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DIYer:chein

制作时间:1天

制作难度:★★☆☆☆

GEEK指数:★★☆☆☆

1 原理

    多摩君机器人的本质其实就是个钟摆,凭借底部的轮轴来回滚动。它全身的重量基本都集中在底部,重心靠下能更好地维持平衡。

2 组装底板

    制作托架:我选取的材料是中密度纤维板,还有铝制的角钢固定在上面。当然你也可以选用其他更好找到的材料,像是亚克力板。托架的长度取决于你选取的材料,但宽度一定要足以放下D号电池支架(注:D号电池即一号电池)。

    电池的摆放位置至关重要,它占了整个机器人重量的一大半。横向和纵向上,电池务必沿中轴线排列,不偏向任一边。否则多摩君一边的轮子将承受更多重量,也就无法保持平衡地移动了。

    采用的直流减速电机参数如下:12V,100mA,130转/分钟,58.8mN m(转矩)。但我们只让电机以一半的功率运行(大概是5.5V,50mA)。我选用直流减速电机而不是普通电机,是因为它转速更低,且扭矩足够驱动整个多摩君。按图示装好电机后,它底下还余下些空位,你也可以再填充些别的,稳定重心。机器人的电路装在电池的上面。

    我本来想自己设计个电路,最终还是偷懒,暴力拆解了一台遥控车。

3 加上车轮

    车轮直径约11厘米。可以直接找现成的大小相近的轮子。我用孔距从中密度纤维板上切割下了两块圆盘,厚度约1厘米。为了防止打滑,我还在轮子的外围绕上一圈橡胶。
4 “试驾”

    对着电机轴把轮子装上。好了,可以试着发动,看看各部件是否都能保持平衡。根据减速电机参数的不同,以及重量的分配,试驾过程可能出现以下状况:

1.机器人走不动或卡住,因为电机没法提供足够的扭矩。

2.电机扭矩过大,托架完全旋转,即发动后机器人可能原地打转。

3.机器人能够移动但托架轻微摇摆,机器人发动或改变方向时可能出现这种情况。解决办法:如果机器人卡住了,试着把电池换成C号(注:中国的2号)或AA号(注:中国的5号),但你最好还是换一个更大扭矩的电机。如果托架打转,在电机上加上限流电阻器以减小电力,或再试试往托架上增重(下文有详解)。我选择双管齐下,把电机功率调节至5.5V, 50mA。机器人发动或变换方向时,托架有轻微的晃动很正常。主要原因与发动机的扭矩相关,让轮子自己转转,很快就能恢复平衡了。我把小车的无线控制器改了改,给机器人装上。

 

5 构建机器人身体框架

    我用轻木制作机器人的骨架,当然你也可以选取别的材料,但最好是尽可能轻便。连接处用胶枪粘合,再用钉枪加固即可。身体框架固定在托板的四角上,上部顶端的木料可以稍微削细一些,这样好给机器人套上外壳。



6 进一步调整

    静止时,机器人要能保持正立。如果它向一方倾斜,就往另一方适当增重。务必保持平衡。你也可以微调多摩君摇晃的程度,托架上承重越多,机器人走得也就越“稳健”。但注意加重一定要平均分配,且需考虑到加上外壳后,上部还会增加一定重量。多试几次调整出合适的承重,让你的机器人既能保持平衡又不会过于笨重。调整托架承重的时候请一定注意适度,以免过重的机器人损毁了电机。也可以试试铅制车轮平衡块,调整起来会简单得多。

7 装上外壳

    在这一步,尽情发挥你的想象力吧!你只需要用硬纸板做一个方盒,有灵感吗?试试吃豆人或是幽灵……都会很有趣。做好的方盒能紧密得套在支架上就行,无需再用胶枪加固了。这样你想要关上电源或是换电池的时候,就会比较方便。好啦,可以让你的多摩君发动起来啦。


 

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