugui.

2. A continuació, amb unes alicates de punta d'agulla, doblegueu el filferro a uns 45 mm, 180 graus

3. Doblegueu l'extrem perquè tingueu una forma ovalada allargada. 5 mm d'ample

4. Soldeu el clip on toquen les 2 peces de metall.

Braç de la cama davantera

1. Igual que el braç de les cames posteriors, rectifiqueu completament el clip

2. De nou, com l’altre braç, feu una forma ovalada allargada, però aquesta vegada feu 55 mm de llarg, també hauria de tenir uns 5 mm d’amplada.

3. Soldeu l'extrem doblegat, igual que heu fet a l'altre.

4. A l’altre extrem del tros de filferro, heu de fer un petit bucle. Un dels cargols del terminal passarà per això, així que assegureu-vos que no sigui massa petit i que el cargol entri fàcilment.

Pas 12: afegir els enllaços al Walker

Els enllaços es connecten al servo i al pivot mitjançant uns terminals que podeu treure d’un terminal de cable.

Passos:

1. Primer, col·loqueu l’enllaç vertical a través de la cama davantera.

2. A continuació, afegiu una arandela petita al cargol pivotant i empenyeu l'enllaç vertical sobre el cargol pivotant

3. Afegiu una altra rentadora (voleu intercalar el lligam entre les dues volanderes) i afegiu-hi una rosca al cargol pivotant.

4. Premeu l'enllaç cap amunt de manera que la part inferior estigui a prop del cargol de pivot (imatges 2) i estrenyiu la rosca de bloqueig perquè el lligall no pugui moure's cap amunt ni cap avall

5. El següent que cal fer és afegir un terminal al petit bucle situat a la part inferior del terminal. Per fer-ho, podeu utilitzar un dels petits cargols del terminal

6. Per a l'enllaç horitzontal, primer col·loqueu la secció del bucle per la cama davantera

7. A continuació, empenyeu la secció de la barra a través del terminal del servo i també a través de l'altre terminal unit a l'enllaç vertical

8. Estrenyiu els dos cargols als terminals; això mantindrà els enllaços al seu lloc i engegueu el caminador. El 95% de les vegades només farà una tirada al darrere i es posarà a l'esquena. Haureu de sintonitzar-lo perquè requereixi una mica d’aprenentatge. No obstant això, no és difícil i he proporcionat un parell de consells en el següent pas per fer-ho.

Pas 13: Posar a punt el vostre Walker

Podeu canviar la manera com camina el vostre caminant canviant l’alçada de l’enllaç vertical i la longitud de l’horitzontal

Passos:

1. Col·loqueu el vostre caminador a terra i gireu el braç del servo perquè quedi cap avall. Les potes del davant han de ser relativitat rectes i una de les potes del darrere s’ha d’alçar. Podeu baixar o elevar l'alçada de la cama canviant l'alçada de l'enllaç vertical

2. Si moveu el servo braç perquè estigui apuntant cap amunt, l’altra cama posterior hauria d’estar alçada i les potes davanteres haurien de ser relativitat recta

3. Mireu les 2 primeres imatges que mostren com haurien de quedar les potes amb el servobraç cap avall i cap amunt

4. Si una de les potes posteriors s’eleva més que l’altra, podeu ajustar-la elevant o baixant l’enllaç vertical.

4. A continuació, moveu el servobraç perquè apunti cap a la dreta a la tercera imatge. Ara les potes del darrere haurien de ser relativament rectes i la part frontal hauria de ser girada. Podeu canviar la quantitat de gir a les potes davanteres canviant la longitud de l'enllaç horitzontal

5. Si moveu el servo cap a l’esquerra, passarà el contrari a les potes davanteres i s’enfrontaran a l’altre costat. Mireu les 2 darreres imatges que mostren les posicions dreta i esquerra del servo.

6. Si trobeu que les potes davanteres giren més d'una manera que de l'altra, ajusteu-la canviant la longitud de l'enllaç horitzontal. Un altre truc és doblegar lleugerament la secció de l’enllaç al voltant de la cama posterior. Això pot ajudar a uniformar la marxa.

7. Mantingueu afinat el vostre caminador fins que pugueu aixecar les dues potes davanteres al voltant de la mateixa quantitat. No els podreu obtenir exactes, però sí.

8. L'últim que cal fer és deixar-lo començar a explorar el seu entorn. Intenteu posar-hi alguns obstacles i veure si pot sobrepassar-los. Us sorprendrà el que aconsegueix superar. Fins i tot pot girar quan toca una paret fent servir un peu per girar-se.

Accèssit al concurs de robots