步調(diào)1：組件
這是單條蛇的整機清單，若是您念建造兩條蛇，則須要將組件的體積更加。
10MG996R伺服系統(tǒng)*
1.75mm3D打印燈絲
10個滾珠軸承，整機編號608
20個小滾珠軸承，整機號r188，用于車輪**
40個飛利浦頭螺釘6-32x1/2“
8個更長的螺絲
至少20件4英寸拉鏈
每根5米白色跟玄色20號線或更厚的***
尺度22號線
30個公頭管針
ArduinoNano
3D打印部件
某種情勢的能源，我團體利用改善的ATX電源
1000uF25V電解電容器
各類尺寸的熱縮管，焊錫，膠水等雜項對象
*你可以利用其他類型，但你須要從頭計劃3D文件以順應你的伺服系統(tǒng)。另外，若是您測驗考試利用像sg90如許的較小的伺服器，您能夠會發(fā)明它們不敷強?。ㄎ也粶y試過這個，您可以本人實驗）。
**您沒有須要為車輪利用小型滾珠軸承，我只是躺了良多?；蛟S，您可以利用樂高輪或其他玩具輪。
煤矸石分揀機器人視頻***這根導線最多可以經(jīng)由過程10安培，太薄，電流會融化它。
步調(diào)2：3D打印組件
若是你正在建造1D蛇打印這些碎片。
若是您正在建造這些碎片的2D蛇紋。
緊張解釋：刻度能夠是毛病的！我正在Fusion360中計劃我的組件，將計劃作為.stl文件導出到MakerBot軟件中，然后將其打印正在QidiTech打印機（MakerBotReplicator2X的克隆版本）上。正在這個事情流程的某個處所有一個毛病，我的一切打印出來皆太小了。我始終沒法辨認毛病的地位，但臨時修復了MakerBot軟件中每一個打印尺寸縮放到106％的問題，那辦理了這個問題。
鑒于此，請留神，若是你打印下面的文件，它們能夠會被毛病天縮放。我發(fā)起正在打印之前打印一件并搜檢它是不是得當你的MG996R伺服。
若是您打印任何文件，請讓我曉得成果是甚么：若是打印太小，恰如其分，太年夜，百分之幾。經(jīng)由過程作為社區(qū)一路事情，咱們可以利用分歧的3D打印機跟.stl切片器來辦理毛病的地位。
步調(diào)3：拆卸蛇
兩個版本的蛇的拆卸進程大致相同。獨一的區(qū)別是正在2D蛇形中，每一個機電絕對于前一個扭轉(zhuǎn)90度，而正在1D蛇中，一切機電皆正在一個軸上對齊。
起首擰下伺服，保留擰緊并取下玄色塑料框架的頂部跟底部部件，當心不要喪失任何齒輪！將伺服滑動到3D打印的框架中，如上圖所示。改換伺服外殼的頂部，并用四個6-321/2“螺釘將其擰緊到位。保留伺服框架的底部（若是你念正在當前的名目中再次利用它）并將其改換為3D印刷外殼，獨一的區(qū)別是滾珠軸承滑動的附加旋鈕。將伺服器擰返回一路，反復10次。
緊張?zhí)嵝眩赫诶^承之前，你必需將代碼上傳到Arduino并將每一個伺服器挪動到90度。若是沒有如許做，能夠會招致你斷開一個或多個伺服跟/或3D打印的幀。若是你沒有肯定若何將伺服器挪動到90度，請參閱此頁面。基本上將伺服的紅線毗鄰到Arduino上的5V，棕色線毗鄰到GND，黃色線毗鄰到數(shù)字引腳9，然后上傳鏈接中的代碼。
此刻每一個伺服皆正在90度，繼承：
經(jīng)由過程將3D打印的旋鈕從一個伺服盒拔出第二段片的孔中來毗鄰10個片斷，然后用一點力將伺服器的軸推入其孔中（為明晰起睹，請參見下面的圖片跟視頻）。若是你正在建造1D蛇，則一切線段皆應答齊，若是你正在建造2D蛇，則每一個線段應扭轉(zhuǎn)90度到前一個線段。請留神，尾部跟頭部框架只是其他部門長度的一半，毗鄰它們但正在實現(xiàn)布線之前不要對金字塔外形的部件停止正文。
裝置x形伺服臂并將其擰緊到位。將滾珠軸承滑過3D打印旋鈕，那須要將兩個半圓柱輕輕擠壓正在一路。依據(jù)你利用的燈絲品牌跟添補密度，柱子能夠太脆并且會卡住，我沒有認為會呈現(xiàn)這類環(huán)境，可是不要適度使勁。我團體利用10％添補的PLA長絲。一旦滾珠軸承翻開，它該當被旋鈕上的懸伸鎖定。
步調(diào)4：電路
兩條機器人蛇的電路不異。正在布線進程中，確保每一個段皆有充足的布線空間完整扭轉(zhuǎn)，特殊是正在2D蛇形中。
以上是僅有2個伺服的布線電路圖。我試著用10個舵機做一個電路圖，但它太甚擁堵了。這張照片與現(xiàn)實生活中獨一的區(qū)別在于，你須要并聯(lián)8個伺服電機，并將PWM信號線毗鄰到ArduinoNano上的引腳。
物料分揀機器人的缺點當毗鄰電源線時，我利用了單件18號線作為次要的5V線沿著蛇的長度延長。利用剝線鉗，我以10個劃定規(guī)矩的距離移除一小部分絕緣體，并從這些距離中的每一個焊接了一小段電線，一組3個插頭。關(guān)于玄色18規(guī)格GND線跟第二個插頭引腳，再次反復此操縱。最初將較少的導線焊接到第3個插頭引腳，該引腳將PWM旌旗燈號從蛇形頭部的ArduinoNano傳遞到伺服系統(tǒng)（導線必需充足少才氣達到，即便分段蜿蜒）。依據(jù)須要裝置熱縮管。將3個插頭引腳毗鄰到伺服電線的3個母插頭引腳。對10個伺服系統(tǒng)中的每一個伺服系統(tǒng)反復10次。終極實現(xiàn)的是并行毗鄰伺服系統(tǒng)并將PWM信號線毗鄰到Nano。公/母插針的緣故原由是您可以很簡單天將線段拆開并改換伺服電機，若是它們正在不拆焊的環(huán)境下斷開。
視覺分揀機器人介紹將GND跟5V電線焊接到尾部的3x7孔穿孔板上電容器跟螺絲端子。電容器的目標是消弭啟動伺服系統(tǒng)時惹起的任何電流耗損尖峰，可以重置ArduinoNano（若是您不電容器，您可以正在不它的環(huán)境下離開，但最好是平安的）。請記住，電解電容器的少插腳須要毗鄰到5V線路，而較短的插腳毗鄰到GND線路。將GND線焊接到Nano的GND引腳，將5V線焊接到5V引腳。請留神，若是你利用分歧的電壓，請道一個7.4V的Lipo電池，然后將紅線毗鄰到Vin引腳，而不是5V引腳，如許做會毀壞引腳。
將10根PWM信號線焊接到ArduinoNano上的引腳。我按以下次序毗鄰了我，您可以取舍以分歧方法毗鄰您的，但只記得您須要變動代碼中的止。若是您沒有肯定我正在道甚么，只需依照我的方法連線，您便不會有問題。從蛇的尾部伺服到蛇的頭部，我依照以下次序毗鄰了我的蛇。將旌旗燈號引腳毗鄰到：A0，A1，A2，A3，A4，A5，D4，D3，D8，D7。
利用拉鏈去清算接線。正在繼承搜檢之前，一切部門皆可以挪動，而且有充足的空間讓電線挪動而不會被拉開。此刻接線已實現(xiàn)，咱們可以擰上頭部跟尾部金字塔形的帽子。請留神，尾部有一個用于系繩出來的孔，頭部有一個用于Arduino編程電纜的孔。
步調(diào)5：為Snake供電
因為伺服系統(tǒng)并聯(lián)毗鄰，它們皆取得不異的電壓，但必需加上電流。檢查MG996r伺服系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表，他們可以正在運轉(zhuǎn)時繪制高達900mA的電流。是以，若是一切10個伺服系統(tǒng)同時挪動，則總電流耗損為0.9A*10=9A。是以，畸形的5v，2A墻壁插座適配器將沒法畸形事情。我決意點竄ATX電源，可能正在20A時到達5v。我沒有計劃注釋若何做到那一點，由于曾經(jīng)正在Instructables跟YouTube上停止了良多探討。在線快捷搜刮將向你展現(xiàn)若何點竄此中一個電源。
假定你曾經(jīng)點竄了電源，只需正在電源跟螺釘端子之間毗鄰一根長繩便可。蛇。
另一種取舍是利用板載鋰電池組。我不試過這個，以是您須要為電池計劃一個裝置座并將它們接入。請記住伺服電機跟Arduino的工作電壓，電流耗損Arduino上的5v引腳，若是有更下的電壓，請轉(zhuǎn)到Vin引腳。）
步調(diào)6：測試一切正常
繼承讓咱們測試一切正常。上傳此代碼。您的蛇該當正在0-180之間零丁挪動每一個伺服，然后經(jīng)由過程直線安排實現(xiàn)。若是不，則呈現(xiàn)問題，很能夠是接線沒有精確或許伺服系統(tǒng)最初不居中，如“蛇的拆卸”部門所述。
步調(diào)7：代碼
現(xiàn)階段不蛇的遙控器，一切的舉措皆是預先編程的，您可以取舍您想要的。我將正在第2版中開辟一個遙控器，可是若是您念近程節(jié)制它我會發(fā)起正在Instructables上檢查其他教程并調(diào)劑蛇與藍牙兼容。
若是您正在建造1D蛇上傳此代碼。
若是你要讓2D蛇上傳此代碼。
我鼓動勉勵你利用代碼，停止本人的變動并創(chuàng)立新算法。瀏覽接下來的幾個部門，相識每種類型的運動的具體注釋和它的代碼若何事情。
步調(diào)8：稱重Vs輪
蛇的次要方法之一可能向前挪動是經(jīng)由過程他們的鱗片的外形。秤可以更簡單向前運動。有關(guān)進一步解釋，請寓目3:04當前的視頻，相識鱗片若何資助蛇向前挪動。正在統(tǒng)一視頻中寓目3:14顯現(xiàn)了當蛇正在袖子中時的后果，消弭了鱗片的摩擦。正如我的YouTube視頻中所示，當機器人1D蛇試圖正在不鱗片的草地上滑行時，它既不向前或向后挪動，由于力氣總和為整。是以，咱們須要正在機器人的下腹部增添一些人工標準。
經(jīng)由過程標準重修運動的研討正在哈佛大學實現(xiàn)，并正在此視頻中停止了演示。我沒法計劃一種近似的方式去正在我的機器人上高低挪動音階，而是支配將主動的3D打印音階附加到下腹部。
可憐的是，那被證實是有效的，由于鱗片依然正在地毯概況上擦過，而不是捉住纖維并增長摩擦力。
若是你念測驗考試我建造的音階，你可以從我的GitHub3D打印文件。若是您本人勝利，請正在上面的評論中通知我！
我測驗考試利用r188滾珠軸承制成的輪子，里面有熱縮管作為“輪胎”。你可以從我的GitHub上的.stl文件中3D打印塑料輪軸。雖然車輪正在生物學上沒有精確，但它們近似于秤，由于正向扭轉(zhuǎn)很簡單，可是側(cè)向運動要難題得多。您可以正在我的YouTube視頻中看到輪子的勝利成果。
第9步：滑動舉措
咱們曾經(jīng)探討了鱗片若何資助蛇行進，但咱們?nèi)艉尉幊躺?？冗長的回覆是咱們經(jīng)由過程伺服鏈泵送正弦波?？墒怯嘘P(guān)詳細信息的更詳細分析，請檢查代碼。請留神，正在上面的代碼塊中，我省略了大部分細節(jié)，只存眷數(shù)學方面。不要將此代碼放入Arduino中，它不起作用，僅用于注釋目標。而是利用這個完全的代碼。
該行向10個伺服器中的每一個伺服器寫入一個正弦波?；€角度為90度，偏移量變量將節(jié)制蛇是向前仍是向左或向左，參見下面的GIF。正弦波輸出一個介于［-1，1］之間的值，該值可以經(jīng)由過程乘以幅度去縮小。
for（intj=0;j《10;j++）{
myServos［j］.write（90+offset+Amplitude*sin（Speed*rads+j*Wavelengths*Shift））;
}
因為伺服的規(guī)模為［0，180］度，咱們必需確保上述值不會使輸出低于0或高于180.以下while輪回用于將幅度限定正在這些鴻溝內(nèi)。正在數(shù)學上咱們必需知足這個前提：|offset|+|amplitude|《=90
while（MaxAngleDisplacement》90）{
Amplitude=abs-1;
MaxAngleDisplacement=abs+Amplitude;
}
要從正弦波取得所需的輸出，咱們必需利用弧度而不是度數(shù)。若是你沒有肯定這里的弧度是一個冗長的先容。基本上2*pi弧度=360度。以下止停止了這類轉(zhuǎn)換。
for（inti=0;i《360;i++）{
rads=i*pi/180.0;
}
由于每一個伺服沿著正弦波比前一個伺服更近，咱們必需正在正弦波代碼中挪動每一個接連的機電。這是利用以下止實現(xiàn)的。然后可以正在下面的for輪回中看到移位變量。
floatpi=3.14159;
intTotalNumberofServos=10;//changeasrequired
floatShift=2*pi/TotalNumberofServos;
咱們此刻曾經(jīng)設(shè)置了根底事情。我鼓動勉勵你轉(zhuǎn)變以下變量的值：振幅，速率跟波長，以檢查它們對正弦波輸出的影響。
步調(diào)10：英寸蠕蟲
經(jīng)由過程寓目英寸蠕蟲的挪動，可以直觀天明白這類舉措。代碼正在蛇體上流傳一個簡略的撞擊，每次皆向前挪動一點。我不想正在這里拔出另一個代碼塊，以是我將引誘您到我的GitHub去檢查名為‘InchWorm’的函數(shù)中的代碼。
須要留神的一點是經(jīng)由過程增長比例可以提高效率。若是你正在7:24寓目我的YouTube視頻，特殊存眷尾段，你會發(fā)明它會前后顫動。那評釋蛇沒有只是向前挪動，每次挪動也會稍微滑回，降低服從。
步調(diào)11：其他多少外形，Cshape函數(shù)皆是相稱自我注釋的，由于它們創(chuàng)立了C形蜿蜒，U形蜿蜒等，只管若是您想要我會道為了照顧蛇，我發(fā)明ubend是最好的外形，不然蛇便會正在任何處所翻轉(zhuǎn)，由于即便不能源，舵機也會正在自身重量下挪動。
第12步：SidewindingMotion
正在檢查代碼之前，請看一下真正的繞行蛇。正在后面的鏈接中，經(jīng)由過程周期性地抬起部門蛇體并將其自身推向正面的進程去描寫響尾蛇的運動。為此，咱們將正在2D蛇的程度跟垂直立體上發(fā)送正弦波。正在代碼中，這個舉措是正在函數(shù)‘sidewind’中寫的。
您能夠會留神到GIF中的側(cè)向運動比質(zhì)量更好。我的YouTube視頻中的側(cè)卷剪輯。那證實了試驗的重要性，并為變量找到精確的值.GIF中利用的變量招致比我的YouTube視頻更勝利的側(cè)繞。正在GIF中，變量是：
速率=2
波長=1.5
速率=1
波長=1.0
要實現(xiàn)側(cè)繞運動，必需經(jīng)由過程一個立體發(fā)送正弦波，經(jīng)由過程另一個立體發(fā)送余弦。為此，我經(jīng)由過程離別利用偶數(shù)跟奇數(shù)編號體系離散垂直立體中的5個機電跟程度中的5個去點竄1D環(huán)境下的代碼。咱們愿望此中一條線作為正弦波挪動而另一條線作為余弦波挪動。為了節(jié)制挪動標的目的，我增添了一個帶有乘數(shù)變量的表達式。依據(jù)乘數(shù)變量的值，代數(shù)表達式：-*pi/4跟+*pi/4，將為0或+pi/2。請留神sin=cos。是以，咱們曾經(jīng)實現(xiàn)了咱們的方針：一個立體中的正弦波跟另一個立體中的余弦波，反轉(zhuǎn)波的次序?qū)⑥D(zhuǎn)變運動標的目的。
for（intj=0;j《5;j++）{
myServos［2*j］.write（90+offset+amplitude*sin（Speed*rads+j*Wavelengths*shift-*pi/4））;//movesservosinverticalplane
myServos［2*j+1］.write（90+offset+amplitude*sin（Speed*rads+j*Wavelengths*shift+*pi/4））;//movesservosinhorizontalplane
}
為了實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎運動，我只是略微點竄了下面的代碼，以便蛇的前半部分（引腳A5，4，3，8，7上的機電）向右邊跟后側(cè)側(cè)向扭轉(zhuǎn)蛇的一半（A0，A1，A2，A3，A4上的機電向左側(cè)）向左側(cè)遷移轉(zhuǎn)變，招致向右轉(zhuǎn)動。
for（intj=0;j《3;j++）{
myServos［2*j］.write（90+offset+amplitude*sin（Speed*rads+j*Wavelengths*shift+*pi/4））;
myServos［2*j+1］.write（90+offset+amplitude*sin（Speed*rads+j*Wavelengths*shift-*pi/4））;
}
for（intj=3;j《5;j++）{
myServos［2*j］.write（90+offset+amplitude*sin（Speed*rads+j*Wavelengths*shift-*pi/4））;
物流中心自動分揀機器人myServos［2*j+1］.write（90+offset+amplitude*sin（Speed*rads+j*Wavelengths*shift+*pi/4））;
}
步調(diào)13：敲擊
遭到眼鏡蛇的開導，利用此代碼，蛇坐守候復工。代碼是相稱間接的，由于蛇連結(jié)靜止，直到它有工夫擊打，此時它將針腳3跟7上的伺服器向前促進以進擊，然后前往其靜止地位。將來的改善將包羅瀕臨傳感器。
步調(diào)14：評論樹跟管道攀登
《我想要研討的此中一個舉措是爬樹算法，它包羅一個像煙圈一樣的螺旋狀螺旋滾動?？蓱z的是，我的2D蛇不敷少，不克不及環(huán)繞糾纏正在樹上。此刻，我將為你帶來卡內(nèi)基梅隆大學的視頻，以取得靈感。若是你念測驗考試本人入手，我會指點你瀏覽參考部門中的一些鏈接，以相識數(shù)學。
快速分揀機器人(Delta)第15步：將來開展
以下是我想要做的改善列表，可是瀏覽這篇Instructable能夠會鼓動勉勵您本人入手來戰(zhàn)勝我！若是你利用這些功用構(gòu)建本人的蛇我很念曉得！
車載電池，解脫系繩！
更多伺服系統(tǒng)，更長的蛇形長度，但更松散的計劃
移除松散的電線，而正在段之間有針腳打仗
瀕臨傳感器/跟/或相機
嘴巴/舌頭/尖牙/眼睛/嘶嘶聲
自主運動
爬樹才能
隧道穿梭才能
遙控操縱
將技巧使用到機器人水下鰻魚
大概最緊張的是：從頭計劃3D打印片斷，使片斷可以輕松扭轉(zhuǎn)90度讓你在1D蛇跟2D蛇之間快捷切換而沒有須要打印全新的蛇
樂從分揀機器人拋光機分揀機器人是如何工作的物流分揀機器人logo