BONES Humanoid -robotti: 11 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Hyvää Halloweenia kaikille !!!

Tämän vuoden Halloweenin kunniaksi ajattelin, että olisi hyvä idea rakentaa tilaisuuteen sopiva robotti.

Tanssiva Humanoid -luuranko !!!

Olen aina halunnut suunnitella ja rakentaa oman humanoidirobottini, joten tämä oli täydellinen projekti minulle.

Suunnitellut ja rakentanut BORIS the Biped (linkki tästä) tajusin, että hänen jalkansa olivat täydellinen tukikohta luuranolle, joten muutama minuutti amputaatiota myöhemmin ja ylävartalon nopea uudelleensuunnittelu, BONES the Humanoid syntyi

Tämä on täydellinen projekti niille, jotka ovat kiinnostuneita oppimaan ohjelmoimaan servoja saadakseen robotin suorittamaan haluamansa tanssirutiinin.

BONES maksaa hieman yli 150 dollaria akkujen ja laturin rakentamisesta

BONES on hallittavissa 3D -tulostetulla Arduino -ohjaimella (linkki tästä)

hän voi liikkua eteenpäin, taaksepäin, vasemmalle, oikealle, oikealle potkulle, vasemmalle potkulle, tanssia 1, tanssia 2

tai hän voi suorittaa tanssin ilman ohjainta

Nauti rakennusohjeista !!!

Tarvikkeet

Tämän robotin rakentamiseen tarvitset:

12x aito Tower Pro MG90S analoginen 180 asteen servo (linkki tähän)

Voit halvalla Kiinasta moniin asioihin, mutta servot eivät ole yksi niistä! Testatessani monia eri tyyppisiä, erityisesti halpoja väärennettyjä tornipalvelimia, huomasin, että halvat väärennetyt ovat niin epäluotettavia ja rikkoutuvat usein päivän käytön jälkeen, joten päätin, että aidot tornipalvelimet olisivat parhaita!

1x langaton Sunfounder Servo Control Board (linkki tähän)

Et löydä parempaa prototyyppikorttia kuin tämä langatonta servo -ohjausta varten. Tällä kortilla on bulit 5V 3A tehonmuuntimessa ja 12 servotulonappia ja nastat langatonta nrf24L01 -lähetinvastaanotinmoduulia ja Arduino NANOa varten, kaikki tiivistetyssä siistissä paketissa, joten älä huolehdi sotkuisista kaapeleista kaikkialla!

• 1x Arduino NANO (linkki tähän)
• 1x NRF24L01 lähetinvastaanotinmoduuli (linkki tähän) (et tarvitse tätä, jos et käytä ohjainta)
• 2x 18650 3,7 V litiumioniakkua (linkki tähän)
• 1x 18650 paristopidike (linkki tähän) (nämä paristot antavat sinulle noin 30 minuutin käyttöajan, paremmilla noin 2 tunnin käyttöajan)
• 1x litiumioniakkulaturi (linkki tähän)

Kaikki elektroniikka löytyy myös Amazonista, jos sinulla ei ole varaa odottaa toimitusta, mutta ne ovat hieman kalliimpia.

OHJAIN:

Tämän robotin hallitsemiseksi manuaalisesti tarvitset 3D -tulostetun Arduino -ohjaimen (linkki tästä)

Robotti voi olla myös täysin itsenäinen, joten ohjain ei ole pakollinen.

MUOVIT:

Osat voidaan tulostaa PLA- tai PETG- tai ABS -muodossa. !!

Huomaa, että 500 g: n kela riittää yhden robotin tulostamiseen !!

3D TULOSTIN:

Vaadittava vähimmäisrakennusalusta: P150 mm x L 150 mm x K100 mm

Mikä tahansa 3D -tulostin onnistuu. Olen itse tulostanut osat Creality Ender 3 -laitteelle, joka on edullinen 3D -tulostin alle 200 dollaria. Tulosteet onnistuivat täydellisesti.

Vaihe 1: Osien 3D -tulostus

Joten nyt on tulostamisen aika … Joo

I Suunnittelin huolellisesti kaikki BONESin osat 3D -tulostettavaksi ilman tulostusmateriaaleja tai lauttoja.

Kaikki osat ovat ladattavissa Pinshape (linkki tästä) ja MyMiniFactory (linkki täältä)

Kaikki osat on testattu Creality Ender 3 -laitteella

Materiaali: PETG

Kerroksen korkeus: 0,3 mm

Täyte: 15%

Suuttimen halkaisija: 0,4 mm

BONES -osaluettelo on seuraava:

1x BODY ALA

1x KORIN KESKI

1x RUNKO

6x BODY SQUARE PINS

1x SÄHKÖRUNKO

1x ELECTRONICS SQUARE PIN -koodi

1x RIB ALA

1x RIB BOTTOM MIDDLE

1x RIB TOP MIDDLE

3X RIB TOP

4x PIENI VERTEBRE

1x iso VERTEBRE

1x ETUKALU

1x TAKALUUKKU

1x SKULL SQUARE PIN

1x HOLKKI

1x ARM

1x ETURAA

1x olka (peili)

1x ARM (PEILI)

1X KYTKIN (PEILI)

4x PYÖRÄVARREN NAPIT

2x jalat

2x NILKAT

2x JALKA 1

2x JALKA 2

2x MÄNNÄKOTELOT

2x MÄNNÄKOTELOT (peili)

4x MÄNTÄPIDIKKEET

4x MÄNTÄ

2x lonkat

8x YMPYRÄNAPPI L1

2x YMPYRÄNAPPI L2

2x YMPYRÄNAPPI L3

10x YMPYRÄNAPPI L4

13x SQUARE CLIP

22x PYÖRÄPIDIKE

Jokainen osa voidaan tulostaa joko ryhmänä tai yksittäin.

Ryhmätulostusta varten sinun tarvitsee vain tulostaa yksi jokaisesta GROUP.stl -tiedostosta lukuun ottamatta Group LEG 1.stl -tiedostoa ja GROUP CIRCULAR PIN.stl -tiedostoja, joista sinun on valittava yksi niistä ja saat kaikki tarvittavat osat.

Tulosta kaikki STL -tiedostot seuraavasti.

1. Aloita tulostamalla LEG 1.stl -tiedostot yksitellen, koska ne ovat vaikeimpia tulostaa. Ne tarvitsevat noin 5 mm: n reunan ja yhden kerroksen korkeuden osan ympärillä vääntymisen välttämiseksi, jos reunat jostain syystä eivät estä vääntymistä..stl -tiedosto.
2. Tulosta YKSITTÄINEN PYÖRÄNAPPI.5mm L1, YKSIKÖÖLLINEN PINTA.75mm L1 ja YKSIKÖÖLLINEN PINTA 1mm L1 kerran tulostettuasi. Testaa aiemmin tulostamasi JALKO 1.stL reikien tapit ja valitse tiukin sopivin. tiukka, jotta se ei pysty työntymään reiän läpi Jos mahdollista, käytä.5 mm: n reikää sitä tiukemmaksi, mitä nopeammin robotti kulkee.
3. Tulosta GROUP SHOULDERS. STL -tiedosto, älä unohda tulostaa sitä 8 mm: n reunalla ja 2 kerrosta varmistaaksesi, että se tulostaa oikein
4. Jatka muiden GROUP. STL -tiedostojen tulostamista

Ja meillä on se noin 2 päivää tulostusta myöhemmin, sinulla pitäisi olla kaikki BONESin muoviosat.

Vaihe 2 valmis !!!

Vaihe 2: Arduinon asennus

BONES käyttää C -ohjelmointia toimiakseen.

Ohjelmien lataamiseksi BONESiin käytämme Arduino IDE: tä ja muutamia muita kirjastoja, jotka on asennettava Arduino IDE: hen.

Asenna Arduino IDE tietokoneellesi

Arduino IDE (linkki tästä)

Jos haluat asentaa kirjastot Arduino IDE: hen, sinun on tehtävä kaikki alla olevien linkkien kirjastoilla

• Napsauta alla olevia linkkejä (tämä vie sinut kirjastojen GitHub -sivulle)
• Napsauta Kloonaa tai Lataa
• Napsauta Lataa ZIP (latauksen pitäisi alkaa selaimessasi)
• Avaa ladatun kirjaston kansio
• Pura ladatun kirjaston kansio
• Kopioi purettu kirjastokansio
• Liitä purettu kirjastokansio Arduino -kirjastokansioon (C: / Documents / Arduino / libraries)

Kirjastot:

Varspeedservo -kirjasto (linkki tästä)

RF24 -kirjasto (linkki tästä)

Ja meillä on se, sinun pitäisi olla valmis menemään Varmistaaksesi, että olet asentanut Arduino IDE: n oikein, toimi seuraavasti

• Lataa haluamasi Arduino -koodi alla (Robot Controller.ino tai Robot Autonomous.ino)
• Avaa se Arduino IDE: ssä
• Valitse Työkalut:
• Valitse lauta:
• Valitse Arduino Nano
• Valitse Työkalut:
• Valitse suoritin:
• Valitse ATmega328p (vanha käynnistyslatain)
• Napsauta Vahvista -painiketta (rasti -painike) Arduino IDE: n vasemmassa yläkulmassa

Jos kaikki menee hyvin, saat alareunan viestin, jossa kerrotaan, että kokoaminen on valmis.

Ja siinä se, olet nyt suorittanut vaiheen 2 !!!

Vaihe 3: BONES -ohjelmointi

Nyt on aika ladata koodi BONESin Arduino Nanon aivoihin.

• Liitä Arduino Nano tietokoneeseen USB -kaapelilla
• Napsauta latauspainiketta (oikea nuolipainike)

Jos kaikki menee hyvin, saat alareunan viestin, jossa sanotaan Valmis lataaminen.

Ja siinä kaikki vaiheeseen 3.

Vaihe 4: BONESin jalkaservojen kalibrointi

Joten nyt on aika kalibroida ja aloittaa Leg -servojen kokoaminen BONES -osiin …

Kaikki seuraavat vaiheet on kuvattu yllä olevassa kokoonpanovideossa.

Tarvittavat elektroniset osat:

• 1x Arduino Nano
• 1x NRF24LO1 lähetin -vastaanotin (vain jos käytetään BONES -ohjainta)
• 1x Sunfounder langaton servo -ohjauslevy
• 12x aito TowerPro MG90S 180 asteen servo
• 1x paristopidike
• 2x 18650 3,7 V litiumioniakkua

Tarvittavat muoviosat:

• 4x Männät
• 4x männänpitimet
• 2x männän kotelot
• 2x männän kotelot (peili)
• 2x lonkat
• 1x rungon alaosa
• 1x runko keskellä
• 4x runko -nastat
• 4x neliönmuotoiset leikkeet

Tarvittavat ruuvit ja servosarvet:

• 12x pitkät itsekantavat ruuvit
• 6x lyhyet ruuvit servosarvia varten
• 4x yhden varren servosarvet
• 2x kaksivartiset servosarvet

Männän kokoamisohjeet:

• Aseta kaikki 4 mäntää 4 männänpitimeen
• Liu'uta neljä mäntäkoteloa männänpitimien päälle yllä olevan kokoonpanovideon mukaisesti
• Sijoita 4 mäntää siten, että männän reiät ja männän kotelon reiät ovat kohdakkain
• Työnnä 4 servoa 4 männän kotelon reikien läpi
• Kiinnitä 4 servoa paikoilleen kahdella pitkällä itsekantavalla ruuvilla servoa kohden 4 männän koteloon (älä kiristä liikaa)

Lonkan ja vartalon kokoaminen:

• Aseta 2 servoa rungon keskiosaan (varmista, että sijoitat ne oikein päin ulospäin suuntautuvien kaapeleiden ympäri)
• Kiinnitä 2 servoa paikoilleen kahdella pitkällä itsekantavalla ruuvilla servoa kohti rungon keskiosaan
• Aseta 2 lantiota rungon alaosaan
• Kohdista rungon alaosa rungon keskiosan kanssa
• Kiinnitä rungon alaosa rungon keskiosaan 6 kehon neliönapilla (kuten kokoonpanovideo osoittaa)
• Kiinnitä Body Square -tapit 6 neliönmuotoisella klipsillä

Sähköiset ohjeet:

• Liitä Arduino- ja NRF24L01 -lähetin -vastaanotin (valinnainen) Servo Cotrol Boardiin
• Liitä akkupidikkeen johdot (punaisesta positiiviseen mustaan negatiiviseen) servo -ohjauskorttiin (varmista, että liitännät ovat oikein päin)
• Liitä Servot liittimiin 4, 5, 6, 7, 8 ja 9 haluamassasi järjestyksessä (Varmista, että liitännät ovat oikein päin)
• Aseta paristot paikoilleen
• Työnnä Servo Control Board -painike painettuun asentoon
• Käännä paristopidikkeen kytkin ON -asentoon
• Taulun pitäisi syttyä ja servojen tulisi siirtyä 90 asteen koti -asentoonsa

Servosarvien kokoaminen Ohjeet:

• Kun servot ovat saavuttaneet 90 asteen perusasennon, aseta yhden käden servosarvat männiin 90 asteen kulmassa (+- muutama asteen siirtymä ei ole maailman loppu) kaikkiin männän koteloihin. Kokoonpanovideo yllä.
• Aseta kaksivartiset servosarvet lantioon siten, että molemmat servovarret ovat linjassa toistensa kanssa. Kuten yllä olevasta kokoonpanovideosta näkyy
• Kiinnitä kaikki servosarvet servoihin yhdellä lyhyellä ruuvilla servoa kohden
• Käännä paristopidikkeen kytkin OFF -asentoon
• Irrota servot liitännöistä 4, 5, 6, 7, 8 ja 9

Siellä meillä on kaikki Leg Servot kalibroitu ja loput robotista ovat valmiita koottavaksi.

Vaihe 5: BONESin jalkojen kokoaminen

Kaikki seuraavat vaiheet on kuvattu yllä olevassa kokoonpanovideossa.

Vasemman jalan muoviosat:

• 1x vasen jalka
• 1x nilkka
• 1x jalka 1
• 1x jalka 2
• 2x kootut männät
• 4x pyöreät nastat L1
• 1x pyöreät nastat L2
• 1x Pyöreät nastat L3
• 3x pyöreät nastat L4
• 9x pyöreät leikkeet

Ohjeet vasemman jalan kokoonpanoon:

1. Liu'uta 4 pyöreää tappia L1 nilkan reikien läpi (kuten kokoonpanovideossa näkyy)
2. Aseta yksi kootusta männästä vasemman jalan aukkoon ja valitse kokoonpantu mäntä, joka saa servojohdot taaksepäin (kuten kokoonpanovideossa näkyy)
3. Aseta nilkka vasemman jalan uraan ja kootun männän uraan
4. Liu'uta 1 pyöreä tappi L2 nilkan ja jalkaliitoksen läpi
5. Liu'uta 1 pyöreä tappi L3 nilkan ja kootun männän liitoksen läpi
6. Liu'uta 1 pyöreä tappi L4 jalan ja kootun männän liitoksen läpi
7. Aseta jalka 1 paikalleen nilkan ja pyöreiden nastojen L1 päälle
8. Aseta jalka 2 paikalleen nilkan ja pyöreiden tappien L1 päälle
9. Aseta yksi kootusta männästä jalan 1 ja jalan 2 väliin ja valitse se, joka saa servokaapelin osoittamaan ulospäin (kuten koottu video)
10. Liu'uta 1 pyöreä tappi L4 jalan 1 ja kootun männän läpi
11. Liu'uta 1 pyöreä tappi L4 jalan 2 ja kootun männän läpi
12. Kiinnitä kaikki pyöreät tapit pyöreillä pidikkeillä

Oikeaan jalkaan tarvittavat muoviosat:

• 1x oikea jalka
• 1x nilkka
• 1x jalka 1
• 1x jalka 2
• 2x kootut männät (peili)
• 4x pyöreät nastat L1
• 1x pyöreät nastat L2
• 1x Pyöreät nastat L3
• 3x pyöreät nastat L4
• 9x pyöreät leikkeet

Ohjeet oikean jalan kokoonpanoon:

Toimi samalla tavalla kuin vasemman jalan kokoonpano -ohjeet.

Vaihe 6: BONES -aseiden kokoaminen

Kaikki seuraavat vaiheet on kuvattu yllä olevassa kokoonpanovideossa.

Tarvittavat elektroniset osat:

4x aito TowerPro MG90S 180 asteen servo

Tarvittavat ruuvit:

4x pitkät itsekantavat ruuvit

Vasemman käsivarren muoviosat:

• 1x käsivarsi
• 1x kyynärvarsi
• 2x pyöreät varren tapit

Ohjeet vasemman käsivarren kokoonpanoon:

1. Työnnä pyöreä varren tappi kyynärvarren reikään
2. Työnnä pyöreä varren tappi varren reikään
3. Aseta servo käsivarteen yllä olevan kokoonpanovideon mukaisesti
4. Kiinnitä servo varteen kahdella pitkällä itsekierteittävällä ruuvilla
5. Aseta servo kyynärvarren sisään
6. Liitä käsivarsi ja kyynärvarsi yhteen yllä olevan Kokoonpanovideon mukaisesti

Oikean käsivarren muoviosat:

• 1x varsi (peili)
• 1x kyynärvarsi (peili)
• 2x pyöreät varren tapit

Ohjeet oikean käsivarren kokoonpanoon:

Toimi samalla tavalla kuin vasen käsi koottuna

Vaihe 7: BONESin alavartalon kokoaminen

Kaikki seuraavat vaiheet on kuvattu yllä olevassa kokoonpanovideossa.

Tarvittavat elektroniset osat:

2x aito TowerPro MG90S 180 asteen servot

Tarvittavat ruuvit:

4x pitkät itsekierteittävät ruuvit

Tarvittavat muoviosat:

• 1x Selkä
• 2x pieni selkäranka
• 1x kylkiluun pohja
• 1x kylkiluun alaosa keskellä
• 1x elektroniikkakehys
• 1x Elektroniikkakehys Neliötappi
• 4x Pyöreä tappi L4
• 4x neliönmuotoiset leikkeet
• 4x pyöreät leikkeet
• 1x kootut lonkat
• 2x kootut jalat

Kokoonpano -ohjeet:

1. Aseta koottu vasen jalka kootun kehon lantiolle (varmista, että asetat ne oikeaan suuntaan)
2. Kiinnitä paikalleen kahdella pyöreällä tapilla L4
3. Kiinnitä paikalleen 2 pyöreällä pidikkeellä
4. Toista vaiheet 1, 2 ja 3 oikean jalan kohdalla
5. Vie servovaijerit lonkkien reikien läpi runkoon ja vie ne 2 lonkkaservon väliin. Kuten yllä olevasta kokoonpanovideosta näkyy
6. Aseta elektroniikkakehys paikalleen runkoon (varmista, että asetat sen oikein päin)
7. Kiinnitä paikalleen elektroniikan neliön tapilla ja kahdella neliönpidikkeellä
8. Aseta selkä runkoon
9. Kiinnitä paikalleen 2 neliöpidikkeellä
10. Liu'uta kylkiluun pohja selkärangan yli
11. Liu'uta pieni selkäranka selkärangan yli
12. Liu'uta kylkiluun alaosa keskelle selkärankaa
13. Liu'uta pieni selkäranka selkärangan yli
14. Aseta vasen olka -servo elektroniikkakehykseen
15. Kiinnitä kahdella pitkällä itsekierteittävällä ruuvilla
16. Toista 2 viimeistä vaihetta oikean olkapään servolle
17. Vie 2 olkapääservokaapelia saman reiän läpi kuin kaikki muut kaapelit
18. Vie vasen koottu varsikaapeli vasemman kaapelikanavan läpi
19. Toista viimeinen vaihe oikealle kootulle varsikaapelille.

Vaihe 8: Elektroniikan kytkentä

Kaikki seuraavat vaiheet on kuvattu yllä olevassa kokoonpanovideossa.

Tarvittavat elektroniset osat:

Kokoonpantu elektroniikkakortti ja paristopidike

Tarvittavat ruuvit:

2x pitkät itsekantavat ruuvit

Kokoonpano -ohjeet:

1. Kiinnitä elektroniikkakortti elektroniikkakehykseen yllä olevan kokoonpanovideon mukaisesti
2. Aseta paristopidike robotin takarakoon

Nyt on aika leikkiä spagettien kanssa !!!

1. Kytke kaikki 12 servoa emolevyn liitäntöihin 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ja 12 yllä olevan kuvan mukaisesti (varmista, että liität ne oikein päin)
2. Vedä ylimääräinen löysä kaapeli robotin taakse

Vaihe 9: BONESin ylävartalon kokoaminen

Kaikki seuraavat vaiheet on kuvattu yllä olevassa kokoonpanovideossa.

Tarvittavat muoviosat:

• 2x pieni selkäranka
• 1x iso nikama
• 1x kylkiluun yläosa keskellä
• 3x kylkiluun yläosa
• 1x etukallo
• 1x takakallo
• 1x neliönmuotoinen kallo
• 3x neliönmuotoiset leikkeet

Kokoonpano -ohjeet:

1. Liu'uta kylkiluun yläosa keskelle selkärankaa
2. Liu'uta pieni selkäranka selkärangan yli
3. Liu'uta kylkiluun yläosa selkärangan yli
4. Liu'uta pieni selkäranka selkärangan yli
5. Liu'uta kylkiluun yläosa selkärangan yli
6. Liu'uta iso nikama selkärangan yli
7. Liu'uta kylkiluun yläosa selkärangan yli
8. Liitä etu- ja takakallo yhteen neliönmuotoisen kallo -tapin kanssa
9. Liitä pääkallo- ja elektroniikkakehys yhdessä neliönmuotoisen kallotapin kanssa
10. Kiinnitä kylkiluut selkärankaan 2 neliönmuotoisella klipsillä
11. Kiinnitä pääkallo -neliönpidikkeellä

Vaihe 10: BONESin aseiden kalibrointi

Kaikki seuraavat vaiheet on kuvattu yllä olevassa kokoonpanovideossa.

Servosarvia ja ruuveja tarvitaan:

• 6x lyhyet ruuvit servosarvia varten
• 4x yhden varren servosarvet
• 2x kaksivartiset servosarvet

Tarvittavat muoviosat:

• 1x olkapää
• 1x olkapää (peili)

Asennusohjeet Vasen varsi:

1. Kytke robotti päälle
2. Odota, että servot siirtyvät alkuasentoonsa
3. Kytke robotti pois päältä
4. Aseta vasen olkapää 0 asteen asentoon
5. Kiinnitä vasen olkapää kaksoissarvella ja lyhyellä ruuvilla
6. Kiinnitä käsivarsi olkapäähän 0 asteen asennossa
7. Kiinnitä varsi yhdellä sarvella ja lyhyellä ruuvilla
8. Aseta kyynärvarsi 90 asteen asentoon
9. Kiinnitä kyynärvarsi yhdellä sarvella ja lyhyellä ruuvilla

Kokoamisohjeet oikea käsi:

Toimi samalla tavalla kuin vasemman käden ohjeissa

Vaihe 11: Rakennus valmis !

Nyt kun olemme saaneet valmiiksi BONES -rakennuksen, toivon, että pidit tästä ohjeesta ja kerro minulle mielipiteesi.

Toinen palkinto Halloween -kilpailussa 2019