制作好了控制部分,還要為它建造一個平臺,這樣你才能觀察機器人的運轉, 體會到CPG的奇妙之處。
材 料 :
>>微型減速電機,4個
>>車條,4根
>>曲別針,6枚
>> 熱縮管(防止腿部打滑),適量 >>接線端子芯,6個
>>尼龍扎帶,8根
制作機器人身體的主要材料如圖2-14所示。這次選用的電機是一種攝像機鏡頭上的調焦電機,精度很好。如果經常制作這種微型機器人,建議多留意零件商家出 售的打折或拆機的二手電機,拿來做實驗還是很經濟的。Z近看央視紀錄頻道播 出的《超J拆解》,感觸頗深,從20世紀70年代的F-4 鬼怪戰斗機到退役的火車機 頭,再到當代的廢棄的廠房和報廢的汽車, 一切零件都可以回收、重建和循環使 用,這個理念也非常適合業余作品。
機器人對電機的要求不高,只要體積小巧、輸出軸為3mm (方便和接線端子 芯改裝的簡易軸連器連接)、轉速不要太快(比較理想的數值是20r/min以 下 ) 就 可以了。車條和曲別針是隨手可得的常見材料,接下來就考驗你的手工了。
先制作4足機器人的骨骼。骨骼沒有特定的標準,只要看起來精致,方便 安裝電機就可以了。為了以后可以用它重復做更多的實驗,不妨在通用性上 多下一點工夫。我的思路是用車條彎制一個外骨骼,把電機和電路都包在里 面保護起來,電機用扎帶固定在以曲別針搭建的內骨骼上。
接下來安裝執行器(電機)。電機的布局建議稍微靠后,給兩條前腿留出多 一點活動空間。因為前面制作的CPG 是主-從神經元結構,前腿帶著后腿走,前腿的動作幅度大于后腿。這樣的設計可以使機器人跨越路面上的一些小障礙。
Z后是安裝腿部,步行動物的關節都帶有一定約束性,不可能像軟體動物一 樣自由活動,這個機器人也一樣,注意腿部機械限位部分的結構。
提示:用放大鏡架子輔助,把車條和端子芯焊接在一起,接觸部位可以先用電 線里面抽出的銅絲捆扎固定好,然后再焊接。建議使用大功率外熱烙鐵(我用的是 75W的)焊接,如果使用焊臺,需要把溫度設定在400℃以上。 現在把CPG 電路板安裝在機器人身上,連接好電機和電源,就可以觀看它的 精彩表演了。
完成以后的機器人可以像4足小動物一樣,用4條腿步行前進。機器人在上電 時有一個學步動作,不管4條腿在什么位置,CPG 都會持續發送一組一組的肌肉信 號,直至把它們糾正到常態位置,然后機器人會用生物步態向前行走。當它的腿部 碰到障礙時,會觸發CPG的聯動機制,4條腿會根據實際情況依次(或同時)做出 響 應 。
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