Robot đi bộ sử dụng 1 động cơ Servo: 13 bước (có hình ảnh)

2025 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-13 06:58

Bởi lonesoulsurfer

Giới thiệu: Tôi luôn thích tách mọi thứ ra - chính việc đặt lại với nhau một lần nữa mà tôi gặp một số vấn đề! Thông tin thêm về lonesoulsurfer »

Tôi đã muốn chế tạo robot tập đi này ngay cả khi tôi nhìn thấy nó trên YouTube. Sau khi tìm kiếm một chút, tôi đã tìm thấy thêm một số thông tin về nó và quyết định tự làm.

Mục tiêu của tôi khi xây dựng chiếc xe tập đi này là cố gắng làm cho nó càng nhỏ càng tốt. Tôi muốn nó nằm gọn trong lòng bàn tay của mình và mặc dù tôi có lòng bàn tay khá lớn, nhưng hai chân chỉ bị treo lơ lửng.

Bản thân rô bốt chạy bằng một servo vi mô đã được sửa đổi để quay liên tục. Khi servo quay, nó di chuyển một số liên kết, lần lượt di chuyển chân sau lên xuống và chân trước sang bên cho phép nó đi lại.

Bản thân việc xây dựng không khó lắm nhưng việc "điều chỉnh" nó sao cho dáng đi đúng cách sẽ mất một chút thời gian. Tôi đã thử nghiệm một chút và có một vài mẹo hy vọng sẽ giúp bạn điều chỉnh nó dễ dàng hơn.

Nếu bạn chưa từng chế tạo rô bốt biết đi trước đây và muốn nhảy vào vực sâu, thì đây là dự án hoàn hảo để bắt đầu.

Hackaday đã thực hiện đánh giá xe tập đi của tôi - hãy kiểm tra bên dưới:

Hackaday

Và với điều đó, hãy bắt đầu

Bước 1: Các bộ phận

Các bộ phận:

1. Mirco Servo - eBay

2. Pin lithium 16340 - eBay

3. Kênh nhôm 10mm X 10mm - eBay bạn cũng có thể mua nó ở hầu hết các cửa hàng phần cứng

4. 2 X bìa kẹp giấy lớn - Các quầy bán báo hoặc cửa hàng văn phòng phẩm sẽ có chúng. Nhận chúng lớn nhất có thể

5. Wire Terminal - cửa hàng phần cứng eBay cũng sẽ có chúng

6. Công tắc SPDT - eBay

7. Mô-đun sạc pin - eBay

8. Móc áo dây - Tủ đựng chén đĩa

9. Vít 3 X M4 - eBay. Bạn cũng sẽ có thể mua chúng tại một cửa hàng phần cứng. Tôi đã sử dụng những chiếc đầu philips vì đó là những gì tôi có trong tay.

10. 6 X M4 Locknuts - eBay Cũng sẽ có thể mua được chúng ở cửa hàng đồ gia dụng

11. 2 X Vòng đệm nhỏ hơn. Cửa hàng phần cứng

12. 2 X Chuối nữ - eBay. Tôi đã sử dụng một phần bên trong chúng để làm trụ cho chân. Chúng vừa vặn hoàn hảo trên các vít M4.

Công cụ:

1. Máy mài góc

2. Dremel không bắt buộc nhưng luôn có ích

3. Máy khoan

4. Superglue

5. mỏ hàn

6. ngọn đuốc thổi nhỏ. Nếu bạn không có thì bạn có thể bỏ đi chỉ với một cái mỏ hàn

7. Kìm. Mũi kim giống nhau và cặp phẳng lớn hơn sẽ làm được công việc

Bước 2: Khung nhôm - Uốn phần cuối lên

Điều đầu tiên cần làm là tìm hiểu xem pin và servo sẽ phù hợp như thế nào cũng như thời gian để chế tạo khung máy.

Các bước:

1. Đặt servo và pin lên trên kênh nhôm. Điều này sẽ cung cấp cho bạn một ý tưởng về chiều dài của khung xe. Bạn sẽ cần thêm một số không gian cho công tắc và ốc vít. Tổng chiều dài của khung gầm của tôi là 85mm.

2. Tiếp theo bạn cần uốn cong 2 đầu trên kênh nhôm. Điều này sẽ cho phép bạn thêm một con vít nhỏ ở một đầu và cũng chỉ cần hoàn thiện và làm sạch diện mạo cuối cùng của khung tập đi

3. Để làm điều này, bạn cần phải loại bỏ các cạnh của kênh và uốn cong nhôm lên.

4. Đo 20mm in từ cuối kênh và thực hiện 2 đường cắt dọc bằng máy mài góc. Đừng cắt phần đáy của kênh vì bạn sẽ làm nó yếu đi và nó sẽ bị gãy khi bạn bẻ cong nó

5. Với một chiếc kìm, cẩn thận uốn cong phần cuối của kênh. Để làm cho nó phẳng nhất có thể, hãy dùng một cái búa và một miếng kim loại và gõ nhẹ vào nó. Nhôm dễ bị sẹo, vì vậy hãy thêm một ít vải vào phần bạn đang đánh để bảo vệ nó.

6. Làm tương tự với đầu bên kia

7. Cuối cùng, tôi bo tròn các góc để hoàn thiện tốt hơn.

Bước 3: Cắt bỏ Servo

Servo đi ở phía trước của máy tập đi. Để phù hợp với kênh, bạn cần xóa một số phần trong kênh

Các bước:

1. Đặt servo lên đầu kênh và đánh dấu chiều rộng của servo trên kênh. Bạn cần đảm bảo rằng bạn để lại 5mm ở phía trước vì một con vít cần đi qua phía trước và bạn cần giữ một khoảng hở ở đầu vít

2. Cẩn thận cắt các thành bên của kênh xuống đáy.

3. Nếu bạn có dremel, hãy dùng dao cắt để tạo đường cắt cuối cùng dọc theo cạnh để loại bỏ các phần bên. Nếu không, bạn có thể sử dụng máy mài góc.

4. Tiếp theo, dùng dũa để làm sạch các phần đã cắt. Kiểm tra và đảm bảo rằng servo phù hợp. Nó phải là một đẹp, vừa khít.

Bước 4: Cắt bỏ pin

Bước tiếp theo là cắt bỏ pin. Đó là quá trình tương tự như servo. Khung gầm này thực sự không phải là khung cuối cùng mà tôi sử dụng. Tôi đã làm một cái giả trên cái này và phải tạo cái khác mà tôi rất vui vì tôi đã làm vì nó trở nên sạch hơn so với cái trong ảnh

Các bước:

1. Giống như servo, đặt pin trên kênh nhôm và đánh dấu phần trên kênh để cắt. Cần có khoảng cách khoảng 5mm giữa servo và pin. Đó là nơi công tắc bật tắt sẽ đi đến. Thêm vào đó, bạn cũng cần phải dành cho mình một chút không gian cho dây dẫn.

2. Thực hiện các vết cắt dọc bằng máy mài góc và các vết cắt ngang bằng máy mài

3. de-burr phần đã cắt bằng giũa và làm phẳng các cạnh.

4. Bạn không muốn lắp pin quá chặt vì nó sẽ nằm trong nhôm dẫn điện và có thể làm ngắn pin nếu cả dương và đất đều chạm vào khung máy. Bạn luôn có thể thêm một ít băng dính điện vào một đầu để đảm bảo pin không bị chập

Bước 5: Thêm vít và chuyển sang khung

Để gắn các chân vào khung xe, bạn cần thêm một vài con vít. Để làm cho chúng di chuyển, bạn cần phải gắn một con vít khác làm điểm xoay vào mặt bên của khung máy. Tôi đã vẽ một sơ đồ về nơi mỗi lỗ cần được khoan, vì vậy hãy sử dụng cái này để giúp bạn.

Các bước:

1. Đầu tiên, lỗ 1 ở phần sau của khung tập đi. Bạn có thể dễ dàng xác định mặt sau của khung tập đi vì đó là nơi mà servo sẽ đi đến. Lỗ cần phải đủ lớn để vít có thể lắp vào. Các chân sau sẽ được gắn vào vít này.

2. Lỗ 2 vào phần trên cùng của khung xe. Lỗ này cần phải đi vào phía trước trên cùng của khung xe. Chân trước sẽ được gắn vào vít này

5. Lỗ 3 cần được khoan vào phần trên cùng, giữa servo và pin và dành cho công tắc bật tắt

3. Lỗ 4 cần ở bên cạnh khung máy, ngay dưới lỗ khoan 2. Đây là nơi trục sẽ đi vào.

4. Lỗ 5 cần phải đi trực tiếp với lỗ 3. Lỗ này ở đó để cho phép bạn đặt vít vào vị trí và sử dụng tuốc nơ vít. Nếu không có lỗ này thì làm sao bạn có thể thêm con vít vào cạnh khung xe! đảm bảo rằng nó đủ lớn để đầu vít đi qua.

5. Bây giờ tất cả các lỗ đã được khoan, đã đến lúc thêm các vít. Cố định chúng ở vị trí với các quả cầu may mắn.

LƯU Ý: vít ở lỗ 3 cần có khả năng quay, vì vậy hãy đảm bảo bạn làm điều đó một cách chắc chắn nhưng cũng đảm bảo rằng vít có thể quay trong lỗ. 2 cái còn lại có thể được thực hiện chặt chẽ.

Bước 6: Sửa đổi Servo để làm cho nó hoạt động liên tục

Trước khi bạn cố định servo vào khung, trước tiên bạn cần sửa đổi một chút đối với nó. Đây là một sửa đổi rất phổ biến và bạn có thể tìm thấy nhiều hướng dẫn trên Google nếu bạn cần thêm thông tin. Việc sửa đổi cho phép servo quay liên tục, nếu không có sửa đổi, servo sẽ chỉ quay 180 độ.

Các bước:

1. Đầu tiên, tháo các vít ở dưới cùng của servo

2. Servo tách ra thành 3 phần. Trước tiên, hãy xóa phần trên cùng. Nếu bạn nhìn kỹ trên chiếc bánh răng cưa lớn, bạn sẽ thấy một miếng nhựa nhỏ bị dính vào đáy của nó. Đây là một giới hạn và dừng nó quay liên tục. Lấy một số máy cắt dây và chỉ cần cắt nó đi. Một số servo có bộ giới hạn bên trong vỏ trên cùng, vì vậy nếu bạn không thấy bất kỳ thứ gì trên bánh răng, hãy kiểm tra bên trong vỏ

3. Đặt phần trên cùng trở lại và loại bỏ phần dưới cùng. cắt dây ra khỏi chiết áp. Đừng lo lắng nếu bạn không biết phải cắt dây gì, bạn cần loại bỏ tất cả chúng nên chỉ cần cắt đi

4. Ở phía dưới của động cơ sẽ có 2 điểm hàn. Bạn sẽ cần phải hàn một vài dây trực tiếp vào động cơ. Sử dụng dây mỏng nhất bạn có vì nó sẽ có nghĩa là nó sẽ chiếm ít không gian hơn trên khung tập đi và bạn sẽ có thể giấu nó tốt.

5. Đặt lại động cơ vào hộp và vặn mọi thứ lại với nhau. Kiểm tra servo bằng cách kết nối nó với pin bạn đang sử dụng để đi dạo. Nếu nó quay liên tục thì bạn đã thực hiện mod thành công.

Bước 7: Thêm Servo, Pin và Bộ sạc và kết nối mọi thứ

Bây giờ là lúc để thêm các bộ phận chính vào khung xe! Tôi muốn cố gắng giấu dây càng nhiều càng tốt để nó hơi chật. Lần đầu tiên tôi thực sự có một khoảng thời gian ngắn và làm tan chảy dây điện, đó là một nỗi đau. Tôi đã có dây tích cực và dây đất quá gần nhau!

Các bước:

1. Điều đầu tiên cần làm là cố định servo vào khung máy. Cánh tay servo cần phải càng gần với mặt bên của khung máy càng tốt. Nếu bạn tháo vít đỡ trên servo, bạn sẽ có thể có mặt bên của servo trùng với khung máy. Thêm một chút siêu keo và cố định nó tại chỗ

2. Tiếp theo là pin. Trước khi nó được cố định vào vị trí, bạn sẽ cần phải hàn và thêm một số dây trực tiếp vào pin, Đầu dương của pin nên được đặt ở đầu công tắc và nối đất ở phía sau.

LƯU Ý: Bạn muốn servo quay theo chiều kim đồng hồ. Kiểm tra để đảm bảo bạn biết dây nào trên servo sẽ kết nối với đầu nào của pin. Nếu bạn làm sai thì khung đi của bạn sẽ đi ngược lại!

3. Hàn trên dây nối đất trên servo xuống đất trên pin. Ngoài ra, hãy cắm thêm một dây nối đất vì dây này sẽ được kết nối với mô-đun bộ sạc sau này

4. Các dây sẽ đi dưới pin và sau đó đi lên phía trước để chúng vẫn được ẩn.

5. Thêm một ít keo siêu bền và cố định pin vào khung máy.

6. Bạn có thể thấy rằng điểm hàn giữa trên công tắc rất gần hoặc chạm vào điểm hàn giữa trên công tắc. Thật tốt, tất cả những gì bạn cần làm là thêm một ít thuốc hàn và kết nối chúng lại với nhau. Bạn cũng sẽ cần thêm dây vào cực dương và kết nối dây này với mô-đun sạc sau đó một chút

7. Hàn dây còn lại từ servo với một trong các điểm hàn trên công tắc. Hãy thử và đảm bảo rằng servo đã bật. Nó có! tốt.

8. Cuối cùng, thêm một ít keo siêu dính vào dưới cùng của mô-đun sạc và kết nối cực dương và mặt đất với các điểm hàn pin

Bước 8: Làm chân

Chân được làm từ một chiếc mắc áo. Hầu hết các móc treo áo khoác đều có lớp phủ nên bạn sẽ cần loại bỏ lớp này bằng giấy nhám. Kiểm tra các sơ đồ sẽ giúp xác định các kích thước và khúc cua

Các bước:

1. Khi dây đã được chà nhám, hãy cắt đoạn dài dưới đáy khỏi mắc áo.

2. Đầu tiên, tôi đi qua các chân trước. Chúng khá thẳng về phía trước và được uốn cong để tạo thành hình chiếc cốc. Đầu tiên uốn cong dây xuống để bạn có chiều dài khoảng 70mm. Bạn cần uốn cong nó gần như vuông góc.

3. Tổng chiều dài của các chân trên phần trên cùng là 70mm. Tuy nhiên, bạn cần tạo một chút uốn cong chữ "U" ở giữa. Điều này sẽ cho phép bạn hàn nó vào một ống kim loại rỗng sau đó một chút. Dùng một chiếc kìm và làm cho chữ "U" càng nhỏ càng tốt.

4. Gập chân còn lại xuống giống như chân đầu tiên. Điều này mang lại cho bạn hình dạng cơ bản của đôi chân. Bạn có thể chơi với chúng sau để cải thiện hình dạng nếu cần

5. Tiếp theo, các chân sau. Chúng có thêm một khúc khuỷu hoặc khuỷu tay trong chúng. Đầu tiên, uốn cong dây xuống để bạn có chiều dài 50mm. Điều này nên được uốn cong đến khoảng 70 độ ở góc vuông.

6. Giữ dây sao cho phần uốn cong đầu tiên hướng về phía bạn và tạo một góc uốn vuông góc 30mm. Đây là trận lượt đi.

7. Bây giờ bạn phải làm tương tự như mặt trước và tạo hình chữ "U" khoảng 35mm ở giữa

8. Gập chân bên kia giống như lần đầu tiên.

Bước 9: Hàn trên một số chốt vào chân

OK, vì vậy tôi quyết định sử dụng bên trong của một phích cắm chuối cái cho các trụ. Chúng hoàn toàn phù hợp với các vít M4 và có rất ít dịch chuyển bên. Bạn có thể sử dụng một số ống đồng nếu muốn thay thế, chỉ cần đảm bảo rằng nó vừa khít với các vít. Bước này hơi phức tạp nên hãy đảm bảo rằng bạn đã cố định chân và trục thật tốt trước khi hàn. Tôi đã sử dụng vít và tay thứ 3 để đảm bảo mọi thứ đều ổn trước khi hàn

Các bước:

1. Đầu tiên, kéo phích cắm chuối ra và loại bỏ tất cả các miếng nhựa để bạn chỉ còn lại phần kim loại.

2. Cắt bỏ phần vít kim loại để bạn chỉ còn lại đầu cái của phích cắm chuối. Cung cấp cho phần cuối của vết cắt một tệp để làm mịn nó.

3. Bây giờ bạn cần hàn một trong những cái này cho mỗi chân vào phần "U" mà bạn đã thực hiện. Trước khi thực hiện, hãy đặt trục vào vít và sau đó đặt các chân lên đó. Điều này sẽ giúp bạn tìm ra cách chân cần ngồi vào trục.

4. Thêm một ít chất trợ dung và dùng một ngọn đuốc thổi nhỏ, đốt nóng kim loại và hàn trục và chân với nhau.

5. Kiểm tra để đảm bảo rằng chân ngồi đúng trên khung xe.

6. Làm tương tự cho chân còn lại.

7. Điều cuối cùng cần làm là cố định các chân vào các vít bằng một số khóa. Bạn muốn thắt chặt chúng đến mức mà chân vẫn di chuyển sang hai bên nhưng lắc lư ở mức tối thiểu nhất có thể.

Đôi chân trông hơi kỳ lạ trong hình ảnh. Các phần 'ngón chân' vẫn cần được tạo hình một chút nên chân trước ngồi lên khá nhiều.

Bước 10: Thêm một thiết bị đầu cuối vào cánh tay của Servo

Các thiết bị đầu cuối được sử dụng trong công trình được kéo ra khỏi thiết bị đầu cuối dây. Sử dụng những thứ này cho phép bạn cố định cánh tay sau này khi di chuyển chân và dễ dàng điều chỉnh chúng để giúp xe tập đi của bạn đi đúng hướng. Đó là một vài điều chỉnh (có thể nhiều hơn một vài điều chỉnh!) Để robot của bạn đi đúng hướng.

Các bước:

1. Đầu tiên, bạn cần khoan một lỗ vào cánh tay servo. Lỗ phải lớn hơn một chút so với lỗ vặn vì thiết bị đầu cuối cần có thể quay với servo.

2. Tôi đã khoan một lỗ vào lỗ thứ hai trên cánh tay servo. Không có nhiều vật liệu ở phần cuối của cánh tay nên việc sử dụng lỗ thứ 2 sẽ cung cấp cho bạn lượng vật liệu vừa đủ để khoan lỗ.

3. Sử dụng một trong các vít nhỏ trên thiết bị đầu cuối và cố định thiết bị đầu cuối vào tay servo

4. Cuối cùng, cố định cánh tay servo vào servo

Bước 11: Liên kết để di chuyển chân

Bắt đúng các liên kết đã khiến tôi phải thực hiện một vài bước. Tuy nhiên, tôi đã thực hiện một số bản vẽ kích thước sẽ giúp làm cho chúng đúng. Bạn không cần phải có chính xác kích thước giống nhau, vì vậy đừng căng thẳng vào việc cố gắng làm cho chúng giống với kích thước của tôi. Miễn là họ thân thiết.

Các bước:

Tay chân sau

1. Điều đầu tiên cần làm là duỗi thẳng hoàn toàn chiếc kẹp giấy tốt nhất có thể.

2. Tiếp theo, với một số kìm mũi kim, uốn dây khoảng 45mm, 180 độ

3. Uốn cong phần cuối để bạn có một hình bầu dục thuôn dài. Rộng 5mm

4. Hàn kẹp giấy tại nơi 2 miếng kim loại tiếp xúc với nhau.

Cánh tay chân trước

1. Giống như cánh tay của chân sau, duỗi thẳng hoàn toàn chiếc kẹp giấy

2. Một lần nữa, giống như cánh tay kia, tạo một hình bầu dục thuôn dài nhưng lần này làm cho nó dài 55mm, nó cũng phải rộng khoảng 5mm

3. Hàn đầu cong lên, tương tự như bạn đã làm với đầu kia.

4. Trên đầu kia của đoạn dây, bạn cần làm một vòng nhỏ. Một trong các vít từ thiết bị đầu cuối sẽ đi qua phần này, vì vậy hãy đảm bảo rằng nó không quá nhỏ và vít đi vào dễ dàng.

Bước 12: Thêm các liên kết vào Walker

Các liên kết được kết nối với servo và pivot thông qua một số thiết bị đầu cuối mà bạn có thể kéo ra từ thiết bị đầu cuối dây.

Các bước:

1. Đầu tiên, đặt liên kết dọc qua chân trước.

2. Tiếp theo, thêm một vòng đệm nhỏ vào vít trục và đẩy liên kết dọc lên vít trục

3. Thêm một vòng đệm khác (bạn muốn kẹp mối liên kết giữa 2 vòng đệm) và thêm một quả cầu may vào vít trục.

4. Đẩy liên kết lên sao cho phần dưới gần với vít trục (hình 2) và siết chặt khóa để liên kết không thể di chuyển lên hoặc xuống

5. Điều tiếp theo cần làm là thêm một thiết bị đầu cuối vào vòng lặp nhỏ ở dưới cùng của thiết bị đầu cuối. Bạn có thể sử dụng một trong các vít nhỏ trong thiết bị đầu cuối để thực hiện việc này

6. Đối với liên kết ngang, đầu tiên đặt phần vòng qua chân trước

7. Tiếp theo, đẩy phần thanh truyền qua đầu cuối trên servo và cũng qua đầu cuối khác được nối với liên kết dọc

8. Vặn chặt cả hai vít trên các thiết bị đầu cuối - điều này sẽ giữ các liên kết vào đúng vị trí và bật máy tập đi của bạn. 95% thời gian anh ấy sẽ chỉ thực hiện động tác lật ngửa và nằm ngửa. Bạn sẽ cần phải điều chỉnh nó trong đó cần một chút học hỏi. Tuy nhiên, nó không khó và tôi đã cung cấp một số mẹo trong bước tiếp theo để thực hiện việc này.

Bước 13: Tinh chỉnh người đi bộ của bạn

Bạn có thể thay đổi cách đi của khung tập đi bằng cách thay đổi chiều cao của liên kết dọc và chiều dài của liên kết ngang

Các bước:

1. Đặt khung tập đi của bạn trên mặt đất và xoay cánh tay trợ lực để nó hướng xuống. Hai chân trước phải thẳng tương đối và một trong hai chân sau phải nâng lên. Bạn có thể hạ thấp hoặc nâng cao chiều cao của chân bằng cách thay đổi chiều cao của liên kết dọc

2. Nếu bạn di chuyển cánh tay servo để nó hướng lên, thì chân sau còn lại phải được nâng lên và chân trước phải thẳng theo thuyết tương đối

3. Xem 2 hình ảnh đầu tiên cho thấy các chân trông như thế nào với cánh tay servo hướng xuống và lên

4. Nếu một trong hai chân sau nâng cao hơn thì chân còn lại, bạn có thể điều chỉnh bằng cách nâng hoặc hạ phần liên kết dọc.

4. Tiếp theo, di chuyển cánh tay servo để nó hướng sang bên phải trong hình ảnh thứ 3. Bây giờ chân sau phải tương đối thẳng và quay ra phía trước. Bạn có thể thay đổi lượng lần lượt của các chân trước bằng cách thay đổi chiều dài của liên kết ngang

5. Nếu bạn di chuyển servo sang trái, điều ngược lại sẽ xảy ra với các chân trước và chúng sẽ quay mặt về hướng khác. Hãy xem 2 hình ảnh cuối cùng hiển thị cả vị trí bên trái và bên phải của servo.

6. Nếu bạn thấy rằng chân trước quay nhiều hơn về phía này rồi đến phía khác, hãy điều chỉnh điều này bằng cách thay đổi độ dài của liên kết ngang. Một mẹo khác là hơi cúi xuống phần liên kết xung quanh chân sau. Điều này có thể giúp làm đều dáng đi.

7. Tiếp tục điều chỉnh khung tập đi của bạn cho đến khi bạn có thể nâng cả hai chân trước lên cùng một mức. Bạn sẽ không thể lấy chúng chính xác nhưng đủ gần sẽ làm được.

8. Điều cuối cùng cần làm là để anh ấy bắt đầu khám phá môi trường xung quanh. Hãy thử đặt một số chướng ngại vật cản đường anh ta và xem liệu anh ta có thể trèo qua chúng hay không. Bạn sẽ ngạc nhiên về những gì anh ấy vượt qua được. Anh ta thậm chí có thể xoay người khi chạm tường bằng cách sử dụng một chân để xoay người.

Giải nhì cuộc thi Robot