如果你也不滿足于簡單的手工活，如果你也有一幫和你一樣的兄弟，如果你們想創(chuàng)造和自己一樣能走能爬的機器人，那么請關(guān)注這里，我們將分享機器人制作所需的全部秘籍，助大家一臂之力。
Q1.機器人能真的能像阿童木一樣飛起來？
A1.像阿童木一樣有十萬馬力，可以上天入地的機器人如果即使我們做出來了，估計就已經(jīng)，被國防部列為國家機密保護(hù)起來，而不能拿出來給大家分享了。
Q2.那么你們的“大強”是怎樣飛的呢？
A2.相信大家都當(dāng)過秋千，當(dāng)被越推越高時，是否有一種飛翔的感覺呢？
如果你相信你制作出的機器人也是有生命的，那么，就讓他這樣的在單杠上飛吧?。?！
說到單杠大家一定都很熟悉，昔日的舊操場上高高低低的那一排，經(jīng)常有老人在旁邊鍛煉的就是了。不過又有幾個人能夠做出一個大回環(huán)呢？
Q3.我也想做一個類似的機器人，該怎樣準(zhǔn)備呢？
A3.1.由于要純動手DIY一個完整的機器人，需要幾個方面的知識：機械，電路，單片機，程序，以及一定的時間和鈔票，所以建議幾個人一起制作。（DIY高手請無視）一般來說一個人負(fù)責(zé)機械，一個人負(fù)責(zé)電路，一個人負(fù)責(zé)單片機，最后再一起調(diào)程序就行了。
2.時間上的準(zhǔn)備因人而異，做的時間不一定要多長，主要是學(xué)習(xí)新東西要花比較多時間。強烈建議初學(xué)者進(jìn)入此傳送門看看瘋狂的小強具體的做法，了解一些機器人制作所需的基本知識。并且試著做個熟悉一下舵機，然后再過來看看大強會更容易上手一點。整個機器人進(jìn)度順利的話一個月可以做出來
3.至于鈔票嘛~我們將在結(jié)尾處給出一個物品清單，像這種人形22軸機器人前主要花在軸的重要組成部分——舵機上。想節(jié)約點就多想點辦法減少幾個關(guān)節(jié)。
好，現(xiàn)在我們來看看一個菜鳥是怎樣一步步將鋁板構(gòu)建出一個機器人的骨架的吧。
雙向電梯
1理論方面
1.1我們的大強要完成什么動作呢？
1.2下面來點靜力分析
1.3三維建模
2實際模型圖制作
3實際制作
3.1準(zhǔn)備工作
3.2具體制作
4組裝
5附錄故事
1理論方面
要讓一個機器人能完成各種動作，高中的一些力學(xué),運動學(xué)知識自然必不可少。在構(gòu)建我們的機器人骨架過程中，主要的運動部件就是舵機了，整個機器人就是靠著舵機軸的轉(zhuǎn)動來完成各種復(fù)雜的動作。在設(shè)計整體的結(jié)構(gòu)時候，應(yīng)該畫出各種可能需要做的動作的結(jié)構(gòu)簡圖（用點線表示）簡單計算一下質(zhì)心高度和位置保證機器人的平衡。
以下是具體的做法：
先把舵機看做一個質(zhì)點，用點加一個小豎線表示舵機的轉(zhuǎn)軸，直線表示兩個軸之間的距離，大致畫出整體靜態(tài)草圖。（兩點之間的距離至少要大于舵機的高）
畫出所需完成動作的分解草圖，將所有運動都分解為繞給定軸的轉(zhuǎn)動，如果發(fā)現(xiàn)有哪些動作無法完成考慮：1.改變軸的排布，方向。2.增加軸
不考慮線的重量，只考慮舵機的重量，對每個草圖分別計算各個過程中機器人的平衡狀況。調(diào)整舵機間的長度
Tips1：每種舵機都會有其尺寸，重量，扭矩，以及轉(zhuǎn)速等說明。在使用舵機時，應(yīng)該盡量減小垂直于舵機轉(zhuǎn)軸的受力，不然容易燒壞舵機。
Tips2：舵機只能轉(zhuǎn)180度，在動作中務(wù)必排除需要超過180轉(zhuǎn)動的情況
1.1我們的大強要完成什么動作呢？
我們要讓大強“飛”起來，作為一只金剛，單單飛似乎少了什么，為此我們給大強設(shè)計了《金剛》的路線，一路跋山涉水拯救MM（劇情見最后）
1.四足行走
由于我們設(shè)計的機器人重點放在了手臂上面，故對腿部進(jìn)行了簡化。行走時采用對角兩條腿交替前進(jìn)的方式。前進(jìn)腿（圖中箭頭標(biāo)注）向前跨步的同時，支撐腿有一個后蹬的動作以實現(xiàn)行走俗稱爬。
2.多杠攀爬
這時的大強已經(jīng)開始了艱苦卓絕的翻山越嶺之路。
多杠連續(xù)攀爬并沒有想象中那么簡單，考慮到在前進(jìn)時有一只手必須離開杠，為保持平衡，故采用左右靜態(tài)擺動身體的姿態(tài)前進(jìn)。
A.開始時通過肩部舵機作用將重心移動到一只手上（圖中為左手）
多杠攀爬動作圖（1）
多杠攀爬動作圖（2）
B.放開不支撐身體的手臂（圖中右手）向前抓住下一只杠.(左側(cè)一列圖是側(cè)視圖,右側(cè)一列圖是正視時兩只手的位置)
多杠攀爬各動作圖（3）
C.肩部兩舵機配合向前移動身體,在身體前進(jìn)的同時將重心轉(zhuǎn)移到抓住前面橫杠的手上(圖中右手）
D.放開后面杠上的手（圖中左手）并重復(fù)上面的動作，實現(xiàn)多杠上的攀爬行走
3.單杠動作
終于來到了她的身邊，到了展現(xiàn)實力的時候了！我們不僅要讓大強在多杠上爬行，還要讓他在單杠飛起來。
不急，起飛之前先來活動一下筋骨吧！先做100個引體向上吧?。。ㄔ捳f我連十個都做不了）
（1）引體向上
A．肩部和肘部的舵機同時用力將身體拉起B(yǎng)．肩部和肘部舵機反向用力回到初始位置，完成一個引體向上
引體向上動作圖
?。?）飛吧！
A.收縮機器人腿部減小力臂，通過肩部舵機的作用將機器人身體從一側(cè)提升至高處
單杠翻滾動作（1）
B.將腿伸直后舵機反向用力使機器人在杠上蕩起
單杠翻滾動作（2）
C.在向下擺動過程中肩部舵機和腿部舵機同時用力使機器人擺動幅度增大，并在擺至高點后舵機反向用力。對機器人本身，動作和A步驟相同
D.幾次擺動后便可以完成飛躍的過程
說明：由于我們的大強沒有傳感器，無法判斷自身在杠上的具體姿態(tài)，所以我們決定讓機器人在杠上以相同的時間間隔完成固定次數(shù)的動作。雖然不一定每次都能成功完成翻滾，但同時每次的動作都不相同，效果也應(yīng)該不錯。
為了驗證這最為關(guān)鍵的一步，我們還動手做了個試驗版：具體過程就不說了，直接上圖
1.2下面來點靜力分析
為選擇各關(guān)節(jié)舵機的型號，對其在極端情形下的扭矩進(jìn)行估算。機器人總質(zhì)量約2kg。
極端姿態(tài)1---引體向上：
引體向上受力分析
此時，肘關(guān)節(jié)受力最大?？紤]其靜力矩。估算過程如下：相對于肘關(guān)節(jié)，身體的力臂大約為7.5cm，重量約為2kg，考慮兩只手同時用力，每只手受到的力矩為
因此12kg.cm的舵機可以提供足夠的力矩完成動作。
極端姿態(tài)2---翻越單杠：
翻越單杠受力分析
手部主要由固定部分承受作用力，舵機不需要提供太大的作用力。當(dāng)身體翻越單杠時，滑動部分可能會受到一定的作用力，但由于：（1）翻越過程時間很短，對舵機的作用時間不長，（2）有一定的離心力作用，抵消部分重力，（3）該部分受力時，身體質(zhì)心基本在杠的正上方，力臂很小，對舵機產(chǎn)生的扭矩不大。估計力臂為2cm，重量大小約為2kg，故力矩約為4kg.cm，一只手所受力矩為2kg.cm，小于小舵機的最大力矩5kg.cm，所以不會對舵機產(chǎn)生太大的損壞。
1.3三維建模
OK，經(jīng)過以上步驟大家已經(jīng)得到了一個基本的點線視圖，也基本上能完成動作。但為了避免各種碰撞，以及給電池，電路板留下擺放的位置，這時我們需要一個完整的機器人的三維圖形，手畫還是有點難度的，在這個電腦泛濫的時代，選擇一個好的CAD軟件來幫助畫圖上手會很快（偷懶的好辦法?。?，并且不需要特殊的制圖工具（省經(jīng)費的好辦法?。┻@里我們推薦用容易入手并且以機械為主的繪圖軟件SolidWorks完成機械部分設(shè)計。
自學(xué)SolidWorks不會太難，因為SolidWorks基本操作都能用鼠標(biāo)解決，不需要記什么命令（高手可以選擇其他更專業(yè)的軟件），另外SolidWorks有由零件的裝配圖直接生成工程圖，以及自動標(biāo)注尺寸，基本免了自己動手畫，并且絕不會出錯，還有模擬運動等高級功能。
關(guān)于solidworks的學(xué)習(xí)這里就不詳細(xì)講了，推薦幾個網(wǎng)上幾個SolidWorks自學(xué)教程（去百度google一下有不少，視屏教程最容易入手看幾個例子跟著操作一下基本上就會了）參考書的話可以準(zhǔn)備兩本，一本以例子多的例如《solidworks實例》一本系統(tǒng)點，供快速查閱的例如《solidworks?2008從入門到精通》（看例子出現(xiàn)問題的時候可以翻翻）當(dāng)然，最權(quán)威最全面的就是SolidWorks自帶的幫助文檔（不推薦，講的太細(xì)，書上找不到解決方法的問題再查閱文檔）。這樣跟著網(wǎng)上教學(xué)視屏練得話幾個小時基本上就能上手。
另外，一本機械制圖的教材最好還是備上，主要用來了解一些基本符號術(shù)語以及很關(guān)鍵的國標(biāo)——也就是國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)件。（查到后可以直接在solidworks里面調(diào)用畫好的零件，方便省事）知道各種標(biāo)準(zhǔn)件的作用，和基本的固定方法。
2實際模型圖制作
以下是用cad軟件構(gòu)建模型的步驟：
具體的連接方式可以先不管，先畫出單個舵機，以及各個關(guān)鍵部件（在SolidWorks上畫出來）主要的零件——舵盤，標(biāo)準(zhǔn)螺絲，螺母等。
舵機。
舵盤上螺釘?shù)亩姹P整體。
齒輪（自己畫的非標(biāo)準(zhǔn)，最后沒有用到）。
Tip1：舵機的模型最好做精確些，參照具體型號的標(biāo)準(zhǔn)尺寸（推薦實測）。然后參照已經(jīng)畫好的點線模型，將點改成舵機，調(diào)整好各部位的距離。
怎樣連接兩個舵機呢？為了讓我們將DIY進(jìn)行到底，在這里我們選擇自己加工強度大重量輕又容易塑形的1.5mm鋁板，用如下圖這種方式將舵機包起來并與另外的舵機通過軸上固定的舵盤相連。（這里大家不必拘泥于我們的方法，可以發(fā)揮想象力構(gòu)造自己考慮連接方式。）在solidworks下將零件組裝成裝配體。
Tips2：先把各個包好的部分裝配體模塊化，再用由上到下的順序或者由下到上的順序一個個組裝成裝配體。（由于不再是點線的簡單結(jié)構(gòu)了，在這里還要進(jìn)行各關(guān)節(jié)的簡單受力分析，盡量通過設(shè)計上的改動避免舵機軸承之類脆弱的地方承力。）
用鋁板包好的舵機。
手部的裝配圖。
整個手臂的裝配圖。
整條腿的裝配圖。
完整的機器人裝配圖（原始圖）。
考慮實際的裝配情況，給每個模塊之間合理的連接方式，例如用螺釘螺母固定，萬能膠，熱熔膠，膠帶，繩子，彈簧盡情的發(fā)揮你的想象力吧！一般相對牢固的方式是通過打孔然后用螺釘螺母固定，采用這種方式的同學(xué)們一定要注意了！千萬別忘了考慮螺釘?shù)拇笮『臀恢茫。?/span>
讓我們無視他，繼續(xù)做下去吧！將實際的問題反映到模型圖上，即對模型修改（建議對零件改，不要從裝配體上直接改。）
最后檢查是否有重疊，碰撞。
3實際制作
好了，經(jīng)過了重重檢驗，一個完美的效果圖終于出來了！各種運動我們也分析好了！開始干力氣活吧！
別急，現(xiàn)在還什么都沒有呢！
3.1準(zhǔn)備工作
買鋁板。
買螺絲，螺母，墊片。
準(zhǔn)備個五金工具箱。
有臺鉆，車床，銑床，剪板機，折板機之類大型機器可用最好。
沒有的話：用手鉆代替臺鉆（想DIY臺鉆的看過來~），手加臺鉗代替折板機，鐵皮剪或手鋸代替剪板機，車床銑床都可以不用。自給自足！完全DIY！！東西都備齊了，現(xiàn)在開始干活吧！
3.2具體制作
要有熟悉機械的人指導(dǎo)最好不過，實在沒人教可以翻工具手冊，或上網(wǎng)查各種工具的用法。
首先在鋁板上用油性筆畫出輪廓線包括折線，以及孔的位置。（這一步必須非常精確！）
先用剪板機或鐵皮剪剪下需要部分，接著用折板機或臺鉗折板，然后用臺鉆或手鉆打好孔。最后，對于不滿意的地方銼?。ㄤS刀才是王道?。├碚撋蟻碚f，木有什么形狀我們銼不出來?。。。。。。?！
有的比較復(fù)雜或者精度要求比較高的結(jié)構(gòu)比如下圖所示我們機器人的手部結(jié)構(gòu)——需要很精細(xì)的加工，并且要承受較大的力，這時則可以考慮用solidworks畫好做好工程圖后，拿去機械廠加工。比如以下幾個結(jié)構(gòu)：
這是我自己設(shè)計并送往機械廠加工的的拇指工程圖。（畫紅圈的位置在實際運動過程中發(fā)現(xiàn)有點緊，需要稍微磨掉點。）
鉤子的工程圖。
4組裝
組裝要及時，這樣才能及時發(fā)現(xiàn)問題及時修改！
給零件標(biāo)上號。
將各個模塊裝配好，測試各個模塊的強度，以及靈活程度。
依照從下而上的順序，依次連接好各個部分。
將其他物件如電路板，電池固定到機器人身體上。
對舵機進(jìn)行布線（可以用膠布將同方向的線束起或者粘在外側(cè)），給機器人的運動留下足夠的空間，避免任何可能纏繞或碰撞。
Ok，一個嶄新的機器人誕生了?。。?！鐺鐺鐺鐺（音樂響起~~）鼓掌！撒花！
做了這么多，負(fù)責(zé)機械的同學(xué)可以稍微休息下了，因為我們終于把大強的骨架搭起來了！但它現(xiàn)在什么都不能做，只是一個不怎么好看的裝飾品，要想讓他動起來，請看下集《讓機器人飛人形機器人完全DIY教程血肉篇（電路）》
注：我們在實際機械制作過程中遇到了各種問題（沒考慮到螺絲粗細(xì)），以至于后來手部結(jié)構(gòu)重新設(shè)計，由于需要做彎折，而彎折很難做精確，所以沒有再用solidworks畫。想要一點問題都不出還真不是那么簡單。所謂無圖無真相，大家還是看圖吧！
早期的大強
歷練之后的大強
(審核編輯: 智匯張瑜)
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