PVCBOT【12号C版】机械猴--吊绳攀爬机器人【转译】手工电子DIY教程

这是12号“索道游者”的吊绳攀爬机器人的改良版，其主要是模仿灵长类动物在吊绳攀爬时的运动方式，攀爬在树枝上或者是吊在绳索上，是依靠双手攀住树枝或者绳索，然后通过双臂交替向前抓握来实现移动的。本项目机器人的造型类似一只猴子，所以又称为“机械猴”。【原址：】

主要材料：

齿轮	螺丝螺母
回形针

所需工具：

具体看下图器材准备

制作步骤：

第1步：

器材准备

电源部件

第2步：

减速箱部件

第3步：

主体结构部件

第4步：

电路原理
本项电路原是比较简单的，就是直接一组电池连接一个电机，中间通过一个拨动开关来控制电路的通断。

第5步：

动力——

　　本项目结构平台的动力部件是减速电机，并且整体规格尺寸是基于PVCBOT的A型减速箱来设计的，也就是说只要是采用PVCBOT的A型减速箱的减速电机就都能作为当前项目的动力部件（常见的有AN20、AK30减速电机）。
　　当前项目我们直接使用制作完成的AN20（或AK30）减速电机，而关于这些减速电机的具体制作教程请参阅之前在本版块的《PVCBOT【Reducer-AN20】DIY--A型N20减速箱》教程，即：

第6步：

腿部——

　　剪裁一根长10.5cm、宽1cm的PVC长条。
如图所示从PVC长条其中一端起，分别在2cm、4cm、6.5cm、8.5cm的位置画好横截线，并且把2cm、8.5cm两处的横截线中点作为打孔标记。

第7步：

在上一步骤画好的两个打孔标记的位置，分别钻出两个直径2mm的小孔。

第8步：

用尖嘴钳分别沿着PVC长条上4cm和6.5cm位置的横截线，把长条弯折成如图所示的凹形支架

第9步：

把凹形支架用502胶水固定在A型减速箱如图所示的位置，即支架顶部搭在电机上，而支架两端与减速箱两侧外壳的后端靠在一起。
　　这样，减速箱外壳就相当于机器人的躯干，而支架两端长出减速箱外壳的部分就作为机器人的腿部　　
注意：502胶水只需涂在凹形支架与减速箱外壳之间接触的位置，千万不要涂在靠近电机的位置，以避免把电机给粘坏了

第10步：

凹形支架粘贴到减速箱外壳上时，要求支架两端上的小孔不能被减速箱外壳挡住。
　　因为502胶水干得非常快，为了一击即中保证粘贴位置的准确，建议：
　　1）先不要涂胶水，尝试把凹形支架搭在目标的位置；
　　2）接着用铅笔在减速箱外壳上做好固定位置的标记；
　　3）然后在凹形支架的其中一条腿内侧涂上胶水，对准减速箱外壳上做好的目标位置迅速靠近粘贴上去；
4）贴好了凹形支架的一条腿之后，再用前面同样方法粘贴另一条腿。

第11步：

把作为限位杆的长轴从凹形支架其中一条腿上的小孔穿进去,再从另一条腿穿出来。

第12步：

限位杆从两条腿左右两侧伸出的长度要一样。

第13步：

假如腿部上的两个小孔钻得比较大，容易使得限位杆安装在上面比较松的话，这时候可以涂上一点502胶水把限位杆固定住。

第14步：

背部——

　　剪裁一块长9.5cm、宽1.5cm的PVC长条。
　　从长条一端开始，分别在1cm、3.5cm、6cm、8cm四个位置画上横截线，其中3.5cm处横截线的中点位置画上打孔标记。

第15步：

在打孔位置钻出一个直径为2mm的小孔。

第16步：

用尖嘴钳沿着PVC长条上1cm、6cm、8cm三个位置的横截线弯折，最后得到成如图所示的形状，作为背部支架

第17步：

准备把背部支架安装到减速箱顶上。

第18步：

对于背部支架上1cm位置处弯折得到的勾状结构，在内侧涂上少量502胶水，然后勾住凹形支架的顶端，等待502胶水干掉。

第19步：

背部支架跨过减速箱顶部，从前面勾住减速箱的底部，涂上少量502胶水让背部支架与减速箱固定起来。

第20步：

背部支架盖在减速箱的顶部，起到一个支撑作用，同时也对减速箱里面的齿轮起到一个保护作用，避免从外部直接碰到齿轮而影响减速箱的工作。

第21步：

传动——

　这里将用盘面上带孔的大齿轮以及螺丝/螺母制作传动用的曲柄结构。

第22步：

把M2*10的螺丝从大齿轮盘面上的小孔穿过，其中要求是从齿轮中心轴孔突出一侧的盘面穿入。
　　然后用给螺丝套上M2的螺母并拧紧。
　　提示：为了拧紧螺母，可以用尖嘴钳把螺母一侧夹紧不允许其转动，再用螺丝刀扭动螺丝并最终拧紧它。

第23步：

两个大齿轮上都固定了M2*10的螺丝，以此作为曲柄。

第24步：

用尖嘴钳夹住减速箱上的长轴不允许其转动，然后用手握住大齿轮，让齿轮中心的轴孔对着长轴，把齿轮转动着扭到长轴上。
　　大齿轮扭入长轴的深度是让长轴刚好从齿轮盘面的另一侧露出来一点。
　　注意：大齿轮上伸出螺丝的一侧是朝着外侧的。

第25步：

两个大齿轮分别安装到长轴的两端。

第26步：

转动大齿轮，调整它与长轴之间的相对位置，使得左右两个大齿轮上的螺丝位置正好是对称的，也就是：
　　假如左边齿轮上的螺丝位于齿轮盘面的最高点，则右边齿轮上的螺丝就应该位于齿轮盘面的最低点；假如左边齿轮上的螺丝位于齿轮盘面的最低点，则右边齿轮上的螺丝就应该位于齿轮盘面的最高点。

第27步：

手臂——

　　剪一段长14.5cm、宽1.5cm的PVC长条。
　　从长条其中一端起，分别在3cm、3.5cm、5cm、7cm、9.5cm、12cm、13cm等七个位置画上横截线。
　　同时，从一端边缘开始到3cm处横截线之间，在中心线左右各1.5mm的位置分别画一条连接直线，即为边缘到横截线之间有一根宽度为3mm左右的开槽标记线。
　　另外，在7cm处横截线的中点位置画上打孔标记。

第28步：

沿着前面的开槽标记用剪刀在长条上剪出一条长3cm、宽3mm的凹槽。　　
　　同时，在打孔标记的位置，钻一个直径为2mm的小孔。

第29步：

用同样的方法，制成两根这样形状的PVC长条。

第30步：

用尖嘴钳把两根曲别针拉直。

第31步：

用尖嘴钳沿着PVC长条上3.5cm、5cm、9.5cm、12cm、13cm等五个位置的横截线弯折，最后得到成如图所示的形状，作为手臂。
　　两根手臂都弯折成同样的形状。

第32步：

把曲别针沿着手臂的弯折结构进行弯折，从手臂上小孔位置前面一点开始，到手臂前端结束，长出的曲别针部分用尖嘴钳夹断。
　　然后借助透明胶布把弯折好的曲别针捆绑固定在手臂的内侧，作为给手臂加固用的骨架。

第33步：

如图所示，把作为躯干的减速箱平放在桌面上。
　　把两片红色M3垫片分别套到两个传动大齿轮的螺杆上。
　　再在腿部的限位杆两端各套入一个红色M3垫片。

第34步：

把手臂如图所示安装到减速箱上，其中传动大齿轮上的螺杆从手臂上的小孔穿出，而腿部的限位杆套到手臂后端的凹槽中。

第35步：

大齿轮上的螺杆从手臂穿出之后，再套上一个M3红色垫片，然后在拧上一个M2螺母。
　　提示：这里不需要把螺母拧紧。

第36步：

限位杆从手臂凹槽穿出之后，也再套上一个M3红色垫片。

第37步：

从限位杆外侧套上一个塑料垫圈。

第38步：

借助尖嘴钳，把塑料垫圈往限位杆内侧压进去。

第39步：

让塑料垫圈压着M3垫片靠近腿部，但不会把手臂和腿部夹得过紧，而是留有一定的空隙。

第40步：

第41步：

把手臂上的M2螺母继续往里拧，使得M3红色垫片把手臂夹住，但不要夹得过紧，让M垫片与手臂之间有一点空隙。
　　然后用热熔胶把M2螺母与螺杆之间的部分粘起来。

第42步：

两只手臂都用前面所述的方法安装到减速箱做成的躯干上。

第43步：

接口——

　这里我们采用PVCBOT里常用的PH2.0的插头作为可拔插的接口。“PH”是一种连接器件，其PH插头包括外壳和端子两个部分，“2.0”代表引脚之间的间距为2mm。

第44步：

一根长导线剪成两小根短的导线。

第45步：

把两根导线分别焊接到减速箱上电机的两个电极上。

第46步：

把两根导线的另一端分别焊接到PH2.0插座的两根引脚上。

第47步：

如图所示，把PH插座放置到凹形支架与电机之间的空隙中。
　　然后涂上热熔胶把PH插座固定起来。

第48步：

最后完成电路接口的组装。

第49步：

头部——
选用宽度为2.5cm左右的PVC线槽，分别剪下两段都是长约2cm的线槽凹槽部分。

第50步：

把其中一段线槽凹槽部分往一侧压，使得它往边上倾斜。

第51步：

在该段线槽凹槽部分的前端（对应上一步图中的右侧），用铅笔画上倒梯形的标记线。

第52步：

然后用剪刀沿着倒梯形标记线剪裁，有倒梯形这一面作为机器人的正脸。

第53步：

把两块线槽凹槽部分叠加在一起。
其中倾斜且有倒梯形的一块为脸面部分（图中右侧），而另一块为头盖部分（图中左侧）。

第54步：

脸面部分放置于头盖部分的内侧，其中脸面部分有倒梯形的一侧（正脸）与上面的头盖部分平齐（图中下部分），而脸面部分的另一端从头盖部分后端长出来一点，算是后脑勺。

第55步：

脸面部分与头盖部分之间用502胶水固定在一起。

第56步：

用镊子夹住红色的M3垫片，涂上502胶水后，粘贴在正脸在如图所以的位置上，作为机器人的一对大眼睛。

第57步：

完成机器人的头部制作。

第58步：

把做好的头部安装到减速箱做成的躯干上。

第59步：

头部结构上的脸面部分的前后端正好夹住背部支架的顶端。
借助502胶水把头部结构和背部支架粘贴到一起。

第60步：

完成头部的安装。

第61步：

脚掌——

　选取宽度为2.5 cm左右的PVC线槽的凹槽部分，截取长2.5cm的一段。

第62步：

在凹槽部分的背面，分别距离两侧边缘0.5cm的位置，用铅笔各画一条与两侧边缘平行的直线。

第63步：

用剪刀沿着画好的直线把凹槽的两个侧边剪下来。

第64步：

把原来凹槽侧边上的轨道剪掉，再如图所示把底面侧边剪开一个斜角，得到脚掌的结构。

第65步：

把脚掌的结构用502胶水粘贴在凹形支架的腿部前端。

第66步：

第67步：

整个肢体结构就基本成型了。

第68步：

第69步：

躯干——

选用宽度为2.5cm左右的PVC线槽的槽盖部分,截取长约3cm的一段.

第70步：

把槽盖上的轨道槽的一侧用美工刀倾斜着削去一段，得到一块颇具立体感的胸板结构。

第71步：

把胸板结构用502胶水粘贴在机器人的前胸部位。
至此，主体结构部分就算完成了。

第72步：

2-电源：支架——
　　选用横截面为25*15mm左右的PVC线槽的凹槽部分，截取1.5cm长的一段。

第73步：

把上面得到的线槽凹槽的一个侧边剪掉，再把剩下的那个侧边上的轨道裁切掉，得到一根L形支架。

第74步：

用铅笔在L形支架底部如图所示位置作好要钻孔的标记。
　　其中大孔位于图中左上角的位置，大孔的中心距离最近两侧边缘都大约为6mm；小孔位于图中右下角的位置，小孔的中心距离最近两侧边缘都大约为4mm。

第75步：

在L形支架的钻孔标记的位置钻好一大一小两个孔，其中小孔的直径2mm，大孔的直径3mm。

第76步：

要求L形支架上的大孔可以同时穿过电池盒的两根导线。

第77步：

用M2*6mm的平头螺丝/螺母把L形支架固定在电池盒的正极一端。

第78步：

M2*6mm的平头螺丝可从电池盒正极的金属电极上的孔穿出，然后再串上L形支架，最后扭上螺母并拧紧。
　　在此之后，平头螺丝的螺帽部分将代替电池盒的金属电极变为电池的正极接点。

第79步：

开关——
　　把电池盒的两根导线朝如图所示的方向拉直，并且在负极导线（黑色）稍微超过L形支架的位置把其剪断。

第80步：

把电池盒在上一步被剪短的黑色导线，以及黑色导线被剪断得到的另一段，分别焊接到拨动开关的中间以及其中一个侧边的引脚上。

第81步：

把拨动开关放置于L形支架的弯折角上，用热熔胶固定好。

第82步：

导线——
　对于从电池盒上引出的红色导线，以及拨动开关上连接的另一段黑色导线（剪断后得到的），把这两根红黑导线合成一股，在它们靠近电池盒的一端打一个结。

第83步：

把红黑导线一并从L形支架的大孔中穿出。
　　注意：从这里可以看到，红黑导线打结的位置要控制好，使得打的结刚好卡在L形支架的大孔上，而导线从电池盒（以及开关）上引出到L形支架孔之间的部分恰到好处，既不会长出太多，也不至于拉扯导线时会牵扯到接点，也就是说打结的作用是保护导线的接点不会被扯断。

第84步：

把红黑两根导线从L形支架引出的部分合在一起拉直，并且把引出的一端剪成一样的长度。

第85步：

接口——
　　这里我们选用PH2.0的插头作为可拔插的接口。
　　“PH”是一种连接器件，其PH插头包括外壳和端子两个部分，“2.0”代表引脚之间的间距为2mm。

第86步：

把两个端子从原来固其上的金属条上拆下。

第87步：

用烙铁直接给端子凹槽中央上锡，然后把电缆导线焊接到凹槽中。注意凹槽中央两侧有各有一段突起的弯折片，在焊接好导线后用尖嘴钳把两侧的弯折片按下凹槽内侧，让其夹住导线的焊接点。
　　端子两侧有突起弯折片的一侧是端子的尾部，而呈管状通道的一侧则是端子的头部，导线是从端子的尾部穿入到中部。

第88步：

再用尖嘴钳把端子后部两侧的突起也向内按下，夹住电缆的导线胶皮部分，这样相当于同时也让导线外皮也受力避免拉扯导致的导线断路。

第89步：

把连接好导线的端子如图所示插入到PH的塑料插头中，如下图所示放置端子的插入方向。
　　注意：尽量用尖嘴钳把端子中部和尾部两侧突起的弯折围着导线夹好，让端子整体呈圆管状，以便端子可以顺利插入到PH插头中。

第90步：

最后端子头部顶上有一个小突起可以卡住插头前端槽口上的卡片，让端子不至于会脱落。
　　注意：假如需要把端子退出插头，则需要先把插头顶部槽口里的卡片顶开，松开端子头部顶端的小突起，然后才能把端子从插头上卸下来。

第91步：

第92步：

完成的电源模块

第93步：

3-总装：
　　LT-12结构平台的背部，有一个安装孔，DC-7A电源模块可以直接安装固定在吊绳攀爬结构平台的背上

第94步：

如图所示，把DC-7A电源模块放置于LT-12结构平台的背部。
　　用M2*6的螺丝从DC-7A电源模块的电池盒底面的小孔穿入，然后再穿过LT-12结构平台的背部上的小孔并从下面穿出，再用尖嘴钳夹住M2螺母送到内侧的螺丝前端，用螺丝刀把螺丝扭入螺母上并拧紧。
　　这样就把整个电源模块固定到结构平台的背部。
　　提示：DC-7A电源模块有开关的一侧朝下（相对机器人的头部）

第95步：