Hur man gör en OAWR (Obstacle Avoiding Walking Robot): 7 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Denna instruktionsbok visar hur man gör en liten gångrobot som undviker hinder (ungefär som många kommersiellt tillgängliga alternativ). Men vad är det roliga med att köpa en leksak när du istället kan börja med en motor, ett plastark och en hög med bultar och fortsätta bygga din egen. Jag hoppas att du delar denna attityd och njut. uppdatering-kommer snart, härliga färdigförpackade kit från oomlout Funktioner:-Inga svåra att skaffa delar (inga omkopplare, reläer eller IC: er (allt utom motorn finns på Home Depot).-Ingen lödning.-Har en Mechano för vuxna -upplevelser.-Val av alternativ för att klippa ut bitar (rullsåg och borr, tillgång till en laserskärare, köp online från Ponoko). En snabb video av den färdiga produkten som går genom ramen:

(En längre video av den som navigerar mellan hinder finns i steg 7) Anmärkningar: (Om du vill ha någon av filerna i ett redigerbart format kan de hittas på en parallell instruerbar här) (kommer snart, en instruktionsbok om hur använd en mikrokontroller (Arduino) för att styra roboten) (Jag har använt metriska enheter och komponenter i denna instruktionsbok. Men de som är mer insatta i kejserliga enheter förtvivlar inte, att byta ut den metriska komponenten mot sin närmaste kejserliga motsvarighet borde fungera (även om jag har ännu för att testa detta)).

Steg 1: Delar och verktyg

Alla delar, med undantag för motorn, finns på alla Home Depot. Motorn kan beställas från ett antal onlinebutiker för cirka $ 10. (Det finns också en pdf-version av reservdelslistan som bifogas detta steg '21-(OAWR) -Parts List.pdf ') Reservdelar: Muttrar och bultar: (~ $ 10)

• 3 mm x 15 mm bult (x20)
• 3 mm x 20 mm bult (x2)
• 3 mm x 30 mm bult (x9)
• 3 mm bricka (x48)
• 3 mm mutter (x45)
• 4 mm mutter (x26)
• 5 mm bricka (12 mm OD) (x2)

Elektrisk:

• Olika färger av elektrisk tråd (~ $ 5)
• Crimp Wire Terminaler (röd 5mm ring) (x18) (~ $ 2)
• 2 AA -batterilåda (x2) (~ $ 2)
• Motor (Tamiya dubbelmotorväxellåda (#70097) (tillgänglig från många onlinekällor) (på froogle) (tillverkarens webbplats) (sparkfun) (~ $ 10)
• Vevset (Tamiya 3 mm diameter axelsats) etamiya) (<$ 10)

Diverse:

• Akryl (150 mm x 300 mm x 3 mm tjock) (~ $ 6)
• Whisker Wire (260 mm x 1,6 mm) (eller två stora gem) (~ $ 1)
• Resårband

Verktygslista: Obligatorisk:

• Skrivare
• 5.5 mm skiftnyckel (x2)
• Skruvmejsel
• Tång
• Crimp Terminal Crimpers
• Lim pistol

Ytterligare verktyg beroende på val av inköp av akryldelar Alternativ 1 (rullsåg och borr)

• Lim stift
• Rullsåg
• Borra
• Borrbitar (3,2 mm, 12,5 mm, 16 mm)

(Jag tänkte använda det här alternativet men jag fick en gratis fraktkupong från Ponoko så istället fick jag klippa mina bitar med laser) Alternativ 2 (Ponoko)

Ett Ponoko -konto

(alternativ som jag använde) Alternativ 3 (Tillgång till en laserskärare)

Tillgång till en laserskärare

Steg 2: Skärbitar

Välj vilka steg du vill följa baserat på det skäralternativ du har valt. Alternativ 1 (rullsåg och borr)

• Ladda ner och skriv ut pdf-mönstret (välj den fil som motsvarar din pappersstorlek) -A4-format papper ('31A- (OAWR) -Rullsågmönster (A4).pdf') -Papper i större storlek ('31B- (OAWR)- Scrollsaw Pattern (Letter).pdf ') (det är viktigt att inte skala ritningen under utskrift)
• Mät linjalen på utskriften mot en linjal du litar på, om de inte matchar mönstret har skalats och du måste titta på skrivarinställningarna innan du skriver ut igen. Om de matchar, framåt.
• Limma mönstret på akrylarket.
• Borrhål
• Klipp ut bitar med en rullsåg

Alternativ 2 (Online Digital Manufacturing; Ponoko) (det här alternativet använde jag)

• Skaffa ett Ponoko -konto (Ponoko)
• Beställ bitarna här. (de är prissatta till anskaffningsvärde ($ 11,47 Skärkostnad + $ 8,28 materialkostnad = $ 19,75 + Frakt (en varning Ponoko skickar för närvarande endast från Nya Zeeland så frakten är ganska dyr))

Alternativ 3 (Tillgång till en laserskärare)

• Ladda ner det laserskärare optimerade mönstret (bitar placeras sida vid sida och dubblerade linjer tas bort)-('32- (OAWR) -Laser Cutter Outline.eps') (.eps format)
• Klipp filen på din laserskärare.

Steg 3: Whiskers

Det sista steget innan vi börjar sätta ihop allt.

Att böja morrhåren är ganska enkelt. Använd tång och en längd på 130 mm på 1,6 mm (faktiskt kommer ett stort gem att också fungera) med hjälp av mönstret i bifogad PDF ('41-(OAWR) -Whisker Bending Guide.pdf '). (Obs! När jag först konstruerade denna robot experimenterade jag med många olika former av morrhår. Mönstret nedan är det som jag tyckte fungerade bäst, men det är ganska intressant att experimentera med olika former. Jag blev förvånad över hur små förändringar drastiskt kan förändras drastiskt robotens navigationsbeteende)

Steg 4: Montering

Jag försökte få ihop alla bitarna så rakt fram som möjligt. För detta ändamål har jag inkluderat en monteringsguide i Lego-stil ('51-(OAWR) -Assemble Guide.pdf '). Ett steg innan du börjar:

montera motorväxellådan (jag använde 58: 1 -förhållandet med utgående axel som lämnar hålet 'A' men batterilivslängden på denna inställning är inte bra, monteringshål har inkluderats för att möjliggöra användning av 203: 1 -förhållandet med utgående axel som går ut vid hål 'C'. Om du föredrar en långsammare version med längre livslängd)

Ett steg efter att du är klar:

lägg till skor på fötterna på din robot (de rundade akrylfötterna håller inte bra i ytorna). Jag applicerade en pärla av varmt lim på botten av varje ben och prestandan förbättrades kraftigt. (Men om du har tillgång till sex löparskor i miniatyrstorlek skulle det vara ett mycket bättre alternativ)

(För att inspirera dig att montera din här är en "video" av hur jag monterade min på cirka trettio sekunder:))

Steg 5: Kabeldragning

Med de stora bitarna tillsammans och det börjar se vackert ut, är det dags att lägga till kopparvenerna som ger det liv. En första titt på kopplingsschemat ('61-(OAWR) -Wiring Diagram.pdf ') kan vara skrämmande, men om du tacklar varje tråd individuellt är det ganska rakt fram. Om du också undrar hur roboten fungerar, se den andra bilden nedan som visar den i vart och ett av dess fyra driftslägen.

• Varje trådände som ansluter till en anslutningspunkt bör ha en krymptrådsanslutning (röd 4 mm ring) fäst på den (det finns 18 av dessa punkter).
• Den sprängskiss som är länkad till varje anslutningspunkt illustrerar om tråden är avsedd att fästas ovanför eller under akrylarket.
• Varje anslutningspunkt som inte redan har en bult i använder en 3 mm x 15 mm bult och en matchande 3 mm mutter.
• Mest av allt oroa dig inte, nästa steg är fullt ägnat åt felsökning, så ta en tur och om det inte fungerar som det ska är chansen att du hittar ditt svar där.

En uppmuntran:

Du kan göra det

Steg 6: Felsökning

Om du har kommit så här långt och din robot går och undviker hinder kan du hoppa över detta steg. Men om det inte riktigt fungerar eller inte alls fungerar förhoppningsvis kommer du att kunna hitta lösningen på ditt problem här. (Om du har ett problem som inte åtgärdas, skriv det i kommentarerna så ska jag försöka hjälpa (eller om du har ett problem som åtgärdas här och har ett bättre sätt att hantera det, kommentera det också)) (jag är rädd att jag inte har kommit på hur man gör tabeller på Instructables så det här avsnittet kommer att formuleras) Problem Orsak 1 Lösning 1 Orsak 2 Lösning 2 Felsökningslista: Vänster ben går bakåt när de ska gå framåt. Den vänstra motorn är ansluten bakåt. Vänd kablarna från den vänstra motorn ansluten till anslutningspunkten 'G' och anslutningspunkten 'H' (dvs. GH & HG). Höger ben går bakåt när de ska gå framåt. ' Höger motor är ansluten bakåt '.' Vänd kablarna från den högra motorn som är ansluten till anslutningspunkten 'H' och anslutningspunkten 'J' (dvs. HJ & JH). När whisker trycks in fortsätter det relevanta benet att gå framåt. Det omvända batteriet är anslutet bakåt. Byt ledningar från den bakre batterihållaren som är ansluten till anslutningspunkten 'A' och anslutningspunkten 'I' (dvs. AI & IA). Det elastiska bandet är för hårt och låter inte omkopplararmen svänga. Använd ett större eller mindre kraftfullt elastiskt band. Bulten som håller omkopplararmen på plats är för hårt. Lossa bulten som håller omkopplararmen. I avstängt läge när benen trycks ned börjar benen gå. Detta är tyvärr en brist i kabeldesignen. Om du vill åtgärda detta, lägg till en strömbrytare på en eller båda batterilådorna eller ta bort batterierna när de inte används. Efter att ha träffat ett hinder fortsätter ena sidan att gå bakåt efter att hindret har rensats. Elastikbandet är inte tillräckligt kraftfullt för att återställa omkopplararmen till sitt framåtläge. Använd ett starkare elastiskt band Bulten som håller omkopplararmen på plats är för hårt. Lossa bulten som håller omkopplararmen. Batterierna är i men roboten rör sig inte. Brickan kommer inte i kontakt med den drivna bulten. Eftersom 5 mm brickan har ett hål större än den 3 mm bult som vi använder, måste du centrera den och sedan dra åt skruven för att hålla den på plats. Om den trycks bort från mitten kan akrylomkopplingsarmen komma i kontakt med bulten på plats. För att åtgärda detta, lossa morrhårskruven och centrera 5 mm brickan igen. Motorer drivs av båda batteripacken samtidigt vilket resulterar i en nettospänning. Brickorna på brytararmen är för stora, leta efter brickor som verkar lite mindre eller böj kontaktbultarna lite utåt. Det är för mycket friktion i armlänkarna som gör att motorn stannar. Lossa några av de hårdare bultarna som håller dina ben och skjut armarna på plats.

Steg 7: Avslutad

Grattis Jag hoppas att du har nått denna punkt utan för mycket frustration och att du är nöjd med resultatet. Om du har några tips eller förslag på hur designen eller Instructable kan förbättras skulle jag gärna höra dem. Om du är klar skulle det också vara trevligt om du kan lägga till ett foto i kommentarsfältet eller kanske skicka ett till mig så att det kan läggas till i detta skede. En video av den färdiga OAWR i aktion:

(Ett par problem återstår att lösa när benen synkroniseras på ett visst sätt, de trycker mot varandra och nästan stoppar roboten (det var vad jag nådde in för att fixa), och det är fortfarande inte hörnsäkert men jag är jobbar på det)