Arduino控制仿生爬行小机器人结构设计

刚打第一版外壳的时候，PLA耗材出料温度飘了三度，外壳边缘留了一圈0.2mm的毛刺，卡舵机摇臂的时候直接把舵机线磨破了皮，后来特意把外壳走线槽的边缘倒了0.3mm的圆角，还在槽位里留了0.1mm的余量塞热缩管，避免装配的时候磨断杜邦线。做这个小爬行机器人的初衷，是之前带学生做创客实训的时候，发现很多入门套件的仿生结构要么舵机负载太大走两步就抖，要么外壳卡扣太脆拆两次就断，索性自己从头捋了整套结构。

之前跨软件导舵机安装位的时候，转档丢了两个安装柱的定位孔，第一次装配的时候舵机歪了两度，爬行的时候直接往一边偏，后来特意在每个舵机仓的侧面加了1mm的定位凸台，不用量尺寸就能把舵机卡到正位，就算是新手装配也不会装歪。外壳做的是圆润的仿生造型，两个开孔是留着装红外避障传感器的，一开始孔位留小了，传感器塞进去卡太紧，拆的时候把传感器引脚掰弯了，后来把孔径放大了0.2mm，还在孔位边缘做了小缺口方便用撬棒拆传感器，不用硬抠损坏元件。

三条腿的舵机摇臂连接位，一开始做的过盈配合，打出来的件因为PLA冷却收缩，摇臂插进去拔不出来，调试的时候想换舵机都拆不开，后来把配合位改成了间隙配合加M2螺丝锁紧，既不会晃荡，拆换零件也方便。走线的时候特意把舵机线都藏在外壳和腿部的空腔里，不会露在外面被爬行的时候勾到障碍物，之前测试的时候露在外面的线被桌角勾住直接把舵机扯脱了，调整走线之后爬过桌面缝隙、小坡度都不会卡线。

控制部分用的是Arduino主控，藏在绿色外壳的空腔里，一开始留的空间太小，插了拓展板之后盖不上壳，后来把外壳内部的加强筋削薄了0.8mm，刚好能塞下主控和拓展板，还留了充电模块的位置，不用拖线就能跑。腿部的活动角度做了限位，避免舵机转到死区烧电机，之前没做限位的时候，舵机转到极限位置堵转，直接把舵机齿轮扫了，加了限位凸台之后，就算程序写错角度也不会顶坏舵机。

调试步态的时候，发现重心太靠后，往前爬的时候容易往后仰，特意把电池仓的位置往前移了5mm，把重心压在前腿的受力点上，爬行的时候稳了很多，爬15度的小坡也不会翻。外壳表面没有做多余的纹理，就是3D打印的层纹效果，省得后期打磨处理，创客自己打印的时候不用做后处理就能直接用，省了不少加工时间。每个零件的壁厚都控制在1.5mm，既不会因为太薄打出来翘曲，也不会太重增加舵机的负载，之前做2mm壁厚的时候，整机重量多了20g，舵机跑十分钟就发烫，减薄壁厚之后连续跑半小时舵机也只是温温的。