86小六足组装教学





专案起源

此专案源起自机械蝎子史加纳专案,
「看来还是六隻脚的机器人比较好做呢!」老大沉思样。
「恩卓博士,我们去收买U大吧!请他做一隻用3D列印的小六足机器人!」
随后恩卓博士带着一打台啤与烧肉串去找了U大,
隔天,全世界的第一台86小六足就这样诞生了。



功能说明

本专案利用 86Duino Enjoy86Duino Zero86Duino One 实作,由于会使用到锐利的工具,所以製作时小朋友需要家长陪同,动作编辑使用 86ME,一行程式都不用写就能让86小六足动起来!



准备材料

  1. 一片 86Duino One 或 86Duino Zero
  2. 12颗 Tower Pro SG90 伺服机 (可以多准备一些备用)
  3. 3D列印机(此专案使用印匠ENJOY)
  4. 2mm x 4mm 螺丝
  5. 2mm x 8mm 螺丝
  6. 2mm x 15mm 螺丝
  7. 杜邦线
  8. 电子扩充板 (for 86DuinoZero)
  9. 杜邦针脚

电子扩充板的电路相当简单,各位可以自己实做一个,使用烙铁时,小朋友请务必要有家长陪同。
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列印机构

首先要下载并安装 86DuinoRepetier-Host,可参照印匠ENJOY 快速入门教学

安装完成后便可以至 Thingiverse 网站下载 86小六足 STL 档案

解压缩后有六个档案,如下图:

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零件名称和实际对应图:

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A_arm_bottom、A_arm_top、leg、linker 为小六足足部的组合零件,这 4 个零件可以组合成一个足部,
body_top 为小六足身体上半部零件,
body_bottom 为小六足身体下半部零件。

开启我们已经安装好的86DuinoRepetier-Host,并且点击 Load 按钮,载入 86小六足足部档案:A_arm_bottom、A_arm_top、leg 、linker

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载入后的图如下:

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点选 Linker,将零件沿着 Y 轴翻转 90 度,如下图:

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翻转后的 linker 零件,摆放角度应如下图:

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点选 A_arm_bottom,将零件沿着 Y 轴翻转 180 度,如下图:

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翻转后的 A_arm_bottom 零件,摆放角度应如下图:

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翻转完成后的足部零件如下图:

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打开支撑选项,设定 Support Type 为 Everywhere:

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按下切片按钮,就会立即进行切片,
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切片完成后会出现类似下面画面:
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传输档案给 86Duino Enjoy 的方法有两种:

方法一:使用 USB 线传输

切片完成后,直接按下列印按钮,86DuinoEnjoy 会立即开始列印
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方法二:使用 SD 卡

插上 SD 卡至您的电脑,
切片完成后,点击如下图示, 将 G-code 档储存至 SD 卡中:选择 G-Code Editor 分页 > 按下储存按钮

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将档案储存在 SD 卡中的 gcode 资料夹下,储存档名改成 auto.gcode,按存档

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从电脑拔出 SD 卡,将此 SD 卡置入 86Duino Enjoy 背面的 SD 卡插槽,
打开 86Duino Enjoy 电源,86Duino Enjoy 会自动读取 auto.gcode 档开始列印!

要完成一整隻86小六足一共要列印:
6 个足部
1 个身体上半部
1 个身体下半部



组合零件


在组合零件前,我们必须先拆除并打磨零件的支撑材料:

linker 零件,使用尖嘴钳拆除以下支撑:
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body_top 零件,使用尖嘴钳拆除以下支撑:
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打磨 linker 零件,使用锉刀来回将不平整的表面磨平:

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磨到可以将伺服机顺利置入即可:

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打磨 body_top 零件,重複使用平锉刀打磨拆除支撑后的面,直到伺服机可以容易的置入:

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使用平锉刀磨平 body_bottom 与伺服机的接触表面,直到伺服机可以顺利压入:

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完成拆除与打磨零件后,我们要做鑽孔与攻牙:

需要攻牙的孔,如下图红圈处:

Linker 零件:

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A_arm_bottom 、leg 零件:

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body_top 、body_bottom 零件:

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需要鑽孔的孔,如下图红圈处:

Linker、A_arm_bottom、A_arm_top 零件:

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body_top、body_bottom 零件:

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完成后,我们便可以准备将转盘安装至伺服机上,但要先对伺服机做归零的动作,归零是指将伺服机转动至可动范围的正中央,我们利用 Servo86 函式库将伺服机归零,并使用 86Duino IDE 烧录归零程式至 86Duino 开发板上,以下提供范例程式码:

86Duino Zero 归零程式

#include <Servo86.h> // 使用 Servo86 函式库
 
Servo myservo1; // 初始化 Servo 物件
 
void setup() 
{ 
  // 设定 Servo 脚位为 2
  myservo1.attach(2);

  // 送出 1500us 的 PWM 信号,使伺服机归零至中点
  myservo1.write(1500);
}

void loop() {}

86Duino One 归零程式

#include <Servo86.h> // 使用 Servo86 函式库
 
Servo myservo1; // 初始化 Servo 物件
 
void setup() 
{ 
  // 设定 Servo 脚位为 21
  myservo1.attach(21);

  // 送出 1500us 的 PWM 信号,使伺服机归零至中点
  myservo1.write(1500);	
}

void loop() {}	

烧录完成后, 86Duino 会立刻从指定脚位送出 duty 为 1500us 的 PWM,接着我们要将伺服机与 86Duino 连接起来。
将 86Duino 接上电源/电池后,伺服机会立即转到中点位置,此时将十字型配件盘的短轴对齐中点 (标记线),套在伺服机输出轴上,如下图所示:

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完成后便可用螺丝锁上零件,最后完成图如下,也可以用斜口钳修饰配件盘,剪除较长的边:

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完成六个足部后接着就可以来组合身体,将 6 颗伺服机置于 body_bootom,如下图:

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将落在外侧的伺服机连接线,各别拉至身体中央,统一从一端伸出 (这麽做是为了方便后续整线):

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盖上 body_top 零件,并用 6 颗长度15mm 的螺丝锁紧 body_top,如下图红圈处:

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使用鑽孔刀对一字型配件盘鑽孔 (由中心数来第二个孔,如下图),一共要对 6 个一字型配件盘鑽孔:

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用刚才提供的归零程式把六颗伺服机分别归零至中点,并将一字型配件盘照下图方式套至伺服机输出轴:

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用 3 颗 2mm x 4mm 螺丝结合足部 (2 颗固定配件盘,另一颗固定 linker 与 body_bottom),并以自攻螺丝锁紧伺服机一字型配件盘,可以用斜口钳将一字型配件盘凸出的部分剪除,增加美观::

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6 个足部全部锁上后,如下图:

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装上 86Duino Zero 开发板

对应下图红圈处,用 3 颗 2mm x 4mm 螺丝固定 86DuinoZero 于 body_top 上:

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用 2 颗 2mm x 4mm 螺丝固定扩充板:

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86小六足伺服机编号与扩充板上的脚位对应如下:

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使用 12 条黄色 (PWM)、1 条红色(VIN)、1 条黑色(GND)的杜邦线连接 86DuinoZero 和转接板:

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装上 86Duino One 开发板

对应下图红圈处,用 3 颗 2mm x 4mm 螺丝将 86DuinoOne 固定于 body_top 零件上:

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86小六足伺服机编号与 86DuinoOne 上的脚位对应如下:

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将所有伺服机连接线连接至 86DuinoOne 上:

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最后我们将外露的连接线稍做整理,让 86小六足看起来更美观。
先将外露的伺服机连接线拉至 86小六足身体内,将伺服机连接线来回折短,用束线带固定在两旁支架:

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用束线带固定完成后,尽量让右图红框处没有伺服机连接线穿过,因为这是未来要放置锂电池的空间。



动作控制

由于86ME Mk-II已经将86小六足的应用专案设为范例专案,你可以在 C:\ProgramData\86ME\examples 裡面找到86Hexapod.rbm 的步行动作。
开启专案后记得要根据每台86小六足去微调它的 offset 值,可以校正一些伺服机上的小误差。



成果展示





相关资料

完整课程影片

机构档下载

86Duino 小六足机器人 DIY 课程教材



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