Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Robot Noodle-Legged Akan Mencongak Kaki-Kaki Dengan, Drool Pada | Buat

NoodleFeet lebih kurang apa namanya. Dia adalah robot yang mendapat perhatian pada pelengkap yang dibuat dari kolam renang. Fungsi utamanya ialah mencari kaki manusia berdekatan dan bersandar pada mereka. Walaupun membina sesuatu yang boleh melakukan ini secara berkesan adalah matlamat yang mencukupi, ia adalah butiran halus lain yang akan membuatnya berasa seperti watak yang hidup. Di samping berjalan, Noodle bersenjata dengan jari kaki yang ditarik rahsia dan lidah salivating di bahagian bawah setiap kaki untuk penggunaan rasa.

Di mana Noodle Datang Dari

NoodleFeet datang kepada saya dalam mimpi-mimpi yang mengesankan saya mempunyai satu malam di mana saya memberi persembahan tentang a robot berpeluk kaki kepada penonton tekno-fobik. Apabila saya mengingatkan impian yang lucu ini di kepala saya selama beberapa minggu, robot yang memeluk kaki itu menjadi watak yang rendah hati yang saya buat berulang kali dalam margin buku lakaran saya dan akhirnya menambah satu cerita yang saya menulis (di sini adalah salah satu animasi pendek yang saya buat dari Noodle di Marikh!):

Saya suka melukis, tetapi beberapa ilustrasi saya berakhir sebagai penggambaran 3D hari ini. Mie adalah sesuatu yang sangat diperlukan untuk menjadi lebih daripada satu idea, tetapi projek itu akan memerlukan banyak pembelajaran dan kesabaran jika saya dapat melihatnya sampai akhir.

Tingkah Laku Menjadi Cabaran Saya

Pendek kata, saya perlu membina satu mekanisme yang bukan sahaja boleh berjalan dan bersandar pada kaki, tetapi juga pengiktirafan apa kaki untuk bermula dengan! Semua sementara bentuk fizikal mengekalkan estetika watak yang saya telah menarik.

Pertama dan Terutama: Berjalan!

Tempat untuk memulakan adalah mengahwini borang Noodle untuk fungsinya.

Untuk membantu menggambarkan dan membangunkan konsep mekanikal saya, saya menggunakan program percuma yang dipanggil Algodoo. Simulator ini membolehkan anda dengan cepat menyusun 2D versi bentuk kinetically cenderung dengan cepat, lampirkannya dengan "skru" dan "motor", kemudian menguji bagaimana mereka bertindak apabila fizik sebenar digunakan. Ini tidak tepat, tetapi program ini akan memberi anda idea yang baik sama ada anda berada di landasan yang betul atau tidak (dan bahagian yang terbaik adalah bahawa anda tidak perlu menjadi ahli sihir matematik)!

Mengangkat dan memutar

Untuk mencapai berjalan kaki, setiap empat kaki Noodle harus bengkok pada sendi "lutut", serta berputar di soket "pinggul". Untuk menggerakkan setiap gerakan ini, saya menggunakan motor servo bersaiz piawai, membuat sebanyak lapan; dua setiap kaki.

Reka bentuk kaki akhir dimodelkan dalam Sketchup dan 3D dicetak. Saya melabel bahagiannya yang mirip dengan anatomi manusia. Bagi yang sama dengan "femur" saya mendapati dengan cepat bahawa saya perlu menggunakan bahan dengan tad yang lebih stabil. Oleh itu, saya dinaik taraf dari plastik cetak ke paip aluminium.

Untuk memegang "pinggul", saya mencetak casis berongga yang mengandungi gelincir skateboard untuk menempatkan "aluminium" aluminiumnya.

Setiap femur mempunyai dua bantalan jarak satu inci dan separuh separuh untuk memastikan bahawa semua empat orang wanita tinggal sejajar dengan satu sama lain.

Anda dapat melihat femur logam berdiri dengan tegas dalam galas skateboard sementara jam prototaip plastik yang pertama saya jeli dengan penuh semangat di latar belakang.

Untuk secara mekanik memutarkan "femurs" di sendi pinggul mereka, saya menggunakan generator gear untuk menghasilkan satu set gear: satu untuk motor servo dan satu lagi untuk bahagian atas femur.

Motor servo yang bertanggungjawab untuk gerakan mengangkat dilampirkan pada bahagian atas femur, supaya ia boleh berputar bersama kaki. Satu cetakan 3D bertali "pulley" menghubungkan motor servo ke "lutut" supaya ia dapat mengangkat seluruh kaki ke atas dan ke bawah. Untuk membantu mengatasi ketegangan yang diletakkan di atas motor dengan berat badan, saya melampirkan pegas tegangan ke belakang lutut.

Otak Mie (Ia Ramen-esque!)

Pada mulanya, saya mengawal semua lapan motosikal dengan Arduino, dilengkapi dengan perisai yang saya bina untuk menguruskan semua sambungan.

Tidak lama kemudian, sehingga saya perlu duduk dan membuat anak saya berkembang menjadi otak besar yang dapat menyokong semua fungsi masa depannya. Menggunakan Eagle-CAD, saya meletakkan secara literal otak, yang merawat semua wayarnya dengan lancar menerusi pusat "batang otak".

Ia hanya bersesuaian untuk menggunakan alat "lengkung jejak" apabila menyambung segala-galanya, untuk menjadikannya cukup menggoyangkan-sesetengahnya. Keputusan akhir, yang dibuat dalam ungu oleh tiada yang lain daripada OSH Park, adalah layak untuk makhluk dengan perkataan "mi" dalam namanya.

Diikat di belakang otak adalah Raspberry Pi, yang kemudian akan bertanggungjawab untuk menjalankan OpenCV.

Penglihatan dan Pengiktirafan

Di atas "pinggul", duduk "kepala." Terdapat satu motor servo tambahan dipasang di sini untuk tujuan memutar gear planet besar, bahawa kedua-dua tangkai matanya dilampirkan.

Namun, mi mempunyai dua set mata; satu yang berfungsi untuk penglihatan, dan sepasang LED berwarna yang sudah tentu, kosmetik.

Kelakuan Noodle

Sama pentingnya dengan berjalan kaki dan pelukan kaki adalah kebiasaan dan kelakuan tambahan yang akhirnya membentuk keperibadian NoodleFeet. Terdapat helah lain yang saya mahu tambahkan pada senjata kejutannya.

Bosan

Suara Noodle adalah bunyi bip yang kuat dan kuat ... sama seperti peralatan rumah tangga. Saya termasuk pecutan di papan otaknya yang baru serta puzzler piezo yang hangat, supaya setiap kali ia mencondongkan arah ke arah yang tertentu jumlahnya, dia akan menangis dalam nada panjang yang berterusan sehingga seseorang bergegas untuk membantunya (jenis seperti pembelajaran sebenar kanak-kanak berjalan kaki).

Kaki

NoodleFeet mempunyai kepingan panjang mi mi untuk kaki beliau. Untuk sesuatu yang dinamakan untuk kaki ... kaki tidak melakukan banyak ... lagi.

Di dalam liar maya, saya dapati bahawa mi kolam renang dijual di tapak pelayaran rekreasi dalam pelbagai ketebalan. Untuk sebahagian besar tahun ini, Noodle mempunyai standard 2.5 "floaties sebagai kakinya. Kita semua tahu yang lebih besar adalah lebih baik, jadi ia hanya seolah-olah benar bahawa saya menaik taraf kepada saiz terbesar 4 "diameter:

Jari kaki yang boleh ditarik balik

Dengan lebih banyak ruang untuk lengan Noodle untuk helah, saya mula bereksperimen dengan idea jari kaki yang boleh ditarik balik. Bayangkan betapa terkejutnya anda akan menemui robot yang boleh akar sendiri ke permaidani anda di sisi sesuatu yang tidak disukainya!

Saya telah melihat satu video penggerudian batu penggerudian yang mempunyai beratus-ratus cengkerang-cangkuk kecil yang bercambah dari semua sisinya untuk membantu jangkaannya. Konsep ini sangat menarik dan mengagumkan kepada saya bahawa saya mula menyusun cara untuk memberi Noodle satu set kaki yang serupa.

Tipe pro-TOE pertama saya adalah spring loaded dan mampu mengartikulasikan lapan cangkuk kecil di dalam dan keluar dari sarung pelindung melalui tendon sengit yang bertindak sebagai kendi.

Jika anda berminat dengan bagaimana saya membina jari kaki mekanikal, saya mempunyai log pembinaan keseluruhan di blog peribadi saya yang boleh anda lihat!

Kaki mencicipi

Bayangkan, robot seperti kepiting kecil berjalan ke arah anda dan bersandar di kaki anda. Anda melihat ke bawah untuk seketika untuk mempertimbangkan apa yang dilakukannya, mungkin membandingkan tingkah laku dengan kucing anda. Apabila ia meluruskan dan mula berjalan pergi, anda merasakan nip sejuk di mana ia membuat hubungan. Setelah meneliti mengapa, anda melihat tempat gelap yang besar ... dan tidak lama lagi menyedari robot telah meninggalkan anda dengan kejutan yang basah ...

Idea "kaki merasakan" telah memenuhi saya dengan kegembiraan seperti kanak-kanak sejak saya mengetahui ini adalah bagaimana bintang laut dan makhluk laut yang lain "berasaskan kaki" merasakan dunia di sekitar mereka. Oleh sebab itu, saya selalu ingin membina robot yang mempunyai keupayaan untuk membasahkan sesuatu. Mie pasti spesimen yang sempurna untuk melaksanakan rasa curiga tersebut.

Pada masa ini, saya sedang membangun lidah yang boleh ditarik kecil untuk setiap empat kakinya, diperbuat daripada jarum suntikan makanan dan hujung baster silikon. Dalam tambahan kepada lidah yang dapat melompat keluar dan keluar pusat kakinya, jumlah terkawal "drool" dapat dikeluarkan dari jarum suntik apabila dia mengalami rangsangan tertentu.

Proof-of-concept yang dipandu stepper adalah objek paling menakutkan di bangku simpanan pada masa ini.

Memandangkan saya akan mempelajari jumlah yang baik mengenai OpenCV, saya berhasrat untuk mengambil pukulan pada pengiktirafan muka. Dengan cara ini, apabila Noodle melihat seseorang dia "tahu," dia akan bertindak balas dengan tingkah laku tertentu; seperti matanya berubah warna, bip tegas tajam, dan juga mungkin kejutan tempat basah untuk kawan-kawan tertentu saya.

Berjalan Keras

Jadi, anda mungkin tertanya-tanya sama ada saya benar-benar berjaya membujuk penciptaan saya untuk berjalan. Sebenarnya, jawapannya adalah ya dan tidak. Walaupun saya percaya saya telah mengenali corak perjalanan yang berfungsi dengan baik, apa yang membuatkan Noodle mengelilingi rumah dengan bebas adalah jumlah besar yang diberikan dalam bahagian cetakan 3D semasa yang dibina dari. Selepas kira-kira empat atau lima langkah, semua sendi-sendinya condong, lengkung, dan memutar hanya cukup bahawa pusat gravitinya mengalir, menyebabkan kejatuhan jahat. Lagipun, dia sangat berat.

Projek yang kita cintai sentiasa berfungsi dalam proses. NoodleFeet akan berusia satu tahun pada bulan Januari, dan saya meramalkan peningkatan dan mengasah bentuknya selagi ia diperlukan untuk menjadikannya perkasa. Matlamat saya seterusnya adalah perlahan-lahan mula menggantikan segala sesuatu yang dicetak plastik dengan bahagian-bahagian logam potong adat dan hubungan galas supaya dia mempunyai peluang yang lebih baik berjalan dengan bebas tanpa kemalangan.

Pada masa yang sama, Noodle mempunyai landasan keseluruhan di makmal saya dengan panduan-wayar yang disambungkan ke siling di mana saya boleh bekerja untuk membangunkannya.

Bahagian terbaik tentang kerja di projek ini adalah bagaimana curam keluk pembelajaran dan berapa banyak pengetahuan diperlukan untuk benar-benar menariknya. Setiap kali Noodle mendapat sedikit lebih baik, itu bermakna saya telah mengatasi halangan atau mempelajari sesuatu yang baru; jadi kami berdua menjadi bukti pertumbuhan satu sama lain.

Seperti ibu pertama kali, saya dengan bangga (dan obsesif) menyiarkan sebarang langkah kecil yang saya buat dengan Noodle di Saluran YouTube saya, GravityRoad. Jika anda mempunyai maklum balas atau idea, saya suka mendengarnya!

Kongsi

Meninggalkan Komen