BONES le robot humanoïde : 11 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Joyeux Halloween à tous !!!

Pour fêter Halloween cette année, j'ai pensé que ce serait une excellente idée de construire un robot adapté à l'occasion.

Un squelette humanoïde dansant !!!

J'ai toujours voulu concevoir et construire mon propre robot humanoïde, donc c'était le projet parfait pour moi.

Après avoir conçu et construit BORIS le bipède (lien ici), j'ai réalisé que ses jambes étaient la base parfaite pour le squelette, donc quelques minutes d'amputation plus tard et une refonte rapide du haut du torse, BONES l'humanoïde est né

Ce sera le projet parfait pour ceux qui souhaitent apprendre à programmer des servos pour que le robot exécute la routine de danse que vous souhaitez.

BONES coûte un peu plus de 150$ pour construire les batteries et le chargeur inclus

BONES est contrôlable avec le contrôleur Arduino imprimé en 3D (lien ici)

il peut avancer, reculer, gauche, droite, coup de pied droit, coup de pied gauche, danse 1, danse 2

ou il peut exécuter une danse sans le contrôleur

Profitez des instructions de construction !!!

Fournitures

Pour construire ce robot, vous aurez besoin de:

12x véritables servos analogiques à 180 degrés Tower Pro MG90S (lien ici)

Vous pouvez acheter bon marché de la Chine sur beaucoup de choses, mais les servos n'en font pas partie ! Après avoir testé de nombreux types différents, en particulier les servos towerpro contrefaits bon marché, j'ai découvert que les contrefaçons bon marché sont si peu fiables et cassent souvent un jour après l'utilisation, j'ai donc décidé que les servos towerpro authentiques seraient les meilleurs !

1x carte de servocommande sans fil Sunfounder (lien ici)

Vous ne pouvez pas trouver une meilleure carte de prototypage que celle-ci pour le contrôle d'asservissement sans fil. Cette carte a un convertisseur d'alimentation 5V 3A intégré et 12 broches et broches d'entrée servo pour un module émetteur-récepteur sans fil nrf24L01 et Arduino NANO, le tout dans un emballage soigné et condensé, alors ne vous inquiétez plus des câbles en désordre partout!

• 1x Arduino NANO (lien ici)
• 1x module émetteur-récepteur NRF24L01 (lien ici) (vous n'en avez pas besoin si vous n'utilisez pas le contrôleur)
• 2x 18650 3.7V Li-ion batteries (lien ici)
• 1x 18650 Support de batterie (lien ici) (ces batteries vous donnent environ 30 minutes d'autonomie, les meilleures vous donneront environ 2h d'autonomie)
• 1x chargeur de batterie Li-ion (lien ici)

Tous les appareils électroniques peuvent également être trouvés sur Amazon si vous ne pouvez pas vous permettre d'attendre la livraison, mais ils seront un peu plus chers.

MANETTE:

Pour contrôler ce robot manuellement, vous aurez besoin du contrôleur Arduino imprimé en 3D (lien ici)

Le Robot peut également être purement autonome, le contrôleur n'est donc pas obligatoire.

PLASTIQUES:

Les pièces peuvent être imprimées en PLA ou PETG ou ABS. !!

Veuillez noter qu'une bobine de 500g est largement suffisante pour imprimer 1 Robot !!

IMPRIMANTE 3D:

Plate-forme de construction minimale requise: L150mm x W150mm x H100mm

N'importe quelle imprimante 3D fera l'affaire. J'ai personnellement imprimé les pièces sur la Creality Ender 3 qui est une imprimante 3D à bas prix à moins de 200$. Les impressions se sont parfaitement déroulées.

Étape 1: Impression 3D des pièces

Alors maintenant, il est temps pour l'impression… Oui

J'ai méticuleusement conçu toutes les pièces de BONES pour qu'elles soient imprimées en 3D sans aucun matériau de support ni radeaux requis lors de l'impression.

Toutes les pièces sont disponibles en téléchargement sur Pinshape (lien ici) et MyMiniFactory (lien ici)

Toutes les pièces ont été testées sur la Creality Ender 3

Matériel: PETG

Hauteur de la couche: 0,3 mm

Remplissage: 15 %

Diamètre de la buse: 0,4 mm

La liste des pièces pour BONES est la suivante:

1x BAS DU CORPS

1x CORPS MOYEN

1x colonne vertébrale du corps

6x BROCHES CARRÉES POUR LE CORPS

1x CADRE ÉLECTRONIQUE

1x ÉPINGLE CARRÉ ÉLECTRONIQUE

1x BAS DE CTE

1x CTE INFÉRIEURE AU MILIEU

1x CTE HAUT MOYEN

HAUT DE CTE 3X

4x PETITE VERTEBRE

1x GRANDE VERTEBRE

1x CRÂNE AVANT

1x CRÂNE ARRIÈRE

1x ÉPINGLE CARRÉ CRÂNE

1x ÉPAULE

1x BRAS

1x AVANT-BRAS

1x ÉPAULE (MIROIR)

1x BRAS (MIROIR)

1X AVANT-BRAS (MIROIR)

4x GOUPILLES DE BRAS CIRCULAIRES

2x PIEDS

2x CHEVILLES

2x JAMBE 1

2x JAMBE 2

2x CARTERS DE PISTONS

2x CARTERS DE PISTONS (Miroir)

4x SUPPORTS DE PISTONS

4x PISTONS

2x HANCHES

8x BROCHE CIRCULAIRE L1

2x BROCHE CIRCULAIRE L2

2x BROCHE CIRCULAIRE L3

10x BROCHE CIRCULAIRE L4

13x CLIP CARRÉ

22x CLIP CIRCULAIRE

Chaque partie peut être imprimée en groupe ou individuellement.

Pour l'impression de groupe, tout ce que vous avez à faire est d'imprimer l'un de chaque fichier GROUP.stl à l'exception du fichier Group LEG 1.stl et des fichiers GROUP CIRCULAR PIN.stl dont vous devez choisir l'un d'entre eux et vous aurez le ensemble complet de pièces nécessaires.

Suivez les étapes suivantes pour imprimer tous les fichiers STL.

1. Commencez par imprimer les fichiers LEG 1.stl individuellement car ce sont les plus difficiles à imprimer, ils nécessitent un bord d'environ 5 mm et une hauteur de couche autour de la pièce pour éviter le gauchissement si, pour une raison quelconque, le bord n'empêche pas le gauchissement, imprimez le LEG 1 AVEC BORD fichier.stl.
2. Imprimez la BROCHE CIRCULAIRE INDIVIDUELLE.5mm L1, LA BROCHE CIRCULAIRE INDIVIDUELLE.75mm L1 et la BROCHE CIRCULAIRE INDIVIDUELLE 1mm L1 une fois imprimées testez les goupilles dans les trous de la JAMBE 1.stl que vous avez précédemment imprimé et sélectionnez celle qui correspond le mieux sans être à serré pour ne pas pouvoir pousser à travers le trou Si possible, utilisez celui de 0,5 mm car plus l'ajustement est serré, plus le robot marchera vite.
3. Imprimez le fichier GROUP SHOULDERS. STL n'oubliez pas de l'imprimer avec un bord de 8 mm de 2 hauteurs de couche pour vous assurer qu'il s'imprime correctement
4. Procédez à l'impression du reste des fichiers GROUP. STL

Et là, nous l'avons environ 2 jours d'impression plus tard, vous devriez avoir toutes les pièces en plastique de BONES.

Étape 2 terminée !!!

Étape 2: Installation d'Arduino

BONES utilise la programmation C pour fonctionner.

Afin de télécharger des programmes sur BONES, nous utiliserons l'IDE Arduino avec quelques autres bibliothèques qui doivent être installées dans l'IDE Arduino.

Installez Arduino IDE sur votre ordinateur

IDE Arduino (lien ici)

Afin d'installer les bibliothèques dans Arduino IDE, vous devez procéder comme suit avec toutes les bibliothèques dans les liens ci-dessous

• Cliquez sur les liens ci-dessous (cela vous mènera à la page GitHub des bibliothèques)
• Cliquez sur Cloner ou Télécharger
• Cliquez sur télécharger ZIP (le téléchargement devrait commencer dans votre navigateur Web)
• Ouvrez le dossier de la bibliothèque téléchargée
• Décompressez le dossier de la bibliothèque téléchargée
• Copiez le dossier de la bibliothèque décompressé
• Collez le dossier de la bibliothèque décompressé dans le dossier de la bibliothèque Arduino (C:\Documents\Arduino\libraries)

Bibliothèques:

Bibliothèque Varspeedservo (lien ici)

Bibliothèque RF24 (lien ici)

Et voilà, vous devriez être prêt à partir. Afin de vous assurer que vous avez correctement configuré Arduino IDE, suivez les étapes suivantes

• Téléchargez le code Arduino souhaité ci-dessous (Robot Controller.ino ou Robot Autonomous.ino)
• Ouvrez-le dans Arduino IDE
• Sélectionnez Outils:
• Sélectionnez le tableau:
• Sélectionnez Arduino Nano
• Sélectionnez Outils:
• Sélectionnez le processeur:
• Sélectionnez ATmega328p (ancien chargeur de démarrage)
• Cliquez sur le bouton Vérifier (bouton à cocher) dans le coin supérieur gauche de l'IDE Arduino

Si tout se passe bien, vous devriez recevoir un message en bas indiquant Compilation terminée.

Et voilà, vous avez maintenant terminé l'étape 2 !!!

Étape 3: Programmation de BONES

Il est maintenant temps de télécharger le code dans le cerveau de BONES, l'Arduino Nano.

• Branchez l'Arduino Nano sur votre ordinateur via un câble USB
• Cliquez sur le bouton de téléchargement (bouton flèche droite)

Si tout se passe bien, vous devriez recevoir un message en bas indiquant le téléchargement terminé.

Et c'est tout pour l'étape 3.

Étape 4: Calibrage des servos de jambe de BONES

Alors maintenant, il est temps de calibrer et de commencer à assembler les servos de jambe aux pièces de BONES…

Toutes les étapes suivantes sont décrites dans la vidéo d'assemblage ci-dessus.

Pièces électroniques nécessaires:

• 1x Arduino Nano
• 1x émetteur-récepteur NRF24LO1 (uniquement en cas d'utilisation de BONES avec contrôleur)
• 1x carte de servocommande sans fil Sunfounder
• 12x véritables servos TowerPro MG90S 180 degrés
• 1x support de batterie
• 2x 18650 3.7V Batteries Li-ion

Pièces en plastique nécessaires:

• 4x pistons
• 4x supports de piston
• 2x étuis à piston
• 2x boîtiers de piston (miroir)
• 2x Hanches
• 1x bas du corps
• 1x corps milieu
• 4x goupilles carrées du corps
• 4x pinces carrées

Vis et cornes servo nécessaires:

• 12x longues vis auto-coniques
• 6x vis courtes pour Servo Horns
• 4x cornes de servo à un bras
• 2x cornes de servo à double bras

Instructions d'assemblage des pistons:

• Placez les 4 pistons dans les 4 supports de piston
• Faites glisser les 4 boîtiers de piston sur les supports de piston comme indiqué dans la vidéo d'assemblage ci-dessus
• Positionnez les 4 pistons de manière à ce que les trous des pistons et les trous des boîtiers de piston soient alignés
• Insérez les 4 servos à travers les trous des 4 boîtiers de piston
• Fixez les 4 servos en place avec 2 longues vis auto-coniques par servo aux 4 boîtiers de piston (ne pas trop serrer)

Assemblage des hanches et du corps Instructions:

• Insérez les 2 servos dans la partie centrale du corps (assurez-vous de les placer dans le bon sens autour des câbles orientés vers l'extérieur)
• Fixez les 2 servos en place avec 2 longues vis auto-coniques par servo à la partie centrale du corps
• Insérez les 2 hanches dans la partie inférieure du corps
• Alignez la partie inférieure du corps avec la partie centrale du corps
• Fixez la partie inférieure du corps à la partie centrale du corps avec 6 broches carrées du corps (comme indiqué dans la vidéo d'assemblage)
• Fixez les goupilles carrées du corps avec 6 clips carrés

Instructions électroniques:

• Branchez l'émetteur-récepteur Arduino et NRF24L01 (en option) sur la carte Servo Cotrol
• Connectez les fils du support de batterie (rouge à positif noir à négatif) à la carte de servocommande (assurez-vous que les connexions sont dans le bon sens)
• Connectez les servos aux connexions 4, 5, 6, 7, 8 et 9 dans l'ordre de votre choix (assurez-vous d'avoir les connexions dans le bon sens)
• Insérez les piles
• Poussez le bouton de la carte de servocommande en position enfoncée
• Mettez l'interrupteur du support de batterie sur la position ON
• La carte devrait s'allumer et les servos devraient se déplacer vers leur position d'origine à 90 degrés

Instructions d'assemblage des cornes de servo:

• Une fois que les servos ont atteint leur position d'origine à 90 degrés, insérez les cornes de servo à bras unique dans les pistons à un angle de 90 degrés (+- quelques degrés de décalage n'est pas la fin du monde) à tous les boîtiers de piston comme indiqué dans le Vidéo d'assemblage ci-dessus.
• Insérez les cornes de servo à double bras dans les hanches de manière à ce que les deux bras de servo soient alignés l'un avec l'autre. Comme indiqué dans la vidéo d'assemblage ci-dessus
• Fixez toutes les cornes de servo aux servos avec 1 vis courte par servo
• Mettez l'interrupteur du support de batterie en position OFF
• Déconnectez les Servos des connexions 4, 5, 6, 7, 8 et 9

Et voilà, tous les servos de jambe sont calibrés et le reste du robot est prêt à être assemblé.

Étape 5: Assemblage des jambes de BONES

Toutes les étapes suivantes sont décrites dans la vidéo d'assemblage ci-dessus.

Pièces en plastique nécessaires pour la jambe gauche:

• 1x pied gauche
• 1x cheville
• 1x jambe 1
• 1x jambe 2
• 2x pistons assemblés
• 4x broches circulaires L1
• 1x broches circulaires L2
• 1x broches circulaires L3
• 3x broches circulaires L4
• 9x clips circulaires

Instructions d'assemblage de la jambe gauche:

1. Faites glisser les 4 broches circulaires L1 à travers les trous de cheville (comme indiqué sur la vidéo d'assemblage)
2. Positionnez l'un des pistons assemblés dans la fente du pied gauche, sélectionnez le piston assemblé qui place les câbles du servo vers l'arrière (comme indiqué sur la vidéo d'assemblage)
3. Positionnez la Cheville sur la fente du Pied Gauche et la fente du Piston Assemblé
4. Faites glisser 1 broche circulaire L2 à travers l'articulation de la cheville et du pied
5. Faites glisser 1 goupille circulaire L3 à travers l'articulation de la cheville et du piston assemblé
6. Faites glisser 1 goupille circulaire L4 à travers le pied et le joint de piston assemblé
7. Positionner la Jambe 1 en place sur les chevilles et les broches circulaires L1
8. Positionner la Jambe 2 en place sur les chevilles Cheville et Circulaire L1
9. Positionnez l'un des pistons assemblés entre la jambe 1 et la jambe 2, sélectionnez celui qui fait tourner le câble du servo vers l'extérieur (comme indiqué dans la vidéo d'assemblage)
10. Faites glisser 1 goupille circulaire L4 à travers la jambe 1 et le piston assemblé
11. Faites glisser 1 goupille circulaire L4 à travers la jambe 2 et le piston assemblé
12. Fixez toutes les broches circulaires avec des clips circulaires

Pièces en plastique nécessaires pour la jambe droite:

• 1x pied droit
• 1x cheville
• 1x jambe 1
• 1x jambe 2
• 2x pistons assemblés (miroir)
• 4x broches circulaires L1
• 1x broches circulaires L2
• 1x broches circulaires L3
• 3x broches circulaires L4
• 9x clips circulaires

Instructions d'assemblage de la jambe droite:

Procédez de la même manière que les instructions d'assemblage de la jambe gauche.

Étape 6: Assemblage des bras de BONES

Toutes les étapes suivantes sont décrites dans la vidéo d'assemblage ci-dessus.

Pièces électroniques nécessaires:

4x véritables servos TowerPro MG90S 180 degrés

Vis nécessaires:

4x longues vis auto-coniques

Pièces en plastique nécessaires pour le bras gauche:

• 1x bras
• 1x avant-bras
• 2x broches de bras circulaires

Instructions d'assemblage du bras gauche:

1. Insérez la goupille du bras circulaire dans le trou de l'avant-bras
2. Insérez la goupille du bras circulaire dans le trou du bras
3. Insérez le servo dans le bras comme indiqué dans la vidéo d'assemblage ci-dessus
4. Fixez le servo au bras avec 2 longues vis autotaraudeuses
5. Insérez le servo dans l'avant-bras
6. Connectez le bras et l'avant-bras ensemble comme indiqué dans la vidéo d'assemblage ci-dessus

Pièces en plastique nécessaires pour le bras droit:

• 1x bras (miroir)
• 1x avant-bras (miroir)
• 2x broches de bras circulaires

Instructions d'assemblage du bras droit:

Procédez de la même manière qu'avec l'assemblage du bras gauche

Étape 7: Assemblage du bas du corps de BONES

Toutes les étapes suivantes sont décrites dans la vidéo d'assemblage ci-dessus.

Pièces électroniques nécessaires:

2x véritables servos TowerPro MG90S 180 degrés

Vis nécessaires:

4x longues vis autotaraudeuses

Pièces en plastique nécessaires:

• 1x colonne vertébrale
• 2x petit Vertèbre
• 1x bas de côtes
• 1x nervure en bas au milieu
• 1x cadre électronique
• 1x broche carrée pour cadre électronique
• 4x goupille circulaire L4
• 4x pinces carrées
• 4x clips circulaires
• 1x hanches assemblées
• 2x jambes assemblées

Instructions de montage:

1. Positionnez la jambe gauche assemblée sur les hanches du corps assemblé (assurez-vous de les mettre dans le bon sens)
2. Fixez en place avec 2 goupilles circulaires L4
3. Fixez en place avec 2 clips circulaires
4. Répétez les étapes 1, 2 et 3 pour la jambe droite
5. Passez les câbles des servos à travers les trous des hanches jusqu'au corps et passez-les entre les 2 servos des hanches. Comme indiqué sur la vidéo d'assemblage ci-dessus
6. Insérez le cadre électronique pour le positionner sur le corps (assurez-vous de le placer dans le bon sens)
7. Fixez en place avec la goupille carrée électronique et 2 clips carrés
8. Insérez la colonne vertébrale dans le corps
9. Fixez en place avec 2 clips carrés
10. Faites glisser le bas des côtes sur la colonne vertébrale
11. Faites glisser la petite vertèbre sur la colonne vertébrale
12. Faites glisser la nervure en bas au milieu sur la colonne vertébrale
13. Faites glisser la petite vertèbre sur la colonne vertébrale
14. Insérez le servo d'épaule gauche dans le cadre électronique
15. Fixez avec 2 longues vis autotaraudeuses
16. Répétez les 2 dernières étapes pour le servo d'épaule droit
17. Passer les 2 câbles des servos d'épaule dans le même trou que tous les autres câbles
18. Faire passer les câbles des bras assemblés gauche par le passage de câble gauche
19. Répétez la dernière étape pour les câbles de bras assemblés à droite.

Étape 8: Câblage de l'électronique

Toutes les étapes suivantes sont décrites dans la vidéo d'assemblage ci-dessus.

Pièces électroniques nécessaires:

Carte électronique assemblée et support de batterie

Vis nécessaires:

2x longues vis auto-coniques

Instructions de montage:

1. Fixez la carte électronique au cadre électronique comme indiqué dans la vidéo d'assemblage ci-dessus
2. Placez le support de batterie dans la fente arrière du robot

Il est maintenant temps de jouer avec les Spaghetti !!!

1. Connectez les 12 servos aux connexions de la carte principale 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 et 12 comme indiqué dans l'image ci-dessus (assurez-vous de les connecter dans le bon sens)
2. Tirez l'excès de mou de câble à l'arrière du robot

Étape 9: Assemblage du haut du corps de BONES

Toutes les étapes suivantes sont décrites dans la vidéo d'assemblage ci-dessus.

Pièces en plastique nécessaires:

• 2x petite vertèbre
• 1x grosse vertèbre
• 1x nervure en haut au milieu
• 3x haut côtelé
• 1x crâne avant
• 1x crâne arrière
• 1x broche tête de mort carrée
• 3x clips carrés

Instructions de montage:

1. Faites glisser le milieu du haut de la côte sur la colonne vertébrale
2. Faites glisser la petite vertèbre sur la colonne vertébrale
3. Faites glisser le haut des côtes sur la colonne vertébrale
4. Faites glisser la petite vertèbre sur la colonne vertébrale
5. Faites glisser le haut des côtes sur la colonne vertébrale
6. Faites glisser la grosse vertèbre sur la colonne vertébrale
7. Faites glisser le haut des côtes sur la colonne vertébrale
8. Joindre le crâne avant et arrière avec la goupille carrée du crâne
9. Rejoignez le cadre Skull and Electronics avec la broche crâne carrée
10. Fixez les côtes à la colonne vertébrale avec 2 clips carrés
11. Fixez avec le clip carré Skull

Étape 10: Calibrer les bras de BONES

Toutes les étapes suivantes sont décrites dans la vidéo d'assemblage ci-dessus.

Cornes de servo et vis nécessaires:

• 6x vis courtes pour Servo Horns
• 4x cornes de servo à un bras
• 2x cornes de servo à double bras

Pièces en plastique nécessaires:

• 1x épaule
• 1x épaule (miroir)

Instructions de montage Bras gauche:

1. Allumez le robot
2. Attendez que les servos se déplacent vers leur position d'origine
3. Eteindre le robot
4. Positionnez l'épaule gauche dans la position 0 degré
5. Fixez l'épaule gauche avec la corne double et la vis courte
6. Fixez le bras sur l'épaule à la position 0 degré
7. Bras sécurisé avec cornet simple et vis courte
8. Placez l'avant-bras à 90 degrés
9. Avant-bras sécurisé avec corne unique et vis courte

Instructions de montage bras droit:

Procédez de la même manière qu'avec les instructions du bras gauche

Étape 11: Construire terminé !

Eh bien, maintenant que nous avons fini de construire des OS, j'espère que vous avez apprécié ce Instructable et s'il vous plaît laissez-moi savoir ce que vous en pensez.

Deuxième prix du concours Halloween 2019