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PVC-Robot

分享用PVC线槽材料来进行“低成本、易实现”的机器人DIY活动的心得

 
 
 
 
 
 

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[置顶] PVCBOT系列机器人——教程导读

2011-2-28 19:41:35 阅读4284 评论5 282011/02 Feb28

PVCBOT 教程指引

  到目前为止,PVCBOT机器人项目已经积累到了一定的数量。最初这些项目选题是为了满足循序渐进的教程的编写需要,所以定位在精选有代表性的项目为主,但后来在各种创意的收集过程中发现有太多值得推荐给大家的项目,而在实际项目的制作过程中也觉得有太多值得分享给大家的经验,再加上个人的一点理想主义情结以及由此所产生的所谓收集强迫症,于是乎编写教程有点变成机器人项目的大搜罗一样,中间不断有新的项目插入到原来的教程规划中,最后导致了现在这种“虽然项目数量不断的在增加,但进阶教程的整体进度上却进展缓慢”的境地。

  这种情况,也许很多人都有意见,认为我太拖沓了,但我也请大家理解,因为教程编写的过程其实也是我个人学习的过程,我无法保证所有的人能够很快学到自己想要的,说实在的我没有这个义务也没有这个能力,我能做的只是把我学到的、体会到的东西以尽可能容易理解的方式分享给大家。而且,作为机器人爱好者,我想大家也应该和我一样能够去享受这个过程,而不是急于要一下子达到一个所谓高水平或去完成一个所谓的高级机器人。

  接下来言归正传,对于PVCBOT系列机器人教程,面对那么多的内容和项目,应该如何学习呢?下面我给大家简单做一个梳理。

PVCBOT 准备

  一、概述篇

  什么是PVCBOT?其来历如何?可以看看《概述篇》中的

作者  | 2011-2-28 19:41:35 | 阅读(4284) |评论(5) | 阅读全文>>

[置顶] PVCBOT【淘宝店】&【QQ群】&【微博】 

2011-9-3 18:23:42 阅读514 评论0 32011/09 Sept3

【淘宝网店】:http://pvcbot.taobao.com

【新浪微博】:http://weibo.com/pvcbot   【腾讯微博】:http://t.qq.com/pvcbot

【交流QQ群】:3号群 171339006

         2号群 116721193(已满)

         1号群 134587745(已满)

  为了方便大家,之前的博客教程中我都列出原来我在淘宝网购的地址。但随着时间推移,很多原来地址都已经变化了(比如:产品下架、价格变化),而我们也没有精力再经常性的维护更新这些信息,为避免因此可能误导大家,所以从今开始博客教程中不再列出其他的外部淘宝链接。

  对于本系列教程的标准套件,仅以本教程官方淘宝店(pvcbot.taobao.com)所提供的产品为准。当然,本教程依然是免费公开的,有条件的朋友还是可以根据教程中列出的清单自己从其他渠道获得相关配件。

  

作者  | 2011-9-3 18:23:42 | 阅读(514) |评论(0) | 阅读全文>>

[置顶] 我们的机器人DIY之旅——网友心得体会文集

2011-12-12 18:59:08 阅读675 评论11 122011/12 Dec12

本文已经发表在《电子制作》2011年第12期

  本文为参与PVCBOT DIY活动的网友的心得体会文集,已经发表在《电子制作》2011年第12期杂志的《制作故事》栏目。不过由于杂志版面的限制,以及不能太明显的广告味道,原文被做了较大的精简。

  在此,为了还原历史的真相,为了不浪费大家的感情,再为了不辜负大家帮忙打广告的好意,特别把原文发布出来。个人感觉比起杂志上发表的版本更为精彩,不是吗?哈哈!

作者:林委锋(教师)

作为一名中学科技教师,我从事科技制作教育已经有多年。一直在思考一个问题,中小学的科技制作活动使用什么器材?什么东西最适合中小学科技制作?曾经想用电子积木来指导学生学习电子制作,但是发现,电子制作的内容要么难度太高,要么没什么新意。后面我的工作室选用了乐高机器人来指导学生,培养学生的动手能力,但是发现乐高也存在着不足之处,成本太高,并且学生的动手能力也是有限,还有学生的作品不能保存,也不能带回去。“PVCBOT”在这个时候出现了,利用PVC线槽来制作机器人是一个非常有创意的做法,是一种创新!开发者是个机器人爱好者,在他的影响下,许多机器人爱好者和中小学科技制作指导老师也加入到了PVCBOT的行列,本人也是其中之一。

有一天,有一个六年级的学生问我能不能指导他做一个机器人,去参加学校

作者  | 2011-12-12 18:59:08 | 阅读(675) |评论(11) | 阅读全文>>

[置顶] PVCBOT 网友作品集锦

2011-5-13 20:58:28 阅读1544 评论9 132011/05 May13

  以下收集的是广大网友的 PVCBOT 作品集锦,在此共享出来互相交流学习,与大家共勉!

作者:叶ws

  网友叶ws同学参考PVCBOT-11号机械猩猩与PVCBOT-18号尺蠖小车的原理,制作的翻跟斗小车,相当有趣的作品!

作者:捞仔A

  这是李老师带领学生制作的PVCBOT 18号尺蠖小车,除了标准版本之外还做了加长版的,外加上LED灯,看起来还挺炫的。

作者:啊呀 老林

  这是林老师的一个初二学生自己找材料制作的大号放大版的PVCBOT 12号四足机器狗,效果不错,可以看得出他确实有很强的动手能力,非常有潜力啊。

作者:无水门

  这位高一的同学这次又做了几个PVCBOT,除了一个标准的1号小强、18号尺蠖小车之外,还自创了“满地打滚”机器人,哈哈。

作者:啊呀 老林

  林老师在指导学生们制作PVCBOT,他誓要把PVCBOT发扬光大,哈哈!

  林老师的博客:http://zpht2010.blog.163.com/blog/static/165611077201111121255732/

 

作者:无心柳变桃

  这位网友之前曾做了0号臭虫,还自己写了一篇文章进行经验分享(见

作者  | 2011-5-13 20:58:28 | 阅读(1544) |评论(9) | 阅读全文>>

  上一个项目机械蝎子我们看到单路双通道有线控制器只能控制机器人前进和后退,假如除此之外还希望机器人能够拐弯转向,是不是就一定需要双路或者三通道以上的控制器呢?对于这个问题,如果仅仅从控制器本身的功能来考虑确实是这样,但如果能够从机械结构上下点功夫的话,却是有另外的答案。作为线控系列机器人的第二个项目,本项目仍然采用单路双通道有线控制器,但是结合了特殊的结构却可以控制机器人前进、停止、后退并拐弯等三个不同状态,同时外形设计成爬虫动物的造型,再加上特别的彩色灯光变化效果,整体就塑造成一只机械避役(俗称变色龙)。

  本项目还是用“单路双通道有线控制器”,比起上一个项目PVCBOT 26号机械蝎子,当前27号仅仅是多了一个特殊的转向轮设计,就使得本来仅是“后退”的状态变成了“后退+转向”。另外,当前项目的“单路双通道有线控制器”不再是“标准版”的,而是“扩展版”的。“标准版”有线控制器输出只是两节电池的其中一节的电力(电压1.5V),而“扩展版”输出的却是同时两节电池的电力(电压3V),不但两节电池消耗上更均衡,而且也使得输出的电力更强(电压更高),足以驱动用于体现机器人变色效果的LED发光二级管(LED启辉电压超过单节电池的1.5V)。

作者  | 2012-5-6 18:42:55 | 阅读(150) |评论(5) | 阅读全文>>

【入门】32、PVCBOT【26号】机械蝎子·单路线控机器人

2012-2-15 23:06:11 阅读442 评论2 152012/02 Feb15

  作为线控系列机器人的第一个项目,为了降低难度便于理解,当前我们先介绍一个最简单的线控机器人。由于采用的是PVCBOT最简单的单路双通道有线控制器,所以当前机器人只能实现最单一的前后运动,不过配合上专门的造型设计以及特殊的操作控制手法,倒是能够在较大程度上模仿一只张开双钳、翘起尾钩发动攻击的大蝎子。

  使用“有线控制器”,除了可以控制机械蝎子前后来回运动,还可以利用前进然后突然急刹车后退的操作手法,让蝎子突然把屁股翘起来作出用尾钩攻击的姿态。

  一、基本原理

    1.1、运动方式

    1.2、控制机理

    1.3、电路原理

  二、准备工作

  三、制作过程

    

作者  | 2012-2-15 23:06:11 | 阅读(442) |评论(2) | 阅读全文>>

【入门】31、PVCBOT【CControl】有线控制系列机器人

2012-2-15 21:29:21 阅读380 评论2 152012/02 Feb15

  从本文开始,我们PVCBOT将开辟一个新的机器人系列——有线控制机器人,即使用有电缆连接的“控制器”去人为操纵机器人的行为动作,简称“线控机器人”。

关于PVCBOT的控制方式

  从控制的方式来划分,我们PVCBOT机器人可以分为“无控”、“有控”两种类型,而“有控”细分出来又可以分为“遥控”和“自控”两种,所以总体来说控制方式就可以分为:无控、遥控、自控等三种类型。

  一、无控(No Control)

  无控,即没有控制,机器人的活动状态没有做任何控制,完全是“无意识”的随机进行运动。

  无控机器人可以认为是我们制造的第一阶段PVCBOT机器人,即完成了躯体但是还没有被赋予大脑和灵魂,它们仅能够无意识的随机运动或者以预先设置的特定方式运动。我们前面介绍的多数简单机器人都是如此,无控机器人基本上不涉及机器人的驱动控制,而主要重点在于机器人的结构以及运动方式的实现上。

  我们之前介绍了的无控机器人主要包括:

  1、简单的:0号臭虫0号S蓄能臭虫

作者  | 2012-2-15 21:29:21 | 阅读(380) |评论(2) | 阅读全文>>

【入门】30、PVCBOT【25号】沿墙走的老鼠·巡边小车

2012-2-3 22:11:32 阅读530 评论2 32012/02 Feb3

本文已经刊登在:《无线电》杂志2012年第4期(第16-21页)

  本项目介绍的是一个既简单又有趣的巡边机器人,即可以自主的沿着墙壁的边缘行走,这和老鼠的行为很像,为此再加上专门的造型设计,俨然一只在黑暗中偷偷摸摸的狡猾老鼠。通常要实现类似沿墙走的功能,往往需要红外线或者超声波等之类较为高级的传感器,且还要加上复杂的控制电路,而本项目却是用简单到仅有几个开关就能实现同样的效果,可以说是非常值得推荐的一个项目。

  本项目机器人有两个版本,A版的体型比较苗条,外形更像老鼠,不过由于受到结构的限制,其只能过外侧的拐角而不能过内侧的拐角(即可以围绕方形盒子外侧跑而不能在内部转),且过外侧拐角还会有点迟钝,视频中可以看到其转到四个角的时候会有一个缓慢的转弯过程,不过倒是很像老鼠在转过角落时探出头先观察一下情况再继续跑一样,名副其实一只狡猾的老鼠;B版的体型比较圆润,虽然看起来肥肥胖胖的,但它却是非常的灵活,不但可以快速过外侧的拐角,而且还能顺畅过内侧的拐角,跑起来非常迅速。

本项目套件的淘宝地址:

http://item.taobao.com/item.htm?id=14267259563(A版)

作者  | 2012-2-3 22:11:32 | 阅读(530) |评论(2) | 阅读全文>>

【技巧】减速电机双向轴的改造说明

2011-12-4 23:04:41 阅读759 评论1 42011/12 Dec4

  在PVCBOT项目中我们经常采用的是一款带微型减速齿轮箱的电机,但是由于该型号减速电机的一些不足以及PVCBOT项目的一些特殊需要,我们还需要对该电机进行一定的改造完善:

  1)该微型减速电机所带的齿轮减速箱,使得转速已经降得比较低,但是输出的扭矩(动力)也不是太高,动力还是有点不足。

  2)该微型减速电机是单侧输出转动轴的,无法满足要左右两侧同轴驱动的机器人项目的要求。

  为此,我们可以为该微型减速电机再增加一级减速齿轮,即:

  1)通过进一步降低转速来提高扭矩(动力);

  2)这增加的一级齿轮我们采用一种称之为“蜗杆”的结构与齿轮配合组成新的减速机构,同时把单侧输出转动轴变为双侧输出转动轴。

  这里可能有朋友会问,为什么这里不全部采用常规齿轮而是还要用蜗杆呢?

  确实,通常情况下我们是可以全部采用常规齿轮来减速,但是在这里我们受到了所采用的减速电机的形状和体型的制约,不得已而借助了涡杆来减速。

  1)假如采用常规齿轮,小的齿轮不好安装,齿轮轴会顶住电机;而大齿轮虽然便于安装,可以让齿轮轴远离减速电机,但是大齿轮却导致减速比太大,最终可能会把输出的转速降得过低导致机器人行动过慢;

  2)假如采用蜗杆,可以配合小的齿轮,同时利用蜗杆机构能够让转轴的方向垂直改变的特性,既确保了减速比不至于过大,也不会因为顶住电机本身导致安装不方便。

  可见采用蜗杆是改造减速电机的最好选择。    

 

作者  | 2011-12-4 23:04:41 | 阅读(759) |评论(1) | 阅读全文>>

【技巧】万能洞洞板的手工焊接说明

2011-11-12 5:00:55 阅读1551 评论3 122011/11 Nov12

  为了充分体现一个DIY精神,PVCBOT机器人项目的控制电路,默认推荐的是手工焊接电路板。而作为手工焊接所使用的电路板,这里我们主要采用的是万能电路板。

  万能电路板也叫万用板、实验板,这是一种通用设计的电路板,通常其板上布满标准的IC间距(2.54mm)的圆型独立的焊盘,看起来整个板子上都是小孔,所以也俗称为“洞洞板”。相比专业的PCB印刷电路板,洞洞板具有成本低、使用方便、扩展灵活等特点。基于以上这些特点,同时为了提高DIY机器人的效率,我们认为熟练使用洞洞板来焊接电路应该作为PVCBOT机器人DIY活动的一项基本技能。

  元件布局

  一般在洞洞板上布局元器件,就是基本上对照的电路原理图上元器件的布局规划,从关键器件为中心开始布局,其他元器件围绕着中心以见缝插针的方式布局。对于熟悉电子电路的人,可以遵照这种方式边焊接边规划,无序中体现着有序,效率较高。但一般人不推荐直接焊板,而是建议按照以上的布局原则,先在纸上进行初步的布局做好图纸,然后再按照图纸进行焊接,对于初学者甚至建议可以用笔在洞洞板正面把走线也画上去,以方便对照焊接。

  焊接技巧

  很多初学者焊的板子很不稳定,容易短路或断路。除了布局不够合理和焊工不良等因素外,缺乏技巧是造成这些问题的重要原因之一。掌握一些技巧可以使电路反映到实物硬件的复杂程度大大降低,减少飞线的数量,让电路更加稳定(以下部分内容摘自互联网)。

  1、初步确定电源、地线的布局

  电源贯穿电路始终,合理的电源布局对简化电路起到十分关键的

作者  | 2011-11-12 5:00:55 | 阅读(1551) |评论(3) | 阅读全文>>

【技巧】PCB印刷电路板的焊接说明

2011-10-27 18:40:41 阅读775 评论4 272011/10 Oct27

  PVCBOT系列机器人默认是采用万能洞洞板进行电路焊接,需要一定的功底。不过为了降低初学者学习的难度,或者为了方便想要偷懒的朋友,我们这里也推出了专门的PCB印刷电路板,只要按照PCB电路板上印刷的标志插入对应的元件并进行焊接,就能确保电路接线准确无误。

  下面将分别介绍PVCBOT系列机器人各个项目的PCB印刷电路板的焊接说明。

  一、太阳能引擎控制电路

   1、3V太阳能引擎控制电路(焊接外联式)

   2、3V太阳能引擎控制电路(插接外联式)

   3、5V太阳能引擎控制电路

一、太阳能引擎控制电路

  这是一块针对太阳能系列机器人的“经典太阳能脉动充放电控制电路”的通用PCB印刷电路板,可以用在各主要的太阳能系列BEAM机器人项目上。

当前PCB电路板的淘宝地址:http://item.taobao.com/item.htm?id=13032182450

  当前PCB印刷电路板采用用通用式的设计,可以适应多种电路的项目,主要包括:

  1、

作者  | 2011-10-27 18:40:41 | 阅读(775) |评论(4) | 阅读全文>>

【入门】29、PVCBOT【24号】漫步者·步履机械马

2011-10-24 22:22:46 阅读1136 评论3 242011/10 Oct24

本文已经刊登在:《无线电》杂志2012年第3期(第22-27页)

  本项目还是一个采用Jansen Walker 海滩风动机器怪物类似步履结构的机器人,与前面同样采用这一结构的22号、23号项目机器人相比,当前项目从纯步履的腿部结构为主扩展了到了包括脖子和头部在内的整个躯体结构,整体外形上有点像一匹马,不过这是一匹慢悠悠散步的马,所以又叫它“漫步者”,呵呵。

  以下为视频,原计划设计是机械马在漫步的过程中,脑袋也跟着摇晃的,但是由于为了确保行走过程中身体左右扭动不是过大而影响平衡,所以曲柄的半径也做得小了点,直接导致行走的步子不大速度也慢了点,而且脑袋摇晃幅度也很小,以致有点看不出来是专门设计成摇头晃脑的,呵呵。

  为了提高行走的速度,特意把微能锂电池由一片提高为两片让减速电机的转速加快,但是由于双轴改造后减速箱的减速比较大以及迈步结构的步子较小的原因,行走速度并没有因此而提升太多,看来它还是无损其“漫步”之名而坚持将“漫步”进行到底啊。而各位朋友们在具体制作时,也可以自己选择究竟是用一片微能锂电池或者是两片微能锂电池。

本项目套件的淘宝地址:http://item.taobao.com/item.htm?id=13993640012

作者  | 2011-10-24 22:22:46 | 阅读(1136) |评论(3) | 阅读全文>>

【技巧】502胶水使用方法及注意事项

2011-10-14 22:41:57 阅读602 评论5 142011/10 Oct14

  502胶水有着迅速固化的特点,非常适合在我们PVCBOT系列机器人制作中作为一种高效的粘合胶水。

  下面对502胶水的使用方法以及注意事项进行介绍。特别也是因为502胶水具有快速固化的特点,而且其渗透性很强,对于不熟练的新手容易误操作,则如何清洗502胶水也是我们重点要介绍的内容。

一般用法

  1、先清洁接着表面,除去接着面之灰尘、油污、锈等,对金属接着时,最好先行磨粗,对PE、PP或PTEE等塑胶,应先使表面活化。

  2、打开前盖,并以手指轻扣尖端部份,使不留有残余液体,再以剪刀剪出孔穴。

  3、在被接着面滴一小滴接着剂,即刻进行接着,并保持至硬化为止,接着面积不宜太大,接着层厚度不宜超过0.2mm。  

  4、使用后擦拭容器,并将盖子盖上,存放于阴凉干燥处或冷藏。

注意事项

  1、502胶水的蒸气会刺激粘膜及眼睛。

  2、避免与皮肤接触及进入眼睛,若因意外,立即以大量清水洗涤并送医,清洗眼睛时使用稀碳酸氢钠溶液。

  3、触及手时,可以肥皂、水、洗涤液和浮石洗净。

清除方法

  1、【温水】小面积粘上502胶水,只要用热水浸泡一下就可以除去。或者可以用湿的热毛巾捂在粘502那里,十几分钟后固化的502就会变软,就可以清除了。

  2、【502胶水】可以在有502的地方再滴上一滴502,固化了的502也会变软,这样子用毛巾也能除去,或者迅速用水洗掉。

  3、【绝缘油】倒点变压器里的绝缘油在桌上,502胶水很快变软,可以很快搓掉了。

作者  | 2011-10-14 22:41:57 | 阅读(602) |评论(5) | 阅读全文>>

【入门】28、PVCBOT【23号】跋涉者·四足长腿步履怪

2011-10-11 2:46:08 阅读1056 评论3 112011/10 Oct11

  延续22号机器人的经典步履机械结构,这里再推出 Jansen Walker 海滩风动机器怪物的一个新的PVCBOT山寨版——四足步履怪。当前这个步履机器人的腿比较长,而四足结构本身爬行起来相对不是太平稳,每个脚步都有点摇晃,就像经历过长途跋涉快走不动了一样,有点艰难的味道,所以这里把当前项目机器人又称之为“跋涉者”。

  通过前面多个仿生类项目的介绍我们可以知道,六足的结构一般比四足结构走起来更平稳,虽说六足的腿脚多制作起来复杂一些,但是从运动效果来说六足更容易控制,从另外的角度也可以理解为要制作效果好一些的四足比六足难一些,尤其是在后期结构平衡和动作调试的时候,需要花更多的精力。

  以下为视频。

本项目套件的淘宝地址:http://item.taobao.com/item.htm?id=13361739752

  一、基本原理

    1.1、运动方式

作者  | 2011-10-11 2:46:08 | 阅读(1056) |评论(3) | 阅读全文>>

【入门】27、PVCBOT【22号】信步者·多足步履机械兽

2011-9-22 23:09:27 阅读2358 评论10 222011/09 Sept22

  这是一个结构比较复杂的机器人,大家看起来是不是有种似曾相识的感觉呢?没错,它就是近来声名远播的Jansen Walker海滩风动机器怪物的PVCBOT山寨版本——多足步履机械兽。

  有“当代达芬奇”之称的泰奥杨森Theo Jansen(1948,荷兰)是一位科学家、艺术家、鬼才。他用塑料管和电脑程序设计一系列极复杂且精巧的可以依靠风能行走的“海滩生物(Strandbeests)”,其中最为经典的就是当前这个多足步履怪兽的结构。原版海滩上的多足步履怪兽拥有无数的脚,但其实每只脚的结构都是一样的,为了简化我们这里也只是做了6只脚,虽然没有原版那种壮观场面的震撼效果,但却也是充满了复杂的机械美感,由于其抬脚迈步比较顺畅,甚至看起来步子带有点微微的弹跳,看起来既充满自信又有点悠哉,所以这里起个外号叫“信步者”。

关于Jansen Walker

  原版地址:http://v.youku.com/v_show/id_XMzA2NDI4MDc2.html

  更多资料:Jansen's Strandbeest http://www.strandbeest.com

  虽然现实中可能找不到类似原版机器人这样那么多脚且这样运动的生物,但是从基本的局部腿

作者  | 2011-9-22 23:09:27 | 阅读(2358) |评论(10) | 阅读全文>>

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