BONES the Humanoid Robot: 11 stappe (met prente)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Gelukkige Halloween almal !!!

Om hierdie jaar se Halloween te vier, het ek gedink dat dit 'n goeie idee sou wees om 'n robot te bou wat geskik is vir die geleentheid.

'N Dansende Humanoid -skelet !!!

Ek wou altyd my eie humanoïde robot ontwerp en bou, so dit was die perfekte projek vir my.

Na die ontwerp en bou van BORIS the Biped (skakel hier) het ek besef sy bene is die perfekte basis vir die skelet, so 'n paar minute se amputasie later en 'n vinnige herontwerp van die bolyf, BONES the Humanoid is gebore

Dit is die perfekte projek vir diegene wat belangstel om te leer hoe om servo's te programmeer sodat die robot die dansroetine kan uitvoer wat u wil.

BONES kos net meer as 150 $ om batterye en laaier ingesluit te bou

BONES is beheerbaar met die 3D -gedrukte Arduino Controller (skakel hier)

hy kan vorentoe, agtertoe, links, regs, regterskop, linkerskop, dans 1, dans 2 beweeg

of hy kan 'n dans uitvoer sonder die Controller

Geniet die bou -instruksies !!!

Voorrade

Om hierdie robot te bou, benodig u:

12x egte Tower Pro MG90S analoog 180 grade servo (skakel hier)

U kan baie goedkoop uit China koop, maar servo's is nie een daarvan nie! Nadat ek baie verskillende tipes getoets het, veral goedkoop towerpro servo's, het ek agtergekom dat die goedkoop vervalsings so onbetroubaar is en dikwels 'n dag breek nadat ek dit gebruik het, en ek het besluit dat ware towerpro servo's die beste sou wees!

1x Sunfounder Wireless Servo Control Board (skakel hier)

U kan nie 'n beter prototipe -bord vind as hierdie vir draadlose servobestuur nie. Hierdie bord het 'n bulit in 5V 3A -kragomskakelaar en 12 servo -invoerpenne en penne vir 'n draadlose nrf24L01 -ontvangermodule en Arduino NANO, alles in 'n verkorte netjiese pakket, dus moenie meer bekommerd wees oor morsige kabels nie!

• 1x Arduino NANO (skakel hier)
• 1x NRF24L01 Transceiver Module (skakel hier) (u het dit nie nodig as u nie die beheerder gebruik nie)
• 2x 18650 3.7V Li -ion batterye (skakel hier)
• 1x 18650 batteryhouer (skakel hier) (hierdie batterye gee u ongeveer 30 minute se werktyd, die beter sal u ongeveer 2 uur se werktyd gee)
• 1x Li -ion batterylaaier (skakel hier)

Al die elektronika kan ook op Amazon gevind word as u nie kan betaal om te wag vir aflewering nie, maar dit sal 'n bietjie duurder wees.

BEHEERDER:

Om hierdie robot met die hand te beheer, benodig u die 3D -gedrukte Arduino -beheerder (skakel hier)

Die robot kan ook suiwer outonoom wees, sodat die beheerder nie verpligtend is nie.

PLASTIEK:

Die onderdele kan in PLA of PETG of ABS gedruk word. !!

Let daarop dat 'n spoel van 500 g meer as genoeg is om 1 robot af te druk !!

3D PRINTER:

Minimum bouplatform benodig: L150mm x B150mm x H100mm

Enige 3D -drukker sal dit doen. Ek het die onderdele persoonlik op die Creality Ender 3 gedruk, 'n goedkoop 3D -drukker onder 200 $. Die afdrukke het perfek uitgedraai.

Stap 1: 3D -druk van die onderdele

So nou is dit tyd vir druk … Ja

Ek het al die dele van BONES noukeurig ontwerp om 3D -gedruk te word, sonder dat ondersteuningsmateriaal of vlotte benodig word tydens die drukwerk.

Al die onderdele kan afgelaai word op Pinshape (skakel hier) en MyMiniFactory (skakel hier)

Al die onderdele is getoets op die Creality Ender 3

Materiaal: PETG

Laaghoogte: 0,3 mm

Aanvulling: 15%

Spuitstuk deursnee: 0,4 mm

Die onderdele lys vir BONES is soos volg:

1x LIGGAAM ONDER

1x LIGGAAMMIDDEL

1x LIGGAAMRUG

6x LIGGAAMSVierKANTE PINS

1x ELEKTRONIESE RAAM

1x ELEKTRONIESE Vierkante PIN

1x RIB ONDER

1x RIB ONDERMIDDEL

1x RIB TOP MIDDEL

3X RIB TOP

4x KLEIN VERTEBRE

1x GROOT VERTEBRE

1x VOOR SKEDEL

1x AGTER SKEDEL

1x SKULL VIERKANTE PIN

1x SKOUER

1x ARM

1x VOORAF

1x SKOUDER (SPIEGEL)

1x ARM (spieël)

1X VOORAF (SPIEGEL)

4x SIRKULARRE ARM -PINS

2x VOETE

2x ENKELS

2x LEG 1

2x LEG 2

2x SUGERKASTE

2x SUGERKASTE (spieël)

4x SUGERHOUERS

4x SUJERS

2x heupe

8x Sirkulêre PIN L1

2x Sirkulêre PIN L2

2x Sirkulêre PIN L3

10x Sirkulêre PIN L4

13x Vierkantige knip

22x SIRKULARRE KLIP

Elke deel kan as 'n groep of afsonderlik gedruk word.

U hoef slegs vir Group printing een van elke enkele GROUP.stl -lêer af te druk, afgesien van die Group LEG 1.stl, file en die GROUP CIRCULAR PIN.stl -lêers waarvan u een daarvan moet kies, en u sal die hele stel dele benodig.

Volg die volgende stappe om al die STL -lêers te druk.

1. Druk eers die LEG 1.stl -lêers afsonderlik af, aangesien dit die moeilikste is om af te druk; dit benodig 'n rand van ongeveer 5 mm en 'n laaghoogte rondom die deel om te voorkom dat die kromming om die een of ander rede nie verdraai nie, druk die been 1 met rand.stl lêer.
2. Druk die INDIVIDUELE CIRCULAR PIN.5mm L1, INDIVIDUAL CIRCULAR PIN.75mm L1 en INDIVIDUAL CIRCULAR PIN 1mm L1 toets die penne in die gate van die LEG 1.stl wat u voorheen gedruk het en kies die een wat die styfste pas sonder om styf om nie deur die gat te kan druk nie. Indien moontlik, gebruik die.5mm een, hoe stywer die pas, hoe vinniger sal die robot loop.
3. Druk die GROUP SHOULDERS. STL -lêer af, moenie vergeet om dit met 'n rand van 8 mm van 2 laaghoogtes af te druk om seker te maak dat dit korrek gedruk word nie
4. Gaan voort met die druk van die res van die GROUP. STL -lêers

En daar het ons dit ongeveer 2 dae later gedruk, u behoort al die plastiekonderdele van BONES te hê.

Stap 2 voltooi !!!

Stap 2: Installeer Arduino

BONES gebruik C -programmering om te funksioneer.

Om programme na BONES op te laai, gebruik ons Arduino IDE saam met 'n paar ander biblioteke wat in die Arduino IDE geïnstalleer moet word.

Installeer Arduino IDE op u rekenaar

Arduino IDE (skakel hier)

Om die biblioteke in Arduino IDE te installeer, moet u die volgende doen met al die biblioteke in die onderstaande skakels

• Klik op die onderstaande skakels (dit sal u na die biblioteek se GitHub -bladsy neem)
• Klik op Klon of Laai af
• Klik op zip -aflaai (die aflaai moet in u webblaaier begin)
• Maak die afgelaaide biblioteekmap oop
• Pak die afgelaaide biblioteekvouer uit
• Kopieer die uitgepakte biblioteekmap
• Plak die uitgepakte biblioteekmap in die gids van die Arduino -biblioteek (C: / Documents / Arduino / biblioteke)

Biblioteke:

Varspeedservo biblioteek (skakel hier)

RF24 -biblioteek (skakel hier)

En daar het ons dit, u moet almal gereed wees om seker te maak dat u Arduino IDE korrek opgestel het, volg die volgende stappe

• Laai die gewenste Arduino -kode hieronder af (Robot Controller.ino of Robot Autonomous.ino)
• Maak dit oop in Arduino IDE
• Kies gereedskap:
• Kies raad:
• Kies Arduino Nano
• Kies gereedskap:
• Kies verwerker:
• Kies ATmega328p (ou selflaaiprogram)
• Klik op die Verify -knoppie (Merk -knoppie) in die linker boonste hoek van Arduino IDE

As alles goed gaan, moet u onderaan 'n boodskap kry wat sê Klaar opstel.

En dit is dit dat u nou stap 2 voltooi het !!!

Stap 3: BONES programmeer

Dit is nou tyd om die kode op te laai na die brein van BONES, die Arduino Nano.

• Koppel die Arduino Nano via u USB -kabel aan op u rekenaar
• Klik op die oplaai -knoppie (pyltjie regs)

As alles goed gaan, moet u onderaan 'n boodskap kry wat lui: Oplaai klaar.

En dit is dit vir stap 3.

Stap 4: Kalibreer BONES's Been Servos

Dit is dus nou tyd om te kalibreer en die been -servo's aan dele van BONES te begin monteer …

Al die volgende stappe word in die Assembley -video hierbo uitgebeeld.

Elektroniese onderdele benodig:

• 1x Arduino Nano
• 1x NRF24LO1 -ontvanger (slegs as BONES met kontroleerder gebruik word)
• 1x Sunfounder Wireless Servo Control Board
• 12x egte TowerPro MG90S servo's van 180 grade
• 1x batteryhouer
• 2x 18650 3.7V Li -ion batterye

Plastiekonderdele benodig:

• 4x suiers
• 4x suierhouers
• 2x suierhouers
• 2x suierhouers (spieël)
• 2x heupe
• 1x liggaamsbodem
• 1x liggaam middel
• 4x Body Square -penne
• 4x vierkantige knipsels

Skroewe en servohorings benodig:

• 12x lang self tapering skroewe
• 6x kort skroewe vir servohorings
• 4x enkelarm servohorings
• 2x servohorings met twee arms

Die samestelling van die suiers instruksies:

• Plaas al 4 suiers in die 4 suierhouers
• Skuif die 4 suierhouers oor die suierhouers soos in die Assembley -video hierbo getoon
• Plaas die 4 suiers so dat die suiers se gate en die suiergate se gate in lyn is
• Steek die 4 servo's deur die gate van die 4 suierkaste
• Bevestig die 4 servo's op hul plek met 2 lang self tapse skroewe per servo aan die 4 suierkaste (moenie te hard draai nie)

Die samestelling van die heupe en liggaamsinstruksies:

• Plaas die 2 servo's in die middelste deel van die liggaam (maak seker dat hulle op die regte manier om kabels na buite gerig is)
• Bevestig die 2 servo's met 2 lang self tapse skroewe per servo aan die middelste deel van die liggaam
• Plaas die 2 heupe in die onderkant van die liggaam
• Belyn die onderkant van die liggaam met die middelste deel van die liggaam
• Bevestig die onderkant van die liggaam aan die middelste deel van die liggaam met 6 lyfpennetjies (soos in die Assembley -video getoon)
• Bevestig die Body Square -penne met 6 vierkantige clips

Elektroniese instruksies:

• Koppel die Arduino- en NRF24L01 -ontvanger (opsioneel) aan die Servo Cotrol Board
• Koppel die batteryhouer se drade (rooi tot positief swart na negatief) aan die servobestuurbord (maak seker dat die verbindings reg is)
• Koppel die servo's aan die verbindings 4, 5, 6, 7, 8 en 9 in elke gewenste volgorde (maak seker dat die verbindings reg is)
• Plaas die batterye
• Druk die Servo Control Board -knoppie in die ingedrukte posisie
• Skakel die batteryhouer se skakelaar in die AAN -posisie
• Die bord moet brand en die servo's moet na hul 90 grade tuisposisie beweeg

Montering van die Servo -horings Instruksies:

• Sodra die servo's hul tuisposisie van 90 grade bereik het, plaas die enkelarms servohorings in 'n hoek van 90 grade (+- 'n paar grade verrekening is nie die einde van die wêreld nie) in al die suierkaste, soos in die Assembley -video hierbo.
• Plaas die servohorings met twee arms in die heupe sodat albei servo -arms in lyn is met mekaar. Soos getoon in die Assembley -video hierbo
• Bevestig al die Servo -horings aan die servo's met 1 kort skroef per servo
• Skakel die batteryhouer se skakelaar in die OFF -posisie
• Ontkoppel die servo's van verbindings 4, 5, 6, 7, 8 en 9

En daar het ons alles, die been -servo's is gekalibreer en die res van die robot is gereed om bymekaargemaak te word.

Stap 5: Monteer die bene van BONES

Al die volgende stappe word in die Assembley -video hierbo uitgebeeld.

Plastiekonderdele benodig vir linkerbeen:

• 1x linkervoet
• 1x enkel
• 1x been 1
• 1x been 2
• 2x gemonteerde suiers
• 4x sirkelpenne L1
• 1x sirkelpenne L2
• 1x sirkelpenne L3
• 3x sirkelpenne L4
• 9x sirkelknipsels

Instruksies vir die montering van die linkerbeen:

1. Skuif die 4 sirkelpenne L1 deur die enkelgate (soos getoon in die Assembley -video)
2. Plaas een van die gemonteerde suiers in die gleuf van die linkervoet, kies die gemonteerde suier wat die servokabels na agter wys (soos getoon in die Assembley -video)
3. Plaas die enkel op die gleuf van die linkervoet en die gleuf van die gemonteerde suier
4. Skuif 1 sirkelpen L2 deur die enkel- en voetgewrig
5. Skuif 1 sirkelpen L3 deur die enkel- en gemonteerde suiergewrig
6. Skuif 1 sirkelpen L4 deur die voet- en gemonteerde suierverbinding
7. Plaas die been 1 op die enkel- en sirkelpenne L1
8. Plaas die been 2 op die enkel- en sirkelpenne L1
9. Plaas een van die gemonteerde suiers tussen been 1 en been 2, kies die een wat die servokabel na buite wys (soos in die video van die samestelling getoon)
10. Skuif 1 sirkelpen L4 deur been 1 en die gemonteerde suier
11. Skuif 1 sirkelpen L4 deur been 2 en die gemonteerde suier
12. Bevestig al die sirkelpenne met sirkelknipsels

Plastiekonderdele benodig vir regterbeen:

• 1x regtervoet
• 1x enkel
• 1x been 1
• 1x been 2
• 2x gemonteerde suiers (spieël)
• 4x sirkelpenne L1
• 1x sirkelpenne L2
• 1x sirkelpenne L3
• 3x sirkelpenne L4
• 9x sirkelknipsels

Instruksies vir die regterbeen -samestelling:

Doen dieselfde as die instruksies vir die samestelling van die linkerbeen.

Stap 6: Monteer BONES se arms

Al die volgende stappe word in die Assembley -video hierbo uitgebeeld.

Elektroniese onderdele benodig:

4x egte TowerPro MG90S 180 grade servo's

Skroewe benodig:

4x Lang, self tapse skroewe

Plastiekonderdele benodig vir linkerarm:

• 1x arm
• 1x voorarm
• 2x sirkelvormige armpenne

Instruksies vir die montering van die linkerarm:

1. Steek die sirkelarmpen in die gat in die voorarm
2. Steek die sirkelarmpen in die gat in die arm
3. Plaas die servo in die arm soos aangedui in die Assembley -video hierbo
4. Bevestig die servo aan die arm met 2 lang self -tapende skroewe
5. Plaas die servo in die voorarm
6. Koppel die arm en voorarm aan mekaar, soos in die Assembley -video hierbo getoon

Plastiekonderdele benodig vir regterarm:

• 1x arm (spieël)
• 1x Voorarm (spieël)
• 2x sirkelvormige armpenne

Instruksies vir die montering van die regterarm:

Gaan dieselfde as met die linkerarm bymekaar

Stap 7: Monteer BONES se onderlyf

Al die volgende stappe word in die Assembley -video hierbo uitgebeeld.

Elektroniese onderdele benodig:

2x egte TowerPro MG90S 180 grade servo's

Skroewe benodig:

4x lang self -tapende skroewe

Plastiekonderdele benodig:

• 1x ruggraat
• 2x klein Vertebre
• 1x Rib onderkant
• 1x middelste ribbes
• 1x elektroniese raam
• 1x Elektroniese raam vierkantige pen
• 4x sirkelpen L4
• 4x vierkantige knipsels
• 4x sirkelknipsels
• 1x gemonteer heupe
• 2x gemonteer bene

Montage -instruksies:

1. Plaas die gemonteer linkerbeen op die heupe van die gemonteerde liggaam (maak seker dat u dit op die regte manier plaas)
2. Bevestig met 2 sirkelpenne L4
3. Bevestig met 2 sirkelknipsels
4. Herhaal stap 1, 2 en 3 vir die regterbeen
5. Steek die servokabels deur die gate van die heupe na die liggaam en voer dit tussen die 2 heup -servo's. Soos getoon op die Assembley -video hierbo
6. Plaas die elektroniese raam in sy posisie op die liggaam
7. Bevestig op sy plek met die Electronics Square -pen en 2 vierkantige knipsels
8. Steek die ruggraat in die liggaam
9. Bevestig met 2 vierkantige knipsels
10. Skuif die onderkant van die rib oor die rug
11. Skuif die klein werwel oor die ruggraat
12. Skuif die onderkant van die rib oor die ruggraat
13. Skuif die klein werwel oor die ruggraat
14. Plaas die linker skouerservo in die elektroniese raam
15. Bevestig met 2 lang self -tapende skroewe
16. Herhaal die laaste 2 stappe vir die regte skouerservo
17. Dra die 2 skouerservoskabels deur dieselfde gat as al die ander kabels
18. Dra die kabels wat aan die linkerkant gemonteer is deur die linker kabeldoorgang
19. Herhaal die laaste stap vir die regte gemonteerde arms kabels.

Stap 8: Bedrading van die elektronika

Al die volgende stappe word in die Assembley -video hierbo uitgebeeld.

Elektroniese onderdele benodig:

Gemonteerde elektroniese bord en batteryhouer

Skroewe benodig:

2x lang self tapse skroewe

Montage -instruksies:

1. Bevestig die elektronika -bord aan die elektroniese raam, soos in die video hierbo getoon
2. Plaas die batteryhouer in die agterste gleuf van die robot

Nou is dit tyd om met die Spaghetti te speel !!!

1. Koppel al 12 servo's aan die hoofbordaansluitings 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 en 12 soos in die prent hierbo getoon (maak seker dat u hulle op die regte manier verbind)
2. Trek die oortollige stuk kabel aan die agterkant van die robot

Stap 9: Monteer BONES se bolyf

Al die volgende stappe word in die Assembley -video hierbo uitgebeeld.

Plastiekonderdele benodig:

• 2x klein werwel
• 1x groot werwel
• 1x middelste ribbes
• 3x Ribblad
• 1x voorste skedel
• 1x agterste skedel
• 1x vierkantige skedelpen
• 3x vierkantige snitte

Montage -instruksies:

1. Skuif die ribbes bo -oor die rug
2. Skuif die klein werwel oor die ruggraat
3. Skuif die ribblad bo -oor die ruggraat
4. Skuif die klein werwel oor die ruggraat
5. Skuif die ribblad bo -oor die ruggraat
6. Skuif die groot werwel oor die ruggraat
7. Skuif die ribbekant bo -oor die ruggraat
8. Verbind die voorste en agterste skedel met die vierkantige skedelpen
9. Sluit aan by die raam van die skedel en elektronika saam met die vierkantige skedelpen
10. Bevestig die ribbes met 2 vierkantige snitte
11. Beveilig met Skull vierkantige clip

Stap 10: Kalibreer BONES se arms

Al die volgende stappe word in die Assembley -video hierbo uitgebeeld.

Servo horings en skroewe benodig:

• 6x kort skroewe vir servohorings
• 4x enkelarm servohorings
• 2x servohorings met twee arms

Plastiekonderdele benodig:

• 1x skouer
• 1x skouer (spieël)

Montage -instruksies linkerarm:

1. Skakel die robot aan
2. Wag totdat die servo's na hul tuisposisie beweeg
3. Skakel die robot af
4. Plaas die linker skouer in die 0 grade posisie
5. Veilige linker skouer met dubbele horing en kort skroef
6. Maak die arm vas aan die skouer in 'n posisie van 0 grade
7. Veilige arm met enkelhoring en kort skroef
8. Plaas die onderarm in 'n 90 grade posisie
9. Veilige voorarm met enkelhoring en kort skroef

Montage -instruksies regterarm:

Gaan dieselfde as met die linkerarm instruksies

Stap 11: Bou voltooi

Nou dat ons klaar is met die bou van BONES, ek hoop dat u hierdie instruksies geniet het, en laat my asseblief weet wat u dink.

Tweede prys in die Halloween -kompetisie 2019