工程师开发开源的3D打印机器狗V3并让它正常工作

2021 年 09 月 26 日

      XRobots 的 James Bruton 是一名机器人工程师,同时也是 3D打印r,他已经开始着手开发他的3D打印机器狗的 V3。这个名为 openDog 的开源项目已经运行了几年,旨在作为波士顿动力公司 Spot(零售价约为 75,000 美元)的一种更易于访问、更具成本效益的替代方案。除了电机、轴承和其他一些组件外,机器人还可以完全在低成本 FDM 系统上进行 3D 打印,例如 LulzBot TAZ Workhorse Bruton 碰巧使用。
       Bruton 说:“在过去的几年里,我的许多常客都会看到我的机器狗的发展。我构建的最后一个工作机器狗是 openDog V2,它工作正常。所以现在是 openDog V3 的时候了——这个版本使用了我在过去几个月开发的摆线驱动器。我最终会在 CAD 和代码运行时将其作为开源发布。”

  James Bruton 旁边的 openDog V3,仍在开发中
  openDog V2 与 openDog V3
       那么自 openDog V2 以来发生了什么变化?在上一次迭代的开发过程中,布鲁顿发现最敏捷的机器狗是那些具有可向后驱动的齿轮系的机器狗。这些允许狗的腿自然弹簧,就像汽车的悬架一样,除了还可以通过使用软件改变电机的驱动方式来实时控制弹性。
        然而,为了使可向后驱动的齿轮系工作,他需要相当大的扭矩,因为理想情况下驱动减速比需要小于 10:1。开源狗的 V2 依赖于基于传送带的减速系统,因为这是 Bruton 当时可以设计的最简单的解决方案,但由于皮带和滑轮的物理空间限制,该系统仅提供了 5:1 的减速.
         对于 openDog V3,他必须实施全新的、更紧凑的齿轮箱解决方案。 Bruton 希望硬件尽可能保持开放和可访问性,因此它需要可 3D 打印、耐用且能够快速移动。最终,他选择了摆线驱动齿轮箱,它使用摆线盘代替传统齿轮。工程师说:“我已经对这些减少做了很多测试,包括让我在滑板上推我几英里没有明显磨损,而且都是用 PLA 印刷的。我已经使用两个摆线驱动器构建了一个测试机器狗腿。这一次,我们将建造 12 个,并将它们全部放入 openDog V3 的机械组件中。”
openDog V2,项目的前一个迭代。照片来自James Bruton(詹姆斯布鲁顿)。
  开源 3D 打印的力量
         据了解,目前已经完成了大部分 openDog V3 的原型设计,Bruton 对开源项目的结果持乐观态度。新的摆线驱动器几乎没有任何齿隙,造就了坚固而坚固的构造。该机器人还可以折叠成一个干净、紧凑的形式,这意味着它可以装入一个航空箱进行运输。
        由于车身没有任何电子设备,V3 目前的重量约为 20 公斤,但预计在完成时将达到 25 公斤。这比波士顿动力公司的 Spot 轻得多,后者的重量约为 32 公斤。 openDog V3 的其他功能包括额外的电池空间,可将电池寿命延长一倍,用于加强框架的碳纤维管,以及用于吸收冲击的 3D 打印 TPU 脚。


 

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