BONES на хуманоидния робот: 11 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Честит Хелоуин на всички !!!

За да отпразнуваме тези години Хелоуин, си помислих, че би било чудесна идея да се изгради робот, подходящ за случая.

Танцуващ хуманоиден скелет !!!

Винаги съм искал да проектирам и изградя свой собствен хуманоиден робот, така че това беше идеалният проект за мен.

След проектирането и изграждането на BORIS Biped (линк тук) разбрах, че краката му са перфектната основа за скелета, така че няколко минути по -късно ампутация и бърз редизайн на горната част на торса се роди BONES the Humanoid

Това ще бъде идеалният проект за тези, които се интересуват да се научат как да програмират сервомотори, за да накарат робота да изпълнява каквато рутинна танцова рутина искате.

BONES струва малко над 150 $ за включване на батерии и зарядно устройство

BONES се контролира с 3D отпечатания Arduino контролер (връзка тук)

той може да се движи напред, назад, наляво, надясно, десен удар, ляв удар, танц 1, танц 2

или може да изпълни танц без контролера

Насладете се на инструкциите за изграждане !!!

Консумативи

За да създадете този робот, ще ви трябва:

12x оригинален Tower Pro MG90S аналогов 180 градусов серво (линк тук)

Можете да излезете евтино от Китай за много неща, но сервомоторите не са едно от тях! След като изпробвах много различни видове, особено евтини фалшиви серво сервера на towerpro, разбрах, че евтините фалшиви са толкова ненадеждни и често се счупват един ден след използване, така че реших, че истинските сервомобили на towerpro ще бъдат най -добрите!

1x Sunfounder Wireless Servo Control Board (връзка тук)

Не можете да намерите по -добра прототипна платка от тази за безжично серво управление. Тази платка разполага с 5V 3A захранващ преобразувател и 12 серво входни щифта и щифтове за безжичен трансивър модул nrf24L01 и Arduino NANO - всичко това в кондензиран чист пакет, така че не се притеснявайте повече за разхвърляните кабели навсякъде!

• 1x Arduino NANO (връзка тук)
• 1x трансивер модул NRF24L01 (връзка тук) (Нямате нужда от това, ако не използвате контролера)
• 2x 18650 3.7V литиево -йонни батерии (линк тук)
• 1x 18650 държач на батерията (връзка тук) (тези батерии ви дават около 30 минути време за работа, по -добрите ще ви дадат около 2 часа време на работа)
• 1x литиево -йонно зарядно устройство (връзка тук)

Цялата електроника може да бъде намерена и в Amazon, ако не можете да си позволите да чакате доставка, но те ще бъдат малко по -скъпи.

КОНТРОЛЕР:

За да управлявате този робот ръчно, ще ви е необходим 3D отпечатаният контролер Arduino (връзка тук)

Роботът може да бъде и чисто автономен, така че контролерът не е задължителен.

ПЛАСТМАСИ:

Частите могат да бъдат отпечатани в PLA или PETG или ABS. !!

Моля, обърнете внимание, че 500 грама макара е повече от достатъчно, за да отпечатате 1 робот !!

3D ПРИНТЕР:

Необходима минимална платформа за изграждане: L150mm x W150mm x H100mm

Всеки 3D принтер ще се справи. Аз лично отпечатах частите на Creality Ender 3, който е евтин 3D принтер под 200 $. Разпечатките се получиха перфектно.

Стъпка 1: 3D отпечатване на частите

Така че сега е време за печат … Да

Внимателно проектирах всички части на BONES да бъдат 3D отпечатани, без да са необходими никакви поддържащи материали или салове по време на печат.

Всички части са достъпни за изтегляне на Pinshape (връзка тук) и MyMiniFactory (връзка тук)

Всички части са тествани отпечатани на Creality Ender 3

Материал: PETG

Височина на слоя: 0,3 мм

Запълване: 15%

Диаметър на дюзата: 0,4 мм

Списъкът с части за BONES е следният:

1x ДЪЛЖО НА ТЯЛОТО

1x СРЕДНО ТЯЛО

1x ГРЪБНЕ НА ТЯЛОТО

6x ПИНОВА КВАДРАЦИЯ НА ТЯЛОТО

1x ЕЛЕКТРОННА РАМКА

1x ЕЛЕКТРОНИЧЕН КВАДРАТЕН ПИН

1x РЕДНО ДЪНО

1x РЕБО ДОЛНО СРЕДНО

1x РЕБОРНО ГОРНО СРЕДНО

3X РЕБЪР ТОП

4x МАЛКИ ГРЕБЕН

1x ГОЛЯМ ГРЪБНЕЖ

1x ПРЕДЕН ЧЕРЕП

1x ЗАДЕН ЧЕРЕП

1x ПИН КВАДРАТ С ЧЕРЕП

1x РАМКА

1x ARM

1x ПРЕДНА РЪКА

1x РАМО (Огледало)

1x РЪКА (Огледало)

1X ПРЕДНА РЪКА (Огледало)

4x ПИНА ЗА КРЪГЛА РЪКА

2x КРАКА

2x ГЪЛЪНЦА

2x LEG 1

2x LEG 2

2x КОРПУСА ЗА БЪЛКАНА

2x БЪЛГАРСКИ КАРТИНИ (огледало)

4x ПИШЕНИ ДЪРЖАЧА

4x бутала

2x HIPS

8x КРЪГЛЕН ПИН L1

2x КРЪГЛИВЕН ПИН L2

2x КРЪГЛЕН ПИН L3

10x КРЪГЛЕН ПИН L4

13x квадратна клипса

22x КРЪГЛА КЛИПА

Всяка част може да бъде отпечатана като група или поотделно.

За групов печат всичко, което трябва да направите, е да отпечатате един от всеки отделен файл GROUP.stl, освен групата LEG 1.stl, файл и файловете GROUP CIRCULAR PIN.stl, от които трябва да изберете един от тях и ще имате необходим е цял набор от части.

Следвайте следните стъпки за отпечатване на всички STL файлове.

1. Започнете с отпечатване на LEG 1.stl файлове поотделно, тъй като те са най -трудни за отпечатване, те изискват ръб от около 5 мм и височина на един слой около частта, за да се избегне изкривяване, ако по някаква причина ръбът не предотвратява изкривяването, отпечатайте LEG 1 С БРИМ.stl файл.
2. Отпечатайте ИНДИВИДУАЛНИЯ КРЪГЛИВЕН ПИН.5mm L1, ИНДИВИДУАЛЕН КРЪГЛЕН ПИН.75mm L1 и ИНДИВИДУАЛЕН КРЪГЛЕН ПИН 1mm L1 веднъж отпечатани, тествайте щифтовете в отворите на LEG 1.stl, които сте отпечатали преди това, и изберете този, който пасва най -плътно, без да се налага да стегнат, за да не може да се прокара през отвора. Ако е възможно, използвайте.5 мм такъв, колкото по -плътно приляга, толкова по -бързо ще върви роботът.
3. Отпечатайте файла GROUP SHOULDERS. STL, не забравяйте да го отпечатате с 8 мм периферия с 2 височини на слоя, за да се уверите, че се отпечатва правилно
4. Продължете да отпечатвате останалите GROUP. STL файлове

И там имаме около 2 дни отпечатване по -късно, трябва да имате всички пластмасови части на BONES.

Стъпка 2 завършена !!!

Стъпка 2: Инсталиране на Arduino

BONES използва C програмиране, за да функционира.

За да качим програми в BONES ще използваме Arduino IDE заедно с няколко други библиотеки, които трябва да бъдат инсталирани в Arduino IDE.

Инсталирайте Arduino IDE на вашия компютър

Arduino IDE (връзка тук)

За да инсталирате библиотеките в Arduino IDE, трябва да направите следното с всички библиотеки в връзките по -долу

• Щракнете върху връзките по -долу (това ще ви отведе до страницата на библиотеките GitHub)
• Щракнете върху Clone или Download
• Щракнете върху изтегляне на ZIP (изтеглянето трябва да започне във вашия уеб браузър)
• Отворете папката на изтеглената библиотека
• Разархивирайте папката на изтеглената библиотека
• Копирайте разархивираната папка на библиотеката
• Поставете разархивираната библиотечна папка в папката на библиотеката на Arduino (C: / Documents / Arduino / libraries)

Библиотеки:

Библиотека Varspeedservo (връзка тук)

Библиотека RF24 (връзка тук)

И тук го имаме, трябва да сте готови за работа. За да сте сигурни, че сте настроили правилно Arduino IDE, следвайте следните стъпки

• Изтеглете желания код на Arduino по -долу (Robot Controller.ino или Robot Autonomous.ino)
• Отворете го в Arduino IDE
• Изберете Инструменти:
• Изберете дъска:
• Изберете Arduino Nano
• Изберете Инструменти:
• Изберете процесор:
• Изберете ATmega328p (стар буутлоудър)
• Щракнете върху бутона Проверка (бутон Тик) в горния ляв ъгъл на Arduino IDE

Ако всичко върви добре, трябва да получите съобщение в долната част, което казва Готово компилиране.

И това е, че сега завършихте Стъпка 2 !!!

Стъпка 3: Програмиране на КОСТИ

Сега е време да качите кода в мозъка на BONES - Arduino Nano.

• Включете Arduino Nano към компютъра си чрез USB кабел
• Щракнете върху бутона за качване (бутон със стрелка надясно)

Ако всичко върви добре, трябва да получите съобщение в долната част, което казва Готово качване.

И това е всичко за Стъпка 3.

Стъпка 4: Калибриране на сервомоторите за крака на BONES

Така че сега е време да калибрирате и да започнете да сглобявате сервомоторите на краката към части от BONES …

Всички следващи стъпки са изобразени във видеото Assembley по -горе.

Необходими електронни части:

• 1x Arduino Nano
• 1x трансивер NRF24LO1 (само ако използвате BONES с контролер)
• 1x Sunfounder Wireless Servo Control Board
• 12x оригинални сервоустройства TowerPro MG90S на 180 градуса
• 1x държач за батерия
• 2x 18650 3.7V литиево -йонни батерии

Необходими пластмасови части:

• 4x бутала
• 4x държачи за бутала
• 2x кутии за бутала
• 2x бутални кутии (огледало)
• 2x бедрата
• 1x тяло отдолу
• 1x Средно тяло
• 4x квадратни щифтове за тяло
• 4x квадратни клипове

Необходими винтове и серво клаксони:

• 12x дълги самонарезни винтове
• 6x къси винта за серво рога
• 4x серво рога с една ръка
• 2x серво рога с двойно рамо

Инструкции за сглобяване на буталата:

• Поставете всичките 4 бутала в 4 -те държача за бутала
• Плъзнете 4 -те корпуса на буталото върху държачите на буталата, както е показано във видеото за сглобяване по -горе
• Поставете 4 -те бутала така, че отворите на буталата и отворите на корпусите на буталата да са подравнени
• Поставете 4 -те сервомотора през отворите на 4 -те бутални корпуса
• Закрепете 4 -те сервомотора на място с 2 дълги самонарезни винта на серво към 4 -те бутални корпуса (не затягайте прекалено)

Инструкции за сглобяване на бедрата и тялото:

• Поставете 2 -те сервомотора в средната част на тялото (Уверете се, че сте ги поставили по правилния начин около кабелите, обърнати навън)
• Закрепете 2 -те сервомотора на място с 2 дълги самонавиващи се винта на серво към средната част на тялото
• Поставете двата бедра в долната част на тялото
• Подравнете долната част на тялото с средната част на тялото
• Закрепете долната част на тялото към средната част на тялото с 6 квадратни щифта на тялото (както е показано във видеото за сглобяване)
• Закрепете щифтовете на тялото с 6 квадратни щипки

Електронни инструкции:

• Включете трансивъра Arduino и NRF24L01 (по избор) в Servo Cotrol Board
• Свържете проводниците на държача на батерията (червено към положително черно към отрицателно) към платката за управление на серво (уверете се, че връзките са правилни)
• Свържете сервомоторите към връзки 4, 5, 6, 7, 8 и 9 в произволен ред, който желаете (Уверете се, че връзките са правилни)
• Поставете батериите
• Натиснете бутона на платката за управление на серво в натиснато положение
• Превключете държача на батерията в положение ON
• Таблото трябва да светне, а сервомоторите да се преместят в 90 -градусова домашна позиция

Инструкции за сглобяване на серво рога:

• След като сервоприводите достигнат началната си позиция от 90 градуса, поставете серво рогата с една ръка в буталата под ъгъл от 90 градуса (+- няколко степени на отместване не е краят на света) към всички корпуси на буталата, както е показано в Сглобете видео по -горе.
• Поставете серво клаксоните с двойно рамо в бедрата, така че двете серво рамена да са в една линия. Както е показано в видеото Assembley по -горе
• Закрепете всички серво клаксони към сервомоторите с 1 къс винт на серво
• Превключете държача на батерията в положение OFF
• Изключете сервомоторите от връзки 4, 5, 6, 7, 8 и 9

И тук имаме всичко, Levo Servos са калибрирани и останалата част от робота е готова за сглобяване.

Стъпка 5: Сглобяване на краката на BONES

Всички следващи стъпки са изобразени във видеото Assembley по -горе.

Пластмасови части, необходими за левия крак:

• 1x лев крак
• 1x Глезен
• 1x крак 1
• 1x крак 2
• 2x сглобени бутала
• 4x кръгли щифта L1
• 1x кръгли щифтове L2
• 1x кръгли щифтове L3
• 3x кръгли щифта L4
• 9x кръгли клипове

Инструкции за сглобяване на левия крак:

1. Плъзнете 4 -те кръгли щифта L1 през отворите за глезена (както е показано на видеото за Assembley)
2. Поставете едно от сглобените бутала в слота на левия крак, изберете сглобеното бутало, което прави серво кабелите обърнати назад (както е показано на видеото за сглобяване)
3. Поставете глезена върху слота на левия крак и слота на сглобеното бутало
4. Плъзнете 1 кръгъл щифт L2 през глезена и стъпалото
5. Плъзнете 1 кръгъл щифт L3 през глезенната и сглобената бутална става
6. Плъзнете 1 кръгъл щифт L4 през краката и сглобеното бутално съединение
7. Поставете крака 1 на място на глезена и кръговите щифтове L1
8. Поставете крака 2 на място на глезена и кръговите щифтове L1
9. Поставете едно от сглобените бутала между крак 1 и крак 2, изберете това, което прави серво кабела обърнат навън (както е показано във видеото за сглобяване)
10. Плъзнете 1 кръгъл щифт L4 през крак 1 и сглобеното бутало
11. Плъзнете 1 кръгъл щифт L4 през крак 2 и сглобеното бутало
12. Закрепете всички кръгови щифтове с кръгли скоби

Пластмасови части, необходими за десния крак:

• 1x десен крак
• 1x Глезен
• 1x крак 1
• 1x крак 2
• 2x събрани бутала (огледало)
• 4x кръгли щифта L1
• 1x кръгли щифтове L2
• 1x кръгли щифтове L3
• 3x кръгли щифта L4
• 9x кръгли клипове

Инструкции за сглобяване на десния крак:

Продължете по същия начин като инструкциите за сглобяване на левия крак.

Стъпка 6: Сглобяване на ръцете на BONES

Всички следващи стъпки са изобразени във видеото Assembley по -горе.

Необходими електронни части:

4x оригинални сервоустройства TowerPro MG90S на 180 градуса

Необходими винтове:

4x дълги самонарезни винта

Пластмасови части, необходими за лявата ръка:

• 1x рамо
• 1x предмишница
• 2x щифтове за кръгли ръце

Инструкции за сглобяване на лявата ръка:

1. Поставете щифта за кръгла ръка в отвора на предмишницата
2. Поставете щифта на кръглата ръка в отвора на рамото
3. Поставете серво в рамото, както е показано във видеото на Assembley по -горе
4. Закрепете серво към ръката с 2 дълги самонарезни винта
5. Поставете серво в предмишницата
6. Свържете рамото и предмишницата заедно, както е показано във видеото Assembley по -горе

Пластмасови части, необходими за дясната ръка:

• 1x рамо (огледало)
• 1x предмишница (огледало)
• 2x щифтове за кръгли ръце

Инструкции за сглобяване на дясната ръка:

Продължете по същия начин, както при сглобяването на лявата ръка

Стъпка 7: Сглобяване на долната част на BONES

Всички следващи стъпки са изобразени във видеото Assembley по -горе.

Необходими електронни части:

2x оригинални сервоустройства TowerPro MG90S 180 градуса

Необходими винтове:

4x дълги самонарезни винтове

Необходими пластмасови части:

• 1x гръбначен стълб
• 2x малък гръбначен
• 1x ребро отдолу
• 1x ребро отдолу в средата
• 1x рамка за електроника
• 1x Електронна рамка Квадратен щифт
• 4x кръгъл щифт L4
• 4x квадратни клипове
• 4x кръгли клипове
• 1x събрани ханша
• 2x събрани крака

Инструкции за сглобяване:

1. Поставете сглобения ляв крак върху ханша на сглобеното тяло (Уверете се, че сте го поставили правилно)
2. Закрепете на място с 2 кръгли щифта L4
3. Закрепете на място с 2 кръгли скоби
4. Повторете стъпки 1, 2 и 3 за десния крак
5. Прекарайте серво кабелите през отворите на ханша към тялото и ги прекарайте между 2 -те хип серво. Както е показано на видеото Assembley по -горе
6. Поставете рамката за електроника в позиция на тялото (уверете се, че е поставена по правилния начин)
7. Закрепете на място с квадратния щифт за електроника и 2 квадратни скоби
8. Поставете гръбнака в тялото
9. Закрепете на място с 2 квадратни скоби
10. Плъзнете дъното на ребрата над гръбначния стълб
11. Плъзнете малкия прешлен по гръбнака
12. Плъзнете долната част на реброто по средата на гръбначния стълб
13. Плъзнете малкия прешлен по гръбнака
14. Поставете лявото рамо Servo в рамката за електроника
15. Закрепете с 2 дълги самонарезни винта
16. Повторете последните 2 стъпки за серво на дясното рамо
17. Прокарайте 2 раменни серво кабела през същия отвор като всички останали кабели
18. Прекарайте левите сглобени кабели за ръце през левия кабелен канал
19. Повторете последната стъпка за правилно сглобените кабели за ръце.

Стъпка 8: Окабеляване на електрониката

Всички следващи стъпки са изобразени във видеото Assembley по -горе.

Необходими електронни части:

Сглобена електронна платка и държач за батерия

Необходими винтове:

2x дълги самонарезни винтове

Инструкции за сглобяване:

1. Закрепете платката за електроника към рамката за електроника, както е показано във видеото за сглобяване по -горе
2. Поставете държача на батерията в задния слот на робота

Сега е време да си поиграем със спагетите !!!

1. Свържете всички 12 сервомотора към връзките на дънната платка 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 12, както е показано на снимката по -горе (уверете се, че сте ги свързали по правилния начин)
2. Издърпайте излишния кабел към гърба на робота

Стъпка 9: Сглобяване на горната част на BONES

Всички следващи стъпки са изобразени във видеото Assembley по -горе.

Необходими пластмасови части:

• 2x малък гръбначен
• 1x голям гръбначен
• 1x ребро отгоре в средата
• 3x ребро отгоре
• 1x преден череп
• 1x заден череп
• 1x квадратен щифт за череп
• 3x квадратни скоби

Инструкции за сглобяване:

1. Плъзнете ребрата отгоре по средата над гръбначния стълб
2. Плъзнете малкия прешлен по гръбнака
3. Плъзнете върха на ребрата над гръбначния стълб
4. Плъзнете малкия прешлен по гръбнака
5. Плъзнете върха на ребрата над гръбначния стълб
6. Плъзнете големия прешлен по гръбнака
7. Плъзнете върха на ребрата над гръбначния стълб
8. Свържете предния и задния череп заедно с квадратния щифт на черепа
9. Присъединете се към рамката на черепа и електрониката заедно с квадратния щифт за череп
10. Закрепете ребрата към гръбначния стълб с 2 квадратни щипки
11. Закрепете с квадратна скоба за череп

Стъпка 10: Калибриране на ръцете на BONES

Всички следващи стъпки са изобразени във видеото Assembley по -горе.

Необходими са серво клаксони и винтове:

• 6x къси винта за серво рога
• 4x серво рога с една ръка
• 2x серво рога с двойно рамо

Необходими пластмасови части:

• 1x рамо
• 1x рамо (огледало)

Инструкции за сглобяване лява ръка:

1. Включете робота
2. Изчакайте сервомоторите да се преместят в началната си позиция
3. Изключете робота
4. Поставете лявото рамо в позиция 0 градуса
5. Закрепете лявото рамо с двоен клаксон и къс винт
6. Прикрепете ръката към рамото в позиция 0 градуса
7. Сигурна ръка с единичен клаксон и къс винт
8. Поставете предмишницата в позиция 90 градуса
9. Закрепете предмишницата с единичен рог и къс винт

Инструкции за сглобяване дясна ръка:

Продължете по същия начин, както с инструкциите за лявата ръка

Стъпка 11: Изграждането е завършено !

Е, сега, когато приключихме с изграждането на BONES, надявам се да ви е харесал този Instructable и Моля, кажете ми какво мислите.

Втора награда в конкурса за Хелоуин 2019