2016年11月30日 星期三

DIY - Robot 機器人 - 雙足機械人3 - PCA9685 驅動板 (三十)

DIY - Robot 機器人 - 雙足機械人3 - PCA9685 驅動板 (三十): 

筆者完成了 PIC24 mini 控制板後,但 PIC24 mini 控制板的空間有限,不能夠有足夠的空間放置 PCA9685 驅動板,所以要將 PCA9685 驅動板組裝在另一片 PCB 板上,組合時將 PCA9685 驅動板放在 PIC24 mini 控制板上面,而 PIC24 mini 控制板和 PCA9685 驅動板是利用擴展匯流排(Expansion I/O Bus)連接,這樣便可以節省空間和有擴展空間。

PIC24 mini board - PCA9685 驅動板的正面
PIC24 mini board - PCA9685 驅動板的背面
PIC24 mini board -組裝 PIC24 mini 控制板和 PCA9685 驅動板
PIC24 mini board - PIC24 mini 控制板和 PCA9685 驅動板的側面
2016年 11月 30日 天氣報告
氣溫:20.7@ 20:40
相對濕度:百分之 60%
天氣:天色大致良好

2016年11月29日 星期二

DIY - Robot 機器人 - 雙足機械人3 - PIC24 控制板 (二十九)

DIY - Robot 機器人 - 雙足機械人3 - PIC24 控制板 (二十九): 

在試驗雙足人形機械人(Humanoid Robot)時,是使用 PIC24PIC24FJ64GA008)開發板作測試,但這片開發板是比較大,尺寸是 160mm x 100mm x 1.6mmL x W x H),所以不適合安裝在機械人上,要從新設計另外一片控制板,而且要考慮要兼容硬件,尺寸要小巧,方便安裝在機械人的雙足上面。

PIC24 開發板和 PIC24 mini board 處理器 PCB 板比較
所以選擇了一片細小的 PCB 板,尺寸是 90mm x 70mm x 1.6mmL x W x H),由於零件比較多,會使用上下層層疊設計,下層是處理器 PCB 板,上層是驅動 PCB 板,上下層是通過 I/O 接口連接。PIC24 mini board 處理器 PCB 板,包括有 LED 顯示、LCD1602 顯示和 3x3 Keypad

PIC24 mini board 處理器 PCB 板的零件
開始組裝 PIC24 mini board
PIC24FJ65GA008 處理器 PCB
PIC24 mini board 的連接器組裝
完成基本的 PIC24 mini board 組裝
2016年 11月 29日 天氣報告
氣溫:18.0@ 20:30
相對濕度:百分之 64%
天氣:大致多雲

2016年11月28日 星期一

DIY - Robot 機器人 - 雙足機械人3 - 改良 (二十八)

DIY - Robot 機器人 - 雙足機械人3 - 改良 (二十八): 

因為雙足機械人2 的舵機位置問題,發現在雙足向前移動時,有左大腿(Left Thigh)和右小腿(Right Calf)舵機是順時針(Clockwise /  CW)方向,但右大腿(Right Thigh)和左小腿(Left Calf)舵機是逆時針(Anticlockwise / ACW)方向,這樣會令到編寫程式時會比較混亂,所以決定再改動舵機的位置,達致雙足向前移動時舵機是順時針(Clockwise /  CW)方向,向後移動時舵機是逆時針(Anticlockwise / ACW)方向。

雙足機械人3
雙足機械人3 的移動角度
雙足機械人3 的結構
雙足機械人2 改造成雙足機械人3,最主要是改到舵機位置,但舵機位置改動是需要將配件拆散,基本上是重新組裝一次。

改良前雙足機械人2
改良後雙足機械人3
雙足機械人3

2016年 11月 28日 天氣報告
氣溫:19.2@ 21:20
相對濕度:百分之 68%
天氣:大致多雲

2016年11月25日 星期五

DIY - Robot 機器人 - 雙足機械人2 - 測試 (二十七)

DIY - Robot 機器人 - 雙足機械人2 - 測試 (二十七): 

有了雙足人形機械人(Humanoid Robot)的測試裝置,便可以進行測試,測試主要是要確定機械人的六軸(六自由度)動作,包括右腳板(Right Footplate)、右小腿(Right Calf)、右大腿(Right Thigh)、左腳板(Left Footplate)、左小腿(Left Calf)和左大腿(Left Thigh)的動作。

雙足機械人2
測試結果:
發現左右大腿作 90度移動後,會慢慢向下移動,不能固定在 90度的位置,估計大腿的舵機不能負荷腳板加上小腿的重量,可能要用較大扭力的舵機或增加供電電壓。

雙足機械人2 的移動角度
右小腿、右大腿和左小腿、左大腿的動作相動,但驅動的 PWM 訊號不同,這是舵機的安裝位置問題,為了方便編程,要從新組合雙足機械人的舵機位置。

雙足機械人2 的結構
2016年 11月 25日 天氣報告
氣溫:21.2@ 20:10
相對濕度:百分之 83%
天氣:大致多雲

2016年11月24日 星期四

DIY - Robot 機器人 - 雙足機械人2 - 測試裝置 (二十六)

DIY - Robot 機器人 - 雙足機械人2 - 測試裝置 (二十六): 

試驗改良後的雙足人形機械人(Humanoid Robot),需要連接到 PIC24FJ64GA008 開發板和 NXP PCA9685 16通道驅動板模塊,但連接的電線是有限長度(大約 300mm),所以需要一個裝置可以試驗雙足人形機械人的動作移動,考慮到地方和防止在試驗中機械人跌倒受損,筆者建做了一個懸掛式的測試裝置,減省地方和可避免機械人損壞。

雙足機械人2 的測試裝置
筆者使用了一個組合式的網架,這個網架包含了 5片金屬網和 8個塑膠十字扣,將塑膠十字扣套入金屬網的角,用了 3片金屬網和 4個塑膠十字扣,將組成一個 U 形的網架,然後將雙足機械人懸掛著,便可以試驗機械人動作移動。

組合式的網架
8個塑膠十字扣
塑膠十字扣正面和背面
將塑膠十字扣套入金屬網的角
雙足機械人2 的測試裝置
2016年 11月 24日 天氣報告
氣溫:16.1@ 20:20
相對濕度:百分之 73%
天氣:多雲

2016年11月23日 星期三

DIY - Robot 機器人 -製作雙足機械人2 - 改良(二十五)

DIY - Robot 機器人 -製作雙足機械人 2 - 改良(二十五): 

筆者完成了第一次的雙足人形機械人(Humanoid Robot)組裝後,發現大腿(Thigh)使用了短 U 型金屬支架有問題,由於短 U 型金屬支架的長度比多功能金屬支架短,令到短 U 型金屬支架不能達到 180度的擺動,但需要改良。

雙足機械人2 改良的正面
解決方案:
  1. 解決方法一是將大腿(Thigh)的舵機安裝位置改變,便可以達到 180度的擺動,但需要增加一片型金屬支架連接U型金屬支架和多功能金屬支架。 
  2. 解決方法二是將大腿(Thigh)的 U 型金屬支架改用長 U 型金屬支架,因長U型金屬支架長度比多功能金屬支架長,擺動可以達到 180度。

雙足機械人2 改良的背面
雙足機械人2 改良的側面
機械人改良2 單腳大腿(Thigh)的零件表:
零件
數量
MG995金屬舵機
1
U型金屬支架
1
L 型金屬支架
1
多功能金屬支架
1
U型金屬支架
1
金屬舵盤
1
杯士軸承
1
舵機防震膠套
4
M3 x 6圓頭螺絲 金屬舵盤
5
M3 x 8圓頭螺絲 舵機和金屬支架
17
M3 螺絲帽
17
M3 彈簧介片
17

筆者選用了解決方法一,加入了 L 型金屬支架,機械人尺寸是 25mm x 180mm x 250mmL x W x H),高度增加了 15mm25 x 180 x 235mm),重量是 786g,比之前增加了 10g776g)。

大腿(Thigh)的舵機安裝位置改變
增加 2 L 型金屬支架連接 U 型金屬支架和多功能金屬支架
雙足機械人2 改良的移動
雙足機械人2 改良可做一字馬

2016年 11月 23日 天氣報告
氣溫:18.2@ 21:10
相對濕度:百分之 85%
天氣:微雨

2016年11月22日 星期二

DIY - Robot 機器人 - 製作雙足機械人1 - 雙足組裝(二十四)

DIY - Robot 機器人 - 製作雙足機械人1 - 雙足組裝(二十四): 

完成了腳板(Footplate)、小腿(Calf)和大腿(Thigh)的組裝後,便將三個部分組裝起來,首先將右腳板(Right Footplate)和右小腿(Right Calf),再組裝右大腿(Right Thigh),然後再組裝左腳板(Left Footplate)、左小腿(Left Calf)和左大腿(Left Thigh),便完成六軸(自由度)機械人雙足組裝。

六軸(自由度)雙足機械人
完成雙足人形機械人(Humanoid Robot)雙足組裝,機械人尺寸是 25 x 180 x 235mmL x W x H),重量是 776g。但發現大腿(Thigh)使用了短 U 型金屬支架,由於短 U 型金屬支架的長度比多功能金屬支架短,令到短U型金屬支架不能達到 180度的擺動,需要改良。

六軸(自由度)雙足機械人的正面
六軸(自由度)雙足機械人的側面
六軸(自由度)雙足機械人的移動
2016年 11月 22日 天氣報告
氣溫:21.8@ 20:00
相對濕度:百分之 96%
天氣:雨

2016年11月19日 星期六

DIY - Robot 機器人 - 製作雙足機械人1 - 大腿組裝(二十三)

DIY - Robot 機器人 - 製作雙足機械人1 - 大腿組裝(二十三): 

完成了腳板(Footplate)和小腿(Calf)的組裝後,開始雙足人形機械人(Humanoid Robot)大腿(Thigh)組裝,大腿(Thigh)組裝是用多功能金屬支架、U 型金屬支架和短 U 型金屬支架組成,也先組裝右大腿(Right Thigh),然後組合左大腿(Left Thigh)。

雙足機械人 -大腿組裝
機械人單腳大腿(Thigh)的零件表:
零件
數量
MG995 金屬舵機
1
U 型金屬支架
1
多功能金屬支架
1
U 型金屬支架
1
金屬舵盤
1
杯士軸承
1
舵機防震膠套
4
M3 x 6 圓頭螺絲 金屬舵盤
5
M3 x 8 圓頭螺絲 舵機和金屬支架
13
M3 螺絲帽
13
M3 彈簧介片
13

雙足機械人大腿組裝的零件
雙足機械人大腿組裝的零件
右腳大腿(Right Thigh)的組裝順序:
  1. 首先要將 MG995 金屬舵機定在 0(中央)位置。 
  2. 1M3 x 8 圓頭螺絲組裝在金屬多功能支架上,位置是舵機舵盤的反方向。
  3. 4M3 x 8 圓頭螺絲和螺絲帽,將 U 型金屬支架(長)和多功能金屬支架上固定。
  4. 將金屬舵盤套在 MG995 金屬舵機上 (不用安裝螺絲)。 
  5. 將防震膠套固定在 MG995 金屬舵機兩邊,並放入多功能金屬支架(不用安裝螺絲)。 
  6. 將短 U 型金屬支架垂直安裝在金屬舵機上,可能需要將金屬舵機昇高,方便套上短 U 型金屬支架。
  7. 將杯士軸承放入短U型金屬支架,放入 M3 彈簧介片,用 M3 螺絲帽鎖緊。
  8. 5M3 x 6 圓頭螺絲固定金屬 U 形支架和金屬舵盤。
※ 左腳大腿(Left Thigh)的的組裝順序是一樣,但金屬舵機安裝在不同的位置180度反方向)

右腳大腿(Right Thigh)的組裝順序:

首先要將 MG995 金屬舵機定在 0(中央)位置。
1 M3 x 8 圓頭螺絲組裝在金屬多功能支架上,位置是舵機舵盤的反方向。
4 M3 x 8 圓頭螺絲和螺絲帽,將 U 型金屬支架(長)和多功能金屬支架上固定。
將金屬舵盤套在 MG995 金屬舵機上 (不用安裝螺絲)。
將防震膠套固定在 MG995 金屬舵機兩邊,並放入多功能金屬支架(不用安裝螺絲)。
將短 U 型金屬支架垂直安裝在金屬舵機上,可能需要將金屬舵機昇高,方便套上短 U 型金屬支架。
將杯士軸承放入短 U 型金屬支架,放入 M3 彈簧介片,用 M3 螺絲帽鎖緊。
5 M3 x 6 圓頭螺絲固定金屬 U 形支架和金屬舵盤。
完成雙足機械人右腳大腿(Right Thigh)和左腳大腿(Left Thigh)組裝
2016年 11月 19日 天氣報告
氣溫:26.8@ 21:40
相對濕度:百分之 74%
天氣:大致多雲

2016年11月18日 星期五

DIY - Robot 機器人 - 製作雙足機械人1 - 小腿組裝(二十二)

DIY - Robot 機器人 - 製作雙足機械人1 - 小腿組裝(二十二): 

完成了腳板(Footplate)的組裝後,開始雙足人形機械人(Humanoid Robot)小腿(Calf)組裝,小腿(Calf)組裝是用多功能金屬支架、L型金屬支架和短 U 型金屬支架組成,先組裝右小腿,然後組合左小腿。

雙足機械人 - 小腿組裝
機械人右腳小腿(Right Calf)的零件表:
零件
數量
MG995 金屬舵機
1
L 型金屬支架
1
多功能金屬支架
1
U 型金屬支架
1
金屬舵盤
1
杯士軸承
1
舵機防震膠套
4
M3 x 6圓頭螺絲 金屬舵盤
5
M3 x 8圓頭螺絲 舵機和金屬支架
13
M3 螺絲帽
13
M3 彈簧介片
13

雙足機械人小腿組裝的零件
雙足機械人小腿組裝的零件
右腳小腿(Right Calf)的組裝順序:
  1. 首先要將 MG995 金屬舵機定在 0(中央)位置。 
  2. 1 M3 x 8 圓頭螺絲組裝在金屬多功能支架上,位置是舵機舵盤的反方向。
  3. 4 M3 x 8 圓頭螺絲和螺絲帽,將 L 型金屬支架(長)和多功能金屬支架上固定。
  4. 將金屬舵盤套在 MG995 金屬舵機上 (不用安裝螺絲)。
  5.  將防震膠套固定在 MG995 金屬舵機兩邊,並放入多功能金屬支架(不用安裝螺絲)。 
  6. 將短 U 型金屬支架垂直安裝在金屬舵機上,可能需要將金屬舵機昇高,方便套上短 U 型金屬支架。
  7. 將杯士軸承放入短U型金屬支架,放入 M3 彈簧介片,用 M3 螺絲帽鎖緊。
  8. 5M3 x 6 圓頭螺絲固定金屬 U 形支架和金屬舵盤。
  9. 4M3 x 8 圓頭螺絲和螺絲帽,將金屬舵機固定在多功能金屬支架上。 
※ 左腳小腿(Left Calf)的組裝順序是一樣,但金屬舵機安裝在不同的位置180度反方向)

右腳小腿(Right Calf)的組裝順序:
首先要將 MG995 金屬舵機定在 0(中央)位置。
1 M3 x 8 圓頭螺絲組裝在金屬多功能支架上,位置是舵機舵盤的反方向。
4 M3 x 8 圓頭螺絲和螺絲帽,將 L 型金屬支架(長)和多功能金屬支架上固定。
將金屬舵盤套在 MG995 金屬舵機上 (不用安裝螺絲)。
將防震膠套固定在 MG995 金屬舵機兩邊,並放入多功能金屬支架(不用安裝螺絲)。
將短 U 型金屬支架垂直安裝在金屬舵機上,可能需要將金屬舵機昇高,方便套上短 U 型金屬支架。
將杯士軸承放入短 U 型金屬支架,放入 M3 彈簧介片,用 M3 螺絲帽鎖緊。
5 M3 x 6 圓頭螺絲固定金屬 U 形支架和金屬舵盤。
4M3 x 8 圓頭螺絲和螺絲帽,將金屬舵機固定在多功能金屬支架上。
完成雙足機械人右腳小腿(Right Calf)和左腳小腿(Left Calf)組裝
2016年 11月 18日 天氣報告
氣溫:25.0@ 20:10
相對濕度:百分之 85%
天氣:微雨