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【花雕動手做】快餐盒蓋,極低成本搭建多種運(yùn)動方式的實(shí)驗(yàn)平臺

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樓主
吃完快餐粥,除了粥的味道不錯之外,我對個快餐盒的圓蓋子產(chǎn)生了興趣,能否做個極低成本的簡易機(jī)器人呢?也許只需要二十元左右




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沙發(fā)
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-8 16:51 | 只看該作者


安裝好四個N20小電機(jī),希望以此作為一個簡單的實(shí)驗(yàn)平臺,試試各種不同的運(yùn)動方式

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板凳
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-13 19:04 | 只看該作者
二套電源系統(tǒng)(3.7V升壓為5V),二個電機(jī)驅(qū)動模塊MX1508,Arduino nano




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地板
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-15 18:53 | 只看該作者
快餐蓋的空間有點(diǎn)小




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5#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-16 07:38 | 只看該作者
Arduino nano和電機(jī)驅(qū)動分別使用獨(dú)立的電源系統(tǒng),單片機(jī)5V,N20電機(jī)3.7V,二片MX1508模塊,分別驅(qū)動四個小電機(jī)運(yùn)行?觳秃猩w簡易底盤系統(tǒng)終于完成,薄薄紙盒的底盤,強(qiáng)度和剛度都不夠,只能勉強(qiáng)做做小實(shí)驗(yàn)而已。

這個實(shí)驗(yàn)平臺的最終成本還不到20元(四只N20是咸魚二手淘來的),無論成功或失敗都沒有神馬壓力。

初步的想法,是通過這個非常簡單的底盤,學(xué)習(xí)機(jī)器人的行走機(jī)構(gòu),動手嘗試不同的運(yùn)動方式,實(shí)際測試各種形態(tài)的輪子系統(tǒng)。目前考慮列入系列實(shí)驗(yàn)范圍的有圓輪、平輪、棒輪(撥輪)、環(huán)輪(空心輪)和麥克納姆輪等。




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6#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-16 08:26 | 只看該作者

四只電機(jī)效率最高的是同向轉(zhuǎn)動,輸出的運(yùn)動形式為原地轉(zhuǎn)圈。圓形的底盤,無法像普通小車那樣采用平行車軸(電機(jī)軸也短),比較適合的是十字軸動力結(jié)構(gòu),百度查了下,這種結(jié)構(gòu)很少見,不實(shí)用的結(jié)構(gòu),做做實(shí)驗(yàn)還行。本例實(shí)驗(yàn)平臺的十字軸動力電機(jī)位置見示意圖紅點(diǎn)。



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7#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-16 09:06 | 只看該作者

知識點(diǎn):輪子(wheel)

中國詞語。是用不同材料制成的圓形滾動物體。簡單來說,它包括輪子的外圈、與外圈相連接的輻條和中心軸。透過滾動,輪子可以大大的減少與接觸面的磨擦系數(shù)。如果配上軸,即成為車的最主要構(gòu)成部份。輪子在交通運(yùn)輸中非常有用,是人類的重要發(fā)明之一。除了車輪以外,其他圓形的輪還有船輪、飛輪等等。


任何簡單而意義深遠(yuǎn)的發(fā)明都不是憑空出現(xiàn)在人們的腦海中的,必然有什么現(xiàn)象觸發(fā)了靈感。正如古人見到水里漂著的木頭而想到獨(dú)木舟一樣,車輪的發(fā)明也可能是受到了一些自然物的啟發(fā)!痘茨献印分姓f我們的祖先“見飛蓬轉(zhuǎn)而知為車”!帮w蓬”是一種草,其莖高尺許,葉片大,根系入土淺。一有大風(fēng),很容易被連根拔起,隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)。古人可能就是受到這個現(xiàn)象的啟發(fā),發(fā)明了車輪和車軸。與魯班受鋸齒草的啟發(fā)而發(fā)明鋸子的傳說一樣,這種說法很可能也是一個傳說而已。因?yàn)檩喿釉谧匀唤缡怯性偷。原始民族曾?jīng)普遍地崇拜過天空中的日月。古人一定認(rèn)為它們擁有最完美的外形——直到古希臘時代,哲學(xué)家柏拉圖也還認(rèn)為球體是最完美的形式。也許新石器時代的先民在制作器具時很自然地會模仿太陽和月亮的形狀。當(dāng)他們偶然發(fā)現(xiàn)制成的圓盤狀物體可以在轉(zhuǎn)動中保持形狀不變時,他們就有興趣進(jìn)一步發(fā)掘它的用途。


在掌握鋒利而堅固的工具以前,人類是不可能擁有輪式車輛的。用石器工具難以將木頭加工成合適的圓柱形,更不必說復(fù)雜到帶輻條的輪子了。所以,車輪的出現(xiàn)只能是青銅時代以后的事情。



據(jù)英國科學(xué)史家李約瑟考證的結(jié)論,約在四千五百年到三千五百年前,中國出現(xiàn)了第一輛車子。而《左傳》中提到,車是夏代初年的奚仲發(fā)明的,如果記載屬實(shí),那是四千年前的事情。在殷代(距今三千多年前)文物中,考古學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了殉葬用的車,當(dāng)時的車子由車廂、車轅和兩個輪子構(gòu)成,已經(jīng)是比較成熟的交通工具了。中國古代有傳說是軒轅黃帝把木頭插在圓輪子中央,使它運(yùn)轉(zhuǎn),因而造成車輛。但鑒于歸功于黃帝的發(fā)明實(shí)在太多,我們也不能輕易把這個說法當(dāng)真。


以埃及的戰(zhàn)車為例。這些戰(zhàn)車具有帶輻條的車輪,輪上裝有堅固的箍,并且車輪用鍥子緊緊釘在軸上。車廂、車轅和兩副挽具證明了同樣的技術(shù)。如果我們想從在埃及戰(zhàn)車或羅馬戰(zhàn)車的創(chuàng)造者那里所看到的那種精細(xì)活計探求人類發(fā)明帶輪車的過程,那是沒有什么益處的。但是,常常有這種情況:能夠找到一些制作粗糙的物品,而這些物品就好像是技術(shù)之早期階段的再現(xiàn)。古代最簡陋的鄉(xiāng)村大車,用兩個幾乎一英尺厚的圓形木作車輪,是用橫斷的樹干做成的,同時,這些圓形物,或者叫車輪,不是在軸上旋轉(zhuǎn),而是固定在軸上。車軸安放在特制的木框內(nèi),或者是在兩塊窄木板內(nèi),或者是穿在車底上的環(huán)孔里,同它的一對輪子一起轉(zhuǎn)動,就像小孩兒的玩具車那樣。有趣的是,在條件已經(jīng)改變的情況下,鐵路車輛的制造者們又恢復(fù)了這種構(gòu)造。


在像葡萄牙這樣一些國家里,現(xiàn)今還可以看到軸和車輪一起轉(zhuǎn)動的古典車子。于是可以設(shè)想:類似的大車說明,帶輪的車是怎樣發(fā)明的。最初用的是軸,或滾子,是用它們來滾動大石頭或其他巨大的重物。我們可以想象,用光滑的樹干或圓木做的這類滾子,起初是這樣完成的:把它的中間部分削細(xì)一些。于是,它就變成了一個兩端帶著寬圓滾的軸。我們猜想,軸是處在某一種最簡陋的梁木架下,并在架下轉(zhuǎn)動的。于是我們就有了一輛最簡單的想象中的帶輪車。完全可能,類似關(guān)于車的第一個概念出現(xiàn)之后,輪就開始單獨(dú)制造,并把它固定在一個活動的軸上,裝上了輪箍。后來,有了輕便的車輪和光滑的輪座,于是車輪就在不動的軸上轉(zhuǎn)動了。當(dāng)然,所有這些,無非是一種想象,但是,無論如何,它使我們的頭腦完全清楚了車的本質(zhì)。



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8#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-16 10:53 | 只看該作者
實(shí)驗(yàn)開源代碼

  1. /*
  2.   【花雕動手做】快餐盒蓋,極低成本搭建多種運(yùn)動方式的實(shí)驗(yàn)平臺
  3.   第一種,圓輪
  4.   實(shí)驗(yàn)程序:左旋轉(zhuǎn)、右旋轉(zhuǎn)各二秒鐘,前行、后退各二秒
  5. */

  6. void setup() {
  7.   pinMode(2, OUTPUT);
  8.   pinMode(3, OUTPUT);
  9.   pinMode(4, OUTPUT);
  10.   pinMode(5, OUTPUT);
  11.   pinMode(6, OUTPUT);
  12.   pinMode(7, OUTPUT);
  13.   pinMode(8, OUTPUT);
  14.   pinMode(9, OUTPUT);
  15. }

  16. void loop() {
  17.   digitalWrite(2, HIGH);
  18.   digitalWrite(3, LOW);
  19.   digitalWrite(4, LOW);
  20.   digitalWrite(5, HIGH);
  21.   digitalWrite(6, HIGH);
  22.   digitalWrite(7, LOW);
  23.   digitalWrite(8, LOW);
  24.   digitalWrite(9, HIGH);
  25.   delay(2000);
  26.   
  27.   digitalWrite(2, LOW);
  28.   digitalWrite(3, LOW);
  29.   digitalWrite(4, LOW);
  30.   digitalWrite(5, LOW);
  31.   digitalWrite(6, LOW);
  32.   digitalWrite(7, LOW);
  33.   digitalWrite(8, LOW);
  34.   digitalWrite(9, LOW);
  35.   delay(1000);
  36.   
  37.   digitalWrite(2, LOW);
  38.   digitalWrite(3, HIGH);
  39.   digitalWrite(4, HIGH);
  40.   digitalWrite(5, LOW);
  41.   digitalWrite(6, LOW);
  42.   digitalWrite(7, HIGH);
  43.   digitalWrite(8, HIGH);
  44.   digitalWrite(9, LOW);
  45.   delay(2000);
  46.   
  47.   digitalWrite(2, LOW);
  48.   digitalWrite(3, LOW);
  49.   digitalWrite(4, LOW);
  50.   digitalWrite(5, LOW);
  51.   digitalWrite(6, LOW);
  52.   digitalWrite(7, LOW);
  53.   digitalWrite(8, LOW);
  54.   digitalWrite(9, LOW);
  55.   delay(1000);
  56.   
  57.   digitalWrite(2, HIGH);
  58.   digitalWrite(3, LOW);
  59.   digitalWrite(4, HIGH);
  60.   digitalWrite(5, LOW);
  61.   delay(2000);
  62.   
  63.   digitalWrite(2, LOW);
  64.   digitalWrite(3, LOW);
  65.   digitalWrite(4, LOW);
  66.   digitalWrite(5, LOW);
  67.   delay(1000);
  68.   
  69.   digitalWrite(6, LOW);
  70.   digitalWrite(7, HIGH);
  71.   digitalWrite(8, LOW);
  72.   digitalWrite(9, HIGH);
  73.   delay(2000);
  74.   
  75.   digitalWrite(6, LOW);
  76.   digitalWrite(7, LOW);
  77.   digitalWrite(8, LOW);
  78.   digitalWrite(9, LOW);
  79.   delay(1000);
  80. }
復(fù)制代碼




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9#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-16 11:22 | 只看該作者
【花雕動手做】快餐盒蓋,極低成本搭建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(圓輪的視頻)
https://v.youku.com/v_show/id_XN ... m=a2hzp.8244740.0.0

https://v.youku.com/v_show/id_XNTA2NTU0ODA4MA==.html




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10#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-22 13:46 | 只看該作者
第二種,平輪
探索機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)的各種行走方式,需要腦洞大開,并且敢于去嘗試。平輪也可稱作平面輪,是我的一種叫法,確實(shí)不多見。依舊使用飲料瓶蓋(側(cè)面),安裝好的見下圖。






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11#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-22 14:48 | 只看該作者
花雕動手做】快餐盒蓋,極低成本搭建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(平輪的視頻)


https://v.youku.com/v_show/id_XNTA3NzU0MTQ4OA==.html?spm=a2hzp.8244740.0.0



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12#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-23 15:15 | 只看該作者
第三種,大輪
使用同樣大小的快餐盒蓋來當(dāng)輪子,相當(dāng)于車輪和車身一般大。





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13#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-23 16:02 | 只看該作者
大圓輪安裝好,是這樣




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14#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-23 16:16 | 只看該作者
【花雕動手做】快餐盒蓋,極低成本搭建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(雙只大圓輪的視頻)


https://v.youku.com/v_show/id_XNTA3OTg5OTYwOA==.html?spm=a2hzp.8244740.0.0




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15#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-23 16:25 | 只看該作者
雙只大圓輪的動態(tài)圖


動圖


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16#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-23 16:51 | 只看該作者
四只大圓輪




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17#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-23 17:01 | 只看該作者
【花雕動手做】快餐盒蓋,極低成本搭建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(四只大圓輪的視頻)


https://v.youku.com/v_show/id_XNTA4MDA0MTgwMA==.html?spm=a2hzp.8244740.0.0





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18#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-23 17:10 | 只看該作者
四只大圓輪的動態(tài)圖


動圖


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19#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-25 16:16 | 只看該作者
第四種,棒輪


收集的不同規(guī)格的雪糕棒






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20#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-25 16:17 | 只看該作者
第四種,棒輪


收集的不同規(guī)格的雪糕棒






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21#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-25 17:12 | 只看該作者
安裝好四根小規(guī)格的雪糕棒




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22#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-25 17:28 | 只看該作者
【花雕動手做】快餐盒蓋,極低成本搭建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(棒輪的視頻)
第四種,棒輪(也叫撥輪)


https://v.youku.com/v_show/id_XNTA4MzgxMjM2MA==.html?spm=a2hzp.8244740.0.0




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23#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-25 17:38 | 只看該作者
四只棒輪的動態(tài)圖
動圖



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24#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-26 12:06 | 只看該作者
使用四只棒輪的簡易機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺




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25#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-27 17:13 | 只看該作者
第五種,大平輪



使用二只快餐盒蓋,從側(cè)面安裝






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26#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-27 18:09 | 只看該作者
【花雕動手做】快餐盒蓋,極低成本搭建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(大平輪的視頻)


https://v.youku.com/v_show/id_XNTA4NzM5ODg4NA==.html?spm=a2hzp.8244740.0.0



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27#
ID:513258 發(fā)表于 2021-1-27 18:55 | 只看該作者
大平輪的動態(tài)圖

動圖

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28#
ID:513258 發(fā)表于 2021-2-4 14:13 | 只看該作者
四個盒蓋做的大平輪子





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29#
ID:513258 發(fā)表于 2021-2-4 14:27 | 只看該作者
【花雕動手做】快餐盒蓋,極低成本搭建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(四個大平輪的視頻)


https://v.youku.com/v_show/id_XNTA5NzM0MjA0OA==.html?spm=a2hzp.8244740.0.0




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30#
ID:513258 發(fā)表于 2021-2-4 14:34 | 只看該作者
四個大平輪的動態(tài)圖

動圖

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31#
ID:513258 發(fā)表于 2021-2-7 16:57 | 只看該作者
三個盒蓋做的大平輪子




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32#
ID:513258 發(fā)表于 2021-2-7 17:00 | 只看該作者
【花雕動手做】快餐盒蓋,極低成本搭建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(三個大平輪的視頻)


https://v.youku.com/v_show/id_XNTA5OTkyNDY2MA==.html?spm=a2hzp.8244740.0.0





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33#
ID:513258 發(fā)表于 2021-2-7 17:08 | 只看該作者
三個大平輪的動態(tài)圖
動圖

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34#
ID:513258 發(fā)表于 2021-2-7 17:17 | 只看該作者
第五種,環(huán)輪(空心輪子)


家里裝修,找到四個用完的雙面膠的紙軸





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35#
ID:513258 發(fā)表于 2021-2-8 10:54 | 只看該作者
第一次四個環(huán)輪都裝上了




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36#
ID:513258 發(fā)表于 2021-2-8 11:02 | 只看該作者

后來一想可能不對,輪子太大會打架(尺子一量確會卡。谑侵缓糜植鹆硕䝼,變成這樣



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37#
ID:513258 發(fā)表于 2021-2-8 11:08 | 只看該作者
【花雕動手做】快餐盒蓋,極低成本搭建機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺
第五種,雙環(huán)輪(空心輪子)的行走方式


https://v.youku.com/v_show/id_XNTEwMDQ1NjA0NA==.html?spm=a2hzp.8244740.0.0





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38#
ID:513258 發(fā)表于 2021-2-8 11:28 | 只看該作者
雙環(huán)輪(空心輪子)的行走方式的動態(tài)圖


動圖


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39#
ID:513258 發(fā)表于 2021-2-8 11:34 | 只看該作者
第六種 筒輪


找到四個卷紙的中心軸,紙筒




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40#
ID:513258 發(fā)表于 2021-2-8 14:24 | 只看該作者
安裝好四個筒輪




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