本項(xiàng)目介紹的為四足機(jī)器人，外形結(jié)構(gòu)上像一只小狗，所以稱之為機(jī)械狗，當(dāng)前項(xiàng)目采用了模塊化的開發(fā)方式，直接使用基礎(chǔ)的四足爬行結(jié)構(gòu)平臺以及通用的電源模塊進(jìn)行組合，快速有效的完成了整體機(jī)器人的搭建。

一、基本原理：

本項(xiàng)目的機(jī)器人，利用“擺動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)”原理，把減速電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)腿邁步的往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，再利用簡單連桿結(jié)構(gòu)控制四條腿模擬動(dòng)物的步態(tài)規(guī)律進(jìn)行爬行運(yùn)動(dòng)。

1、運(yùn)動(dòng)方式——

本項(xiàng)目機(jī)器人是模仿?lián)碛兴臈l腿動(dòng)物的爬行運(yùn)動(dòng)，其各腿之間協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是完全不同的，這個(gè)規(guī)律我們稱其為“步態(tài)”，要模仿四足動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)，則首先就要了解這個(gè)“步態(tài)”。

以下是四足動(dòng)物爬行步態(tài)的分解，以前進(jìn)方向?yàn)槔M(jìn)行說明：

1、靜止時(shí)四條腿都是同時(shí)著地（本項(xiàng)目機(jī)器人省略該狀態(tài)）；

2、前進(jìn)時(shí)，四條腿分為兩組交替運(yùn)動(dòng)，對角的兩腿為一組，即：左前腿和右后腿為一組，右前腿和左后腿為另一組；

3、第1組兩條腿（左前、右后）往前邁出，第2組兩條腿（右前、左后）靜止不動(dòng)但是關(guān)節(jié)往前彎曲以適應(yīng)這個(gè)軀體中心前移；

4、第1組兩條腿（左前、右后）邁出后靜止。

5、第2組兩條腿（右前、左后）往前邁出，第1組兩條腿（左前、右后）靜止不動(dòng)但是關(guān)節(jié)往前彎曲以適應(yīng)這個(gè)軀體中心前移；

6、兩組不斷交替……

如此循環(huán)往復(fù)，同一時(shí)間都保證有一組兩條腿著地以保持身體的平衡，并不斷往前進(jìn)。

這里可能有人會(huì)問，僅靠兩條腿是否可以保證身體的平衡呢？其實(shí)，如果前進(jìn)時(shí)保證一定的速度，雖然同時(shí)只有兩條腿著地，只能有一個(gè)很短暫的平衡，但是由于兩組的腿交替速度比較快，總體上也可以讓身體保持一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡。

特別說明：如果整體前進(jìn)的速度很慢，其中一組靜止著地的兩條腿是無法保持整個(gè)身體的平衡的，我們必須還要讓第三條腿也著地，即要利用三點(diǎn)確定一個(gè)平面——三條腿可以保持穩(wěn)定平衡的原理。在本項(xiàng)目中，由于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)速度很慢，兩組腿交替邁步的時(shí)候，后腿都是著地的，即使是往前邁步的一組，前面的腿是離地邁步的，而后面的腿還是接觸地面以“拖步”的方式邁步的。

2、驅(qū)動(dòng)機(jī)理——

本項(xiàng)目機(jī)器人實(shí)現(xiàn)四足爬行機(jī)械結(jié)構(gòu)，其實(shí)是和 PVCBOT-12號、PVCBOT-13號 類似的“連桿機(jī)構(gòu)”——“擺動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)”，只不過說這個(gè)在PVCBOT-14號中這個(gè)連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)四足的后面兩足，然后再通過連桿帶動(dòng)前兩足聯(lián)動(dòng)。相關(guān)資料請參考：PVCBOT-12號——連桿機(jī)構(gòu)、PVCBOT-13號——連桿機(jī)構(gòu)

下面為擺動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用在本項(xiàng)目中的運(yùn)動(dòng)過程示意圖。

以下為兩種一樣的擺動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)連桿，前者采用了離心圓盤作為轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，而后者則采用了曲柄作為轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，兩者本質(zhì)是一樣。為了加工方便，一般多用后面一種”曲柄“結(jié)構(gòu)（可省掉一個(gè)圓盤）。而在本項(xiàng)目中我們采用的也是后面的設(shè)計(jì)。

為了機(jī)器人能夠讓兩組二足交替向前邁步行走，則“擺動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)”的安裝也比較巧妙，為了直接驅(qū)動(dòng)后面的兩足，我們用了左右兩套相同的連桿機(jī)構(gòu)，且為同軸的方式安裝（同一根轉(zhuǎn)動(dòng)的軸），但兩個(gè)連桿的鉸鏈結(jié)合部分的位置正好相反，即分別位于轉(zhuǎn)盤一條直徑線上的兩頭，也就是曲柄的位置正好相反，使得左右兩套連桿機(jī)構(gòu)在同一時(shí)間上運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)剛好相反，比如：一個(gè)位于最左邊的位置的時(shí)候另一個(gè)正好位于最右邊的位置，一個(gè)位于最高的位置的時(shí)候另一個(gè)正好位于最低的位置。

另外，前足通過一個(gè)連桿和后足的曲柄相連，同時(shí)后足由限位桿控制住擺動(dòng)的范圍。

曲柄滑塊機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)四足的兩個(gè)后足，對于兩個(gè)前足則是通過簡單的連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)的。以下為四足通過連桿進(jìn)行聯(lián)動(dòng)的示意圖，同一列狀態(tài)下的兩個(gè)圖為同一時(shí)間左右兩側(cè)各足的狀態(tài)。

特別：兩個(gè)后足以“拖動(dòng)”的方式向前邁步（即：都是不離開地面），則可以看到任何時(shí)候都有三條腿著地以保持身體平衡。

3、電路原理——

本項(xiàng)目C版機(jī)器人的電路原理與A版類似都是比較簡單的，就是直接一組電池連接一個(gè)電機(jī)，中間通過一個(gè)撥動(dòng)開關(guān)來控制電路的通斷。

二、器材準(zhǔn)備

主體結(jié)構(gòu)部件：

電源結(jié)構(gòu)部件：

減速箱結(jié)構(gòu)部件：

三、制作過程：

溫馨提示：

制作之前，請耐心的多花幾分鐘，大體了解一下：

1、制作的基本材料，對即將開始的制作有一個(gè)基本的認(rèn)識：

http://www.diy-bot.net/pvcbot？id=pvc

2、制作的主要工具，看看是否都準(zhǔn)備好了：

http://www.diy-bot.net/pvcbot？id=tool

3、常用的制作技巧，不需要死記硬背，等制作過程有需要再回頭詳查即可：

http://www.diy-bot.net/pvcbot？id=skill

1、主體結(jié)構(gòu)——

動(dòng)力——

本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)平臺的動(dòng)力部件是減速電機(jī)，并且整體規(guī)格尺寸是基于PVCBOT的A型減速箱來設(shè)計(jì)的，也就是說只要是采用PVCBOT的A型減速箱的減速電機(jī)就都能作為當(dāng)前項(xiàng)目的動(dòng)力部件（常見的有AN20、AK30減速電機(jī)）。

當(dāng)前項(xiàng)目我們直接使用制作完成的AN20（或AK30）減速電機(jī)，而關(guān)于這些減速電機(jī)的具體制作教程請參閱之前在本版塊的《PVCBOT【Reducer-AN20】DIY--A型N20減速箱》教程，即：http://www.geekfans.com/forum.php？mod=viewthread&tid=65793&page=1#pid363276

胸部——

【2-1】

剪裁一根長8.5cm、寬1cm的PVC長條。

提示：對于線槽的剪裁技巧，請參考《技巧篇——機(jī)械加工——裁切》中的相關(guān)內(nèi)容。

如圖所示從PVC長條其中一端起，分別在1cm、3cm、5.5cm、7.5cm的位置畫好橫截線，并且把1cm、7.5cm兩處的橫截線中點(diǎn)作為打孔標(biāo)記。

【2-2】

在上一步驟畫好的兩個(gè)打孔標(biāo)記的位置，分別鉆出兩個(gè)直徑2mm的小孔。

提示：對于在線槽上鉆孔的技巧，請參考《技巧篇——機(jī)械加工——鉆孔》中的相關(guān)內(nèi)容。

【2-3】

用尖嘴鉗分別沿著PVC長條上3cm和5.5cm位置的橫截線，把長條彎折成如圖所示的凹形支架。

提示：對于彎折線槽的技巧，請參考《技巧篇——機(jī)械加工——折彎》中的相關(guān)內(nèi)容。

【2-4】

把長軸從凹形支架其中一側(cè)的小孔穿進(jìn)去，再從另一側(cè)的小孔穿出來，要求凹形支架從兩側(cè)伸出的長軸的長度是一樣的。

提示：假如長軸卡在凹形支架上小孔不夠緊的話，可以在長軸與小孔之間滴上一點(diǎn)502膠水進(jìn)行固定。

【2-5】

如圖所示，把凹形支架搭在A型減速箱上面，其中支架的頂部搭在電機(jī)上，而支架的兩個(gè)側(cè)邊與減速箱外殼后端部分重疊。

這個(gè)時(shí)候，用鉛筆在支架側(cè)邊上畫好位置的標(biāo)記線。

提示：我們將采用502膠水把凹形支架固定到減速箱上，由于502膠水干得非常快，事先做好位置的標(biāo)記線是為了一步到位準(zhǔn)確粘貼，避免粘錯(cuò)地方。

【2-6】

在凹形支架的兩個(gè)側(cè)邊內(nèi)側(cè)與減速箱重疊的位置涂上少量502膠水，然后把支架靠近減速箱，對準(zhǔn)上一步驟做好的位置標(biāo)記線，把支架與減速箱外殼粘貼在一起。

注意：502膠水滲透性非常強(qiáng)，要嚴(yán)格控制用量，并且千萬不要涂在靠近電機(jī)的位置，以避免把電機(jī)給粘壞了。

背部——

【3-1】

剪裁一根長9.5cm、寬1.5cm的PVC長條。

從長條其中一端開始，分別在1cm、3.5cm、6cm、8cm四個(gè)位置畫上橫截線，其中3.5cm處橫截線的中點(diǎn)位置畫上打孔標(biāo)記。

【3-2】

在打孔位置鉆出一個(gè)直徑為2mm的小孔。

提示：對于在線槽上鉆孔的技巧，請參考《技巧篇——機(jī)械加工——鉆孔》中的相關(guān)內(nèi)容。

【3-3】

用尖嘴鉗沿著PVC長條上1cm、6cm、8cm三個(gè)位置的橫截線進(jìn)行彎折，得到成如圖所示的形狀，作為背部支架。

提示：對于彎折線槽的技巧，請參考《技巧篇——機(jī)械加工——折彎》中的相關(guān)內(nèi)容。

【3-4】

準(zhǔn)備把背部支架安裝到減速箱頂上。

在背部支架上的勾狀結(jié)構(gòu)（1cm位置處彎折）的內(nèi)側(cè)，涂上少量502膠水，然后勾住凹形支架的頂端，讓兩者粘貼在一起。

【3-5】

背部支架的另一端前面部分的內(nèi)側(cè)也涂上502膠水，然后把支架跨過減速箱頂部，從前面勾住減速箱的底部，在膠水的作用下背部支架與減速箱固定在一起。

【3-6】

背部支架把減速箱的頂部包裹起來，能夠起到一個(gè)支撐的作用，同時(shí)也可以保護(hù)減速箱里面的齒輪不會(huì)被外部碰到。

傳動(dòng)——

【4-1】

這里使用盤面上帶孔的大齒輪加上螺絲/螺母來制作傳動(dòng)用的曲柄結(jié)構(gòu)。

【4-2】

把M2*10的螺絲從大齒輪盤面上的小孔穿過。

要求螺絲是從齒輪中心軸孔突出一側(cè)的盤面穿入。然后用給螺絲套上M2的螺母并擰緊。

提示：為了擰緊螺母，可以用尖嘴鉗把螺母一側(cè)夾緊不允許其轉(zhuǎn)動(dòng)，再用螺絲刀扭動(dòng)螺絲并最終擰緊它。

兩個(gè)大齒輪上都固定了M2*10的螺絲，以此作為曲柄。

【4-3】

用尖嘴鉗夾住減速箱上的長軸不允許其轉(zhuǎn)動(dòng)，然后用手握住大齒輪，讓齒輪中心的軸孔對著長軸，把齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)著扭到長軸上。

大齒輪扭入長軸的深度是讓長軸剛好從齒輪盤面的另一側(cè)露出來一點(diǎn)。

注意：大齒輪上伸出螺絲的一側(cè)是朝著外側(cè)的。

【4-4】

兩個(gè)大齒輪分別安裝到減速箱的長軸兩端。

注意：轉(zhuǎn)動(dòng)大齒輪，調(diào)整它與減速箱長軸之間的相對位置，使得左右兩個(gè)大齒輪上的螺絲位置正好是對稱的，也就是：

假如左邊齒輪上的螺絲位于齒輪盤面的最高點(diǎn)，則右邊齒輪上的螺絲就應(yīng)該位于齒輪盤面的最低點(diǎn)；假如左邊齒輪上的螺絲位于齒輪盤面的最低點(diǎn)，則右邊齒輪上的螺絲就應(yīng)該位于齒輪盤面的最高點(diǎn)。

限位桿——

【5-1】

選用寬度為2.5cm左右的PVC線槽的槽蓋部分，截取長約1.5cm的一段，作為底部支架。

【5-2】

把底部支架用502膠水粘貼在減速箱底部。

底部支架正好搭在背部支架勾住減速箱的位置上端，并且底部支架與減速箱后端的邊緣平齊。

讓底部支架有軌道槽的一側(cè)是朝著減速箱底面的，在軌道槽中滴入502膠水進(jìn)行固定。

【5-3】

取寬度為2.5cm左右的PVC線槽的槽蓋部分。

把槽蓋上的軌道槽沿著與槽蓋之間的分界線剪下來，并且截取長3cm的一段單獨(dú)的軌道槽。

提示：對于軌道的剪取技巧，請參考《技巧篇——機(jī)械加工——切條》中的相關(guān)內(nèi)容。

【5-4】

用尖嘴鉗把截取到的軌道槽的縫隙夾緊一點(diǎn)。

把兩根中軸都插到軌道槽中。

要求兩根中軸從軌道槽兩側(cè)伸出的長度是一樣的。

【5-5】

對著減速箱上長軸的位置，在減速箱外殼以及底部支架上用鉛筆畫好橫截線。

把套上了中軸的軌道槽用502膠水粘貼在底部支架上，要求軌道槽的位置正好沿著上一步驟畫好的橫截線，并且軌道槽兩側(cè)相對于底部支架兩側(cè)長出的長度是一樣的。

后腿——

【6-1】

剪兩根長4.5cm、寬1.2cm左右的PVC線槽凹槽的側(cè)邊部分（帶軌道）的方條。

在每根方條上距離側(cè)邊0.5cm的位置用鉛筆畫橫截線，并且在橫截線中點(diǎn)畫上打孔的標(biāo)記。

【6-2】

在兩個(gè)方條上打孔標(biāo)記的位置，鉆出直徑2mm的小孔，做成兩條后腿。

提示：對于在線槽上鉆孔的技巧，請參考《技巧篇——機(jī)械加工——鉆孔》中的相關(guān)內(nèi)容。

【6-3】

用 簡易試驗(yàn)電源 給減速電機(jī)通電，即：把實(shí)驗(yàn)電源的紅黑兩個(gè)鱷魚夾分別夾住電機(jī)的兩根電極，然后實(shí)驗(yàn)電源的紅黑兩個(gè)香蕉插頭分別插到紅X2和黑兩個(gè)香蕉插座上。

減速電機(jī)通電后帶動(dòng)兩個(gè)傳動(dòng)的大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)其中一側(cè)大齒輪上的M2*10螺桿離底部支架上用中軸做成的限位桿的距離最近時(shí)，停止給減速電機(jī)通電（參見圖中的位置）。

這個(gè)時(shí)候，把一條后腿裝到傳動(dòng)的大齒輪上，即讓后腿上的小孔套到大齒輪上的M2*10螺桿上。

轉(zhuǎn)動(dòng)后腿的角度，讓后腿靠著限位桿，用鉛筆在后腿比限位桿高（圖中的方向）一點(diǎn)的位置做好橫截線標(biāo)記。

【6-4】

從后腿底部開始，沿中心位置畫出一個(gè)寬度稍微比2mm大一點(diǎn)點(diǎn)的開槽標(biāo)記線，要求開的槽深度一直延伸到上一步驟畫好的橫截線位置。

【6-5】

用剪刀和美工刀等工具，沿著上一步驟畫好開槽的標(biāo)記線，開好一個(gè)方形槽。

提示：對于在線槽上開槽的技巧，請參考《技巧篇——機(jī)械加工——開槽》中的相關(guān)內(nèi)容。

【6-6】

把開好槽的后腿，裝到上面螺桿距離限位桿最近的一側(cè)大齒輪上，即：把后腿的小孔套到大齒輪上的螺桿上，而后腿上的方槽則套到限位桿上。

提示：這個(gè)時(shí)候限位桿應(yīng)該距離后腿上的方槽的底部還有一定距離。而假如方槽底部已經(jīng)頂住了限位桿，或者方槽無法套入限位桿，則要求把方槽的深度再加大一點(diǎn)。

注意：整個(gè)方槽的寬度應(yīng)該都比限位桿的直徑大一些，使得限位桿可以在方槽中全程滑動(dòng)。

【6-7】

把后腿移到另一側(cè)的傳動(dòng)大齒輪上，正好這個(gè)時(shí)候該側(cè)大齒輪上的螺桿與限位桿之間的距離是最大的（左右兩側(cè)大齒輪的螺桿位置是對稱的）。

同樣把后腿的小孔套到大齒輪上的螺桿上，而后腿上的方槽則套到限位桿上。

這個(gè)時(shí)候，用鉛筆在后腿比限位桿低（圖中的方向）一點(diǎn)的位置做好橫截線標(biāo)記。

提示：這個(gè)橫截線的位置代表限位桿能夠達(dá)到的最高點(diǎn)。

【6-8】

剪裁一塊PVC小方塊，要求寬為0.8cm左右，而高等于橫截線到底邊的距離。

把小方塊用502膠水對齊橫截線的位置粘貼在后腿內(nèi)側(cè)（原線槽內(nèi)側(cè)）的底部，其中小方塊的底邊要與后腿的底邊平齊。

【6-9】

用同樣的方法做好另外一個(gè)對稱的后腿。

注意：兩條后腿分別位于身體的兩側(cè)，所以它們的正反方向是不一樣的，互相之間正好是相反的的。

【6-10】

把作為限位桿的中軸從底部支架上拆下來，從中軸的一端套上塑料墊圈。

為了把塑料墊圈套到中軸上，可以用尖嘴鉗夾住中軸，然后按壓到塑料墊圈的小孔中。當(dāng)然也可以直接用類似錘子等工具直接把中軸敲入塑料墊圈中。

再把套上了塑料墊圈的中軸反過來立在桌面上，用鉗口略微張開的尖嘴鉗扣在塑料墊圈上往下按壓，使得中軸穿出來。

當(dāng)中軸的一端從塑料墊圈中穿出來后，用尖嘴鉗夾住中軸，同時(shí)把塑料墊圈往下按壓，使得它往中軸深處進(jìn)一步移動(dòng)。

假如塑料墊圈移入的位置有點(diǎn)過了，則可以用尖嘴鉗如圖所示夾住塑料墊圈和中軸，稍微用力就可以往外微調(diào)塑料墊圈的位置。

最終，如圖所示，要求塑料墊圈邊緣到中軸前端的距離是0.4cm。

【6-11】

把套上了塑料墊圈的中軸重新插到底部支架的軌道槽中，要求兩側(cè)伸出的中軸長度是一樣的。

【6-12】

限位桿的前端已經(jīng)套上了塑料墊圈，在外側(cè)再套上一個(gè)M3紅色墊片。

然后在同側(cè)的傳動(dòng)大齒輪上的M2螺桿上也套上一個(gè)M3紅色墊片。

【6-13】

把后腿安裝起來，即：后腿上的小孔套到傳動(dòng)大齒輪上的M2螺桿上，而后腿的方槽則套到限位桿上。

注意：后腿上底部貼了小方塊的一側(cè)為內(nèi)側(cè)，后腿內(nèi)側(cè)面向減速箱。

然后在傳動(dòng)大齒輪的M2螺桿上再套上一個(gè)M3紅色墊片，而在限位桿上也套上一個(gè)M3紅色墊片。

【6-14】

在傳動(dòng)大齒輪的螺桿上擰上M2螺母（不要扭緊），同時(shí)把塑料墊圈也套到限位桿上。

提示：這個(gè)時(shí)候，在后腿的小孔兩側(cè)，以及后腿的方槽兩側(cè)，都被M3墊片夾住，這樣主要是為了增大接觸面積，有利于減小后腿的擺動(dòng)幅度。

【6-15】

參照以上的步驟，把另一側(cè)的后腿也裝上。

【6-16】

調(diào)整塑料墊圈的位置，使得兩側(cè)的塑料墊圈剛好把后腿夾住，既不能太松導(dǎo)致后腿里外擺動(dòng)太大，也不能太緊導(dǎo)致后腿被卡住動(dòng)不了。

可以尖嘴鉗如圖所示夾住內(nèi)外兩側(cè)的塑料墊圈，減少兩者的距離。

提示：限位桿外側(cè)的尖嘴鉗口（圖中右側(cè)）正好抵住塑料墊圈孔中的限位桿前端，這樣相當(dāng)于固定住外側(cè)的塑料墊圈，只是移動(dòng)內(nèi)側(cè)塑料墊圈的位置。

最后，調(diào)整好左右兩條后腿的塑料墊圈，并且限位桿兩側(cè)的塑料墊圈與限位桿前端都是平齊的。

提示：內(nèi)外兩側(cè)塑料墊圈夾住后腿的松緊程度剛好適中，使得后腿在前后擺動(dòng)時(shí)方槽可以在限位桿上順暢移動(dòng)，但是后腿又不會(huì)里外擺動(dòng)幅度過大。

確保限位桿兩側(cè)伸出底部支架的長度是一樣的，然后用502膠水滴入軌道槽中，讓限位桿固定起來。

前腿——

【7-1】

剪兩根長4cm、寬1.2cm左右的PVC線槽凹槽的側(cè)邊部分（帶軌道）的方條。

在每根方條上距離側(cè)邊0.5cm、2cm的位置用鉛筆畫橫截線，并且在橫截線中點(diǎn)都畫上打孔的標(biāo)記。

【7-2】

在兩個(gè)方條上打孔標(biāo)記的位置，都鉆出直徑2mm的小孔，做成兩條前腿。

提示：對于在線槽上鉆孔的技巧，請參考《技巧篇——機(jī)械加工——鉆孔》中的相關(guān)內(nèi)容。

【7-3】

在前端長軸的兩側(cè)都套上塑料墊圈。

如圖所示，要求塑料墊圈邊緣與長軸前端的距離為0.4cm。

提示：關(guān)于把塑料墊圈套到長軸上的方法前面已經(jīng)有過說明，這里不再重復(fù)，假如還有不清楚的可以參閱此前的內(nèi)容。

【7-4】

前端長軸兩側(cè)套上了塑料墊圈之后，再在上面套上一個(gè)M3紅色墊片。

【7-5】

把前腿上方的小孔（如圖方向）套到長軸上。

要求前腿的內(nèi)側(cè)（原線槽內(nèi)側(cè)）朝著減速箱方向。

【7-6】

然后在前腿外側(cè)的長軸上再套上一個(gè)M3紅色墊片，接著外面套上一個(gè)塑料墊圈。

調(diào)整塑料墊圈套入長軸的深度，剛好把前腿夾住，使得前腿可以前后順暢的轉(zhuǎn)動(dòng)，但是卻不會(huì)內(nèi)外擺動(dòng)的幅度過大。

在安裝好一條前腿之后，再按照同樣的步驟把另一條前腿也安裝起來。

連桿——

【8-1】

用 簡易實(shí)驗(yàn)電源 給減速電機(jī)通電，讓傳動(dòng)大齒輪帶動(dòng)后腿擺動(dòng)。

當(dāng)傳動(dòng)大齒輪上的M2螺桿轉(zhuǎn)到最右邊的位置的時(shí)候（圖中最右側(cè)），停止實(shí)驗(yàn)電源的供電。

這個(gè)時(shí)候M2螺桿離長軸的距離基本上是最遠(yuǎn)的。

【8-2】

把前腿往后擺（大約30度），然后用尺子量一下前腿下面的小孔到傳動(dòng)大齒輪上M2螺桿的距離。這里我們實(shí)際測量得到的距離大約是5cm。

提示：這個(gè)時(shí)候前腿后擺的角度，就是最終行走時(shí)前腿能夠后擺的最大幅度。

【8-3】

剪裁兩根長6cm、寬1cm的PVC長條。

在長條兩側(cè)距離邊緣0.5cm的位置畫橫截線，并且把橫截線的中點(diǎn)畫上打孔標(biāo)記。

注意：對同一根長條上兩端兩個(gè)小孔之間的距離正好是5cm，也就是上一步驟我們實(shí)際測量得到的長度。假如上一步驟測量得到的長度是另外的數(shù)值，則這里要求長條上兩個(gè)打孔標(biāo)記的距離也要是這個(gè)數(shù)值。

對著上一步驟做好的四個(gè)打孔標(biāo)記，鉆好直徑2mm的小孔。

提示：對于在線槽上鉆孔的技巧，請參考《技巧篇——機(jī)械加工——鉆孔》中的相關(guān)內(nèi)容。

把兩根長條的四個(gè)角都剪成斜邊的倒角。

這樣就做好了兩根連桿。

【8-4】

把傳動(dòng)大齒輪上M2螺桿上的螺母扭出來卸掉，原來的M3紅色墊片還是保持套在螺桿上。

把連桿后端（圖中右側(cè)）裝到傳動(dòng)大齒輪的螺桿上。即讓傳動(dòng)大齒輪的螺桿從連桿上的小孔穿出來。

接著在傳動(dòng)大齒輪的螺桿上再套上一個(gè)M3紅色墊片。

在螺桿的最外側(cè)擰上螺母（不要擰緊）。

這樣連桿后端（圖中右側(cè)）的內(nèi)外兩面也都被M3墊片夾住。

【8-5】

連桿的前端（圖中左側(cè)）連接著前腿。

用M2*6的螺絲從連桿前端上的小孔穿入，然后墊上一個(gè)M3紅色墊片。

接著，M2*6的螺絲繼續(xù)從前腿中間的小孔穿進(jìn)去。

也就是說連桿前端（圖中左側(cè)）與前腿之間有一個(gè)M3紅色墊片。

M2*6的螺絲從前腿內(nèi)側(cè)穿出來，擰上M2螺母（不要擰緊）。

【8-6】

參照以上步驟，把另一側(cè)的連桿也安裝起來。

【8-7】

把前腿內(nèi)側(cè)中間螺絲上螺母擰進(jìn)去，但是不要完全擰緊，留一點(diǎn)空隙，使得前腿和連桿之間可以順暢的轉(zhuǎn)動(dòng)，但又不會(huì)導(dǎo)致內(nèi)外擺動(dòng)的幅度過大。

在螺母與螺桿之間上涂上熱熔膠，把螺母與螺桿粘貼在一起。

建議：粘貼了熱熔膠之后用槍頭再繼續(xù)加熱一點(diǎn)時(shí)間，確保熱熔膠充分受熱能夠滲入縫隙使得粘貼更牢固。

提示：對于熱熔膠的使用技巧，請參考《技巧篇——材料粘貼——熱熔膠》中的相關(guān)內(nèi)容。

【8-8】

把后腿上傳動(dòng)大齒輪螺桿上的螺母擰進(jìn)去，但也不要完全擰緊，留一點(diǎn)空隙，使得后腿和連桿之間可以順暢的轉(zhuǎn)動(dòng)，但又不會(huì)導(dǎo)致內(nèi)外擺動(dòng)的幅度過大。

在螺母與螺桿之間上涂上熱熔膠，把螺母與螺桿粘貼在一起。

建議：粘貼了熱熔膠之后用槍頭再繼續(xù)加熱一點(diǎn)時(shí)間，確保熱熔膠充分受熱能夠滲入縫隙使得粘貼更牢固。

提示：對于熱熔膠的使用技巧，請參考《技巧篇——材料粘貼——熱熔膠》中的相關(guān)內(nèi)容。

【8-9】

完成連桿的連接固定，也就是完成了連桿上的鉸鏈結(jié)構(gòu)的制作。

接口——

這里我們采用PVCBOT里常用的PH2.0的插頭作為可拔插的接口?！癙H”是一種連接器件，其PH插頭包括外殼和端子兩個(gè)部分，“2.0”代表引腳之間的間距為2mm。

【9-1】

把一根長導(dǎo)線剪成兩小根短的導(dǎo)線。

【9-2】

把兩根導(dǎo)線分別焊接到減速箱上電機(jī)的兩個(gè)電極上。

把兩根導(dǎo)線的另一端分別焊接到PH2.0插座的兩根引腳上。

【9-3】

把PH插座放置到凹形支架與電機(jī)之間的空隙中。然后涂上熱熔膠把PH插座固定起來。

提示：對于熱熔膠的使用技巧，請參考《技巧篇——材料粘貼——熱熔膠》中的相關(guān)內(nèi)容。

要求PH插座的引腳不要碰到內(nèi)側(cè)電機(jī)的外殼，避免短路。

【9-4】

最后完成電路接口的組裝。

頸部——

【10-1】

選取寬度為2.5 cm左右的PVC線槽的凹槽部分，截取長6cm的一段，作為頸部。

【10-2】

在頸部下方（圖中右側(cè)），用鉛筆畫一個(gè)深1cm、寬0.2cm左右的開槽標(biāo)記，要求靠著頸部（原凹槽）軌道的下方。

沿著畫好開槽標(biāo)記，用剪刀或者美工刀開好一個(gè)窄的方槽。

提示：對于在線槽上開槽的技巧，請參考《技巧篇——機(jī)械加工——開槽》中的相關(guān)內(nèi)容。

頸部的兩個(gè)側(cè)邊，都開好一樣的窄方槽，再用尖嘴鉗把方槽上緣部分向內(nèi)側(cè)彎折夾平。

這樣頸部下方就做好了一個(gè)卡扣。

【10-3】

把頸部卡扣從減速箱上方朝長軸所在的位置插下去。

【10-4】

讓頸部卡扣勾住長軸，并且抵住作為軀干的減速箱的后端。

這樣頸部就插接在軀干上了。

也就是說頸部以上的結(jié)構(gòu)是可以拆卸的。

頭部——

【11-1】

選用寬度為2.5cm左右的PVC線槽的凹槽部分，截取長約3.5cm的一段，作為頭部的頭蓋部分。

【11-2】

選用寬度為2.5cm左右的PVC線槽的凹槽部分，再截取長約2cm的另一段，作為頭部的下顎部分。

【11-3】

把頭蓋部分用502膠水粘貼在頸部的上方。

兩者之間的夾角可以有不同，假如夾角小于90度，則相當(dāng)于向下低頭；假如夾角大于90度，則相當(dāng)于向上昂首。具體可以自行確定。

【11-4】

固定好頭蓋部分之后，就要固定下顎部分。

下顎部分的前端可以往內(nèi)側(cè)彎折一些，而后端則涂上502膠水直接粘貼在頭蓋部分內(nèi)側(cè)的頸部上。

頭部制作完成。

【11-5】

把裝上了頭部的頸部插接到軀干上，整體的結(jié)構(gòu)已經(jīng)略見雛形了。

耳朵——

【12-1】

選用寬度為2.5cm左右的PVC線槽的凹槽部分，截取兩段長約2cm的凹槽。

把凹槽一個(gè)側(cè)邊剪掉，并且底面剪成梯形結(jié)構(gòu)，即有側(cè)邊的一端為梯形長邊（長2cm），沒有側(cè)邊的一端為提醒的短邊（長1.5cm）。

【12-2】

把凹槽的側(cè)邊壓平，得到一對耳朵。

【12-3】

把耳朵用502膠水粘貼到頭部后端兩側(cè)。

耳朵可以稍微往后傾斜一點(diǎn)，但耳朵的后端應(yīng)該與頭部的后端對齊。

尾巴——

【13-1】

選用寬度為2.5cm左右的PVC線槽的槽蓋部分，截取長約0.5cm的一段。

【13-2】

把凹槽其中一個(gè)側(cè)邊上的軌道剪掉。

【13-3】

把凹槽沒有軌道的側(cè)邊用502膠水粘貼在軀干的尾部靠上一點(diǎn)的位置，也就是加上了一截尾巴。

眼睛——

【14-1】

用兩片紅色的M3墊片，用502膠水粘貼到頭部的上端作為眼睛。

兩個(gè)眼睛靠著頭蓋部分的兩側(cè)邊緣，并且眼睛后端基本與耳朵的前端位置對齊。

調(diào)試完善——

【1】

接下來四足爬行結(jié)構(gòu)平臺進(jìn)行通電測試。

可以用帶PH插頭的電源模塊插到當(dāng)前結(jié)構(gòu)平臺的PH插座上。

通過電源模塊上的開關(guān)可以控制電源的通斷。

也可以用之前介紹的PVCBOT簡易實(shí)驗(yàn)電源進(jìn)行通電測試。

先把頸部卸下來，接著把簡易電源的紅黑兩個(gè)香蕉插頭分別插到紅色X2和黑色兩個(gè)插座上，然后把紅黑兩個(gè)鱷魚夾直接夾到電機(jī)的兩個(gè)電極上。

【2】

減速電機(jī)通電后，機(jī)器人的四條腿會(huì)交替擺動(dòng)。

提示：給減速電機(jī)兩根電極連接的電源極性不一樣，則減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向也會(huì)不同（順時(shí)針或逆時(shí)針），從而四條腿交替擺動(dòng)的順序也不同，最終爬行的方向也會(huì)不同（前進(jìn)或后退）。

【3】

機(jī)器人爬行時(shí)，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)步子邁得比較大，但是走動(dòng)的效果卻不明顯，似乎在原地踏步。

這說明腿部的腳尖材料比較細(xì)，摩擦力比較小，腿會(huì)打滑。

提示：可以考慮在腿部接觸地面的地方，貼上一點(diǎn)泡沫或者橡膠之類的東西，增大腿部與地面的摩擦力，降低打滑的程度，從而加快行走的速度。

2、電源：

本項(xiàng)目的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)成的通用平臺——四足爬行結(jié)構(gòu)平臺，而關(guān)于這個(gè)結(jié)構(gòu)平臺的具體制作教程請參閱其他相關(guān)的教程，即：本項(xiàng)目的電源部分，直接采用現(xiàn)成的通用模塊——DC7A電源模塊，而關(guān)于這個(gè)通用電源模塊的具體制作教程請參閱其他相關(guān)的教程，即：PVCBOT-Power-DC7A-單節(jié)7號電池電源

3、總裝：

【3-1】

LT-14結(jié)構(gòu)平臺的背部，有一個(gè)安裝孔，DC-7A電源模塊可以直接安裝固定在四足爬行結(jié)構(gòu)平臺的背上。

【3-2】

把頸部拆卸下來，如圖所示把DC-7A電源模塊放置于LT-14結(jié)構(gòu)平臺的背部。

用M2*6的螺絲從DC-7A電源模塊的電池盒底面的小孔穿入，然后再穿過LT-14結(jié)構(gòu)平臺的背部上的小孔并從下面穿出，再用尖嘴鉗夾住M2螺母送到內(nèi)側(cè)的螺絲前端，用螺絲刀把螺絲扭入螺母上并擰緊。

這樣就把整個(gè)電源模塊固定到結(jié)構(gòu)平臺的背部。

提示：DC-7A電源模塊有開關(guān)的一側(cè)朝前（相對機(jī)器人的頭部）。

【3-3】

把DC-7A電源模塊的PH插頭插入LT-14結(jié)構(gòu)平臺的PH插座上。

【3-4】

把頸部重新插接到軀干上，同時(shí)把導(dǎo)線也收納在頸部內(nèi)側(cè)的槽里面。

完成整個(gè)四足爬行機(jī)器人的制作。

四、調(diào)試完善：

【1】

給電池盒裝上電池，打開電源開關(guān)。

正常情況下，機(jī)器人四條腿應(yīng)該是向前交替擺動(dòng)的（所謂向前：由下往上同時(shí)由后往前）。

假如發(fā)現(xiàn)機(jī)器人的腿擺動(dòng)的方向相反了，在地面上爬行是倒退著的（相對頭部來說），則說明電機(jī)連接的電源極性反了，可以把焊接在電機(jī)兩個(gè)電極上的導(dǎo)線調(diào)換過來重新焊接。

【2】

機(jī)器人爬行時(shí)，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)步子邁得比較大，但是走動(dòng)的效果卻不明顯，似乎在原地踏步。

這說明腿部的腳尖材料比較細(xì)，摩擦力比較小，腿會(huì)打滑。

提示：可以考慮在腿部接觸地面的地方，貼上一點(diǎn)泡沫或者橡膠之類的東西，增大腿部與地面的摩擦力，降低打滑的程度，從而加快行走的速度。

五、關(guān)于比賽：

本項(xiàng)目適用于中小學(xué)或團(tuán)體單位科技活動(dòng)比賽。具體比賽形式可以參考如下：

1、作品制作

參賽選手使用大賽指定的器材完成參賽機(jī)器人的制作，并且在不改變機(jī)器人基本結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，可以對于機(jī)器人的外形進(jìn)行進(jìn)一步的裝飾和美化（含上顏色），整體外形除了可以參照官方的標(biāo)準(zhǔn)造型，還可以自由發(fā)揮設(shè)計(jì)新的造型。

參賽選手需自行準(zhǔn)備工具和器材，事先做好作品然后于比賽當(dāng)日把作品帶到比賽現(xiàn)場。

2、外觀評比

參賽選手提供做好的參賽作品供評委就外形、工藝、制作水平等方面進(jìn)行評分，評分完成后，進(jìn)入下一環(huán)節(jié)的比賽。

3、競速比賽

參賽選手使用主辦方統(tǒng)一發(fā)放的電池調(diào)試好參賽機(jī)器人。調(diào)試完畢后，參賽選手將參賽機(jī)器人放置于長1米的水平賽道上行走，裁判記錄機(jī)器人行走1米距離的時(shí)間。每個(gè)參賽選手只有一次機(jī)會(huì)，如果沒完成行程，如果沒完成行程，以比賽結(jié)束時(shí)的位置記錄行程（精確到10厘米）。

假如機(jī)器人中途發(fā)生異常而停止運(yùn)動(dòng)，允許參賽選手人工調(diào)整后從原地開始繼續(xù)比賽，但過程中計(jì)時(shí)不停止，并且每人工調(diào)整一次最終成績增加10秒（每次調(diào)整時(shí)間不能超過1分鐘，并且每輪最多允許三次人工調(diào)整）。

說明：賽道采用橫截面寬度為10厘米的PVC線槽軌道（即賽道寬度10厘米）。

如圖：

附比賽現(xiàn)場照片：