描述

早在 2016 年的某個(gè)時(shí)候，我就開(kāi)始了一次制造六足機(jī)器人的迂回之旅。大約一年前，我已經(jīng)停止為OSH Park工作，并且正在從事一個(gè)更“企業(yè)化”的客戶項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目很有趣，但我想念電子產(chǎn)品。我也懷念我以前的愛(ài)好，即建造（主要是墜毀的）無(wú)線電遙控直升機(jī)，當(dāng)我的孩子出于時(shí)間/成本原因來(lái)到我的生活時(shí)，我放棄了它。

我認(rèn)為，在這些不同的技能之間，我有足夠的工作知識(shí)，可以在業(yè)余愛(ài)好機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮作用。我首先在新西蘭國(guó)家圖書(shū)館 Te Puna Mātauranga o Aotearoa打印了這個(gè)六足動(dòng)物，不幸的是，該圖書(shū)館停止了 3D 打印服務(wù)。我從 HobbyKing買了一堆3 美元重 9 克的伺服系統(tǒng)，然后開(kāi)始組裝它。對(duì)我來(lái)說(shuō)不幸的是，組裝好的設(shè)備太小太脆弱，無(wú)法承載我希望裝入其中的電子設(shè)備，而且構(gòu)建公差太寬松，無(wú)法輕松編寫(xiě)可重復(fù)的姿勢(shì)。簡(jiǎn)而言之，我就是不開(kāi)心。

Augie 第 1 版現(xiàn)在放在我的靈感架上，幫助我保持動(dòng)力。

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在某個(gè)時(shí)候，我還幻想自己騎著六足動(dòng)物在城里轉(zhuǎn)悠。可能是在和我的孩子們一起看了 Big Hero 6 之后 - 這個(gè)機(jī)器人不會(huì)削減它。

首先，我在 HobbyKing 上發(fā)現(xiàn)了這些 11kgcm 扭矩伺服系統(tǒng)，并開(kāi)始嘗試圍繞它們進(jìn)行設(shè)計(jì)。“標(biāo)準(zhǔn)尺寸”伺服系統(tǒng)的主要問(wèn)題之一是它們不是標(biāo)準(zhǔn)的，而且它們的形狀很難處理。我開(kāi)始嘗試圍繞它設(shè)計(jì)一個(gè)鉸鏈，它可以承受負(fù)載而不會(huì)對(duì)伺服本身施加過(guò)度的機(jī)械應(yīng)力。當(dāng)時(shí)我沒(méi)有 3D 打印機(jī)，所以我從3D Hubs訂購(gòu)了一臺(tái)。當(dāng)然，它的價(jià)格為 120 美元，并且需要兩周時(shí)間才能送達(dá)。它還依賴于一些法蘭軸承和螺釘。簡(jiǎn)而言之，它太大、太復(fù)雜且制造成本太高。它確實(shí)讓我發(fā)現(xiàn)了NZ Miniature Bearings - 這是一個(gè)非常棒的網(wǎng)站，我發(fā)現(xiàn)它瀏覽起來(lái)非常平靜。

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過(guò)于復(fù)雜的伺服鉸鏈/接頭 (V1)。

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一個(gè)更小但仍然過(guò)于復(fù)雜的鉸鏈/接頭 (V2)。

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在此之后，我開(kāi)始研究機(jī)器人伺服系統(tǒng)并發(fā)現(xiàn)了令人驚嘆的DSServo RDS5160 伺服系統(tǒng)- 能夠提供高達(dá) 60kgcm 的扭矩并且尺寸合理且具有易于建模的連接點(diǎn)。我一接觸到一些東西，就立刻在腦海中構(gòu)想出這東西是如何工作的。也是在這個(gè)時(shí)候，我發(fā)現(xiàn)自己在工作之間有一點(diǎn)現(xiàn)金可以花，所以我就花掉了。我買了一臺(tái) Tarantula Pro 3D 打印機(jī)和一臺(tái)3018 Pro CNC 路由器，并開(kāi)始快速迭代設(shè)計(jì)。從新伺服選擇的 30 毫米寬度和 12 毫米安裝網(wǎng)格中取出我的尺寸隊(duì)列，事情開(kāi)始迅速聚集在一起。

“髖”關(guān)節(jié)很快變成了一個(gè)基于兩個(gè) 3D 打印部件和 4 個(gè)布線部件的簡(jiǎn)單組件。

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首先布線的部分。

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零件的早期試裝。

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盡管在朝著我喜歡的設(shè)計(jì)邁進(jìn)的道路上進(jìn)展順利，但我對(duì)從布線的丙烯酸部件中獲得的結(jié)果并不滿意。3018 是一臺(tái)有趣的小型機(jī)器，但即使進(jìn)給和速度極低，NEMA17 尺寸的步進(jìn)器也往往會(huì)在主軸最輕微的背壓下跳過(guò)步驟，而且噪音和混亂令人難以置信。我開(kāi)始研究激光切割機(jī)。

我從 AliExpress 購(gòu)買了這個(gè)非常便宜的 X/Y 龍門架，并為它配備了我在購(gòu)買 3018 時(shí)隨附的據(jù)說(shuō)是 10 瓦的激光器。我開(kāi)始試驗(yàn)它，但得到的結(jié)果非常不令人滿意。盡管激光放出了大量熱量，但無(wú)法將其聚焦到足夠精細(xì)的點(diǎn)以獲得良好的結(jié)果。過(guò)多的熱量還導(dǎo)致材料變形，所以這是行不通的。

不滿意的結(jié)果：請(qǐng)注意，即使經(jīng)過(guò) 50 次切割，切割仍不完整。

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所以，我又開(kāi)始環(huán)顧四周，遇到了Endurance Lasers制造低成本二極管激光器的人。我在黑色星期五得到了一個(gè)很好的交易并訂購(gòu)了一個(gè)。當(dāng)然，此時(shí)我的花費(fèi)大約是我從全球速賣通訂購(gòu)“K40”型 CO2 激光器的兩倍。你生活和學(xué)習(xí)。

10 瓦 Endurance 激光??器正在切割機(jī)器人零件。

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當(dāng)然，一旦我對(duì)激光進(jìn)行了分類，我就能夠迅速開(kāi)始建造一些腿。

我架子上的一些腿，中等身材。

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我的工作臺(tái)上有六個(gè)組裝好的腿。

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軀干。

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更精明的人可能已經(jīng)注意到機(jī)器人身體中間有一個(gè)額外的伺服系統(tǒng)。那是因?yàn)槲业暮⒆酉矚g Fortnite，我想為他們添加一些樂(lè)趣。

完全組裝。香蕉規(guī)模。

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這是額外伺服系統(tǒng)的用武之地。是的，它可以輕拍。

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看哪：我巨大的影響力！

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構(gòu)建完成后，我將注意力轉(zhuǎn)回電子和軟件上。我曾計(jì)劃直接從 Raspberry Pi Zero W 運(yùn)行外圍設(shè)備，甚至為Elixir為它們編寫(xiě)了一堆驅(qū)動(dòng)程序，但最后我決定我想要做的緊密控制循環(huán)和集成確實(shí)需要外部幫助微。就在那時(shí)，我想起了我在那里工作時(shí)留下的一個(gè)OSH Park 版 Teensy 4放在我的櫥柜里。這個(gè)很棒的小板是一個(gè) 600MHz 的 Cortex-M7，足以讓我完成工作。此外，它得到 Platform.IO 的良好支持，甚至還有一個(gè)RTOS可用的。不幸的是，我還必須從深度緩存中恢復(fù)我的 C 和 C++ 編程技能——至少已經(jīng)有 15 年了。

我的“發(fā)展平臺(tái)”。從 OSH Park 訂購(gòu)了一塊小板來(lái)整理這些東西。

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所以這就是我們現(xiàn)在所處的位置。這個(gè)故事肯定會(huì)有更多內(nèi)容，我會(huì)及時(shí)通知您。