樂高步進機器人開源分享

描述

曾幾何時（2015 年），我和孩子們一起玩樂高 Mindstorms 。受一位朋友成功激勵他的孩子的啟發，我認為建造相撲機器人是正確的做法。

但是有一個問題。我們只有一個 Lego Mindstorms 套件，而探戈則需要兩個。所以，我進入了“爸爸可以建造一個”模式。我挑戰我的孩子們建造和編程樂高機器人，我會在相撲摔跤中與我即將建造的機器人踢他們的屁股！長話短說：我的機器人輸得很慘，它的動力嚴重不足，被推到了擂臺外的痛苦之中。孩子們喜歡取笑我的機器人有多慢……

好吧，因為我已經構建了所需的部件并且實際上已經啟動并運行了一個機器人平臺，所以我想我將它用于其他用途。我在兒童機器人工作室看到了一個可愛的小機器人（不記得它叫什么了），它可以讓你通過輸入一系列動作來“編程”機器人，然后讓機器人跟隨它們。我以為這將是悲傷相撲的美好新生活！

步進電機樂高積木

最重要的硬件是步進電機樂高積木。因為另一個項目，我有幾十臺 28BYJ-48 步進電機。所以我當然為他們 3D 打印了樂高適配器！與打印樂高的任何嘗試一樣，您可以得到它，但永遠不會像原件那樣完美。

我想以真正的樂高精神使步進積木緊湊且用途廣泛。我會說結果還不錯，但不如我希望的那么好。在 6x8 的占地面積上，它比預期的要大得多，限制了對相當大的樂高積木的使用。由于側面的孔允許樂高插針連接器與其他積木建立牢固的接口，因此將其集成到構建中相當方便。

我在我的舊 Makerbot Thing-O-Matic 上用 ABS 塑料打印了磚塊，除了一些彎曲的角落之外，一切都很好。

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1 / 5 ?樂高步進電機塊！

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紅外接口 FTW

使用 IR 作為 Arduino Uno 的接口真是太棒了。說真的，這很棒。我不騙你，最好的事情，因為切片面包或奶酪，你明白了。最好的。事物。曾經。

讓我這樣說吧：

• 比機械按鈕便宜（你可以在 ebay 上花 5 美元買到 10 個接收器）

• 您可以將 TSOP4838 插入 Arduino 板，方法是稍微張開它的腿并使用 A0 引腳作為輸入。

• 我敢打賭，您至少有幾個 IR 遙控器可以重新利用或借用！

• 您需要的所有代碼都已經為您編寫好了！

我想聽你發出聲音！

讓你的構建發出聲音是必須的。為什么？

• 沒有聲音的R2D2會是什么？

• 我很高興在按下按鈕時有聲音反饋，讓您知道您實際上按下了按鈕。

• 這很簡單，只需將蜂鳴器連接到 GND 和 IO 引腳即可。

• 便宜得離譜。只需在 ebay 上搜索“被動蜂鳴器”即可。

至于發出實際的聲音，您可以使用 Arduino 標準庫中現有的“音調”函數，或者您可以編寫自己的代碼。在這個項目中，我編寫了自己的代碼來發出嗶聲，因為庫例程使用了一個定時器，該定時器也被 IR 庫使用。從代碼中可以看出，這并不是真正的火箭科學。

結論？

嗯，玩樂高總是很有趣。用 Arduino 構建東西也很有趣。更不用說機器人技術了，這也很有趣。哦，還有 3D 打印的東西。讓事情聽起來像 R2D2！

我想我可能想在某個時候建造一個更緊湊的樂高積木。能夠建造一個小型樂高機器人會很好。就像一輛 4x8 樂高汽車在樂高街道上行駛。那樣就好了...

更新：制作了一個更小的版本！

我無法阻止自己使機器人更緊湊。相同的機器人，占地面積更小。

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1 / 3 ? 8x8 + 車輪和電池有點突出。來自更大機器人的零件在后臺。

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通過減小步進到樂高適配器的尺寸，使較小的機器人變得更小。新的適配器是 6x4。為了使軸穩定，它偏離了電機軸，并添加了兩個 8 齒齒輪。由于其中一個齒輪需要直接連接到電機上，所以我必須制造它（同時我也制造了另一個）。3D 打印小型樂高裝備超出了我的打印機所能處理的范圍，所以我用亞克力激光切割它們（是的，我是一個擁有激光的幸運混蛋）。

較小的適配器不再容納步進驅動器，因此它們必須在其他地方。在我一堆未使用的東西中挖掘，我找到了一個可以用來代替 Uno 的 Nano。您可以非常方便地將一些 ULN2803 驅動器 IC：直接焊接到 Nano 板的邊緣。當然彎曲和切割一些腿......紅外接收器被焊接到 D13-3.3V-A0，D13 被驅動為低電平以充當接地 :-)。蜂鳴器位于電路板背面，焊接到 D10-D12。我會說這算作“適當的”黑客攻擊。

這個較小的機器人的結論？它更小。好玩。有用。它打破了。不要用亞克力制造齒輪...需要重新設計以不使用如此小的易碎齒輪。

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