Regis第四代四足蜘蛛機器人
Description
2016-12-27
作者:Regis 雷基士
專案理念
從小就深具Maker精神的Regis,因Arduino以及3D列印的出現,點燃了他製作成品的熱情。擁有不怕挫敗精神的他,秉持著「在失敗的過程中,一定會學到東西,堅持自己所喜愛,其實也很重要」的信念,花費一年多的時間不斷地詢問及嘗試,Spider Robot四足蜘蛛機器人就此誕生!
突破困境的Spider Robot現已升級至第四代!與國外的機器人相比,雖然結構最簡單、材料最便宜,但是機體的相對應功能較強!
「先把工具做出來,對工具熟悉了,再利用工具做出想要的作品。」為完成這個作品,Regis不僅重新研讀三角函數、座標轉換,又為了用vpython 來開發蜘蛛模擬器,自學vpython 的指令集,更為了列印自己設計的零件而自組一台3D Printer,最終用 prusa i3 3D printer和Arduino「生」出一隻能聽從指示動作,甚至會跳「熱舞」的四足蜘蛛機器人。
受惠於人,Regis決定繼續散播開源交流的精神,並重視其過程及教育意義,「找到你不懂的,把它弄懂。作品只是附加價值,如何在製作過程中解決問題,滿足心中的疑問,並學到知識才是真正的自造者精神與初衷」,期許能一同創造更多無限的可能!
製作步驟
仿生步態分析:
使用vpython軟體來開發成為蜘蛛模擬器,起因是雖然arduino容易開發,但是每次修改程式都要重新上傳,不只傷flash,也浪費時間去debug,所以使用 vpython 來模擬蜘蛛,而選用vpython的理由是這套開發系統是跨Window、Linux、Mac,而且用Python就可以產生3D結構,這讓我可以用NB或Mac來開發。
3D結構建模與列印:
工具使用:
- 3D繪圖: Sketch up
- 3D printer: Prusa i3
- 切片: Cura 14.09
- 材料: PLA 1.75mm
PCB 製作 – 熱轉印+蝕刻+上料錫焊:
電路元件:
- HC-06:藍芽通訊模組
- Arduino Pro Mini:microcontroller board based on the ATmega328
- DC-TO-DC:將電池12V轉成供應microcontroller和SERVO的5V
- SERVO:12個SG-90伺服馬達。
- 電池:12V 3000mAh
製作材料與工具:
- 覆銅板
- 蝕刻劑
- 轉印紙
- 電熨斗
- 棉花棒 與 小杯蓋
避障機制:
- 1. 當偵測到障礙物,而且是在行進間或站立時,就立即後退,
- 2. 當後退3次後,就左或右轉
器材準備:
module FC-51:紅外線避障器,動作機制是module的IR發射器發射IR,當障礙物擋在前面時會反射IR,接收器再收到反射訊號時就會把output pin拉到low。
遥控器制作 Remoter:
兩個Joystick,電路連接之後再來就是debounce coding的部份,因為按鍵很容易產生誤動作,經過多次試驗,採用timer加上interrupt是最佳的解決方案。
蜘蛛外殼與遙控器:外殼的部分使用Sketchup建模(詳細步驟),用html寫出遙控器介面在手機上操作。
實體完成樣子
,
遙控器介面
請點擊Demo影片觀看實際展示:
Resource
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- Category3D Printing, Robotics, Spider Robot
Project簡述
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