XRobots 的 James Bruton 是一名機(jī)器人工程師，同時(shí)也是 3D打印愛(ài)好者，他已經(jīng)開(kāi)始著手開(kāi)發(fā)他的3D打印機(jī)器狗的 V3。這個(gè)名為 openDog 的開(kāi)源項(xiàng)目已經(jīng)運(yùn)行了幾年，旨在作為波士頓動(dòng)力公司 Spot（零售價(jià)約為 75,000 美元）的一種更易于訪(fǎng)問(wèn)、更具成本效益的替代方案。除了電機(jī)、軸承和其他一些組件外，機(jī)器人還可以完全在低成本 FDM 系統(tǒng)上進(jìn)行 3D 打印，例如 LulzBot TAZ Workhorse Bruton 碰巧使用。

Bruton 說(shuō)：“在過(guò)去的幾年里，我的許多?？投紩?huì)看到我的機(jī)器狗的發(fā)展。我構(gòu)建的最后一個(gè)工作機(jī)器狗是 openDog V2，它工作正常。所以現(xiàn)在是 openDog V3 的時(shí)候了——這個(gè)版本使用了我在過(guò)去幾個(gè)月開(kāi)發(fā)的擺線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器。我最終會(huì)在 CAD 和代碼運(yùn)行時(shí)將其作為開(kāi)源發(fā)布。”

James Bruton 旁邊的 openDog V3，仍在開(kāi)發(fā)中

openDog V2 與 openDog V3

那么自 openDog V2 以來(lái)發(fā)生了什么變化？在上一次迭代的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，布魯頓發(fā)現(xiàn)最敏捷的機(jī)器狗是那些具有可向后驅(qū)動(dòng)的齒輪系的機(jī)器狗。這些允許狗的腿自然彈簧，就像汽車(chē)的懸架一樣，除了還可以通過(guò)使用軟件改變電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式來(lái)實(shí)時(shí)控制彈性。

然而，為了使可向后驅(qū)動(dòng)的齒輪系工作，他需要相當(dāng)大的扭矩，因?yàn)槔硐肭闆r下驅(qū)動(dòng)減速比需要小于 10:1。開(kāi)源狗的 V2 依賴(lài)于基于傳送帶的減速系統(tǒng)，因?yàn)檫@是 Bruton 當(dāng)時(shí)可以設(shè)計(jì)的最簡(jiǎn)單的解決方案，但由于皮帶和滑輪的物理空間限制，該系統(tǒng)僅提供了 5:1 的減速.

對(duì)于 openDog V3，他必須實(shí)施全新的、更緊湊的齒輪箱解決方案。 Bruton 希望硬件盡可能保持開(kāi)放和可訪(fǎng)問(wèn)性，因此它需要可 3D 打印、耐用且能夠快速移動(dòng)。最終，他選擇了擺線(xiàn)驅(qū)動(dòng)齒輪箱，它使用擺線(xiàn)盤(pán)代替?zhèn)鹘y(tǒng)齒輪。工程師說(shuō)：“我已經(jīng)對(duì)這些減少做了很多測(cè)試，包括讓我在滑板上推我?guī)子⒗餂](méi)有明顯磨損，而且都是用 PLA 印刷的。我已經(jīng)使用兩個(gè)擺線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器構(gòu)建了一個(gè)測(cè)試機(jī)器狗腿。這一次，我們將建造 12 個(gè)，并將它們?nèi)糠湃?openDog V3 的機(jī)械組件中。”

openDog V2，項(xiàng)目的前一個(gè)迭代。照片來(lái)自James Bruton（詹姆斯布魯頓）。

開(kāi)源 3D 打印的力量

據(jù)了解，目前已經(jīng)完成了大部分 openDog V3 的原型設(shè)計(jì)，Bruton 對(duì)開(kāi)源項(xiàng)目的結(jié)果持樂(lè)觀態(tài)度。新的擺線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器幾乎沒(méi)有任何齒隙，造就了堅(jiān)固而堅(jiān)固的構(gòu)造。該機(jī)器人還可以折疊成一個(gè)干凈、緊湊的形式，這意味著它可以裝入一個(gè)航空箱進(jìn)行運(yùn)輸。

由于車(chē)身沒(méi)有任何電子設(shè)備，V3 目前的重量約為 20 公斤，但預(yù)計(jì)在完成時(shí)將達(dá)到 25 公斤。這比波士頓動(dòng)力公司的 Spot 輕得多，后者的重量約為 32 公斤。 openDog V3 的其他功能包括額外的電池空間，可將電池壽命延長(zhǎng)一倍，用于加強(qiáng)框架的碳纖維管，以及用于吸收沖擊的 3D 打印 TPU 腳。

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