Einen OAWR (Obstacle Avoiding Walking Robot) erstellen – wikiHow

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:22

Dieses Instructable zeigt, wie man einen kleinen Laufroboter macht, der Hindernisse vermeidet (ähnlich wie viele handelsübliche Optionen). Aber was macht der Spaß beim Kauf eines Spielzeugs, wenn Sie stattdessen mit einem Motor, einer Plastikplatte und einem Haufen Schrauben beginnen und Ihr eigenes bauen können. Nun, ich hoffe, Sie teilen diese Einstellung und genießen Sie es. Update - bald erhältlich, schöne vorgefertigte Kits von oomloutFeatures: --Keine schwer zu beschaffenden Teile (keine Schalter, Relais oder ICs (alles außer dem Motor ist bei Home Depot erhältlich). --Kein Löten. --Hat einen Mechano für Erwachsene -ups fühlen.--Auswahl an Optionen zum Ausschneiden von Teilen (Rollensäge & Bohrer, Zugang zu einem Laserschneider, Online-Kauf bei Ponoko). Ein kurzes Video des fertigen Produkts, das durch den Rahmen geht:

(Ein längeres Video davon, wie es zwischen Hindernissen navigiert, finden Sie in Schritt 7) Hinweise: (Wenn Sie eine der Dateien in einem bearbeitbaren Format möchten, können sie hier auf einem parallelen Instructable gefunden werden) (In Kürze erhältlich, ein Instructable zur Vorgehensweise Verwenden Sie einen Mikrocontroller (Arduino), um den Roboter zu steuern) (Ich habe metrische Einheiten und Komponenten in diesem Instructable verwendet. Diejenigen, die mit imperialen Einheiten vertrauter sind, verzweifeln jedoch nicht, das Ersetzen der metrischen Komponente durch ihr nächstgelegenes imperiales Gegenstück sollte funktionieren (obwohl ich es noch getan habe) um dies zu testen)).

Schritt 1: Teile & Werkzeuge

Alle Teile, mit Ausnahme des Motors, sind in jedem Home Depot erhältlich. Der Motor kann in einer Reihe von Online-Shops für ca. 10 US-Dollar bestellt werden. (Es gibt auch eine PDF-Version der Teileliste, die diesem Schritt '21-(OAWR)-Teileliste.pdf' beigefügt ist) Teileliste: Muttern und Schrauben: (~$10)

• 3mm x 15mm Bolzen (x20)
• 3 mm x 20 mm Bolzen (x2)
• 3mm x 30mm Bolzen (x9)
• 3mm Unterlegscheibe (x48)
• 3mm Mutter (x45)
• 4mm Mutter (x26)
• 5mm Unterlegscheibe (12mm AD) (x2)

Elektrisch:

• Verschiedene Farben des Elektrokabels (~ $ 5)
• Crimpdrahtklemmen (roter 5mm Ring) (x18) (~$2)
• 2 AA-Batteriekasten (x2) (~ $ 2)
• Motor (Tamiya Doppelmotorgetriebe (#70097) (von vielen Online-Quellen erhältlich) (auf froogle) (Herstellerseite) (Sparkfun) (~$10)
• Kurbelsatz (Tamiya 3 mm Durchmesser Wellensatz) etamiya) (<$10)

Sonstig:

• Acryl (150 mm x 300 mm x 3 mm dick) (~ $ 6)
• Schnurrhaardraht (260 mm x 1,6 mm) (oder zwei große Büroklammern) (~ $ 1)
• Gummiband

Werkzeugliste:Erforderlich:

• Drucker
• 5,5 mm Schraubenschlüssel (x2)
• Schraubenzieher
• Zange
• Crimp-Terminal-Crimpzangen
• Heißklebepistole

Zusätzliche Werkzeuge je nach Wahl der Beschaffung von Acrylteilen Option 1 (Rollensäge und Bohrer)

• Klebestift
• Laubsäge
• Bohren
• Bohrer (3,2 mm, 12,5 mm, 16 mm)

(Ich wollte diese Option verwenden, aber ich habe mir einen kostenlosen Versandgutschein von Ponoko geschnappt, also ließ ich meine Stücke stattdessen laserschneiden) Option 2 (Ponoko)

Ein Ponoko-Konto

(Option, die ich verwendet habe)Option 3 (Zugang zu einem Laserschneider)

Zugang zu einem Laserschneider

Schritt 2: Stücke schneiden

Bitte wählen Sie die zu befolgenden Schritte basierend auf der von Ihnen gewählten Schneidoption. Option 1 (Rollsäge und Bohrer)

• Laden Sie das pdf-Muster herunter und drucken Sie es aus (bitte wählen Sie die Datei, die Ihrem Papierformat entspricht) -Papier im Format A4 ('31A-(OAWR)-Scrollsaw Pattern(A4).pdf') -Papier im Letter-Format ('31B-(OAWR)- Scrollsaw Pattern (Letter).pdf') (es ist wichtig, die Zeichnung beim Drucken nicht zu skalieren)
• Messen Sie das Lineal auf dem Ausdruck mit einem Lineal Ihres Vertrauens, wenn es nicht mit dem skalierten Muster übereinstimmt und Sie Ihre Druckereinstellungen vor dem erneuten Drucken überprüfen müssen. Wenn sie übereinstimmen, weiter.
• Kleben Sie das Muster auf die Acrylplatte.
• Löcher bohren
• Teile mit einer Dekupiersäge ausschneiden

Option 2 (Online Digital Manufacturing; Ponoko) (diese Option habe ich verwendet)

• Holen Sie sich ein Ponoko-Konto (Ponoko)
• Bestellen Sie die Stücke hier. (Sie werden zum Selbstkostenpreis berechnet (11,47 USD Schnittkosten + 8,28 USD Materialkosten = 19,75 USD + Versand (eine Warnung, dass Ponoko derzeit nur aus Neuseeland versendet, daher ist der Versand ziemlich teuer))

Option 3 (Zugang zu einem Laserschneider)

• Laden Sie das für den Laserschneider optimierte Muster herunter (Teile werden nebeneinander platziert und doppelte Linien entfernt) -('32-(OAWR)-Laser Cutter Outline.eps') (.eps-Format)
• Schneiden Sie die Datei auf Ihrem Laserschneider.

Schritt 3: Schnurrhaare

Der letzte Schritt, bevor wir alles zusammensetzen.

Das Biegen der Schnurrhaare ist recht einfach. Verwenden Sie eine Zange und einen 130 mm langen 1,6 mm langen Draht (eigentlich funktioniert auch eine große Büroklammer) und verwenden Sie das Muster im beigefügten PDF ('41-(OAWR)-Whisker Bending Guide.pdf'). (Anmerkung: Während ich diesen Roboter anfangs entwarf, experimentierte ich mit vielen verschiedenen Formen von Schnurrhaaren. Das Muster unten funktioniert am besten, aber es ist ziemlich interessant, mit verschiedenen Formen zu experimentieren. Ich war überrascht, wie sich selbst kleine Änderungen drastisch ändern können das Navigationsverhalten des Roboters)

Schritt 4: Zusammenbauen

Ich habe versucht, den Zusammenbau aller Teile so einfach wie möglich zu gestalten. Zu diesem Zweck habe ich eine Montageanleitung im Lego-Stil ('51-(OAWR)-Assembly Guide.pdf') beigefügt. Ein Schritt, bevor Sie beginnen:

Montieren Sie das Motorgetriebe (ich habe das Verhältnis 58: 1 verwendet, wobei die Abtriebswelle an Loch 'A' austritt, jedoch ist die Batterielebensdauer bei dieser Einstellung nicht groß Loch 'C'. Wenn Sie eine langsamere, länger lebende Version bevorzugen)

Ein Schritt nach Abschluss:

Fügen Sie Schuhe zu den Füßen Ihres Roboters hinzu (die abgerundeten Acrylfüße greifen nicht gut auf Oberflächen). Ich trug eine Perle Heißkleber auf die Unterkante jedes Beins auf und die Leistung wurde stark verbessert. (Aber wenn Sie Zugang zu sechs Laufschuhen in Miniaturgröße haben, wäre dies eine viel bessere Option)

(Um dich zu inspirieren, deins hier zusammenzubauen, ist ein 'Video' von mir, wie ich meins in etwa dreißig Sekunden zusammenbaue:))

Schritt 5: Verkabelung

Mit den großen Stücken alle zusammen und es beginnt hübsch auszusehen, ist es an der Zeit, die Kupferadern hinzuzufügen, die ihm Leben verleihen. Ein erster Blick auf den Schaltplan ('61-(OAWR)-Wiring Diagram.pdf') kann beängstigend sein, aber wenn Sie jeden Draht einzeln angehen, ist es ziemlich einfach. Auch wenn Sie sich fragen, wie der Roboter funktioniert, sehen Sie sich bitte das zweite Bild unten an, das ihn in jedem seiner vier Betriebszustände zeigt. Vier Hinweise, um Ihnen zu helfen:

• An jedem Drahtende, das an einen Anschlusspunkt angeschlossen wird, sollte ein Crimp-Kabelschuh (roter 4-mm-Ring) angebracht sein (es gibt 18 dieser Punkte).
• Die mit jedem Anschlusspunkt verknüpfte Explosionsansicht zeigt, ob der Draht über oder unter der Acrylglasplatte befestigt werden soll.
• Jeder Verbindungspunkt, der noch keine Schraube enthält, verwendet eine 3 mm x 15 mm Schraube und eine passende 3 mm Mutter.
• Machen Sie sich vor allem keine Sorgen, der nächste Schritt ist ganz der Fehlersuche gewidmet, also probieren Sie es aus und wenn es nicht richtig funktioniert, finden Sie dort wahrscheinlich Ihre Antwort.

Ein Hinweis zur Ermutigung:

Du kannst es schaffen

Schritt 6: Fehlerbehebung

Wenn Sie es bis hierher geschafft haben und Ihr Roboter läuft und Hindernissen ausweicht, können Sie diesen Schritt überspringen. Wenn es jedoch nicht ganz oder gar nicht funktioniert, finden Sie hier hoffentlich die Lösung für Ihr Problem. oder wenn Sie ein Problem haben, das hier angesprochen wird und eine bessere Möglichkeit haben, damit umzugehen, kommentieren Sie bitte auch)) (Ich fürchte, ich habe nicht herausgefunden, wie man Tabellen auf Instructables macht, damit dieser Abschnitt formatiert wird) Problem Ursache 1 Lösung 1 Ursache 2 Lösung 2 Fehlerbehebungsliste: Linke Beine gehen rückwärts, wenn sie vorwärts gehen sollten. Der linke Motor ist verkehrt herum angeschlossen. Vertauschen Sie die Kabel vom linken Motor, der mit dem Anschlusspunkt „G“und dem Anschlusspunkt „H“verbunden ist (dh GH & HG). Rechte Beine laufen rückwärts, wenn sie vorwärts gehen sollten. Der rechte Motor ist verkehrt herum angeschlossen.' Vertauschen Sie die Kabel vom rechten Motor, der mit dem Anschlusspunkt „H“und dem Anschlusspunkt „J“verbunden ist (dh HJ & JH). Wenn der Schnurrbart gedrückt wird, geht das entsprechende Bein weiter vorwärts. Die Reverse Battery ist verkehrt herum verdrahtet. Vertauschen Sie die Drähte des Reverse-Batteriehalters, der mit dem Anschlusspunkt „A“und dem Anschlusspunkt „I“verbunden ist (dh AI & IA). Das Gummiband ist zu eng und lässt den Schaltarm nicht schwingen. Verwenden Sie ein größeres oder weniger starkes Gummiband. Die Schraube, die den Schaltarm hält, ist zu fest. Lösen Sie die Schraube, die den Schaltarm hält. Wenn im ausgeschalteten Zustand ein Schnurrhaar gedrückt wird, beginnen die Beine zu laufen. Dies ist leider ein Fehler in der Verkabelung. Wenn Sie dies beheben möchten, fügen Sie einen Schalter an einem oder beiden Batteriekästen hinzu oder entfernen Sie die Batterien, wenn sie nicht verwendet werden. Nach dem Auftreffen auf ein Hindernis läuft eine Seite rückwärts weiter, nachdem das Hindernis überwunden wurde. Das Gummiband ist nicht stark genug, um den Schaltarm in seine vordere Position zurückzubringen. Verwenden Sie ein stärkeres Gummiband. Die Schraube, mit der der Schaltarm befestigt ist, ist zu fest. Lösen Sie die Schraube, die den Schaltarm hält. Batterien sind eingelegt, aber der Roboter bewegt sich nicht. Unterlegscheibe hat keinen Kontakt mit der angetriebenen Schraube. Da die 5-mm-Unterlegscheibe ein größeres Loch als die von uns verwendete 3-mm-Schraube hat, müssen Sie sie zentrieren und dann die Schraube festziehen, um sie in Position zu halten. Wenn er aus der Mitte geschoben wird, kann der Acrylschalterarm den Bolzen an seiner Stelle berühren. Um dies zu beheben, lösen Sie die Whisker-Schraube und zentrieren Sie die 5-mm-Unterlegscheibe neu. Die Motoren werden von beiden Batteriepacks gleichzeitig mit Strom versorgt, was zu einer Nettospannung von Null führt. Die Unterlegscheiben am Schaltarm sind zu groß, suchen Sie nach Unterlegscheiben, die etwas kleiner erscheinen oder biegen Sie die Kontaktbolzen etwas nach außen. Es gibt zu viel Reibung in den Armverbindungen, wodurch der Motor abgewürgt wird. Lösen Sie einige der festeren Schrauben, die Ihre Beine halten, und drücken Sie die Arme in Position.

Schritt 7: Fertig

GratulationIch hoffe, Sie haben diesen Punkt ohne allzu große Frustration erreicht und sind mit den Ergebnissen zufrieden. Wenn Sie Tipps oder Vorschläge haben, wie das Design oder Instructable verbessert werden könnte, würde ich sie gerne hören. Auch wenn Sie fertig sind, wäre es schön, wenn Sie dem Kommentarbereich ein Foto hinzufügen oder mir eines senden könnten, damit es dieser Phase hinzugefügt werden kann. Ein Video des fertigen OAWR in Aktion:

(Ein paar Probleme müssen noch gelöst werden, wenn die Beine auf eine bestimmte Weise synchronisiert werden, sie gegeneinander drücken und den Roboter fast stoppen (das war es, was ich zu beheben habe), und es ist immer noch nicht eckensicher, aber ich bin arbeiten daran)