BONES der humanoide Roboter – Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Frohes Halloween an alle !!!

Um das diesjährige Halloween zu feiern, dachte ich, es wäre eine großartige Idee, einen Roboter zu bauen, der für diesen Anlass geeignet ist.

Ein tanzendes humanoides Skelett !!!

Ich wollte schon immer meinen eigenen humanoiden Roboter entwerfen und bauen, also war dies das perfekte Projekt für mich.

Nachdem ich BORIS the Biped (Link hier) entworfen und gebaut hatte, wurde mir klar, dass seine Beine die perfekte Basis für das Skelett waren, so dass ein paar Minuten später Amputation und eine schnelle Neugestaltung des Oberkörpers BONES the Humanoid geboren wurde

Dies ist das perfekte Projekt für diejenigen, die lernen möchten, wie man Servos programmiert, damit der Roboter jede gewünschte Tanzroutine ausführen kann.

BONES kostet etwas mehr als 150 $, um Batterien und Ladegerät zu bauen, inklusive

BONES ist mit dem 3D-gedruckten Arduino Controller steuerbar (Link hier)

er kann vorwärts, rückwärts, links, rechts, rechter Tritt, linker Tritt, tanzen 1, tanzen 2

oder er kann ohne Controller tanzen

Viel Spaß mit der Bauanleitung !!!

Lieferungen

Um diesen Roboter zu bauen, benötigen Sie:

12x Original Tower Pro MG90S analoges 180-Grad-Servo (Link hier)

Sie können viele Dinge billig aus China kaufen, aber Servos gehören nicht dazu! Nachdem ich viele verschiedene Typen getestet hatte, insbesondere billige gefälschte Towerpro-Servos, fand ich heraus, dass die billigen gefälschten so unzuverlässig sind und oft einen Tag nach der Verwendung kaputt gehen, also entschied ich, dass echte Towerpro-Servos das Beste wären!

1x Sunfounder Wireless Servo Control Board (Link hier)

Sie können kein besseres Prototyping-Board als dieses für die drahtlose Servosteuerung finden. Dieses Board verfügt über einen eingebauten 5V 3A-Leistungswandler und 12 Servo-Eingangspins und Pins für ein drahtloses nrf24L01-Transceiver-Modul und Arduino NANO in einem kompakten, ordentlichen Paket, also machen Sie sich keine Sorgen mehr über unordentliche Kabel!

• 1x Arduino NANO (Link hier)
• 1x NRF24L01 Transceiver-Modul (Link hier) (Sie benötigen dies nicht, wenn Sie den Controller nicht verwenden)
• 2x 18650 3,7V Li-Ionen-Akkus (Link hier)
• 1x 18650 Batteriehalter (Link hier) (diese Batterien geben Ihnen ca. 30 Minuten Laufzeit, bessere geben Ihnen ca. 2 Stunden Laufzeit)
• 1x Li-Ionen-Akkuladegerät (Link hier)

Die gesamte Elektronik kann auch bei Amazon gefunden werden, wenn Sie es sich nicht leisten können, auf die Lieferung zu warten, aber sie wird etwas teurer.

REGLER:

Um diesen Roboter manuell zu steuern, benötigen Sie den 3D-gedruckten Arduino-Controller (Link hier)

Der Roboter kann auch rein autonom sein, so dass die Steuerung nicht zwingend erforderlich ist.

KUNSTSTOFFE:

Die Teile können in PLA oder PETG oder ABS gedruckt werden. !!

Bitte beachten Sie, dass eine 500-g-Spule mehr als genug ist, um 1 Roboter zu drucken !!

3D DRUCKER:

Mindestens erforderliche Bauplattform: L150mm x B150mm x H100mm

Jeder 3D-Drucker wird es tun. Ich habe die Teile persönlich auf dem Creality Ender 3 gedruckt, einem kostengünstigen 3D-Drucker unter 200 $. Die Drucke sind perfekt geworden.

Schritt 1: 3D-Druck der Teile

Jetzt ist es also Zeit zum Drucken…Yeay

Ich habe alle Teile von BONES akribisch für den 3D-Druck entworfen, ohne dass beim Drucken Stützmaterialien oder Flöße erforderlich sind.

Alle Teile stehen auf Pinshape (Link hier) und MyMiniFactory (Link hier) zum Download bereit.

Alle Teile wurden testgedruckt auf dem Creality Ender 3

Material: PETG

Schichthöhe: 0,3 mm

Füllung: 15%

Düsendurchmesser: 0,4 mm

Die Teileliste für BONES ist wie folgt:

1x KÖRPERBODEN

1x KÖRPERMITTE

1x KÖRPER WIRBELSÄULE

6x QUADRATISCHE KÖRPER PINS

1x ELEKTRONIKRAHMEN

1x ELEKTRONIK QUADRATISCHER PIN

1x RIB UNTERSEITE

1x RIB UNTEN MITTE

1x RIB TOP MITTE

3X RIB TOP

4x KLEINE WIRBELSÄULE

1x GROSSER WIRBEL

1x VORDERER SCHÄDEL

1x HINTERER SCHÄDEL

1x SCHÄDEL QUADRATISCHER PIN

1x SCHULTER

1x ARM

1x UNTERARM

1x SCHULTER (SPIEGEL)

1x ARM (SPIEGEL)

1X UNTERARM (SPIEGEL)

4x KREISARMBOLZEN

2x FÜSSE

2x KNÖCHEL

2x BEIN 1

2x BEIN 2

2x KOLBENGEHÄUSE

2x KOLBENGEHÄUSE (Spiegel)

4x KOLBENHALTER

4x KOLBEN

2x HÜFTEN

8x KREISSTIFTE L1

2x KREISSTIFTE L2

2x KREISSTIFTE L3

10x RUNDER PIN L4

13x QUADRATISCHER CLIP

22x KREISCLIP

Jedes Teil kann entweder als Gruppe oder einzeln gedruckt werden.

Für den Gruppendruck müssen Sie nur eine von jeder einzelnen GROUP.stl-Datei drucken, abgesehen von der Group LEG 1.stl-Datei und den GROUP CIRCULAR PIN.stl-Dateien, von denen Sie eine davon auswählen müssen, und Sie haben die kompletter Teilesatz erforderlich.

Befolgen Sie die folgenden Schritte zum Drucken aller STL-Dateien.

1. Beginnen Sie mit dem Drucken der LEG 1.stl-Dateien einzeln, da diese am schwierigsten zu drucken sind.stl-Datei.
2. Drucken Sie die INDIVIDUELLE KREISSTIFTE.5mm L1, INDIVIDUELLE KREISSTIFTE.75mm L1 und INDIVIDUELLE KREISSTIFTE 1mm L1 einmal gedruckt testen Sie die Stifte in den Löchern des BEIN 1.stl, die Sie zuvor gedruckt haben, und wählen Sie diejenige aus, die am engsten sitzt, ohne zu sein fest, um sich nicht durch das Loch schieben zu können Wenn möglich, verwenden Sie das 0,5-mm-Loch, da je enger die Passform ist, desto schneller wird der Roboter gehen.
3. Drucken Sie die Datei GROUP SHOULDERS. STL. Vergessen Sie nicht, sie mit einer 8 mm Krempe mit 2 Schichthöhen zu drucken, um sicherzustellen, dass sie richtig gedruckt wird
4. Fahren Sie mit dem Drucken der restlichen GROUP. STL-Dateien fort

Und da haben wir es ungefähr 2 Tage nach dem Druck, Sie sollten alle Kunststoffteile von BONES haben.

Schritt 2 abgeschlossen!!!

Schritt 2: Arduino installieren

BONES verwendet C-Programmierung, um zu funktionieren.

Um Programme auf BONES hochzuladen, verwenden wir die Arduino IDE zusammen mit einigen anderen Bibliotheken, die in der Arduino IDE installiert werden müssen.

Installieren Sie Arduino IDE auf Ihrem Computer

Arduino-IDE (Link hier)

Um die Bibliotheken in der Arduino IDE zu installieren, müssen Sie mit allen Bibliotheken in den folgenden Links Folgendes tun:

• Klicken Sie auf die untenstehenden Links (Sie gelangen zur GitHub-Seite der Bibliotheken)
• Klicken Sie auf Klonen oder Herunterladen
• Klicken Sie auf ZIP herunterladen (der Download sollte in Ihrem Webbrowser starten)
• Öffnen Sie den heruntergeladenen Bibliotheksordner
• Entpacken Sie den heruntergeladenen Bibliotheksordner
• Kopieren Sie den entpackten Bibliotheksordner
• Fügen Sie den entpackten Bibliotheksordner in den Arduino-Bibliotheksordner ein (C:\Documents\Arduino\libraries)

Bibliotheken:

Varspeedservo-Bibliothek (Link hier)

RF24-Bibliothek (Link hier)

Und da haben wir es, Sie sollten alles bereit sein Um sicherzustellen, dass Sie die Arduino IDE richtig eingerichtet haben, folgen Sie den folgenden Schritten

• Laden Sie unten den gewünschten Arduino-Code herunter (Robot Controller.ino oder Robot Autonomous.ino)
• Öffnen Sie es in der Arduino IDE
• Wählen Sie Werkzeuge:
• Vorstand auswählen:
• Wählen Sie Arduino Nano
• Wählen Sie Werkzeuge:
• Prozessor auswählen:
• Wählen Sie ATmega328p (alter Bootloader)
• Klicken Sie auf die Schaltfläche Verify (Häkchen) in der linken oberen Ecke der Arduino IDE

Wenn alles gut geht, sollten Sie unten eine Meldung erhalten, die besagt, dass das Kompilieren fertig ist.

Und damit haben Sie Schritt 2 abgeschlossen !!!

Schritt 3: BONES programmieren

Jetzt ist es an der Zeit, den Code in BONES's Gehirn, den Arduino Nano, hochzuladen.

• Schließen Sie den Arduino Nano über ein USB-Kabel an Ihren Computer an
• Klicken Sie auf die Schaltfläche zum Hochladen (Pfeil nach rechts)

Wenn alles gut geht, sollten Sie unten eine Nachricht mit der Aufschrift Done Uploading erhalten.

Und das war's für Schritt 3.

Schritt 4: Kalibrieren der Beinservos von BONES

Jetzt ist es also an der Zeit, die Beinservos zu kalibrieren und mit den Teilen von BONES zu verbinden …

Alle folgenden Schritte sind im obigen Assembley-Video dargestellt.

Benötigte elektronische Teile:

• 1x Arduino Nano
• 1x NRF24LO1 Transceiver (nur bei Verwendung von BONES mit Controller)
• 1x Sunfounder Wireless Servo Control Board
• 12x Original TowerPro MG90S 180-Grad-Servos
• 1x Batteriehalter
• 2x 18650 3,7 V Li-Ionen-Akkus

Benötigte Kunststoffteile:

• 4x Kolben
• 4x Kolbenhalter
• 2x Kolbengehäuse
• 2x Kolbengehäuse (Spiegel)
• 2x Hüften
• 1x Körper unten
• 1x Körpermitte
• 4x Körper Vierkantstifte
• 4x Quadratische Clips

Benötigte Schrauben und Servohörner:

• 12x lange selbstkonische Schrauben
• 6x kurze Schrauben für Servohörner
• 4x einarmige Servohörner
• 2x Doppelarm-Servohörner

Montage der Kolben Anleitung:

• Setzen Sie alle 4 Kolben in die 4 Kolbenhalter ein
• Schieben Sie die 4 Kolbengehäuse über die Kolbenhalter, wie im obigen Montagevideo gezeigt
• Positionieren Sie die 4 Kolben so, dass die Kolbenlöcher und die Kolbengehäuselöcher ausgerichtet sind
• Stecken Sie die 4 Servos durch die 4 Löcher des Kolbengehäuses
• Befestigen Sie die 4 Servos mit 2 langen selbstkonischen Schrauben pro Servo an den 4 Kolbengehäusen (nicht zu fest anziehen)

Montage der Hüften und des Körpers Anweisungen:

• Stecken Sie die 2 Servos in das Karosserie-Mittelteil (Achten Sie darauf, sie richtig um die nach außen gerichteten Kabel zu platzieren)
• Befestigen Sie die 2 Servos mit 2 langen selbstkonischen Schrauben pro Servo am Karosseriemittelteil
• Führen Sie die 2 Hüften in das Körperunterteil ein
• Richten Sie das Körperunterteil mit dem Körpermittelteil aus
• Befestigen Sie das Karosserieunterteil mit 6 Karosserievierkantstiften am Karosseriemittelteil (wie im Montagevideo gezeigt)
• Sichern Sie die quadratischen Stifte des Körpers mit 6 quadratischen Clips

Elektronische Anleitung:

• Stecken Sie den Arduino- und NRF24L01-Transceiver (optional) in das Servo Control Board
• Verbinden Sie die Batteriehalterdrähte (Rot mit Plus, Schwarz mit Minus) mit der Servosteuerplatine (Achten Sie darauf, dass die Anschlüsse richtig herum sind)
• Schließen Sie die Servos in beliebiger Reihenfolge an die Anschlüsse 4, 5, 6, 7, 8 und 9 an (Achten Sie auf die richtige Ausrichtung der Anschlüsse)
• Legen Sie die Batterien ein
• Drücken Sie die Taste der Servosteuerplatine in die gedrückte Position
• Stellen Sie den Batteriehalterschalter auf die Position ON
• Das Board sollte aufleuchten und die Servos sollten sich in ihre 90-Grad-Ausgangsposition bewegen

Montage der Servohörner Anleitung:

• Sobald die Servos ihre 90-Grad-Ausgangsposition erreicht haben, setzen Sie die einarmigen Servohörner in einem 90-Grad-Winkel (+- ein paar Grad Versatz ist kein Weltuntergang) in die Kolben ein, wie in der Abbildung gezeigt Montagevideo oben.
• Führen Sie die Doppelarm-Servohörner so in die Hüften ein, dass beide Servoarme in einer Linie sind. Wie im Assembley-Video oben gezeigt
• Befestigen Sie alle Servohörner mit 1 kurzen Schraube pro Servo an den Servos
• Stellen Sie den Schalter des Batteriehalters in die Position OFF
• Trennen Sie die Servos von den Anschlüssen 4, 5, 6, 7, 8 und 9

Und da haben wir es, alle Beinservos sind kalibriert und der Rest des Roboters ist fertig zum Zusammenbauen.

Schritt 5: Zusammenbau der Beine von BONES

Alle folgenden Schritte sind im obigen Assembley-Video dargestellt.

Benötigte Kunststoffteile für das linke Bein:

• 1x Linker Fuß
• 1x Knöchel
• 1x Bein 1
• 1x Bein 2
• 2x montierte Kolben
• 4x Rundstifte L1
• 1x Rundstifte L2
• 1x Rundstifte L3
• 3x Rundstifte L4
• 9x kreisförmige Clips

Anleitung zur Montage des linken Beins:

1. Schieben Sie die 4 Rundstifte L1 durch die Knöchellöcher (wie im Assembley-Video gezeigt)
2. Positionieren Sie einen der montierten Kolben in den Schlitz des linken Fußes und wählen Sie den montierten Kolben aus, bei dem die Servokabel nach hinten zeigen (wie im Assembley-Video gezeigt).
3. Positionieren Sie den Knöchel auf dem Schlitz des linken Fußes und dem Schlitz des montierten Kolbens
4. Schieben Sie 1 Rundstift L2 durch das Knöchel- und Fußgelenk
5. Schieben Sie 1 Rundstift L3 durch das Knöchel- und das montierte Kolbengelenk
6. Schieben Sie 1 Rundstift L4 durch das Gelenk des Fußes und des montierten Kolbens
7. Positionieren Sie das Bein 1 auf den Knöchel- und Rundstiften L1
8. Positionieren Sie das Bein 2 auf den Knöchel- und Rundstiften L1
9. Positionieren Sie einen der montierten Kolben zwischen Bein 1 und Bein 2 und wählen Sie den aus, bei dem das Servokabel nach außen zeigt (wie im Montagevideo gezeigt).
10. Schieben Sie 1 Rundstift L4 durch Bein 1 und den montierten Kolben
11. Schieben Sie 1 Rundstift L4 durch Bein 2 und den montierten Kolben
12. Sichern Sie alle Rundstifte mit Rundklammern

Benötigte Kunststoffteile für das rechte Bein:

• 1x Rechter Fuß
• 1x Knöchel
• 1x Bein 1
• 1x Bein 2
• 2x montierte Kolben (Spiegel)
• 4x Rundstifte L1
• 1x Rundstifte L2
• 1x Rundstifte L3
• 3x Rundstifte L4
• 9x kreisförmige Clips

Montageanleitung für das rechte Bein:

Gehen Sie genauso vor wie in der Anleitung zur Montage des linken Beins.

Schritt 6: Die Arme von BONES zusammenbauen

Alle folgenden Schritte sind im obigen Assembley-Video dargestellt.

Benötigte elektronische Teile:

4x Original TowerPro MG90S 180-Grad-Servos

Benötigte Schrauben:

4x Lange selbstkonische Schrauben

Benötigte Kunststoffteile für den linken Arm:

• 1x Arm
• 1x Unterarm
• 2x Rundarmstifte

Anweisungen zur Montage des linken Arms:

1. Stecken Sie den kreisförmigen Armstift in das Loch im Unterarm
2. Stecken Sie den kreisförmigen Armstift in das Loch im Arm
3. Setzen Sie den Servo in den Arm ein, wie im obigen Assembley-Video gezeigt
4. Befestigen Sie das Servo mit 2 langen selbstschneidenden Schrauben am Arm
5. Setzen Sie den Servo in den Unterarm ein
6. Verbinden Sie Arm und Unterarm wie im obigen Assembley-Video gezeigt

Benötigte Kunststoffteile für den rechten Arm:

• 1x Arm (Spiegel)
• 1x Unterarm (Spiegel)
• 2x Rundarmstifte

Montageanleitung für den rechten Arm:

Gehen Sie genauso vor wie bei der Montage des linken Arms

Schritt 7: Zusammenbau des Unterkörpers von BONES

Alle folgenden Schritte sind im obigen Assembley-Video dargestellt.

Benötigte elektronische Teile:

2x Original TowerPro MG90S 180-Grad-Servos

Benötigte Schrauben:

4x lange selbstschneidende Schrauben

Benötigte Kunststoffteile:

• 1x Wirbelsäule
• 2x kleiner Wirbel
• 1x Rippenboden
• 1x Rippe unten Mitte
• 1x Elektronikrahmen
• 1x Elektronikrahmen quadratischer Stift
• 4x Rundstift L4
• 4x Quadratische Clips
• 4x kreisförmige Clips
• 1x montierte Hüften
• 2x montierte Beine

Montageanleitung:

1. Positionieren Sie das zusammengebaute linke Bein auf den Hüften des zusammengebauten Körpers (Achten Sie darauf, sie richtig herum zu legen)
2. Mit 2 Rundstiften L4. fixieren
3. Mit 2 runden Clips befestigen
4. Wiederholen Sie die Schritte 1, 2 und 3 für das rechte Bein
5. Führen Sie die Servokabel durch die Löcher der Hüften in den Körper und führen Sie sie zwischen den 2 Hüftservos. Wie oben im Assembley-Video gezeigt
6. Setzen Sie den Elektronikrahmen ein, um ihn auf der Karosserie zu positionieren (stellen Sie sicher, dass Sie ihn richtig herum platzieren)
7. Sichern Sie es mit dem quadratischen Elektronikstift und 2 quadratischen Clips
8. Setzen Sie die Wirbelsäule in den Körper ein
9. Fixieren mit 2 quadratischen Clips
10. Schieben Sie den Rippenboden über die Wirbelsäule
11. Schieben Sie den kleinen Wirbel über die Wirbelsäule
12. Schieben Sie die Rippe unten mittig über die Wirbelsäule
13. Schieben Sie den kleinen Wirbel über die Wirbelsäule
14. Setzen Sie den linken Schulter-Servo in den Elektronikrahmen ein
15. Mit 2 langen selbstschneidenden Schrauben befestigen
16. Wiederholen Sie die letzten 2 Schritte für das rechte Schulterservo
17. Führen Sie die 2 Schulterservoskabel durch das gleiche Loch wie alle anderen Kabel
18. Führen Sie die linken montierten Armkabel durch die linke Kabeldurchführung
19. Wiederholen Sie den letzten Schritt für die richtigen montierten Armkabel.

Schritt 8: Verdrahtung der Elektronik

Alle folgenden Schritte sind im obigen Assembley-Video dargestellt.

Benötigte elektronische Teile:

Zusammengebaute Elektronikplatine und Batteriehalter

Benötigte Schrauben:

2x Lange selbstkonische Schrauben

Montageanleitung:

1. Befestigen Sie die Elektronikplatine am Elektronikrahmen, wie im obigen Montagevideo gezeigt
2. Setzen Sie den Batteriehalter in den hinteren Steckplatz des Roboters ein

Jetzt ist es Zeit, mit den Spaghetti zu spielen!!!

1. Schließen Sie alle 12 Servos an die Mainboard-Anschlüsse 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 und 12 wie im Bild oben gezeigt an (achten Sie darauf, dass Sie sie richtig herum anschließen)
2. Ziehen Sie das überschüssige Kabel zur Rückseite des Roboters

Schritt 9: Zusammenbau des Oberkörpers von BONES

Alle folgenden Schritte sind im obigen Assembley-Video dargestellt.

Benötigte Kunststoffteile:

• 2x kleiner Wirbel
• 1x großer Wirbel
• 1x Rippe oben Mitte
• 3x Rippenoberteil
• 1x Frontschädel
• 1x hinterer Schädel
• 1x quadratischer Totenkopf-Pin
• 3x quadratische Clips

Montageanleitung:

1. Schieben Sie die Rippe oben mittig über die Wirbelsäule
2. Schieben Sie den kleinen Wirbel über die Wirbelsäule
3. Schieben Sie das Rib Top über die Wirbelsäule
4. Schieben Sie den kleinen Wirbel über die Wirbelsäule
5. Schieben Sie das Rib Top über die Wirbelsäule
6. Schieben Sie den großen Wirbel über die Wirbelsäule
7. Schieben Sie das Rib Top über die Wirbelsäule
8. Verbinden Sie den vorderen und hinteren Schädel mit dem quadratischen Schädelstift
9. Verbinden Sie den Skull and Electronics Rahmen mit dem Square Skull Pin
10. Rippen mit 2 quadratischen Clips an der Wirbelsäule befestigen
11. Mit Skull Square Clip sichern

Schritt 10: Kalibrieren der Arme von BONES

Alle folgenden Schritte sind im obigen Assembley-Video dargestellt.

Benötigte Servohörner und Schrauben:

• 6x kurze Schrauben für Servohörner
• 4x einarmige Servohörner
• 2x Doppelarm-Servohörner

Benötigte Kunststoffteile:

• 1x Schulter
• 1x Schulter (Spiegel)

Montageanleitung Linker Arm:

1. Schalten Sie den Roboter ein
2. Warten Sie, bis sich die Servos in ihre Ausgangsposition bewegen
3. Schalten Sie den Roboter aus
4. Positionieren Sie die linke Schulter in der 0-Grad-Position
5. Linke Schulter mit Doppelhorn und kurzer Schraube sichern
6. Befestigen Sie den Arm in der 0-Grad-Position an der Schulter
7. Sicherer Arm mit Einzelhorn und kurzer Schraube
8. Platzieren Sie den Unterarm in einer 90-Grad-Position
9. Sicherer Unterarm mit Einzelhorn und kurzer Schraube

Montageanleitung rechter Arm:

Gehen Sie genauso vor wie bei der Anleitung für den linken Arm

Schritt 11: Build abgeschlossen !

Nun, da wir mit dem Bau von KNOCHEN fertig sind, hoffe ich, dass Sie dieses Instructable genossen haben und bitte lassen Sie mich wissen, was Sie denken.

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