前沿 电子

卖萌机器人,撩拨我的心

DIY会卖萌的人形机器人

JourneyWoo 发表于  2011-05-30 08:40
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DIYer: UglyBuddha
制作时间: 一周
制作难度: ★★★★☆
GEEK指数: ★★★★☆
 

这个有点像对眼儿版马力是基于ROS实际应用的一个简易机器人,虽然造价低廉,卖起萌来可毫不手软。 ROS 即Robot Operating System,顾名思义,就是机器人操作系统,包括hardware abstraction, device drivers, libraries, visualizers, message-passing, package management等等。

虽然看起很简单,不过这个机器人也不是个即插即用型的,人家是基于Ubuntu(乌班图,一种Linux操作系统)系统的,所以如果在座各位有用Linux系统的会觉得比较顺手。

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人家的大名叫做POLYRO,是oPen sOurce friendLY RObot的缩写,是基于ROS操作系统的 TurtleBot平台 的。是一位叫做 Willow Garage 的兄弟受到 Patrick Goebel 做的Pi机器人的启发做的。UglyBuddha哥在做这个机器人的时候也参考了维基百科有关 人机交互 的词条,有兴趣的同学可以前往。

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好啦,前言就说这么多,ROS网站上有很多更新,等到肌肉男风行一时的时候说不定还可以做一个健美先生机器人。教程里面提到的很多材料工具什么的,如果大家找不到,请自行发挥吧。

无论做什么,还是安全第一啦!

 

1   工具和材料

工具
● 电磨
● 夹子
● 易于撕掉的双面胶
● 一套螺丝刀
● 尖嘴钳
● 电锯/线锯
● 锯台
● 钻床(有同学用DREMEL电磨的么?就是这个的work station)
● 砂纸一套
● 烙铁
● 海绵
● 喷胶枪
● 打印机/压电喷头
● 尺子
● 护目镜
● 防护手套
● 防尘口罩
材料
○ 10.1英寸的netbook一个,150$到300$不等
○ iRobot Create牌的可编程机器人一个,购于官网www.irobot.com,品目号:4400,$129.99
○ 新版带交流电转换器的 Xbox 360体感周边一个,购于www.Gamestop.com,$119.99
○ 宽的2''型塑料角支架四套,一套有8个,购于www.budgetrobotics.com,SKU/PNO:BRAC-GUS2,$1.59一套
○ 立管一套,是四个钢制的1''号的,购于www.budgetrobotics.com,SKU/PNO:RISER-SET,一套$1.69
○ 塑料角支架两套,一套有8个,购于www.budgetrobotics.com,SKU/PNO:BRAC-GUS1,$1.59一套
○ 白色PVC板一个,24" x 48",120''厚,购于 www.usplastic.com,货号:42485,$12.85
○ 白色PVC板一个,24" x 48",240''厚,购于 www.usplastic.com,货号:42488,$27.86
○ 灰色PVC板一个,24" x 48",120''厚,购于 www.usplastic.com,货号:42501,$16.50
○ 250克ShapeLock,购于www.shapelock.com,一罐$1.49
○ Bioloid Frame F3三个,货号:M-300-B-BPF-F3,购于www.trossenrobotics.com,每个$1.49
○ Bioloid Frame F2一个,货号:M-300-B-BPF-F2,购于www.trossenrobotics.com,每个$1.49
○ Dynamixel AX-12A机器人执行机构11个,购于www.trossenrobotics.com,货号:FRS-B-AX-12A,每个$44.90
○ 机器人USB适配器一个,购于www.trossenrobotics.com,货号:FRS-B-USB2D,$49.90
○ SMPS2 Dynamixel适配器一个,购于www.trossenrobotics.com,货号:FRS-B-SMPS2DYNA,$4.9
○ Bioloid螺栓螺母一套,购于www.trossenrobotics.com,货号:M-300-B-BPF-BNS,$23.4
○ Bioloid的6口集线器一个,购于www.trossenrobotics.com,货号:FRS-B-6-PT-C-H,$4.95
○ Bioloid的3针接线一套(25根),购于www.trossenrobotics.com,货号:FRS-B-CBL,$34.90
○ 罗技最新版的QuickCam E 3560,2个,购于www.microcenter.com,SKU:130419,$10.99
○ 蓝色挡风玻璃两块,购于www.amazon.com,每块$4.95
○ 体感周边的支架一个,购于www.meritline.com,SKU:267-363-001,$9.99
○ USB-PDA 9针系列适配器一个,购于www.mircocenter.com,SKU: 173369,$29.99
○ 6''Novak热收缩管24个,购于www.amazon.com,$3.74
○ High-Tech含银松香(1.5 Oz.),型号: 64-013,购于www.radioshack.com,$5.79
○ 焊枪接口,购于www.radioshack.com,型号: 276-1547,$2.29
○ Schmartboard 201-0001-01,购于www.schmartboard.com,$5.00 –
○ USB 2.0 4口集线器两个,购于www.microcenter.com,SKU 502880,每个$2.99
○ 0.33μF和0.1μF电容,一样两个
○ 2V和1A稳压器,各两个
○ 22 AWG导线
○ 机械用圆头螺帽(4-40 x 3/8)
○ USB延长线
○ 胶带
○ 白色涂料
 

2   准备工作

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● 在各位开始自己倒腾之前,还是先把整个教程先看一遍,尤其是新手们,如果从前没有DIY过机器人什么的,有可能有些工具不会用或者有些材料不知道在哪买;或者像武侠里边的,有的人善于用刀,有的人善于用剑,各位还请耐心看完整个有那么一丁点儿长的教程,“工欲善其事必先利其器”吧!比方说UglyBuddha哥善使锯,所以基本上都是用锯来做的,若有同学善使槽刨,那效果能更好。眼睛是用Shapelock、电磨和从史宾机器人V2上拆下来的两个球做的,如果各位同学有3D打印机,那么恭喜你,你做的机器人肯定能萌倒许多妹子!
● PVC板需要切割成的形状是用Adobe Illustrator画的,无私的UglyBuddha哥把源文件都共享出来了。如果附近能有大号打印机的同学可以把图纸直接打印好,贴在PVC板上直接就开锯了。如果木有,那就,自己辛苦辛苦画在PVC板上好啦。
● 以下是图纸(下载图纸可能需要注册instructables账号):

图纸1: 白色PVC 24" x 48" .240"厚的那块的

图纸2: 白色PVC 24" x 48" .120"厚的那块的

图纸3: 灰色PVC 24" x 48" .120"厚的那块的

以下是卖萌机器人操作平台的设计:

Polyro Platform Design .ai3 MB

Polyro Platform Design.pdf

 

3   切割PVC板

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电锯有危险,操作需谨慎!
● 把图纸和PVC板贴在一起用夹子夹住。如果先用电磨能打出一些小孔出来(就像那种很容易撕开的饼干盒子上面的那种)可以锯得效果更好一点。
● 切割好了以后,用砂纸把这些PVC板打磨一下,边缘部分可以用夹子夹一根尺子(所以尺子最好是钢尺子)来打磨。最后用电磨在PVC板上按照图纸打孔就OK啦!
 

4   这么萌的眼睛怎么做

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● 眼睛是用Shapelock做的,Shapelock是一种硬质、易加工的,可涂饰的塑料,150F的时候开始软化,所以可塑性很不错。不过不建议加热温度过高,开水就行,如图所示把开水倒到一个你以后不打算用来吃东西的碗里,用开水泡Shapelock变得透明。趁Shapelock还是软的,赶紧的把这东西搞成一个半球壳状,这就是眼睑了。图上的塑料球(比摄像头大一点)可以用来做模板,在上面画上大致眼睑多大,然后把Shapelock裹上去等硬化成型之后就行了。不过大部分人肯定没法儿一次做成自己满意的形状,多试几次,直到你对形状满意了,拿下来用砂纸磨光。
 
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● 眼睛之间有一个T形的部分(1.25''宽,2''高),用来连接眼睛和确保眼睛可以移动的。这个也可以用Shapelock来做,各位同学可以自行参照图上的大致尺寸做一个。保证T形部分可以在鼻梁上的桥孔里面自由移动和转动而且又不掉出来就行了。
 

5   合体!PVC板们!

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组装之前,用 `RoboPlus Manager`_ 把各个伺服测试一下,并且设定为0。而且每个伺服需要分配不同的ID。
● 有兴趣的同学可以关注 UglyBuddha ,卖萌机器人V2正在制作中。
● 在Polyro Platform Design那个PDF里面有有关如何组装的,不过各位同学也可以自行发挥。直接看成品图组装也不是什么太难的活计,大家小时候没有啥教程的时候玩儿泥巴不一样玩的溜溜的~
● 角支架是用来简化安装步骤并且加固机器人用的,组装的时候从机器人的底座开始往上慢慢装。底座上需要打个孔,这样可以过线。在体感周边基座上安装金属立管之前把体感周边和支架安装上去,不然一会儿不好放进去。
● 手臂:是用#4 x 5/8"螺丝来安装的,Bioloid的螺母螺栓也挺好用的。
● 头部:在安装USB摄像头到AX-12伺服的时候,可以不用夹子夹着,但是摄像头底下那个黑色的圆形部分要留着,这个是用来咬合定位用的,可以用电磨在Bioloid伺服支架上打个孔来配合安装摄像头。
● 如果大家还是觉得迷糊,可以站短UglyBuddha哥,他会更新这个教程的。
 

6   接线

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● 给体感周边和AX-12伺服供电是用Create's Cargo Bay接线器,接上两个12V的稳压器就行。接稳压器可以参照 以下步骤
● UglyBuddha哥为了图方便都是用接线柱来接线供电的。不过同学们请注意,导线焊接头的地方要用胶封起来,不然会造成短路。
● netbook是用iRobot Create Home基座来充电的,或者用其他的电池充电也行,比如说Roboard。
 

7   软件

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● 合体与接线都完毕了!现在是时候让这孩子动起来卖萌了!通过ROS可以很简单的搞定,ROS最大的优点就是灵活性强。不过也可以用其他的机器人操作平台,比如说 TurtleBotPi Robot 或者 Trike 。其中TurtleBot是Willow Garage的作品,和POLYRO很像,除了AX-12伺服和USB摄像头,所以建议安装TurtleBot系统。
● 有关TurtleBot的视频
● 伺服和摄像头的安装:

伺服

摄像头

● ROS上有很多机器人操作平台,各位同学可以试试让POLYRO今天扮神乐明天扮哆啦a梦~~
 

8   最后说道点啥

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● UglyBuddha哥准备做一个网站专门介绍POLYRO的制作方法,同学们可以去粉他哦。如果有同学愿意跟他一起做,也请联系他。V2.0会加上脖子、手臂和头部的运动,各位同学如果有好的改进可以也请告诉他~~
 

9   DIYer签到处

 

资料来源

 
编辑: 小蜂

果壳DIY站QQ群: 132647923 (加入时请报上你在果壳的个人主页地址,以防广告ID)

果壳DIY站微博: http://t.sina.com.cn/guokrdiy

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