Спустя два года с момента, когда у меня появился 3D принтер, руки дошли использовать его по первоначальной задумке — изготовление роботов. Начать решил с балансирующего бота от JJROBOTS.

Скачал детали, распечатал, начал собирать. Пластиковые детали оказались сыроваты. Да и в проекте использован достаточно дорогой сервопривод. По этим причинам в процессе сборки начал модернизацию! Адаптировал бота под G90 сервопривод, изменил посадочное отверстие под выключатель, подправил присутствующие косячки :).

Поскольку бот мне ну очень понравился, начну публикацию сразу с видео готового бота.

Отличие бота, собранного на моих деталях от оригинала опишу в тексте! Пластиковые детали доступны по адресу:

http://www.thingiverse.com/thing:2213814

А сейчас предлагаю ознакомиться с процессом сборки…

Начнем, пожалуй, с проводов питания. Для этого нам потребуются разъем фирмы JST, выключатель, провода, пара трубок термоусадки, паяльник.

Паяем кабель для подключения аккумуляторной батареи.

Как видно из рисунка, выключатель установлен в разрыв «+» провода аккумуляторной батареи, подключаемой к разъему JST.

Переходим к доработке шилда от jjRobotics.  Доработка заключается в установке платы гироскопа/акселерометра и драйверов шагового двигателя.

Плата гироскопа/акселерометра устанавливается на WiFi чип на двусторонний скотч. Предварительно на плату необходимо распаять провод I2C интерфейса с разъемом BLS-1-04. При сборке разъема руководствуемся распиновкой разъема I2C шилда, обозначенной на плате.

Устанавливаем собранный провод питания на верхнюю крышку, продев провода в отверстия разъема и защелкнув разъем в пазах. Разъем имеет ключ — потребуется внимание для совмещения ключа разъема с соответствующим пазом панели.

Поскольку подходящего разъема для подключения провода питания к шилду под рукой не оказалось, провод я просто напаял на плату.

Замечу сразу, что это решение не удобно, поскольку привязывает крышку к проводу питания. Если разбирать — собирать бота не планируется, то можно не заморачиваться с разъемом. Но в будущих наборах разъем я обязательно включу в конструкцию.

Далее готовим четыре квадратные гайки.

Запрессовываем их в установочные отверстия как показано на следующей фотографии.

Приступаем к сборке управляющей электроники. Готовим Arduino Leonardo, полку электроники, метизы.

Снизу в полку электроники я добавил две ниши для гаек. Запрессовываем гайки как показано на рисунке.

Гайки держатся достаточно хорошо и можно смело вращать панель в пространстве. Для установки Arduino Lronardo потребуется зафиксировать плату в упоре, выровнять относительно крепежных отверстий и зафиксировать винтами.

Плата отлично держится в упоре. При этом под платой находятся специальные полки, на которые она опирается и винты можно закручивать не боясь поломать плату.

Готовим гайки.

Запрессовываем в отверстия точно так, как на верхней полке.

Приступим к сборке руки… Толкатель сервопривода устанавливаем в нишу руки, сверлим сквозное отверстие через третье от края отверстие толкателя. Диаметр сверла 1,5 мм.

Готовим сервопривод и руку. Понадобится пара саморезов из набора сервопривода.

Фиксируем толкатель сервопривода на руке саморезом.

Для сборки левой панели потребуется добавить детали, показанные на фото ниже.

Касательно установки сервопривода и конструкции правой и левой панели хотелось отметить изменения, которые я внес в конструкцию. Поскольку оригинальная левая панель приспособлена под другой сервопривод, пришлось изменить размер посадочного места для привода и, соответственно, добавить в конструкцию держатель. На правой и левой панелях я добавил ниши для установки квадратных гаек М3, которые будут фиксировать винты, удерживающие бампера.

Сразу хочу обозначить свой просчет! Редуктор выбранного (дешевого) сервопривода построен на базе пластиковых шестеренок. Если в качестве питания бота использовать 8 батареек АА, то под тяжестью всей конструкции зубья шестеренок не выдерживают и привод приходит в негодность во время попыток подняться из лежачего положения!!!

Забегая чуть вперед, можно отметить, что отказавшись от батареек в пользу LiPo аккумуляторов, сервопривод вполне себе нормально работает… Об этом чуть позже!

Следующим шагом запрессовываем гайки в ниши держателя сервопривода.

Устанавливаем держатель на сервопривод.

Получившуюся сборку устанавливаем на панель.

Фиксируем сервопривод на левой панели.

Собранную левую панель откладываем и начинаем собирать бота. Первым шагом финишной сборки будет монтаж шаговых двигателей на полку. Готовим все, что показано на фото ниже.

Шаговые двигатели поочередно устанавливаем на панель и фиксируем винтами.

Настало время собрать электронную начинку…

Для этого потребуется установить подготовленный шилд на ардуинку.

Для полноты картины подключаем и сервопривод, готовим правую панель и винты для продолжения сборки.

Прикручиваем полку электроники и верхнюю полку к левой и правой панелям.

Готовим полку шаговых двигателей с установленными шаговиками, ремень крепления батареи, метизы и подготовленную сборку.

На фото ниже показано каким образом необходимо установить ремень крепления батареи. После установки полки шаговиков на основную часть корпуса, готовим батарею.

Фиксируем батарею ремнем на полке электроники.

Подключаем разъем батареи.

Подключаем разъемы шаговых двигателей.

Осталось навесить колеса, но уже не терпится попробовать бота в действии… Приступим к сборке колес. Готовим обод, колесо, винт установочный М3 и гайку М3. В моей модификации колеса есть изменения — увеличен диаметр. Сделано это по причине того, что купить обод нужного размера слету не вышло и пришлось подгонять колесо!

Гайку запрессовываем в отверстие. Эту операцию уже выполняли не раз, но здесь есть особенность. Необходимо совместить отверстие для установочного винта в колесе и резьбу гайки!

Закручиваем установочный винт таким образом, чтобы он не выступал за поверхность, совпадающую с поверхностью вала двигателя.

Одеваем обод.

Со вторым колесом проделываем те же операции. Готовим бота к установке колес.

Одеваем колеса на вал, фиксируем установочным винтом. Отверстие в колесе подобрано из расчета достаточно плотной посадки на вал двигателя, придется применить усилие!

Готовим бампера — 3 шт., комплект винтов М3х8 и гаек.

Сзади бота ставим один бампер, спереди два. Перед установкой бампера запрессовываем гайки в боковые панели, как показано на рисунках ниже. Для передних бамперов — по две гайки в каждую панель, для заднего — по одной.

Оригинальный бампер постоянно ломался в месте крепления. По этой причине я сделал выступы в месте установки винтов. И сам бампер стал немного толще. Теперь дети не бьют их каждые 30 мин., как оригинальные! Также рекомендую прикручивать бампера через шайбу из силиконового шлага — это компенсирует ударные нагрузки…

Готовим руку и саморез. Последний штрих — установка руки.

Здесь есть особенность. Перед фиксацией потребуется найти среднее положение сервы и закрепить руку таким образом, чтобы в среднем положении сервы рука смотрела вверх :).

Бот готов к прошивке! О процессе прошивки расскажу в следующей статье…

Мне интересно понимать насколько Вас заинтересовала статья и сам бот! Ниже небольшие формы для опроса. Буду признателен за ответы.

Вопрос 01…