Walbi, de wandelende tweevoeter

Over dit project

Zou het niet geweldig zijn als we een tweevoetige robot konden maken met wat servo's? De Inner Geek dacht van wel en dit is het resultaat…

Dat is Walbi, de WALink BIped, een robot die we hebben gemaakt voor een machine learning-project dat nooit van de grond is gekomen (Walbi ook niet, maar dat komt omdat hij met beide voeten stevig op de grond staat).

Walbi gebruikt een Arduino Nano voor 'hersenen', LX-16A-servo's voor 'spieren' en plastic 3D-geprinte onderdelen voor 'botten'. De LewanSoul LX-16A servo's zijn droomservo's voor kleine (ish) robotprojecten, omdat ze licht zijn, meer dan 19 kg.cm kunnen bewegen en zijn verbonden met een enkele kabel, die loopt van servo naar servo, waardoor de bekabeling van de robot kinderspel is. spelen.

Walbi is een mensachtige op een schaal van 2:1 en zijn poten zijn 55 cm lang (21,7 inch) van hiel tot taille en wegen 1, 1 kg (2,4 lbs). De witte delen van zijn lichaam waren 3D-geprint, maar hadden net zo goed van lichtgewicht stevig hout kunnen worden gemaakt.

Walbi programmeren is heel eenvoudig. Je kunt hieronder de twee programma's downloaden die nodig zijn om motion capture en playback te doen, en daarmee kun je Walbi laten lopen, kruipen, klimmen, springen of dansen! Je hoeft alleen zijn benen naar een gewenste pose te bewegen, die pose op te nemen, Walbi in een andere pose te vormen, op te nemen enzovoort, en dan, wanneer je de volledige reeks hebt opgenomen, kun je achterover leunen en kijken hoe hij vakkundig de bewegingen die je het hebt geleerd.

Misschien kun je de jouwe leren rivierdansen 😀

De Walbi bouwen

Walbi werd 3D-geprint in PLA-plastic, met behulp van een FlashForge Creator Pro-printer. U kunt de STL-bestanden downloaden van Thingiverse, of een alternatieve methode gebruiken om de voeten, been "botten" en taille te bouwen, met behulp van hout of metaal. De servosteunen worden aan deze onderdelen, aan de servo's en aan elkaar bevestigd.

U hebt metalen steunen van de vier verschillende beschikbare typen nodig om de servo's aan de afgedrukte onderdelen en aan elkaar te bevestigen (meer informatie en foto's zijn beschikbaar in de Release The Inner Gook-blog).

Bedrading

Om de LX-16A servo's aan te sturen heb je een LewanSoul Debug Board nodig.

Het ontvangt opdrachten van een seriële poort op de Arduino Nano. Omdat we de seriële hardware van de Arduino gebruikten om met de computer te communiceren, hadden we de SoftwareSerial-bibliotheek gebruikt om een ​​tweede seriële poort op de Nano te creëren om verbinding te maken met het foutopsporingsbord.

Bedrading wordt geminimaliseerd met seriële servo's. Er is een kabel van elke servo naar de volgende (seriële kabel meegeleverd met de servo's) en de servo's bij de taille plug rechtstreeks in het Debug Board. Uw computer wordt aangesloten op de USB-poort van de Arduino en de Arduino is aangesloten op het Debug Board met behulp van drie jumperdraden (TX, RX en GND) die zijn aangesloten op de Arduino-pinnen die u configureert voor SoftwareSerial - we gebruikten pinnen 10 en 1 in de code1 .

De servo's gebruiken een baudrate van 115200 (als u weet hoe u deze kunt wijzigen, laat het ons dan weten, want dit is te hoog). Deze baudrate is hoog voor SoftwareSerial, dus moesten we functionaliteiten voor foutcontrole en opnieuw testen implementeren. In sommige gevallen was volharding vereist om een ​​correcte meting te krijgen.

Vermogen

De servo's kunnen 19,5 kg.cm leveren bij 7,4v. We gebruikten 6v en de blokkeerstroom was minder dan drie ampère.

Programmeren

Je kunt de Arduino-code krijgen in de Github-repository van het project.

Er worden twee programma's gebruikt voor motion capture en replay, een techniek die vergelijkbaar is met de techniek die in films wordt gebruikt. Je begint met het vormen van de robot in een pose. Omdat de servo's standaard uit staan, kun je de servo's met de hand draaien. Als je de robot eenmaal in de gewenste pose hebt, gebruik je het programma Walbi_record om alle servohoeken uit te lezen en weer te geven. Vervolgens voert u die hoekmetingen in de poseAngles-variabele in Walbi_play in en gebruikt u het programma om de reeks vastgelegde poses af te spelen met een snelheid die is ingesteld met behulp van de timeToMove-variabele (in milliseconden).

We hopen dat je genoten hebt van het project. Voel je vrij om je liefde te delen door een reactie achter te laten, je te abonneren op de blog of een andere vorm van feedbackactie. We stellen het op prijs!

Innerlijke Geek Nuggets

Hier zijn enkele tips en trucs die je hebt geleerd tijdens het maken van Walbi:

• De steunen voor de LX-16A worden alleen in EEN positie aan de servo bevestigd, dus het is heel gemakkelijk om ze verkeerd aan te sluiten, vooral op de 3D-geprinte onderdelen. We moesten Walbi een paar keer opnieuw in elkaar zetten om montagefouten te corrigeren die vrij moeilijk te herkennen waren.
• De servo's werden standaard geleverd met ID 1. Wijs elke servo een ander ID toe voordat u ze op de robot monteert, anders is het onmogelijk om te communiceren met meerdere aangesloten seriële servo's met hetzelfde ID.
• Het gebruik van kabelbinders verbetert het uiterlijk echt
• De servo's worden geleverd met de schroeven die nodig zijn om de hoorns aan te sluiten op de servo's en de hoorns op de steunen. De steunen worden geleverd met de schroeven die nodig zijn om ze aan de servo's te bevestigen. U moet afzonderlijk schroeven aanschaffen voor ondersteuning om verbindingen te ondersteunen en ondersteuning voor plastic onderdelenverbinding. We gebruikten DIN912 M2-6 en M2-10 schroeven en moeren.
• U kunt de tractie verbeteren door siliconenkussentjes op de voetzolen van de robot te plakken.
• Het verdient de voorkeur om metalen servohoorns te gebruiken, omdat de plastic hoorns die bij de servo's worden geleverd, zullen scheuren als (wanneer) de benen tijdens tests tegen elkaar botsen. Als de hoorns scheuren, zal de robot slapper worden en zal het afspelen van bewegingen minder nauwkeurig zijn (wat anders verrassend goed is).