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[導讀]這個四足蜘蛛機器人以樹莓派作為「大腦」,身軀和四肢由 3D 打印。無需定製電路板,初學者即可完成組裝。不僅如此,教程還包含一段將近一個小時的組裝視頻。這對於想了解樹莓派、Python 編程的朋友來説是非常不錯的上手項目。


這個四足蜘蛛機器人以樹莓派作為「大腦」,身軀和四肢由 3D 打印。無需定製電路板,初學者即可完成組裝。不僅如此,教程還包含一段將近一個小時的組裝視頻。這對於想了解樹莓派、Python 編程的朋友來説是非常不錯的上手項目。


組件清單

Raspberry Pi 3B+/4B × 1
500萬像素 OV5647 Pi 攝像頭模塊 × 1
POWERADD 5000mAh 電源 × 1
PCA9685 16 通道 12 位 PWM 伺服電機驅動 × 1
LM2596 降壓轉換器 DC-DC 降壓模塊 × 1
MG90S 伺服電機 × 12
3.7v 鋰電池(700mAh) × 4
撥動開關 × 1
跳線 × 若干
M3螺母和螺栓 × 若干

3D 打印組件

需要打印的零件清單:
1 x Body(身體)
1 x Joint 1(關節1)
1 x Joint 2(關節2)
1 x Joint 3(關節3)
1 x Joint 4(關節4)
1 x Thigh 1(大腿1)
1 x Thigh 2(大腿2)
1 x Thigh 3(大腿3)
1 x Thigh 4(大腿4)
1 x Calf 1(小腿1)
1 x Calf 2(小腿2)
1 x Calf 3(小腿3)
1 x Calf 4(小腿4)
1 x 樹莓派攝像頭支架
1 x 上蓋
4 x 足尖(粘)
4 x 足尖(光滑)

每條腿由三個部分組成:關節、大腿、小腿。為了便於組裝,STL 文件都做了命名和編號。
可在本項目文件庫下載:
//make.quwj.com/project/349

使用 PLA 材料,3D 打印所有的文件。你可以一次打印所有關節的零件,大腿和小腿也可以一起打印,如圖所示。而打印身體、關節、大腿、攝像頭支架在打印時需要支撐。

安裝樹莓派

推薦使用 2GB 內存以上的樹莓派 + Raspberry Pi OS 桌面版。為樹莓派安裝好系統,參考:
//shumeipai.nxez.com/2019/04/17/write-pi-sd-card-image-using-etcher-on-windows-linux-mac.html

通過配置 WiFi,讓樹莓派接入網絡,參考:
//shumeipai.nxez.com/2017/09/13/raspberry-pi-network-configuration-before-boot.html

開啓 SSH,使用 PuTTY 登錄樹莓派終端。傳輸文件和電影可以通過 SFTP,使用 FileZilla 即可。

開啓 VNC 並使用 VNC Viewer 來登錄樹莓派,參考:
//shumeipai.nxez.com/2018/08/31/raspberry-pi-vnc-viewer-configuration-tutorial.html

組裝機器人

組裝全過程視頻。(視頻長 51 分鐘,請酌情切換到 WIFI 下觀看

特別説明:
1、某些零件可能需要進行打磨才可以裝配在一起。你不一定完全依照視頻中的步驟組裝,不過建議先測試好電路部分,測試好之後再組裝 3D 零件。

2、每個伺服電機的接線圖和表格下面有提供。

3、如果你對 4 節鋰電池的連接感興趣,這裏説明一下。這是一組兩節 3.7V 鋰電池,串聯成 7.4V 電池組。通過另一組同樣的並聯,每個鋰電池 700mAh,最終成為 7.4V 1400mAh 電池組。串聯增加電壓,並聯擴充容量。機器人上有兩塊電源,鋰電池組給伺服電機供電,移動電源獨立為樹莓派供電。

下面是用到的軟件和命令:
WinSCP: //winscp.net/eng/download.php
Adafruit_Python_PCA9685 模塊:

sudo pip3 install adafruit-pca9685

Pygame 模塊:

sudo pip3 install pygame

程序源文件可在本項目文件庫下載:
//make.quwj.com/project/349

完成

參考視頻操作下來,就可以完成組裝了。希望你可以從中學到東西,體驗到樂趣!

你可以在此機器人平台上做一些有趣的擴展、升級。例如增加一個 HC-SR04 超聲波傳感器,在本項目的文件庫中已經提供了相應的 STL 文件。通過編程即可實現讓機器人自主行走,繞開障礙物。

通過加裝 MPU-6050 傳感器,還可以讓機器人實現自平衡。引入 OpenCV 讓機器人具有計算機視覺功能……

盡情發揮你的想象力吧!

本項目文件庫地址:

//make.quwj.com/project/349

via instructables.com/id/3D-Printed-Raspberry-Pi-Spider-Robot-Platform/

END

來源:趣無盡

版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫刪除。

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