Cómo hacer un OAWR (robot que camina para evitar obstáculos): 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Este Instructable muestra cómo hacer un pequeño robot andante que evita obstáculos (al igual que muchas opciones disponibles comercialmente). Pero, ¿cuál es la diversión de comprar un juguete cuando, en cambio, puede comenzar con un motor, una lámina de plástico y una pila de pernos y proceder a construir el suyo? Bueno, espero que compartas esta actitud y disfrutes. actualización - próximamente, encantadores kits preempaquetados de oomlout Características: - No es difícil obtener piezas (sin interruptores, relés o circuitos integrados (todo menos el motor está disponible en Home Depot) - Sin soldadura - Tiene un Mechano para adultos -Sensación de up - Elección de opciones para cortar piezas (sierra de calar y taladro, acceso a un cortador láser, compra en línea de Ponoko). Un video rápido del producto terminado caminando a través del marco:

(Se puede encontrar un video más largo navegando entre obstáculos en el paso 7) Notas: (Si desea alguno de los archivos en un formato editable, se pueden encontrar en un Instructable paralelo aquí) (Próximamente, un Instructable sobre cómo usar un microcontrolador (Arduino) para controlar el robot) (He usado unidades métricas y componentes en este Instructable. Sin embargo, aquellos más familiarizados con las unidades imperiales no se desesperan, reemplazar el componente métrico con su contraparte imperial más cercana debería funcionar (aunque todavía tengo para probar esto)).

Paso 1: Piezas y herramientas

Todas las piezas, con la excepción del motor, se pueden encontrar en cualquier Home Depot. El motor se puede pedir en varias tiendas en línea por aproximadamente $ 10 (también hay una versión en pdf de la lista de piezas adjunta a este paso '21 - (OAWR) -Parts List.pdf ') Lista de piezas: tuercas y tornillos: (~ $ 10)

• Perno de 3 mm x 15 mm (x20)
• Perno de 3 mm x 20 mm (x2)
• Perno de 3 mm x 30 mm (x9)
• Arandela de 3 mm (x48)
• Tuerca de 3 mm (x45)
• Tuerca de 4 mm (x26)
• Arandela de 5 mm (12 mm DE) (x2)

Eléctrico:

• Varios colores de cables eléctricos (~ $ 5)
• Terminales de cable engarzado (anillo rojo de 5 mm) (x18) (~ $ 2)
• Caja de 2 pilas AA (x2) (~ $ 2)
• Motor (Tamiya twin motor gearbox (# 70097) (disponible en muchas fuentes en línea) (en froogle) (sitio del fabricante) (sparkfun) (~ $ 10)
• Juego de manivela (juego de eje de 3 mm de diámetro de Tamiya) etamiya) (<$ 10)

Diverso:

• Acrílico (150 mm x 300 mm x 3 mm de espesor) (~ $ 6)
• Alambre de bigotes (260 mm x 1,6 mm) (o dos clips grandes para papel) (~ $ 1)
• Banda elástica

Lista de herramientas: Requerido:

• Impresora
• Llave de 5,5 mm (x2)
• Destornillador
• Alicates
• Engarzadoras de terminales de crimpado
• Pistola de silicona

Herramientas adicionales según la elección de las piezas de acrílico de origen Opción 1 (sierra de calar y taladro)

• Barra de pegamento
• Sierra de calar
• Taladro
• Brocas (3,2 mm, 12,5 mm, 16 mm)

(Iba a usar esta opción, sin embargo, obtuve un cupón de envío gratis de Ponoko, así que corté mis piezas con láser) Opción 2 (Ponoko)

Una cuenta de Ponoko

(opción que utilicé) Opción 3 (Acceso a un cortador láser)

Acceso a una cortadora láser

Paso 2: Cortar piezas

Elija los pasos a seguir en función de la opción de corte que haya elegido. Opción 1 (Sierra de desplazamiento y taladro)

• Descargue e imprima el patrón pdf (elija el archivo correspondiente a su tamaño de papel) -Papel tamaño A4 ('31A- (OAWR) -Patrón de sierra de calar (A4).pdf') -Papel tamaño carta ('31B- (OAWR) - Patrón de sierra de desplazamiento (Carta).pdf ') (es importante no escalar el dibujo durante la impresión)
• Mida la regla en la copia impresa con una regla en la que confíe, si no coinciden con el patrón que se ha escalado y debe revisar la configuración de la impresora antes de volver a imprimir. Si coinciden, en adelante.
• Pega el patrón a la lámina acrílica.
• Taladrar agujeros
• Cortar piezas con una sierra de marquetería

Opción 2 (Fabricación digital en línea; Ponoko) (esta es la opción que utilicé)

• Obtenga una cuenta Ponoko (Ponoko)
• Ordene las piezas aquí. (tienen un precio de costo ($ 11.47 costo de corte + $ 8.28 costo de material = $ 19.75 + envío (una advertencia que Ponoko actualmente solo se envía desde Nueva Zelanda, por lo que el envío es bastante costoso))

Opción 3 (acceso a un cortador láser)

• Descargue el patrón optimizado del cortador láser (las piezas se colocan una al lado de la otra y se eliminan las líneas duplicadas) - ('32- (OAWR) -Laser Cutter Outline.eps') (formato.eps)
• Corta el archivo en tu cortadora láser.

Paso 3: Bigotes

El último paso antes de empezar a ponerlo todo junto.

Doblar los bigotes es bastante sencillo. Utilice unos alicates y un cable de 1,6 mm de longitud de 130 mm (en realidad, un clip grande también funcionará), siguiendo el patrón del PDF adjunto ('41 - (OAWR) -Whisker Bending Guide.pdf '). (nota: mientras diseñaba inicialmente este robot, experimenté con muchas formas diferentes de bigotes. El patrón a continuación es el que encontré que funciona mejor, sin embargo, es bastante interesante experimentar con diferentes formas. Me sorprendió cómo incluso pequeños cambios podrían alterar drásticamente el comportamiento de navegación del robot)

Paso 4: Montaje

Traté de hacer que el ensamblaje de todas las piezas fuera lo más sencillo posible. Con este fin, he incluido una guía de montaje estilo Lego ('51 - (OAWR) -Assembly Guide.pdf '). Un paso antes de comenzar:

ensamble la caja de engranajes del motor (utilicé la relación 58: 1 con el eje de salida saliendo por el orificio 'A', sin embargo, la duración de la batería en esta configuración no es excelente, se han incluido orificios de montaje para permitir el uso de la relación 203: 1 con el eje de salida saliendo en agujero 'C'. Si prefiere una versión más lenta y de mayor duración)

Un paso después de terminar:

agregue zapatos a los pies de su robot (los pies acrílicos redondeados no agarran bien las superficies). Apliqué una gota de pegamento termofusible en el borde inferior de cada pata y el rendimiento mejoró enormemente. (Pero si tiene acceso a seis zapatillas para correr en miniatura, sería una opción mucho mejor)

(Para inspirarte a armar el tuyo, aquí hay un 'video' de mí armando el mío en unos treinta segundos:))

Paso 5: cableado

Con las piezas grandes todas juntas y empezando a verse bonito, ha llegado el momento de añadirle las vetas de cobre que le darán vida. Un primer vistazo al diagrama de cableado ('61 - (OAWR) -Wiring Diagram.pdf ') puede dar miedo, sin embargo, si aborda cada cable individualmente, es bastante sencillo. Además, si se está preguntando cómo funciona el robot, consulte la segunda imagen a continuación que lo muestra en cada uno de sus cuatro estados operativos.

• Cada extremo de cable que se conecta a un punto de conexión debe tener un terminal de cable engarzado (anillo rojo de 4 mm) adherido a él (hay 18 de estos puntos).
• La vista despiezada vinculada a cada punto de conexión ilustra si el cable está destinado a colocarse por encima o por debajo de la lámina acrílica.
• Cualquier punto de conexión que no tenga un perno utiliza un perno de 3 mm x 15 mm y una tuerca de 3 mm correspondiente.
• Sobre todo, no se preocupe, el siguiente paso está totalmente dedicado a la resolución de problemas, así que inténtelo y, si no funciona correctamente, es probable que encuentre la respuesta allí.

Una nota de aliento:

Puedes hacerlo

Paso 6: solución de problemas

Si ha llegado hasta aquí y su robot está caminando y evitando obstáculos, puede omitir este paso. Sin embargo, si no funciona del todo o no funciona en absoluto, con suerte podrá encontrar la solución a su problema aquí. (Si tiene un problema que no se ha abordado, menciónelo en los comentarios e intentaré ayudarlo (o si tiene un problema que se aborda aquí y tiene una mejor manera de resolverlo, por favor comente también)) (Me temo que no he descubierto cómo hacer tablas en Instructables, por lo que esta sección se formateará) Problema Causa 1 Solución 1 Causa 2 Solución 2 Lista de resolución de problemas: Las piernas izquierdas caminan hacia atrás cuando deberían caminar hacia adelante. El motor izquierdo está conectado al revés. Invierta los cables del motor izquierdo conectado al punto de conexión 'G' y al punto de conexión 'H' (es decir, GH y HG). Las piernas derechas caminan hacia atrás cuando deberían caminar hacia adelante. ' El motor derecho está conectado al revés '.' Invierta los cables del motor derecho conectado al punto de conexión 'H' y al punto de conexión 'J' (es decir, HJ y JH). Cuando se presiona el bigote, la pierna correspondiente continúa caminando hacia adelante. La batería inversa está cableada al revés. Cambie los cables del soporte de batería inverso conectado al punto de conexión 'A' y al punto de conexión 'I' (es decir, AI e IA). La banda elástica está demasiado apretada y no permite que el brazo del interruptor se balancee. Use una banda elástica más grande o menos poderosa. El perno que sujeta el brazo del interruptor en su lugar está demasiado apretado. Afloje el perno que sujeta el brazo del interruptor. En el estado apagado, cuando se presiona un bigote, las piernas comienzan a caminar. Desafortunadamente, esto es un defecto en el diseño del cableado. Si desea arreglar esto, agregue un interruptor en una o ambas cajas de baterías o retire las baterías cuando no estén en uso. Después de chocar con un obstáculo, un lado continúa caminando en reversa después de que el obstáculo ha sido despejado. La banda elástica no es lo suficientemente potente como para devolver el brazo del interruptor a su posición hacia adelante. Use una banda elástica más fuerte. El perno que sujeta el brazo del interruptor en su lugar está demasiado apretado. Afloje el perno que sujeta el brazo del interruptor. Las baterías están colocadas pero el robot no se mueve. La arandela no hace contacto con el perno eléctrico. Debido a que la arandela de 5 mm tiene un orificio más grande que el perno de 3 mm que usamos, debe centrarlo y luego apretar el tornillo para mantenerlo en su lugar. Si se empuja fuera del centro, es posible que el brazo del interruptor de acrílico esté haciendo contacto con el perno en su lugar. Para arreglar esto, afloje el tornillo de bigote y vuelva a centrar la arandela de 5 mm. Los motores se alimentan simultáneamente con ambos paquetes de baterías, lo que da como resultado un voltaje neto cero. Las arandelas del brazo del interruptor son demasiado grandes, busque arandelas que parezcan un poco más pequeñas o doble un poco los pernos de contacto hacia afuera. Hay demasiada fricción en los enlaces de los brazos, lo que hace que el motor se detenga. Afloje algunos de los tornillos más apretados que sujetan sus piernas y empuje los brazos en su lugar.

Paso 7: terminado

Felicidades Espero que hayas llegado a este punto sin demasiada frustración y estés contento con los resultados. Si tiene algún consejo o sugerencia sobre cómo se podría mejorar el diseño o Instructable, me encantaría escucharlos. Además, si ha terminado, sería genial si pudiera agregar una foto a la sección de comentarios o quizás enviarme una para que pueda agregarse a esta etapa. Un video del OAWR terminado en acción:

(Un par de problemas aún por resolver cuando las piernas se sincronizan de una manera particular, se empujan una contra la otra y casi detienen al robot (eso es lo que estaba tratando de arreglar), y todavía no es a prueba de esquinas, pero estoy trabajando en ello)