制作好了控制部分,还要为它建造一个平台,这样你才能观察机器人的运转, 体会到CPG的奇妙之处。
材 料 :
>>微型减速电机,4个
>>车条,4根
>>曲别针,6枚
>> 热缩管(防止腿部打滑),适量 >>接线端子芯,6个
>>尼龙扎带,8根
制作机器人身体的主要材料如图2-14所示。这次选用的电机是一种摄像机镜头上的调焦电机,精度很好。如果经常制作这种微型机器人,建议多留意零件商家出 售的打折或拆机的二手电机,拿来做实验还是很经济的。Z近看央视纪录频道播 出的《超J拆解》,感触颇深,从20世纪70年代的F-4 鬼怪战斗机到退役的火车机 头,再到当代的废弃的厂房和报废的汽车, 一切零件都可以回收、重建和循环使 用,这个理念也非常适合业余作品。
机器人对电机的要求不高,只要体积小巧、输出轴为3mm (方便和接线端子 芯改装的简易轴连器连接)、转速不要太快(比较理想的数值是20r/min以 下 ) 就 可以了。车条和曲别针是随手可得的常见材料,接下来就考验你的手工了。
先制作4足机器人的骨骼。骨骼没有特定的标准,只要看起来精致,方便 安装电机就可以了。为了以后可以用它重复做更多的实验,不妨在通用性上 多下一点工夫。我的思路是用车条弯制一个外骨骼,把电机和电路都包在里 面保护起来,电机用扎带固定在以曲别针搭建的内骨骼上。
接下来安装执行器(电机)。电机的布局建议稍微靠后,给两条前腿留出多 一点活动空间。因为前面制作的CPG 是主-从神经元结构,前腿带着后腿走,前腿的动作幅度大于后腿。这样的设计可以使机器人跨越路面上的一些小障碍。
Z后是安装腿部,步行动物的关节都带有一定约束性,不可能像软体动物一 样自由活动,这个机器人也一样,注意腿部机械限位部分的结构。
提示:用放大镜架子辅助,把车条和端子芯焊接在一起,接触部位可以先用电 线里面抽出的铜丝捆扎固定好,然后再焊接。建议使用大功率外热烙铁(我用的是 75W的)焊接,如果使用焊台,需要把温度设定在400℃以上。 现在把CPG 电路板安装在机器人身上,连接好电机和电源,就可以观看它的 精彩表演了。
完成以后的机器人可以像4足小动物一样,用4条腿步行前进。机器人在上电 时有一个学步动作,不管4条腿在什么位置,CPG 都会持续发送一组一组的肌肉信 号,直至把它们纠正到常态位置,然后机器人会用生物步态向前行走。当它的腿部 碰到障碍时,会触发CPG的联动机制,4条腿会根据实际情况依次(或同时)做出 响 应 。
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