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3D打印一个简单的平衡机器人Eddie

发布时间: 2015-02-01 07:02 来源: 天工社 作者: 网络 点击: 我要评论 条评论)

3D打印和机器人是两个每天都在碰撞交汇的领域。我们不断地看到3D打印的部件与其他新兴技术如Arduino、树莓派(RaspberryPi)和IntelEdison等结合在一起,组成各种各样的机器人设备。任何人只要愿意都能用3D打印和对控制电路进行编程而实现完全定制化的机器人解决方案。

而对于目前在Teledyne公司工作的开发工程师Renee来说,3D打印打开了她的想象之门。Renee从小学的时候就热衷于制造机器人,到如今电脑和电子器件已经成了她的全部生活。Renee直到14个月前才开始使用3D打印机,这是一台Solidoodle4。当她对3D打印机熟悉之后,就开始琢磨自己亲手制作一台机器人。

“这一切都始于我对制造机器人的热爱。”Renee,“这一次,我想制作一个以前从来没做过的东西,而且我正好手上有一块IntelEdison芯片。一部自平衡机器人是我最想做的5件事之一,这个时候SparkFun发布了IntelEdison的附加功能组件。看了一下SparkFun的发布内容,我觉得可以构成一个平衡机器人的解决方案,于是我预订了所需的零部件。”

为了设计机器人的3D打印部件,Renee使用了免费版的谷歌SketchUp。由于她已经玩Solidoodle4有一年多的时间了,因此获得了大量的3D建模经验。但是这个名为Eddie的平衡机器人还是她第一个从头开始的可3D打印设计模型。

“我是围绕着发动机开始设计的,只有两个设计原则,一是要便于3D打印,二是要看起来很酷。”Renee。她用一个小小的USB网络摄像头做了Eddie的头部,考虑到这是Renee第一个从头设计的3D打印项目,这个Ediie机器人看起来还是相当不错的。

至于Eddie的工作原理,他身上有一块功能堪比电脑的IntelEdison芯片,上面运行了Linux操作系统。这个“微型电脑”通过一个70针连接器连接到多个组件,包括惯性测量单元。Eddie因此能够感应到自己的身体是在向前或向后倒,还是正好保持平衡。

“一旦Eddie开机,他就会自动运行我写的一个C语言程序,以读取和处理他目前的角度。”Eddie说。“这个角度值是由一个卡尔曼滤波器以100赫兹的频率实时测量和处理的”。

由于IntelEdison还内置了WiFi和蓝牙功能,Eddie还配备了遥控器。至于Eddie头上的那个摄像头,Renee还没想到用来做什么,目前只是测试了她在网上搜索到的一个github项目。

到目前为止,Renee对平衡机器人Eddie还是比较满意的,因为基本达到了自己的期望。除了3D打印的部件,Eddie身上还安装了几种电子设备,包括前面提到的IntelEdison,以及一个IMU,双H桥电机驱动器、锂离子电池和两个电动机。

Renee把自己的3D设计文件放在了网上供大家免费下载(点击下载),希望其他人能够进一步改进她的设计。

(责任编辑:单刀)
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