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[项目] 3D 打印的树莓派蜘蛛机器人

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3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图1

这个四足蜘蛛机器人以树莓派作为「大脑」,身躯和四肢由 3D 打印。无需定制电路板,初学者即可完成组装。不仅如此,教程还包含一段将近一个小时的组装视频。这对于想了解树莓派、Python 编程的朋友来说是非常不错的上手项目。

3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图2

3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图3




组件清单
  • Raspberry Pi 3B+/4B × 1
  • 500万像素 OV5647 Pi 摄像头模块 × 1
  • POWERADD 5000mAh 电源 × 1
  • PCA9685 16 通道 12 位 PWM 伺服电机驱动 × 1
  • LM2596 降压转换器 DC-DC 降压模块 × 1
  • MG90S 伺服电机 × 12
  • 3.7v 锂电池(700mAh) × 4
  • 拨动开关 × 1
  • 跳线 × 若干
  • M3螺母和螺栓 × 若干

3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图4

3D 打印组件
需要打印的零件清单:
  • 1 x Body(身体)
  • 1 x Joint 1(关节1)
  • 1 x Joint 2(关节2)
  • 1 x Joint 3(关节3)
  • 1 x Joint 4(关节4)
  • 1 x Thigh 1(大腿1)
  • 1 x Thigh 2(大腿2)
  • 1 x Thigh 3(大腿3)
  • 1 x Thigh 4(大腿4)
  • 1 x Calf 1(小腿1)
  • 1 x Calf 2(小腿2)
  • 1 x Calf 3(小腿3)
  • 1 x Calf 4(小腿4)
  • 1 x 树莓派摄像头支架
  • 1 x 上盖
  • 4 x 足尖(粘)
  • 4 x 足尖(光滑)

每条腿由三个部分组成:关节、大腿、小腿。为了便于组装,STL 文件都做了命名和编号。可在文末下载。

3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图5

3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图6

3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图7

3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图8

使用 PLA 材料,3D 打印所有的文件。你可以一次打印所有关节的零件,大腿和小腿也可以一起打印,如图所示。而打印身体、关节、大腿、摄像头支架在打印时需要支撑。

安装树莓派
3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图9

推荐使用 2GB 内存以上的树莓派 + Raspberry Pi OS 桌面版。为树莓派安装好系统,参考:https://shumeipai.nxez.com/2019/04/17/write-pi-sd-card-image-using-etcher-on-windows-linux-mac.html

通过配置 WiFi,让树莓派接入网络,参考:https://shumeipai.nxez.com/2017/09/13/raspberry-pi-network-configuration-before-boot.html

开启 SSH,使用 PuTTY 登录树莓派终端。传输文件和电影可以通过 SFTP,使用 FileZilla 即可。

开启 VNC 并使用 VNC Viewer 来登录树莓派,参考:https://shumeipai.nxez.com/2018/08/31/raspberry-pi-vnc-viewer-configuration-tutorial.html

组装机器人
组装全过程视频。(视频长 51 分钟,请酌情切换到 WIFI 下观看)




特别说明:
1、某些零件可能需要进行打磨才可以装配在一起。你不一定完全依照视频中的步骤组装,不过建议先测试好电路部分,测试好之后再组装 3D 零件。

2、每个伺服电机的接线图和表格下面有提供。

3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图10

3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图11

3、如果你对 4 节锂电池的连接感兴趣,这里说明一下。这是一组两节 3.7V 锂电池,串联成 7.4V 电池组。通过另一组同样的并联,每个锂电池 700mAh,最终成为 7.4V 1400mAh 电池组。串联增加电压,并联扩充容量。机器人上有两块电源,锂电池组给伺服电机供电,移动电源独立为树莓派供电。

下面是用到的软件和命令:WinSCP: https://winscp.net/eng/download.phpAdafruit_Python_PCA9685 模块:

  1. sudo pip3 install adafruit-pca9685
复制代码


Pygame 模块:

  1. sudo pip3 install pygame
复制代码


程序源文件可在文末下载。

完成
参考视频操作下来,就可以完成组装了。希望你可以从中学到东西,体验到乐趣!

3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图12

3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图13

你可以在此机器人平台上做一些有趣的扩展、升级。例如增加一个 HC-SR04 超声波传感器,在本项目的文件库中已经提供了相应的 STL 文件。通过编程即可实现让机器人自主行走,绕开障碍物。

3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图14

通过加装 MPU-6050 传感器,还可以让机器人实现自平衡。引入 OpenCV 让机器人具有计算机视觉功能……

3D 打印的树莓派蜘蛛机器人图15

尽情发挥你的想象力吧!

原文作者:Morrisl4

原文链接:instructables.com/id/3D-Printed-Raspberry-Pi-Spider-Robot-Platform/

译文首发于:趣无尽

转载请注明来源信息


树莓派蜘蛛机器人.zip

1.09 MB, 下载次数: 95

aYYSW8AepLLd  高级技师

发表于 2023-3-10 19:13:02

厉害厉害,不错不错
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盐焗海盐  见习技师

发表于 2023-3-11 20:55:11

非常可以,就是有点麻烦

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腿毛利小五郎  高级技师

发表于 2023-3-12 09:11:09

本帖最后由 腿毛利小五郎 于 2023-4-3 09:34 编辑

帅啊!!
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发表于 2023-3-20 21:57:54

先收藏了,以后有空可以做一下
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三春牛-创客  初级技神

发表于 2023-3-28 16:26:59

厉害厉害
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三春牛-创客  初级技神

发表于 2023-3-28 16:29:48

很不错啊!!
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花生编程  中级技匠

发表于 2023-3-28 16:31:11

厉害厉害
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花生编程  中级技匠

发表于 2023-3-28 16:33:56

好智能啊!
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Amos Young  中级技师

发表于 2023-8-7 14:03:21


好智能!好厉害
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