Robot andante con 1 servomotor: 13 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

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He querido construir este robot caminante incluso desde que lo vi en YouTube. Después de buscar un poco, encontré más información y decidí hacer el mío.

El objetivo que tenía al construir este andador era intentar hacerlo lo más pequeño posible. Quería que quepa en la palma de mi mano y, aunque tengo las palmas bastante grandes, las piernas simplemente cuelgan.

El propio robot funciona con un micro servo que se ha modificado para que gire continuamente. A medida que el servo gira, mueve un par de enlaces que a su vez mueven las patas traseras hacia arriba y hacia abajo y las patas delanteras de lado a lado, lo que le permite caminar.

La construcción en sí no es muy difícil, pero "sintonizarla" para que la marcha sea la correcta lleva un poco de tiempo. Experimenté un poco y tengo algunos consejos que espero te ayuden a sintonizarlo más fácilmente de lo que fue para mí.

Si nunca antes ha construido un robot andante y quiere saltar al fondo, este es el proyecto perfecto para empezar.

Hackaday hizo una revisión de mi andador; échale un vistazo a continuación:

Hackaday

Y con eso, comencemos

Paso 1: Partes

Partes:

1. Mirco Servo - eBay

2. Batería de litio 16340 - eBay

3. Canal de aluminio de 10 mm x 10 mm: en eBay también puede conseguirlo en la mayoría de las ferreterías.

4. 2 sujetapapeles grandes: el quiosco o la papelería los tendrán. Consígalos tan grandes como pueda

5. Terminal de cables: la ferretería de eBay también los tendrá

6. Conmutador SPDT: eBay

7. Módulo de carga de la batería: eBay

8. Perchero de alambre - Armario

9. 3 tornillos X M4 - eBay. También podrá conseguirlos en una ferretería. Usé los de cabeza de Philips, ya que era lo que tenía a mano.

10. 6 contratuercas M4: eBay también podrá conseguirlas en una ferretería

11. 2 X arandelas más pequeñas. Ferretería

12. 2 X tapones banana hembra - eBay. Usé una sección dentro de estos para hacer los pivotes de las piernas. Encajan perfectamente sobre los tornillos M4.

Instrumentos:

1. Amoladora angular

2. Dremel no es obligatorio, pero siempre es útil

3. Taladro

4. Superpegamento

5. soldador

6. pequeño soplete. Si no tiene uno, probablemente podría salirse con la suya con solo un soldador

7. Alicates. La misma punta de aguja y un par plano más grande deberían hacer el trabajo

Paso 2: Chasis de aluminio - Doblar los extremos hacia arriba

Lo primero que debe hacer es averiguar cómo encajarán la batería y el servo y también cuánto tiempo debe durar el chasis.

Pasos:

1. Coloque el servo y la batería encima del canal de aluminio. Esto le dará una idea de la longitud del chasis. Necesitará algo de espacio adicional para el interruptor y los tornillos. La longitud total de mi chasis es de 85 mm.

2. A continuación, debe doblar los 2 extremos hacia arriba en el canal de aluminio. Esto le permitirá agregar un pequeño tornillo en un extremo y también terminar y limpiar el aspecto final del andador.

3. Para hacer esto, necesita quitar los lados del canal y doblar el aluminio hacia arriba.

4. Mida 20 mm desde el final del canal y haga 2 cortes verticales con una amoladora angular. No corte el fondo del canal ya que lo debilitará y se romperá cuando lo doble.

5. Con un par de alicates, doble con cuidado el extremo del canal. Para que quede lo más plano posible, utiliza un martillo y un trozo de metal y dale unos golpecitos. El aluminio deja cicatrices fácilmente, así que agregue un poco de tela a la sección que está golpeando para protegerla.

6. Haz lo mismo con el otro extremo

7. Por último, redondeé las esquinas para darle un mejor acabado.

Paso 3: hacer un recorte para el servo

El servo va al frente del andador. Para que encaje en el canal, deberá quitar un par de secciones en el canal.

Pasos:

1. Coloque el servo en la parte superior del canal y marque el ancho del servo en el canal. Debe asegurarse de dejar 5 mm en la parte delantera, ya que un tornillo debe pasar por la parte delantera y debe dejar algo de espacio libre para la cabeza del tornillo.

2. Corte con cuidado las paredes laterales del canal hasta el fondo.

3. Si tiene una dremel, use una rueda de corte para hacer el corte final a lo largo del borde para quitar las secciones laterales. Si no lo hace, puede salirse con la suya con la amoladora angular.

4. Luego, use una lima para limpiar las secciones cortadas. Verifique y asegúrese de que el servo encaje. Debe quedar bien y ceñido.

Paso 4: hacer un recorte para la batería

El siguiente paso es hacer un corte para la batería. Es más o menos el mismo proceso que el servo. Este chasis no fue en realidad el último que utilicé. Hice un paso en falso en este y tuve que hacer otro, lo cual me alegro de haberlo hecho, ya que resultó más limpio que el de las imágenes.

Pasos:

1. Al igual que el servo, coloque la batería en el canal de aluminio y marque la sección en el canal donde cortar. Debe haber un espacio de aproximadamente 5 mm entre el servo y la batería. Ahí es donde irá el interruptor de palanca. Además, también debe tener un poco de espacio para los cables.

2. Realice los cortes verticales con la amoladora angular y los horizontales con la dremel

3. Quite las rebabas de la sección cortada con una lima y alise los bordes.

4. No querrá que la batería encaje demasiado, ya que estará asentada en aluminio que es conductor y podría provocar un cortocircuito en la batería si tanto el positivo como la tierra están tocando el chasis. Siempre puede agregar un poco de cinta aislante en un extremo para asegurarse de que la batería no se cortocircuite

Paso 5: agregar los tornillos y cambiar al chasis

Para sujetar las patas al chasis, debe agregar un par de tornillos. Para que se muevan, debe colocar otro tornillo como punto de pivote al costado del chasis. Hice un diagrama sobre dónde deben perforarse cada uno de los orificios, así que use esto para ayudarlo.

Pasos:

1. Primero, el hoyo 1 en lo que será la parte trasera del andador. Puede identificar fácilmente la parte posterior del andador, ya que es donde irá el servo. El orificio debe ser lo suficientemente grande para que encaje el tornillo. Las patas traseras estarán unidas a este tornillo.

2. Agujero 2 en la sección superior del chasis. Este orificio debe entrar en la parte superior frontal del chasis. Las patas delanteras se unirán a este tornillo.

5. El orificio 3 debe perforarse en la sección superior, entre el servo y la batería, y es para el interruptor de palanca.

3. El orificio 4 debe estar en el costado del chasis, directamente debajo del orificio de perforación 2. Aquí es donde irá el pivote.

4. El agujero 5 debe ir directamente opuesto al agujero 3. Este agujero está ahí para permitirle colocar el tornillo en su lugar y usar un destornillador. Sin este orificio, ¿cómo agregaría el tornillo al costado del chasis? asegúrese de que sea lo suficientemente grande para que pase la cabeza del tornillo.

5. Ahora que se han perforado todos los orificios, es hora de agregar los tornillos. Asegúrelos en su lugar con las nueces de la suerte.

NOTA: el tornillo del orificio 3 debe poder girar, así que asegúrese de hacerlo de forma segura, pero también asegúrese de que el tornillo pueda girar en el orificio. los otros 2 se pueden hacer bien.

Paso 6: Modificar el servo para hacerlo continuo

Antes de asegurar el servo en el chasis, primero debe modificarlo un poco. Esta es una modificación muy común y puede encontrar muchos tutoriales en Google si necesita más información. La modificación permite que el servo gire continuamente, sin la modificación, el servo solo giraría 180 grados.

Pasos:

1. Primero, quite los tornillos en la parte inferior del servo

2. El servo se divide en 3 secciones. Primero retire la sección superior. Si miras con atención el engranaje grande, verás una pequeña pieza de plástico pegada en la parte inferior. Este es un limitador y lo detiene girando continuamente. Coge unos cortadores de alambre y córtalo. Algunos servos tienen el limitador dentro de la carcasa superior, por lo que si no ve ninguno en el engranaje, revise el interior de la carcasa.

3. Vuelva a colocar la sección superior y retire la sección inferior. Corta los cables del potenciómetro. No se preocupe si no está seguro de qué cables cortar, debe quitarlos todos, así que simplemente córtelos.

4. En la parte inferior del motor habrá 2 puntos de soldadura. Deberá soldar un par de cables directamente al motor. Utilice el cable más delgado que tenga, ya que ocupará menos espacio en el andador y podrá ocultarlo bien.

5. Vuelva a colocar el motor en la carcasa y vuelva a atornillar todo. Pruebe el servo conectándolo a la batería que está usando para caminar. Si gira continuamente, significa que ha realizado con éxito el mod.

Paso 7: agregar el servo, la batería y el cargador y conectar todo

¡Ahora es el momento de agregar las partes principales al chasis! Quería tratar de ocultar los cables tanto como fuera posible para que se tensaran un poco. De hecho, tuve un corto la primera vez y derretí los cables, lo cual fue un dolor. ¡Tenía los cables positivo y de tierra demasiado juntos!

Pasos:

1. Lo primero que debe hacer es asegurar el servo en el chasis. El brazo del servo debe estar lo más cerca posible del costado del chasis. Si recorta los soportes de los tornillos en el servo, podrá tener el lado del servo al ras con el chasis. Agrega un poco de pegamento y asegúralo en su lugar.

2. Lo siguiente es la batería. Antes de que se asegure en su lugar, deberá soldar y agregar algunos cables directamente a la batería. El extremo positivo de la batería debe colocarse en el extremo del interruptor y el suelo en la parte posterior.

NOTA: Quiere que el servo gire en el sentido de las agujas del reloj. Prueba para asegurarte de saber qué cable del servo conectar a qué extremo de la batería. Si se equivoca, ¡su andador retrocederá!

3. Suelde el cable de tierra del servo al suelo de la batería. También agregue un cable adicional a tierra, ya que se conectará al módulo del cargador más adelante

4. Los cables pasarán por debajo de la batería y luego subirán por el frente para que permanezcan ocultos.

5. Agregue un poco de pegamento y asegure la batería en el chasis.

6. Puede encontrar que el punto de soldadura del medio en el interruptor está muy cerca o tocando el punto de soldadura del medio en el interruptor. Eso es bueno, todo lo que necesita hacer es agregar un poco de soldadura y conectarlos. También deberá agregar un cable al positivo y conectarlo al módulo de carga un poco más tarde

7. Suelde el otro cable del servo a uno de los puntos de soldadura del interruptor. Pruébelo y asegúrese de que el servo se enciende. ¡Lo hace! bueno.

8. Por último, agregue un poco de pegamento en la parte inferior del módulo de carga y conecte el positivo y la tierra a los puntos de soldadura de la batería.

Paso 8: Hacer las piernas

Las patas están hechas de una percha. La mayoría de las perchas tienen un revestimiento, por lo que deberá quitarlo con papel de lija. Consulte los diagramas que deberían ayudar con las dimensiones y curvas.

Pasos:

1. Una vez que se haya lijado el alambre, corte la sección inferior larga del perchero.

2. Primero, paso por las patas delanteras. Estos son bastante sencillos y están doblados para formar una copa. Primero doble el cable hacia abajo para que tenga una longitud aproximada de 70 mm. Necesitas doblarlo casi en ángulo recto.

3. La longitud total de las patas en la sección superior es de 70 mm. Sin embargo, debe hacer una pequeña curva en "U" en el medio. Esto le permitirá soldarlo a un tubo metálico hueco un poco más tarde. Use un par de alicates y haga la "U" lo más pequeña que pueda.

4. Doble la otra pierna hacia abajo igual que la primera. Esto le da la forma básica de las piernas. Puedes jugar con ellos más tarde para mejorar la forma si es necesario.

5. A continuación, las patas traseras. Estos tienen un codo o una curvatura adicional. Primero, doble el cable hacia abajo para que tenga una longitud de 50 mm. Esto debe doblarse a unos 70 grados en ángulo recto.

6. Sostenga el cable de modo que la primera curva quede frente a usted y haga una curva en ángulo recto a 30 mm. Esta es la primera etapa.

7. Ahora tienes que hacer lo mismo que en el frente y hacer una forma de "U" de unos 35 mm en el medio.

8. Doble la otra pierna del lado igual que la primera.

Paso 9: soldar en algunos pivotes a las piernas

Bien, decidí usar el interior de un conector banana hembra para los pivotes. Estos encajan perfectamente en los tornillos M4 y tienen muy poco movimiento lateral. En su lugar, podría usar un tubo de cobre si lo desea, solo asegúrese de que encaje bien en los tornillos. Este paso es un poco complicado, así que asegúrese de asegurar la pata y pivotar bien antes de soldar. Usé un tornillo y una tercera mano para asegurarme de que todo estaba sentado justo antes de soldar.

Pasos:

1. Primero, separe el conector banana y retire todos los trozos de plástico para que solo quede la sección de metal.

2. Corte la sección del tornillo de metal para que solo le quede el extremo hembra del conector banana. Dale una lima al extremo cortado para suavizarlo.

3. Ahora necesita soldar uno de estos a cada una de las patas de la sección en "U" que hizo. Antes de hacerlo, coloque el pivote en el tornillo y luego coloque las patas sobre él. Esto le ayudará a determinar cómo deben sentarse las piernas contra el pivote.

4. Agregue un poco de fundente y con un soplete pequeño, caliente el metal y suelde el pivote y las patas.

5. Pruebe para asegurarse de que las patas estén asentadas correctamente en el chasis.

6. Haga exactamente lo mismo con la otra pierna.

7. Lo último que debe hacer es asegurar las patas a los tornillos con algunas contratuercas. Desea apretarlos hasta un punto en el que las piernas aún se muevan de lado a lado, pero con la mínima cantidad de movimiento posible.

Las piernas se ven un poco raras en las imágenes. Las secciones de los 'dedos de los pies' todavía necesitan ser moldeadas un poco para que las patas delanteras se asienten bastante.

Paso 10: agregar una terminal al brazo del servo

Los terminales utilizados en la construcción se sacaron de un terminal de cable. El uso de estos le permite asegurar los brazos más adelante al mover las piernas y ajustarlas fácilmente para que su andador camine correctamente. Son algunos ajustes (¡tal vez más que algunos!) Para que su robot camine correctamente.

Pasos:

1. Primero, debe perforar un agujero en el brazo del servo. El orificio debe ser un poco más grande que el tornillo, ya que el terminal debe poder girar con el servo.

2. Perforé un agujero en el segundo agujero en el brazo del servo. No hay mucho material justo al final del brazo, por lo que usar el segundo orificio le dará suficiente material para perforar el orificio.

3. Use uno de los tornillos pequeños en el terminal y asegure el terminal al brazo del servo

4. Por último, asegure el brazo del servo al servo

Paso 11: Vínculos para hacer que las piernas se muevan

Conseguir los vínculos correctos me llevó un par de intentos. Sin embargo, hice algunos dibujos dimensionales que deberían ayudar a hacerlos bien. No tienes que conseguir exactamente los mismos tamaños, así que no te preocupes por intentar conseguirlos iguales a los míos. Siempre que estén cerca.

Pasos:

Brazo de pierna trasera

1. Lo primero que debe hacer es enderezar completamente el clip de papel lo mejor que pueda.

2. A continuación, con unos alicates de punta fina, doble el cable a unos 45 mm, 180 grados

3. Doble el extremo hacia arriba para que tenga una forma ovalada alargada. 5 mm de ancho

4. Suelde el clip donde se tocan las 2 piezas de metal.

Brazo de la pierna delantera

1. Al igual que el brazo de las patas traseras, endereza completamente el clip.

2. Nuevamente, al igual que el otro brazo, haz una forma ovalada alargada, pero esta vez hazlo de 55 mm de largo, también debe tener alrededor de 5 mm de ancho.

3. Suelde el extremo doblado, igual que hizo con el otro.

4. En el otro extremo del cable, debe hacer un pequeño bucle. Uno de los tornillos del terminal pasará por esto, así que asegúrese de que no sea demasiado pequeño y que el tornillo entre fácilmente.

Paso 12: Agregar los vínculos al Walker

Los enlaces están conectados al servo y al pivote a través de algunos terminales que puede extraer de un terminal de cable.

Pasos:

1. Primero, coloque el varillaje vertical a través de la pata delantera.

2. A continuación, agregue una pequeña arandela al tornillo de pivote y empuje el varillaje vertical sobre el tornillo de pivote.

3. Agregue otra arandela (desea emparejar la unión entre las 2 arandelas) y agregue una tuerca de suerte al tornillo de pivote.

4. Empuje el enlace hacia arriba para que la parte inferior esté cerca del tornillo de pivote (imagen 2) y apriete la contratuerca para que el enlace no pueda moverse hacia arriba o hacia abajo.

5. Lo siguiente que debe hacer es agregar una terminal al pequeño bucle en la parte inferior de la terminal. Puede usar uno de los tornillos pequeños en el terminal para hacer esto

6. Para el enlace horizontal, primero coloque la sección de bucle a través de la pata delantera

7. A continuación, empuje la sección de la varilla a través del terminal del servo y también a través del otro terminal unido al enlace vertical.

8. Apriete ambos tornillos en los terminales; esto mantendrá los enlaces en su lugar y encenderá su andador. El 95% de las veces solo hará una voltereta hacia atrás y se desplomará sobre su espalda. Necesitará sintonizarlo en lo que requiere un poco de aprendizaje. Sin embargo, no es difícil y he proporcionado algunos consejos en el siguiente paso para hacer esto.

Paso 13: ajuste fino de su andador

Puede cambiar la forma en que camina su andador cambiando la altura del enlace vertical y la longitud del horizontal.

Pasos:

1. Coloque su andador en el suelo y gire el brazo del servo hacia abajo. Las patas delanteras deben ser relativamente rectas y una de las traseras debe estar levantada. Puede bajar o subir la altura de la pierna cambiando la altura del varillaje vertical

2. Si mueve el brazo del servo para que apunte hacia arriba, la otra pata trasera debe estar levantada y las patas delanteras deben estar rectas en relación.

3. Echa un vistazo a las 2 primeras imágenes que muestran cómo deben verse las piernas con el brazo del servo hacia arriba y hacia abajo.

4. Si una de las patas traseras se eleva más que la otra, puede ajustar esto subiendo o bajando el varillaje vertical.

4. A continuación, mueva el brazo del servo para que apunte hacia la derecha en la tercera imagen. Ahora las patas traseras deben estar relativamente rectas y la parte delantera debe estar girada. Puede cambiar la cantidad de giro en las patas delanteras cambiando la longitud del enlace horizontal

5. Si mueves el servo hacia la izquierda, ocurrirá lo contrario con las patas delanteras y estarán orientadas hacia el otro lado. Eche un vistazo a las últimas 2 imágenes que muestran las posiciones izquierda y derecha del servo.

6. Si encuentra que las patas delanteras giran más hacia un lado que hacia el otro, ajuste esto cambiando la longitud del enlace horizontal. Otro truco consiste en doblar ligeramente la sección de enlace alrededor de la pierna trasera. Esto puede ayudar a nivelar la marcha.

7. Siga ajustando su andador hasta que pueda levantar ambas patas delanteras aproximadamente en la misma cantidad. No podrá obtenerlos exactos, pero lo suficientemente cerca será suficiente.

8. Lo último que debe hacer es dejar que comience a explorar su entorno. Intente poner algunos obstáculos en su camino y vea si puede superarlos. Te sorprenderá lo que logra superar. Incluso puede girar cuando golpea una pared usando un pie para hacerlo.

Segundo premio en el Concurso de Robots