BONES de humanoïde robot - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Fijne Halloween allemaal!!!

Om dit jaar Halloween te vieren, dacht ik dat het een geweldig idee zou zijn om een robot te bouwen die geschikt is voor de gelegenheid.

Een dansend humanoïde skelet!!!

Ik heb altijd al mijn eigen humanoïde robot willen ontwerpen en bouwen, dus dit was het perfecte project voor mij.

Na het ontwerpen en bouwen van BORIS de tweevoeter (link hier) realiseerde ik me dat zijn benen de perfecte basis waren voor het skelet, dus een paar minuten amputatie later en een snel herontwerp van het bovenlichaam, werd BONES de mensachtige geboren

Dit is het perfecte project voor diegenen die geïnteresseerd zijn in het leren programmeren van servo's om de robot elke dansroutine te laten uitvoeren die je maar wilt.

BONES kost iets meer dan $ 150 om batterijen en oplader inbegrepen te bouwen

BONES is bestuurbaar met de 3D-geprinte Arduino Controller (link hier)

hij kan vooruit, achteruit, links, rechts, rechts trappen, links trappen, dansen 1, dansen 2

of hij kan een dans uitvoeren zonder de Controller

Geniet van de bouwinstructies!!!

Benodigdheden

Om deze robot te bouwen heb je nodig:

12x Genuine Tower Pro MG90S analoge 180 graden servo (link hier)

Je kunt voor veel dingen goedkoop uit China gaan, maar servo's zijn daar niet een van! Na het testen van veel verschillende soorten, met name goedkope nagemaakte towerpro-servo's, kwam ik erachter dat de goedkope nagemaakte servo's zo onbetrouwbaar zijn en vaak een dag na gebruik kapot gaan, dus besloot ik dat echte towerpro-servo's de beste zouden zijn!

1x Sunfounder draadloze servobesturingskaart (link hier)

Je kunt geen beter prototypebord vinden dan dit voor draadloze servobesturing. Dit bord heeft een ingebouwde 5V 3A-stroomomvormer en 12 servo-ingangspinnen en pinnen voor een draadloze nrf24L01-transceivermodule en Arduino NANO, allemaal in een compact, netjes pakket, dus maak je geen zorgen meer over rommelige kabels overal!

• 1x Arduino NANO (link hier)
• 1x NRF24L01 Transceiver Module (link hier) (Je hebt dit niet nodig als je de controller niet gebruikt)
• 2x 18650 3.7V Li-ion batterijen (link hier)
• 1x 18650 Batterijhouder (link hier) (deze batterijen geven u ongeveer 30 minuten looptijd, betere batterijen geven u ongeveer 2 uur looptijd)
• 1x Li-ion Acculader (link hier)

Alle elektronica is ook te vinden op Amazon als je het je niet kunt veroorloven om op levering te wachten, maar ze zullen een beetje duurder zijn.

CONTROLLER:

Om deze Robot handmatig te besturen heb je de 3D geprinte Arduino Controller nodig (link hier)

De robot kan ook puur autonoom zijn, dus de controller is niet verplicht.

KUNSTSTOFFEN:

De onderdelen kunnen bedrukt worden in PLA of PETG of ABS. !!

Let op: een spoel van 500 g is meer dan genoeg om 1 robot te bedrukken !!

3D-PRINTER:

Minimaal vereist bouwplatform: L150mm x B150mm x H100mm

Elke 3D-printer zal het doen. Ik heb persoonlijk de onderdelen afgedrukt op de Creality Ender 3, een goedkope 3D-printer van minder dan $ 200. De afdrukken zijn perfect gelukt.

Stap 1: 3D-printen van de onderdelen

Dus nu is het tijd om te printen…Yeay

Ik heb alle onderdelen van BONES zorgvuldig ontworpen om 3D-geprint te worden zonder dat er tijdens het printen ondersteunende materialen of vlotten nodig zijn.

Alle onderdelen zijn beschikbaar om te downloaden op Pinshape (link hier) en MyMiniFactory (link hier)

Alle onderdelen zijn getest op de Creality Ender 3

Materiaal: PETG

Laaghoogte: 0,3 mm

Invulling: 15%

Pijpdiameter: 0.4mm

De onderdelenlijst voor BONES is als volgt:

1x LICHAAMSBODEM

1x LICHAAM MIDDEN

1x LICHAAMSPINE

6x LICHAAM VIERKANTE PINNEN

1x ELEKTRONICA FRAME

1x ELEKTRONICA VIERKANTE PIN

1x RIB BODEM

1x RIB BODEM MIDDEN

1x RIB TOP MIDDEN

3X RIB TOP

4x KLEINE wervel

1x GROTE VERTEBRE

1x VOORSCHEDEL

1x ACHTER SCHEDEL

1x SCHEDEL VIERKANT PIN

1x SCHOUDER

1x ARM

1x ONDERARM

1x SCHOUDER (SPIEGEL)

1x ARM (SPIEGEL)

1X ONDERARM (SPIEGEL)

4x CIRKEL ARM PINS

2x VOETEN

2x ENKELS

2x BEEN 1

2x BEEN 2

2x ZUIGERHUISJES

2x ZUIGERHUISJES (Spiegel)

4x ZUIGERHOUDERS

4x ZUIGERS

2x HEUPEN

8x CIRKELPEN L1

2x CIRKELPEN L2

2x CIRKELPEN L3

10x CIRKELPEN L4

13x VIERKANTE CLIP

22x CIRKELCLIP

Elk onderdeel kan als groep of afzonderlijk worden afgedrukt.

Voor groepsafdrukken hoeft u alleen maar één van elk afzonderlijk GROUP.stl-bestand af te drukken, behalve het Group LEG 1.stl-bestand en de GROUP CIRCULAR PIN.stl-bestanden waarvan u er een moet kiezen en u zult de hele set onderdelen nodig.

Volg de volgende stappen om alle STL-bestanden af te drukken.

1. Begin met het afzonderlijk afdrukken van de LEG 1.stl-bestanden, aangezien deze het moeilijkst te printen zijn. Ze vereisen een rand van ongeveer 5 mm en een laaghoogte rond het onderdeel om kromtrekken te voorkomen als de rand om de een of andere reden kromtrekken niet verhindert..stl-bestand.
2. Druk de INDIVIDUELE CIRCULAIRE PIN.5mm L1, INDIVIDUELE CIRKEL PIN.75mm L1 en INDIVIDUELE CIRKEL PIN.75mm L1 en INDIVIDUELE CIRKEL PIN 1mm L1 af, test de pinnen in de gaten van de LEG 1.stl die u eerder hebt afgedrukt en selecteer degene die het nauwst past zonder te strak om niet door het gat te kunnen duwen. Gebruik indien mogelijk de.5 mm-opening, want hoe strakker de pasvorm, hoe sneller de robot zal lopen.
3. Druk het GROUP SCHOUDERS. STL-bestand af. Vergeet niet om het af te drukken met een rand van 8 mm met een hoogte van 2 lagen om er zeker van te zijn dat het correct wordt afgedrukt
4. Ga verder met het afdrukken van de rest van de GROUP. STL-bestanden

En daar hebben we het, ongeveer 2 dagen na het afdrukken, zou je alle plastic onderdelen van BONES moeten hebben.

Stap 2 voltooid!!!

Stap 2: Arduino installeren

BONES gebruikt C-programmering om te kunnen functioneren.

Om programma's naar BONES te uploaden, gebruiken we Arduino IDE samen met een paar andere bibliotheken die in de Arduino IDE moeten worden geïnstalleerd.

Installeer Arduino IDE op uw computer

Arduino IDE (link hier)

Om de bibliotheken in Arduino IDE te installeren, moet je het volgende doen met alle bibliotheken in de onderstaande links:

• Klik op de onderstaande links (hiermee gaat u naar de GitHub-pagina van de bibliotheken)
• Klik op Klonen of Downloaden
• Klik op download ZIP (de download zou in uw webbrowser moeten starten)
• Open de gedownloade bibliotheekmap
• Pak de gedownloade bibliotheekmap uit
• Kopieer de uitgepakte bibliotheekmap
• Plak de uitgepakte bibliotheekmap in de Arduino-bibliotheekmap (C:\Documents\Arduino\libraries)

Bibliotheken:

Varspeedservo-bibliotheek (link hier)

RF24 Bibliotheek (link hier)

En daar hebben we het, je zou helemaal klaar moeten zijn om te gaan. Om er zeker van te zijn dat je Arduino IDE correct hebt ingesteld, volg je de volgende stappen

• Download hieronder de gewenste Arduino Code (Robot Controller.ino of Robot Autonomous.ino)
• Open het in Arduino IDE
• Selecteer Gereedschap:
• Selecteer bord:
• Selecteer Arduino Nano
• Selecteer Gereedschap:
• Selecteer verwerker:
• Selecteer ATmega328p (oude bootloader)
• Klik op de knop Verifiëren (vinkje) in de linkerbovenhoek van Arduino IDE

Als alles goed gaat, zou je onderaan een bericht moeten krijgen met de tekst Klaar met compileren.

En dat is het, je hebt nu stap 2 voltooid !!!

Stap 3: BONES programmeren

Nu is het tijd om de code te uploaden naar het brein van BONES, de Arduino Nano.

• Sluit de Arduino Nano aan op uw computer via een USB-kabel
• Klik op de uploadknop (pijl naar rechts)

Als alles goed gaat, zou je onderaan een bericht moeten krijgen met de tekst Klaar met uploaden.

En dat was het voor stap 3.

Stap 4: De beenservo's van BONES kalibreren

Dus nu is het tijd om te kalibreren en te beginnen met het monteren van de beenservo's op onderdelen van BONES…

Alle volgende stappen worden afgebeeld in de montagevideo hierboven.

Benodigde elektronische onderdelen:

• 1x Arduino Nano
• 1x NRF24LO1 transceiver (alleen bij gebruik van BONES met controller)
• 1x Sunfounder draadloze servobesturingskaart
• 12x originele TowerPro MG90S 180 graden servo's
• 1x batterijhouder
• 2x 18650 3.7V Li-ionbatterijen

Benodigde plastic onderdelen:

• 4x Zuigers
• 4x Zuigerhouders
• 2x zuigerbehuizingen
• 2x Zuigerbehuizingen (Spiegel)
• 2x heupen
• 1x lichaamsbodem
• 1x Lichaam Midden
• 4x lichaam vierkante pinnen
• 4x Vierkante Clips

Schroeven en servohoorns nodig:

• 12x lange zelftappende schroeven
• 6x korte schroeven voor servohoorns
• 4x enkele arm servohoorns
• 2x dual arm servohoorns

Montage van de zuigers instructies:

• Plaats alle 4 zuigers in de 4 zuigerhouders
• Schuif de 4 zuigerbehuizingen over de zuigerhouders zoals weergegeven in de montagevideo hierboven
• Plaats de 4 zuigers zo dat de gaten in de zuigers en de gaten in de zuigerbehuizingen zijn uitgelijnd
• Steek de 4 servo's door de gaten van de 4 zuigerbehuizingen
• Bevestig de 4 servo's op hun plaats met 2 lange zelftappende schroeven per servo aan de 4 zuigerbehuizingen (niet te vast aandraaien)

Montage van de heupen en lichaamsinstructies:

• Plaats de 2 servo's in het middengedeelte van het lichaam (zorg ervoor dat u ze op de juiste manier rond de kabels plaatst die naar buiten wijzen)
• Bevestig de 2 servo's op hun plaats met 2 lange zelftappende schroeven per servo aan het middendeel van het lichaam
• Steek de 2 heupen in het onderste deel van het lichaam
• Lijn het onderste deel van het lichaam uit met het middelste deel van het lichaam
• Bevestig het onderste deel van het lichaam aan het middelste deel van het lichaam met 6 vierkante pinnen van het lichaam (zoals weergegeven in de montagevideo)
• Zet de Body Square-pinnen vast met 6 vierkante Clips

Elektronische instructies:

• Sluit de Arduino en NRF24L01 transceiver (optioneel) aan op het Servo Cotrol Board
• Sluit de draden van de batterijhouder (rood op positief zwart op negatief) aan op de servobesturingskaart (zorg ervoor dat de aansluitingen op de juiste manier zijn aangesloten)
• Sluit de servo's aan op aansluitingen 4, 5, 6, 7, 8 en 9 in elke gewenste volgorde (zorg ervoor dat u de aansluitingen op de juiste manier aansluit)
• Plaats de batterijen
• Duw de servobesturingskaartknop naar de ingedrukte positie
• Zet de schakelaar van de batterijhouder in de AAN-positie
• Het bord moet oplichten en de servo's moeten naar hun thuispositie van 90 graden gaan

Montage van de servohoorns Instructies:

• Zodra de servo's hun uitgangspositie van 90 graden hebben bereikt, plaatst u de servohoorns met één arm in de zuigers in een hoek van 90 graden (+- een paar graden offset is niet het einde van de wereld) in alle zuigerbehuizingen, zoals weergegeven in de Montagevideo hierboven.
• Steek de tweearmige servohoorns in de heupen zodat beide servoarmen in lijn met elkaar zijn. Zoals getoond in de montagevideo hierboven
• Bevestig alle servohoorns aan de servo's met 1 korte schroef per servo
• Zet de schakelaar van de batterijhouder in de UIT-positie
• Koppel de servo's los van aansluitingen 4, 5, 6, 7, 8 en 9

En daar hebben we het, alle beenservo's zijn gekalibreerd en de rest van de robot is klaar om te worden gemonteerd.

Stap 5: De benen van BONES monteren

Alle volgende stappen worden afgebeeld in de montagevideo hierboven.

Benodigde plastic onderdelen voor linkerbeen:

• 1x linkervoet
• 1x enkel
• 1x Poot 1
• 1x Poot 2
• 2x geassembleerde zuigers
• 4x Ronde pinnen L1
• 1x Ronde pinnen L2
• 1x Ronde pinnen L3
• 3x Ronde pinnen L4
• 9x ronde clips

Montage instructies linkerbeen:

1. Schuif de 4 ronde pinnen L1 door de enkelgaten (zoals getoond op de montagevideo)
2. Plaats een van de geassembleerde zuigers in de gleuf van de linkervoet selecteer de geassembleerde zuiger waardoor de servokabels naar achteren wijzen (zoals getoond op de montagevideo)
3. Plaats de enkel op de gleuf van de linkervoet en de gleuf van de geassembleerde zuiger
4. Schuif 1 ronde pen L2 door het enkel- en voetgewricht
5. Schuif 1 ronde pen L3 door de enkel en de geassembleerde zuigerverbinding
6. Schuif 1 ronde pen L4 door de voet en de geassembleerde zuigerverbinding
7. Plaats het been 1 op zijn plaats op de enkel- en ronde pinnen L1
8. Plaats been 2 op zijn plaats op de enkel- en ronde pinnen L1
9. Plaats een van de geassembleerde zuigers tussen been 1 en been 2, selecteer degene die de servokabel naar buiten wijst (zoals weergegeven in de montagevideo)
10. Schuif 1 ronde pen L4 door been 1 en de geassembleerde zuiger
11. Schuif 1 ronde pen L4 door been 2 en de geassembleerde zuiger
12. Zet alle ronde pinnen vast met ronde clips

Benodigde kunststof onderdelen voor rechterbeen:

• 1x Rechtervoet
• 1x enkel
• 1x Poot 1
• 1x Poot 2
• 2x Gemonteerde Zuigers (Spiegel)
• 4x Ronde pinnen L1
• 1x Ronde pinnen L2
• 1x Ronde pinnen L3
• 3x Ronde pinnen L4
• 9x ronde clips

Montage-instructies voor het rechterbeen:

Ga op dezelfde manier te werk als de instructies voor de montage van het linkerbeen.

Stap 6: De armen van BONES monteren

Alle volgende stappen worden afgebeeld in de montagevideo hierboven.

Benodigde elektronische onderdelen:

4x originele TowerPro MG90S 180 graden servo's

Benodigde schroeven:

4x Lange zelftappende schroeven

Benodigde plastic onderdelen voor linkerarm:

• 1x Arm
• 1x Onderarm
• 2x ronde armpinnen

Montage instructies linkerarm:

1. Steek de ronde armpin in het gat in de onderarm
2. Steek de ronde armpin in het gat in de arm
3. Steek de servo in de arm zoals getoond in de montagevideo hierboven
4. Bevestig de servo aan de arm met 2 lange zelftappende schroeven
5. Plaats de servo in de onderarm
6. Verbind de arm en onderarm met elkaar zoals getoond in de montagevideo hierboven

Plastic onderdelen die nodig zijn voor de rechterarm:

• 1x Arm (spiegel)
• 1x Onderarm (spiegel)
• 2x ronde armpinnen

Montage-instructies rechterarm:

Ga op dezelfde manier te werk als bij de montage van de linkerarm

Stap 7: Het onderlichaam van BONES monteren

Alle volgende stappen worden afgebeeld in de montagevideo hierboven.

Benodigde elektronische onderdelen:

2x originele TowerPro MG90S 180 graden servo's

Benodigde schroeven:

4x lange zelftappende schroeven

Benodigde plastic onderdelen:

• 1x rug
• 2x kleine wervel
• 1x Ribbodem
• 1x Ribbodem Midden
• 1x Elektronica Frame
• 1x Elektronica Frame Vierkante pin
• 4x Ronde stift L4
• 4x Vierkante Clips
• 4x ronde clips
• 1x gemonteerde heupen
• 2x gemonteerde poten

Montage instructies:

1. Plaats het gemonteerde linkerbeen op de heupen van het gemonteerde lichaam (zorg ervoor dat u ze op de juiste manier plaatst)
2. Zet vast met 2 ronde pinnen L4
3. Veilig op zijn plaats met 2 ronde clips
4. Herhaal stap 1, 2 en 3 voor het rechterbeen
5. Leid de servokabels door de gaten van de heupen naar het lichaam en leid ze door tussen de 2 heupservo's. Zoals getoond op de montagevideo hierboven
6. Plaats het elektronicaframe in positie op het lichaam (zorg ervoor dat u het op de juiste manier plaatst)
7. Veilig op zijn plaats met de Electronics Square pin en 2 Square Clips
8. Steek de wervelkolom in het lichaam
9. Veilig op zijn plaats met 2 vierkante clips
10. Schuif de Ribbodem over de ruggengraat
11. Schuif de kleine wervel over de wervelkolom
12. Schuif de Rib onder midden over de rug
13. Schuif de kleine wervel over de wervelkolom
14. Steek de linkerschouderservo in het elektronicaframe
15. Zet vast met 2 lange zelftappende schroeven
16. Herhaal de laatste 2 stappen voor de rechterschouderservo
17. Leid de 2 schouderservokabels door hetzelfde gat als alle andere kabels
18. Leid de linker gemonteerde armkabels door de linker kabeldoorgang
19. Herhaal de laatste stap voor de rechts gemonteerde armkabels.

Stap 8: bedrading van de elektronica

Alle volgende stappen worden afgebeeld in de montagevideo hierboven.

Benodigde elektronische onderdelen:

Gemonteerd elektronicabord en batterijhouder

Benodigde schroeven:

2x Lange zelftappende schroeven

Montage-instructies:

1. Bevestig het elektronicabord aan het elektronicaframe zoals weergegeven in de montagevideo hierboven
2. Plaats de batterijhouder in de achterste sleuf van de robot

Nu is het tijd om te spelen met de Spaghetti!!!

1. Sluit alle 12 servo's aan op de Main Board-aansluitingen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 en 12 zoals weergegeven in de afbeelding hierboven (zorg ervoor dat u ze op de juiste manier aansluit)
2. Trek de overtollige kabel naar de achterkant van de robot

Stap 9: Het bovenlichaam van BONES monteren

Alle volgende stappen worden afgebeeld in de montagevideo hierboven.

Benodigde plastic onderdelen:

• 2x kleine wervel
• 1x grote wervel
• 1x Rib top midden
• 3x Ribtop
• 1x voorschedel
• 1x achterschedel
• 1x vierkante Schedelpin
• 3x vierkante clips

Montage instructies:

1. Schuif de Rib top midden over de rug
2. Schuif de kleine wervel over de wervelkolom
3. Schuif de Rib top over de rug
4. Schuif de kleine wervel over de wervelkolom
5. Schuif de Rib top over de rug
6. Schuif de grote wervel over de wervelkolom
7. Schuif de Rib top over de rug
8. Verbind de voorste en achterste Skull samen met de vierkante Skull-pin
9. Voeg het Skull and Electronics-frame samen met de Square Skull-pin
10. Bevestig de ribben aan de rug met 2 vierkante clips
11. Zet vast met Skull vierkante clip

Stap 10: De armen van BONES kalibreren

Alle volgende stappen worden afgebeeld in de montagevideo hierboven.

Servohoorns en schroeven nodig:

• 6x korte schroeven voor servohoorns
• 4x enkele arm servohoorns
• 2x dual arm servohoorns

Benodigde plastic onderdelen:

• 1x Schouder
• 1x Schouder (spiegel)

Montage-instructies linkerarm:

1. Schakel de robot in
2. Wacht tot de servo's naar hun thuispositie gaan
3. Schakel de robot uit
4. Plaats de linkerschouder in de 0 graden positie
5. Zet de linkerschouder vast met dubbele hoorn en korte schroef
6. Klem de arm op de schouder in een positie van 0 graden
7. Veilige arm met enkele hoorn en korte schroef
8. Plaats de onderarm in een positie van 90 graden
9. Veilige onderarm met enkele hoorn en korte schroef

Montage-instructies rechterarm:

Ga op dezelfde manier te werk als bij de instructies voor de linkerarm

Stap 11: Bouw voltooid!

Welnu, nu we klaar zijn met het bouwen van BONES, hoop ik dat je genoten hebt van deze Instructable en laat me alsjeblieft weten wat je ervan vindt.

Tweede prijs in de Halloween-wedstrijd 2019