BONES Robotul umanoid: 11 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Halloween fericit Toată lumea !!!

Pentru a sărbători acest an de Halloween, m-am gândit că ar fi o idee minunată să construiesc un robot potrivit pentru această ocazie.

Un schelet uman dansant !!!

Am vrut de fiecare dată să proiectez și să construiesc propriul meu robot umanoid, așa că acesta a fost proiectul perfect pentru mine.

După ce am proiectat și construit BORIS the Biped (link aici) mi-am dat seama că picioarele sale erau baza perfectă pentru Schelet, așa că câteva minute de amputare mai târziu și o reproiectare rapidă a trunchiului superior, s-a născut BONES the Humanoid

Acesta va fi proiectul perfect pentru cei interesați să învețe cum să programeze servo-uri pentru ca robotul să execute orice rutină de dans doriți.

BONES costă puțin peste 150 USD pentru a construi baterii și încărcător inclus

BONES este controlabil cu controlerul Arduino imprimat 3D (link aici)

se poate deplasa înainte, înapoi, stânga, dreapta, lovitura dreaptă, lovitura stângă, dansul 1, dansul 2

sau poate efectua un dans fără Controler

Bucurați-vă de instrucțiunile de construcție !!!

Provizii

Pentru a construi acest robot veți avea nevoie de:

Servo analog analogic de 12 grade Genuine Tower Pro MG90S (link aici)

Puteți merge ieftin din China la o mulțime de lucruri, dar serviciile nu sunt una dintre ele! După ce am testat mai multe tipuri de diferențe, în special servosele Towerpro contrafăcute ieftine, am aflat că cele contrafăcute ieftine sunt atât de nesigure și de multe ori se rup la o zi după utilizare, așa că am decis că servocastele towerpro autentice ar fi cele mai bune!

1x placă de control fără fir Sunfounder Servo (link aici)

Nu puteți găsi o placă de prototipare mai bună decât aceasta pentru controlul servo fără fir. Această placă are un convertor de putere de 5V 3A și 12 pini de intrare și pini servo pentru un modul de emisie-recepție wireless nrf24L01 și Arduino NANO, toate într-un pachet condensat, așa că nu vă mai faceți griji cu privire la cablurile dezordonate peste tot!

• 1x Arduino NANO (link aici)
• 1x NRF24L01 Module Transceiver (link aici) (Nu aveți nevoie de acest lucru dacă nu utilizați controlerul)
• 2x 18650 baterii Li-ion de 3,7 V (link aici)
• 1x 18650 Suport baterie (link aici) (aceste baterii vă oferă aproximativ 30 de minute de funcționare altele mai bune vă vor oferi aproximativ 2 ore de funcționare)
• 1x încărcător de baterii Li-ion (link aici)

Toate produsele electronice pot fi găsite și pe Amazon dacă nu vă puteți permite să așteptați livrarea, dar vor fi puțin mai scumpe.

CONTROLOR:

Pentru a controla manual acest robot, veți avea nevoie de controlerul Arduino imprimat 3D (link aici)

Robotul poate fi, de asemenea, pur autonum, deci controlerul nu este obligatoriu.

PLASTICE:

Piesele pot fi tipărite în PLA sau PETG sau ABS. !!

Vă rugăm să rețineți că o bobină de 500g este mai mult decât suficientă pentru a imprima 1 robot !!

IMPRIMANTĂ 3D:

Este necesară o platformă minimă de construcție: L150mm x W150mm x H100mm

Orice imprimantă 3D o va face. Am imprimat personal piesele pe Creality Ender 3, care este o imprimantă 3D cu cost redus sub 200 $ Imprimările au ieșit perfect.

Pasul 1: Imprimarea 3D a pieselor

Deci, acum este timpul pentru tipărire … Da

Am proiectat meticulos toate piesele BONES pentru a fi imprimate 3D, fără materiale de suport sau plute necesare în timpul imprimării.

Toate piesele sunt disponibile pentru descărcare pe Pinshape (link aici) și MyMiniFactory (link aici)

Toate părțile au fost testate tipărite pe Creality Ender 3

Material: PETG

Înălțimea stratului: 0,3 mm

Umplere: 15%

Diametrul duzei: 0,4 mm

Lista pieselor pentru OASE este următoarea:

1x FOND DE CORP

1x CORPUL MEDIU

1x coloana vertebrală a corpului

6x PIN-uri PĂRȚI CORP

1x CADRU ELECTRONIC

1x PIN SQUARE ELECTRONIC

1x fundul coastei

1x RIB BOTTOM MIDDLE

1x RIB TOP MEDIU

3X RIB TOP

4x VERTEBRE MIC

1x VERTEBRE MARE

1x CRANIU FRONTAL

1x CRANIUL SPATE

1x PIN SKULL SQUARE

1x UMAR

1x ARM

1x ANTEBRAȚ

1x UMER (OGLINZĂ)

1x ARM (OGLINZĂ)

1X ANTEBRAȚ (OGLINȚ)

4x PINI CIRCULARE DE BRAT

2x PICI

2x ANKLES

2x LEG 1

2x LEG 2

2x CASE CU PISTON

2x CASE CU PISTON (Oglindă)

4x PORTOARE

4x PISTOANE

2x HIPS

8x PIN CIRCULAR L1

2x PIN CIRCULAR L2

2x PIN CIRCULAR L3

10x PIN CIRCULAR L4

13x CLIP PĂTRAT

22x CLIP CIRCULAR

Fiecare parte poate fi tipărită fie ca grup, fie individual.

Pentru tipărirea în grup tot ce trebuie să faceți este să imprimați unul din fiecare fișier GROUP.stl în afară de grupul LEG 1.stl, fișierul și fișierele GROUP CIRCULAR PIN.stl dintre care trebuie să alegeți unul dintre ele și veți avea întregul set de piese necesare.

Urmați pașii următori pentru tipărirea tuturor fișierelor STL.

1. Începeți prin tipărirea fișierelor LEG 1.stl individual, deoarece acestea sunt cele mai greu de tipărit, necesită o margine de aproximativ 5 mm și o înălțime a stratului în jurul piesei pentru a evita deformarea, dacă din anumite motive, marginea nu împiedică deformarea. fișier.stl.
2. Imprimați PIN CIRCULAR INDIVIDUAL.5mm L1, PIN CIRCULAR INDIVIDUAL.75mm L1 și PIN CIRCULAR INDIVIDUAL 1mm L1 odată tipărit testați pinii în găurile LEG 1.stl pe care le-ați imprimat anterior și selectați-l pe cel care se potrivește cel mai bine fără a fi strâns pentru a nu putea împinge prin orificiu. Dacă este posibil, folosiți cel de.5mm, cu cât se strânge mai bine, cu atât robotul va merge mai repede.
3. Imprimați fișierul GROUP SHOULDERS. STL nu uitați să-l imprimați cu o margine de 8 mm cu înălțimi de 2 straturi pentru a vă asigura că imprimă corect
4. Continuați cu tipărirea restului fișierelor GROUP. STL

Și acolo îl avem aproximativ 2 zile de imprimare mai târziu, ar trebui să aveți toate piesele din plastic ale BONES.

Pasul 2 finalizat !!!

Pasul 2: Instalarea Arduino

BONES folosește programarea C pentru a funcționa.

Pentru a încărca programe în BONES vom folosi Arduino IDE împreună cu alte câteva biblioteci care trebuie instalate în Arduino IDE.

Instalați Arduino IDE pe computer

IDE Arduino (link aici)

Pentru a instala bibliotecile în Arduino IDE, trebuie să faceți următoarele cu toate bibliotecile din linkurile de mai jos

• Faceți clic pe linkurile de mai jos (aceasta vă va duce la pagina GitHub a bibliotecilor)
• Faceți clic pe Clonați sau Descărcați
• Faceți clic pe descărcați ZIP (descărcarea ar trebui să înceapă în browserul dvs. web)
• Deschideți folderul bibliotecii descărcate
• Dezarhivați folderul bibliotecii descărcate
• Copiați folderul de bibliotecă dezarhivat
• Lipiți dosarul bibliotecii dezarhivate în dosarul bibliotecii Arduino (C: / Documents / Arduino / libraries)

Biblioteci:

Biblioteca Varspeedservo (link aici)

Biblioteca RF24 (link aici)

Și acolo îl avem, ar trebui să fiți gata să mergeți Pentru a vă asigura că ați configurat corect Arduino IDE, urmați pașii următori

• Descărcați codul Arduino dorit mai jos (Robot Controller.ino sau Robot Autonomous.ino)
• Deschideți-l în Arduino IDE
• Selectați Instrumente:
• Selectați tabloul:
• Selectați Arduino Nano
• Selectați Instrumente:
• Selectați procesor:
• Selectați ATmega328p (bootloader vechi)
• Faceți clic pe butonul Verificare (butonul Tick) din colțul din stânga sus al Arduino IDE

Dacă totul merge bine, ar trebui să primiți un mesaj în partea de jos care să scrie Efectuarea compilării.

Și asta e, acum ai finalizat Pasul 2 !!!

Pasul 3: Programarea BONES

Acum este timpul să încărcați codul în creierul lui BONES, Arduino Nano.

• Conectați Arduino Nano la computerul dvs. prin cablu USB
• Faceți clic pe butonul de încărcare (butonul săgeată dreapta)

Dacă totul merge bine, ar trebui să primiți un mesaj în partea de jos care să scrie Încărcare finalizată.

Și atât pentru Pasul 3.

Pasul 4: Calibrarea serviciilor picioarelor BONES

Așa că acum este timpul să calibrați și să începeți să asamblați servomotoarele Leg pe părți din BONES …

Toți pașii următori sunt descriși în videoclipul Assembley de mai sus.

Piese electronice necesare:

• 1x Arduino Nano
• 1x transmițător NRF24LO1 (numai dacă se utilizează BONES cu controler)
• 1 x placă de control servofon wireless Sunfounder
• 12x Servoare originale TowerPro MG90S la 180 de grade
• 1x Suport baterie
• 2x 18650 3.7V baterii Li-ion

Piese din plastic necesare:

• 4x Pistoane
• 4x Suporturi cu piston
• 2x cutii cu piston
• 2x cutii cu piston (oglindă)
• 2x Șolduri
• 1x partea inferioară a corpului
• 1x corp mijlociu
• 4x pini pătrat corp
• 4x Clipe pătrate

Șuruburi și servomotoare necesare:

• 12x șuruburi auto conice lungi
• 6x șuruburi scurte pentru Servo Horns
• Servo Hornuri cu un singur braț 4x
• 2x Servo Horns cu două brațe

Instrucțiuni de asamblare a pistonilor:

• Așezați cei 4 pistoane în cele 4 suporturi pentru pistoane
• Glisați cele 4 cutii ale pistonului peste suporturile pistonului, așa cum se arată în filmul Assembley de mai sus
• Poziționați cele 4 pistoane astfel încât orificiile pistoanelor și orificiile carcasei pistonului să fie aliniate
• Introduceți cele 4 servo-uri prin orificiile celor 4 cutii ale pistonului
• Fixați cele 4 Servo-uri în poziție cu 2 șuruburi lungi autoconice pe servo la cele 4 Cutii cu piston (nu strângeți excesiv)

Asamblarea șoldurilor și a instrucțiunilor corpului:

• Introduceți cele 2 Servo-uri în partea centrală a corpului (asigurați-vă că le așezați corect în jurul cablurilor orientate spre exterior)
• Fixați cele 2 Servo-uri în poziție cu 2 șuruburi lungi auto-conice pe Servo pe partea centrală a corpului
• Introduceți cele 2 șolduri în partea inferioară a corpului
• Aliniați partea de jos a corpului cu partea de mijloc a corpului
• Fixați partea de jos a corpului de partea centrală a corpului cu 6 știfturi pătrate ale corpului (așa cum se arată în filmul Assembley)
• Fixați știfturile pătrate ale corpului cu 6 cleme pătrate

Instrucțiuni electronice:

• Conectați transmițătorul Arduino și NRF24L01 (opțional) la placa Servo Cotrol
• Conectați firele suportului bateriei (de la roșu la negativ pozitiv la negativ) la placa de control servo (asigurați-vă că conexiunile sunt potrivite)
• Conectați Servo-urile la conexiunile 4, 5, 6, 7, 8 și 9 în orice ordine doriți (asigurați-vă că obțineți conexiunile în mod corect)
• Introduceți bateriile
• Apăsați butonul plăcii de comandă servo în poziția apăsată
• Comutați comutatorul Suport baterie în poziția ON
• Consiliul ar trebui să se aprindă și Servo-urile să se mute în poziția lor de acasă de 90 de grade

Asamblarea coarnelor servo Instrucțiuni:

• Odată ce Servo-urile au atins poziția de acasă de 90 de grade, introduceți Servo Hornurile cu un singur braț în Pistoane la un unghi de 90 de grade (+ - câteva grade de decalare nu este sfârșitul lumii) față de toate Casetele Piston, așa cum se arată în Video Assembley de mai sus.
• Introduceți coarnele servo cu braț dublu în șolduri, astfel încât ambele brațe servo să fie aliniate între ele. Așa cum se arată în videoclipul Assembley de mai sus
• Fixați toate coarnele servo pe servere cu 1 șurub scurt pe servon
• Comutați comutatorul Suport baterie în poziția OPRIT
• Deconectați Servo-urile de la conexiunile 4, 5, 6, 7, 8 și 9

Și acolo îl avem, toate Servo-urile picioarelor sunt calibrate, iar restul robotului este gata de asamblare.

Pasul 5: Asamblarea picioarelor lui BONES

Toți pașii următori sunt descriși în videoclipul Assembley de mai sus.

Piese din plastic necesare piciorului stâng:

• 1x piciorul stâng
• 1x glezna
• 1x Etapa 1
• 1x Etapa 2
• 2x Pistoane asamblate
• 4x știfturi circulare L1
• 1x pini circulari L2
• 1x pini circulari L3
• 3x știfturi circulare L4
• 9 cleme circulare

Instrucțiuni pentru piciorul stâng Assembley:

1. Glisați cele 4 știfturi circulare L1 prin orificiile gleznei (așa cum se arată în videoclipul Assembley)
2. Poziționați unul dintre pistoanele asamblate în fanta piciorului stâng, selectați pistonul asamblat care face ca cablurile servo să fie orientate înapoi (așa cum se arată în videoclipul Assembley)
3. Poziționați glezna pe fanta piciorului stâng și fanta pistonului asamblat
4. Glisați 1 pin circular L2 prin articulația gleznei și piciorului
5. Glisați 1 Pin circular L3 prin articulația gleznei și a pistonului asamblat
6. Glisați 1 știft circular L4 prin picior și articulația pistonului asamblat
7. Poziționați piciorul 1 în poziție pe glezna și știfturile circulare L1
8. Poziționați piciorul 2 în poziție pe glezna și știfturile circulare L1
9. Poziționați unul dintre pistoanele asamblate între piciorul 1 și piciorul 2, selectați-l pe cel care face cablul servo orientat spre exterior (așa cum se arată în videoclipul asamblat)
10. Glisați 1 Știftul circular L4 prin piciorul 1 și pistonul asamblat
11. Glisați 1 Pin circular L4 prin piciorul 2 și pistonul asamblat
12. Fixați toate știfturile circulare cu cleme circulare

Piese de plastic necesare pentru piciorul drept:

• 1x piciorul drept
• 1x glezna
• 1x Etapa 1
• 1x Etapa 2
• 2x Pistoane asamblate (oglindă)
• 4x știfturi circulare L1
• 1x pini circulari L2
• 1x pini circulari L3
• 3x știfturi circulare L4
• 9 cleme circulare

Instrucțiuni pentru piciorul drept Assembley:

Procedați la fel ca Instrucțiunile Assembley pentru piciorul stâng.

Pasul 6: Asamblarea brațelor lui BONES

Toți pașii următori sunt descriși în videoclipul Assembley de mai sus.

Piese electronice necesare:

4x Servoane originale TowerPro MG90S de 180 grade

Șuruburi necesare:

4x șuruburi auto conice lungi

Piese de plastic necesare pentru brațul stâng:

• 1x braț
• 1x antebraț
• 2x știfturi cu braț circular

Instrucțiuni pentru brațul stâng Assembley:

1. Introduceți știftul brațului circular în gaura din antebraț
2. Introduceți știftul brațului circular în gaura din braț
3. Introduceți servo-ul în braț așa cum se arată în videoclipul Assembley de mai sus
4. Fixați servo pe braț cu 2 șuruburi lungi autofiletante
5. Introduceți servo-ul în antebraț
6. Conectați brațul și antebrațul împreună așa cum se arată în videoclipul Assembley de mai sus

Piese de plastic necesare pentru brațul drept:

• 1x braț (oglindă)
• 1x antebraț (oglindă)
• 2x știfturi cu braț circular

Instrucțiuni pentru brațul drept Assembley:

Procedați la fel ca la brațul stâng

Pasul 7: Asamblarea corpului inferior al lui BONES

Toți pașii următori sunt descriși în videoclipul Assembley de mai sus.

Piese electronice necesare:

2 Servo Genuine TowerPro MG90S de 180 grade

Șuruburi necesare:

4x șuruburi autofiletante lungi

Piese din plastic necesare:

• 1x coloană vertebrală
• 2x Vertebr mic
• 1x partea inferioară a coastei
• 1x mijlocul coastei inferioare
• 1x Cadru electronic
• 1x cadru electronic Pin pătrat
• 4x Pin circular L4
• 4x Clipe pătrate
• 4x Clips circulare
• 1x Șolduri asamblate
• 2x picioare asamblate

Instrucțiuni Assembley:

1. Poziționați piciorul stâng asamblat pe șoldurile corpului asamblat (asigurați-vă că le așezați în sensul corect)
2. Fixați în loc cu 2 știfturi circulare L4
3. Fixați pe loc cu 2 cleme circulare
4. Repetați pașii 1, 2 și 3 pentru piciorul drept
5. Treceți cablurile servo prin orificiile șoldurilor în corp și treceți-le între cele 2 servo-șolduri. Așa cum se arată în videoclipul Assembley de mai sus
6. Introduceți cadrul electronic în poziție pe corp (asigurați-vă că îl așezați corect)
7. Fixați-l în loc cu știftul pătrat Electronics și cu 2 cleme pătrate
8. Introduceți coloana vertebrală în corp
9. Asigurați-l pe loc cu 2 cleme pătrate
10. Glisați partea inferioară a coastei peste coloana vertebrală
11. Glisați vertebra mică peste coloana vertebrală
12. Glisați partea inferioară a coastei peste coloana vertebrală
13. Glisați vertebra mică peste coloana vertebrală
14. Introduceți servomotorul de umăr stâng în cadrul electronic
15. Fixați cu 2 șuruburi lungi autofiletante
16. Repetați ultimii 2 pași pentru servo dreapta la umăr
17. Treceți cele 2 cabluri de servomotoare prin aceeași gaură ca toate celelalte cabluri
18. Treceți cablurile brațelor asamblate din stânga prin pasajul cablului din stânga
19. Repetați ultimul pas pentru cablurile de brațe montate corect.

Pasul 8: Cablarea electronice

Toți pașii următori sunt descriși în videoclipul Assembley de mai sus.

Piese electronice necesare:

Placă electronică asamblată și suport baterie

Șuruburi necesare:

2x șuruburi auto conice lungi

Instrucțiuni Assembley:

1. Fixați placa electronică pe cadrul electronic, așa cum se arată în videoclipul de mai sus
2. Așezați suportul bateriei în fanta din spate a robotului

Acum este timpul să ne jucăm cu spaghetele !!!

1. Conectați toate cele 12 servo-uri la conexiunile plăcii principale 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 și 12 așa cum se arată în imaginea de mai sus (asigurați-vă că le conectați corect)
2. Trageți excesul de cablu în spatele robotului

Pasul 9: Asamblarea corpului superior al lui BONES

Toți pașii următori sunt descriși în videoclipul Assembley de mai sus.

Piese din plastic necesare:

• 2x vertebră mică
• 1x vertebră mare
• 1x partea superioară a coastei
• 3x partea superioară a coastelor
• 1x craniu frontal
• 1x craniu spate
• 1x știft pătrat pentru craniu
• 3x cleme pătrate

Instrucțiuni Assembley:

1. Glisați partea superioară a coastei peste coloana vertebrală
2. Glisați vertebra mică peste coloana vertebrală
3. Glisați partea superioară a coastei peste coloana vertebrală
4. Glisați vertebra mică peste coloana vertebrală
5. Glisați partea superioară a coastei peste coloana vertebrală
6. Glisați vertebra mare peste coloana vertebrală
7. Glisați partea superioară a coastei peste coloana vertebrală
8. Alăturați craniul din față și din spate împreună cu știftul pătrat al craniului
9. Alăturați-vă cadrului Skull și Electronics împreună cu știftul pentru craniu pătrat
10. Asigurați coastele de coloana vertebrală cu 2 cleme pătrate
11. Fixați cu clema pătrată Skull

Pasul 10: Calibrarea brațelor lui BONES

Toți pașii următori sunt descriși în videoclipul Assembley de mai sus.

Servo coarne și șuruburi necesare:

• 6x șuruburi scurte pentru Servo Horns
• Servo Hornuri cu un singur braț 4x
• 2x Servo Horns cu două brațe

Piese din plastic necesare:

• 1x umăr
• 1x umăr (oglindă)

Instrucțiuni Assembley Brațul stâng:

1. Porniți robotul
2. Așteptați ca servo-urile să se deplaseze în poziția lor de origine
3. Opriți robotul
4. Poziționați umărul stâng în poziția de 0 grade
5. Asigurați umărul stâng cu claxon dual și șurub scurt
6. Prindeți brațul pe umăr în poziția de 0 grade
7. Fixați brațul cu claxon unic și șurub scurt
8. Așezați antebrațul în poziția de 90 de grade
9. Asigurați antebrațul cu o singură claxon și șurub scurt

Instrucțiuni Assembley brațul drept:

Procedați la fel ca la instrucțiunile brațului stâng

Pasul 11: Construiți complet !

Ei bine, acum că am terminat de construit BONES, sper că ți-a plăcut acest instructabil și te rog să-mi spui ce crezi.

Premiul II la Concursul de Halloween 2019