以树莓派作为大脑 3D打印的蜘蛛机器人

 

这个四足蜘蛛机器人以树莓派作为「大脑」，身躯和四肢由 3D 打印。无需定制电路板，初学者即可完成组装。不仅如此，教程还包含一段将近一个小时的组装视频。这对于想了解树莓派、Python 编程的朋友来说是非常不错的上手项目。

 

　　组件清单

　　Raspberry Pi 3B+/4B × 1

　　500万像素 OV5647 Pi 摄像头模块 × 1

　　POWERADD 5000mAh 电源 × 1

　　PCA9685 16 通道 12 位 PWM 伺服电机驱动 × 1

　　LM2596 降压转换器 DC-DC 降压模块 × 1

　　MG90S 伺服电机 × 12

　　3.7v 锂电池（700mAh） × 4

　　拨动开关 × 1

　　跳线 × 若干

　　M3螺母和螺栓 × 若干

　　3D 打印组件

　　需要打印的零件清单：

　　1 x Body（身体）

　　1 x Joint 1（关节1）

　　1 x Joint 2（关节2）

　　1 x Joint 3（关节3）

　　1 x Joint 4（关节4）

　　1 x Thigh 1（大腿1）

　　1 x Thigh 2（大腿2）

　　1 x Thigh 3（大腿3）

　　1 x Thigh 4（大腿4）

　　1 x Calf 1（小腿1）

　　1 x Calf 2（小腿2）

　　1 x Calf 3（小腿3）

　　1 x Calf 4（小腿4）

　　1 x 树莓派摄像头支架

　　1 x 上盖

　　4 x 足尖（粘）

　　4 x 足尖（光滑）

　　每条腿由三个部分组成：关节、大腿、小腿。为了便于组装，STL 文件都做了命名和编号。

　　可在本项目文件库下载：

　　https://make.quwj.com/project/349

使用 PLA 材料，3D 打印所有的文件。你可以一次打印所有关节的零件，大腿和小腿也可以一起打印，如图所示。而打印身体、关节、大腿、摄像头支架在打印时需要支撑。

安装树莓派

　　推荐使用 2GB 内存以上的树莓派 + Raspberry Pi OS 桌面版。为树莓派安装好系统，参考：

　　https://shumeipai.nxez.com/2019/04/17/write-pi-sd-card-image-using-etcher-on-windows-linux-mac.html

　　通过配置 WiFi，让树莓派接入网络，参考：

　　https://shumeipai.nxez.com/2017/09/13/raspberry-pi-network-configuration-before-boot.html

　　开启 SSH，使用 PuTTY 登录树莓派终端。传输文件和电影可以通过 SFTP，使用 FileZilla 即可。

　　开启 VNC 并使用 VNC Viewer 来登录树莓派，参考：

　　https://shumeipai.nxez.com/2018/08/31/raspberry-pi-vnc-viewer-configuration-tutorial.html

　　组装机器人

　　组装全过程视频。（视频长 51 分钟，请酌情切换到 WIFI 下观看）

　　特别说明：

　　1、某些零件可能需要进行打磨才可以装配在一起。你不一定完全依照视频中的步骤组装，不过建议先测试好电路部分，测试好之后再组装 3D 零件。

　　2、每个伺服电机的接线图和表格下面有提供。

　　3、如果你对 4 节锂电池的连接感兴趣，这里说明一下。这是一组两节 3.7V 锂电池，串联成 7.4V 电池组。通过另一组同样的并联，每个锂电池 700mAh，最终成为 7.4V 1400mAh 电池组。串联增加电压，并联扩充容量。机器人上有两块电源，锂电池组给伺服电机供电，移动电源独立为树莓派供电。

　　下面是用到的软件和命令：

　　WinSCP： https://winscp.net/eng/download.php

　　Adafruit_Python_PCA9685 模块：

　　sudo pip3 install adafruit-pca9685

　　Pygame 模块：

　　sudo pip3 install pygame

　　程序源文件可在本项目文件库下载：

　　https://make.quwj.com/project/349

　　完成

你可以在此机器人平台上做一些有趣的扩展、升级。例如增加一个 HC-SR04 超声波传感器，在本项目的文件库中已经提供了相应的 STL 文件。通过编程即可实现让机器人自主行走，绕开障碍物。

通过加装 MPU-6050 传感器，还可以让机器人实现自平衡。引入 OpenCV 让机器人具有计算机视觉功能……

尽情发挥你的想象力吧！

本项目文件库地址：

http://make.quwj.com/project/349

via instructables.com/id/3D-Printed-Raspberry-Pi-Spider-Robot-Platform/

责任编辑：xj

原文标题：3D 打印的树莓派蜘蛛机器人

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