본문 바로가기

허큘렉스(Herkulex)

버섯돌이의 허큘렉스 다루기 - 4DOF 2족 보행 로봇 조립



버섯돌이의 허큘렉스 다루기
4DOF 2족 보행 로봇 조립

Created Date: 2014.04.21
Modified Date: 2014.04.21
revision 1

 

키워드 : 허큘렉스, 2족보행, 4dof, HerkuleX, 로봇

 

안녕 하세요 버섯돌이 유재성입니다.

오늘은 미션으로 주어진 4DOF 2족 보행 로봇의 조립에 대해서 살펴 보겠습니다.

2족 보행 로봇은 저렴한 비용으로 조립및 다양한 테스트가 가능한 모델입니다.^^

 

조립전에 서보의 경우 미리 0~3까지 서보 ID를 부여 해 놓으셔야 하며, 512 위치인 중앙 위치로 설정 해 놓으시기 바랍니다.

 

지난번 글을 참고하셔서 동부로봇 홈페이지의 "서비스용 자료실"에 방문 합니다.

단축 URL은 http://www.dongburobot.com/jsp/cms/view.jsp?code=100122 입니다.

 


 

우측 상단의 첫 번째 선택 박스에서 "Manual"을 선택하시고 검색어에 "조립매뉴얼"을 입력 후 Search 버튼을 클릭합니다.

검색 결과로 다양한 조립매뉴얼이 나오는데 그 중 2번째 페이지에 보시면 "4자유도 2족 보행로봇"의 조립매뉴얼이 있습니다.

 

"4자유도 2족 보행로봇" 조립매뉴얼을 선택하시면 조립 매뉴얼을 비롯하여 모션 파일등을 다운로드 할 수 있습니다.

단축 URL은 아래와 같습니다.

http://www.dongburobot.com/jsp/cms/view.jsp?code=100122&isSkin=Y&cmd=view&boardCode=100074&bseq=4081 

 


 

위 부품 목록은 호비스 라이트의 부품으로 조립이 가능한 전체 부품 목록입니다.

일부 부품만 구매 하시는 분들은 나사와 케이블을 제외하고는 빨간색으로 표시한 최소한의 부품만있으면 라즈베리와 연동은 가능합니다.

참고로, 라즈베리 파이에서는 허큘렉스 서보와 연결하기 위한 인터페이스 유닛이 필요합니다.

http://blog.naver.com/dev4unet/120210067806 

인터페이스 유닛은 필수는 아니지만 초보의 경우 제공되는 API를 이용하려면 매니저 킷을 구매하시는게 좋고...

고수의 경우에는 라즈베리 파이에 서보를 직접 체결하셔서 직접 제어 하셔도 되리라 봅니다만 논외로 합니다.

 



저는 간단한 테스트를 위해 서보 모터 4개외에 위의 부품으로 조립하였습니다.
조립에 필요한 세부 부품 목록은 제공되는 매뉴얼을 참고하셔서 결정하시기 바랍니다.
개별 부품 구매는 개봉기( http://blog.naver.com/dev4unet/120210248511 ) 글을 참고하시기 바랍니다.



참고로, 허큘렉스 서보와 함께 제공되는 비닐에 담겨있는 제품들입니다.

볼트의 경우 다른 볼트들과 달리 별도의 모델 번호가 적혀있지 않아서 조립 할 때 주의가 필요 합니다.^^

 


제 경우 모델명이 표기되어 있지 않아서 모든 볼트들을 위처럼 1:1 사이즈로 프린트 후 직접 대조하면서 작업했습니다.



지난 글에도 적었듯이 비닐에 담겨있는 볼트는 자세히 보시면 나사선이 촘촘한 볼트가 DRA-0058이고,
나사선이 듬성 듬성인 녀석이 DRA-0064.. 마지막으로 제일 커다란 나사를 DRA-0062으로 사용하면 됩니다.



먼저 위처럼 서보 2개를 체결해서 골반을 만듭니다.



풋..비몽사몽 중에 점심 먹고 조립해서 그런지 좌측 서보의 경우 잘 못 체결한 걸 미처 모르고 조립했네요.ㅜㅜ



볼트 사이즈가 같은 지 비교합니다.^^



위와 같은 부품을 준비합니다.


골반과 다리를 연결하기 위해 위처럼 조립 후 서보 혼에 체결합니다.



윗면과 밑면의 모습입니다.



서보 혼에 체결하기 위해 DRA-0064 볼트를 준비합니다.
9뒤에서 다루겠지만 DRA-0064보다는 DRA-0058이 맞지 않나 추측해봅니다.)



헉~ 이제서야 서보를 잘 못 체결한걸 발견하고 부랴부랴 수정합니다.^^;;;



DRA-0064는 약간 길이가 짧은것 같기도하고 아닌것 같기도 한데 서보 혼에 직결시 약간의 스킬이 필요하더군요.

 

 

파란색 표시 부분의 반대면(윗면)이 서보 혼에 딱 맞는 구조가 아니라서 볼트 체결시 상당히 애 먹었네요...

처음에는 너무 안 맞아서 아무리 머리를 굴려도 엉뚱한 곳에 연결 하는건 아닌지.... 걱정도 되고...

볼트 길이 때문에 잘 못 조립하는건 아닌가 한 참 고민하면서 강제로 조립했는데 잘 되더군요.

 

간단한 Tip은..

파란색 부분을 서보 혼의 볼트에 맞추신 후 힘껏 눌렀다 놓으면 혼에 딱 달라 붙었다가 떨어지는데...

그 위치를 기준으로 플레이트의 4개의 볼트 구멍과 서보 혼의 각 구멍을 일치 시키시면 됩니다.

 

빨간색 표시 부분을 기준으로 상/하/좌/우의 볼트 구멍을 일치 시켰습니다.

이 위치가 체결해야 할 부위이며 체결을 손 쉽게 하기 위해서는 빨간색 표시 부분을 누른 상태에서 4개의 볼트 중

하나의 볼트를 조금만 조이고 대각선 반대쪽을 살짝 조이고 나머지 볼트들도 비슷하게 살짝만 조여 놓습니다.

비슷한 방법으로 균형을 맞추면서 계속 번갈아 가면서 볼트를 조이면 깔끔하게 체결되더군요.

 

안 그러면 정 중앙을 힘껏 눌러서 균형을 유지한 상태로 체결해야 꼼꼼하게 체결됩니다.

그렇지 않으면 한쪽이 뜨거나 나사 길이가 잘 안 맞아서 촘촘하게 직결하는게 쉽지 않더군요.

 

 

 

볼트를 하나 씩 번갈아가면서 균형을 맞추면 위 처럼 촘촘하면서도 손 쉽게 체결이 가능합니다.



 

최종 체결된 모습을 위에서 내려다 본 모습입니다.

한가지 Tip을 알려드리면...

제 경우 처음 해 보는 작업이라 모션 작업시 몇 번 넘어지고 과부하가 걸리면서 서보를 무리하게 운용했는지...

모션을 만들다가 위의 빨간색 볼트부분의 체결이 풀린적이 2번 있습니다.(결국 양쪽 다리 모두^^)

 

매뉴얼에는 빨간색 표시 부분의 볼트를 DRA-0064(PH/T 2.0x5)를 이용해서 체결하는데..

만약 사용도중 분리가된 경우 서보 혼이 파였기 때문에 DRA-0064로는 꽉 조여지지 않습니다.

이 경우에는 DRA-0058(PH/M 2.0x6)로 체결하시면 좀 더 튼튼하게 고정되더군요.

 

 

즉, 아래의 볼트보다는 위의 촘촘하고 더 길다란 볼트로 고정하시면 됩니다.^^








허큘렉스를 처음보는 분들께 도움이 될지 몰라서 다양한 위치에서 촬영했습니다.

 

이젠 골반에 연결 할 다리를 만들 차례입니다.



골반 다음으로 발바닥의 경우에도 Tip이 필요합니다.ㅜㅜ

다른 부품들은 상당히 디테일하게 표시되어서 확실치 않은 경우 나사 홈 하나 하나까지 비교했었는데..

슬프게도 발 바닥의 경우 빨간색으로 표시한 홈이 메뉴얼에는 나타나지 않더군요.

발 바닥의 파란색 표시 부분을 잘 보시면 여유 공간의 크기가 다릅니다.

조립을 하면서 매뉴얼을 최대한 참고하고 영상도 보면서 발 바닥의 위치가 서로 다르게 조립해야 하는 줄 알았었는데...

슬프게도 발바닥의 위치는 차렷 자세에서 일렬로 나란히가 되어야 합니다.

따라서, 조립하실때 여유 공간을 서로 일치하게 조립하시기 바랍니다.

어렵다면 위 사진처럼 양쪽 발바닥 모두 빨간색 홈을 왼쪽으로 놓고 조립하시면 됩니다.





초반에는 위 처럼 볼트 구멍과 볼트 위치및 완성된 모양을 최대한 살피면서 조립했었는데...

풋..나중에 보니 모양은 동일하더군요.^^;;; (그냥 파인 홈만 신경 쓰시면 됩니다.)



위의 경우 초반에 잘 못 조립한 경우입니다.
사진처럼 놓은 상태에서 파란색으로 표시된 홈의 방향이 왼쪽 발처럼 좌측으로 동일하게 되어야 합니다.


혹시라도 잘못된 사진의 내용을 참고하면서 잘 못 조립하는 경우를 막기위해 완성된 사진을 올려 놓습니다.^^



즉, 위 사진처럼 양쪽 발바닥의 파인 홈의 위치는 동일하게 조립하시면 됩니다.
그래야지 다리가 위 처럼 가지런히 놓이게 됩니다.



부싱과 DRA-0064 볼트를 준비합니다.



한쪽 면에 부싱을 삽입합니다.



허큘렉스 서보를 삽입하고 볼트로 체결합니다.
서보를 움직이는 관절 부위들은 저런 식으로 체결하면 되나 봅니다.
참고로, 현재 상태에서 손으로 움직이면 부드럽게 움직입니다.



똑바로 세워 놓습니다.^^



위에서 내려다 본 모습입니다.



도움이 될듯싶어서 양쪽 면을 촬영 했습니다. (문제는 잘 못 조립되었다는게 함정~)



위 상태에서 골반에 다리를 체결하면 됩니다.
발 바닥의 경우 잘 못 조립해서 여유 공간면이 다릅니다.
ㅎㅎㅎ.. 이때까지도 메뉴얼이 살짝 비딱하게 나와서 정상적으로 조립한 줄 알았습니다.
오죽하면 다른 분들이 잘 못 조립했다고 알려주셔도 이해하는데 한참 걸렸네요.^^;;;



위 처럼 잘 못 조립하면 앞 발의 위치가 가지런하지 않게됩니다.



이해를 돕기위해 위에서 내려다 봅니다.



어찌되었든 잘 못 조립된 상태에세 케이블도 연결 해 봅니다.



케이블의 연결 모습을 위에서 내려다 봤습니다.
제공되는 메뉴얼의 경우 호비스 라이트의 제어기에 연결하기 때문에 위 처럼 2개의 단자가 남아있지만...



라즈베리 파이의 경우 위와 같은 인터페이스 유닛을 이용해서 제어하는데...
한쪽에는 전원이 연결되고, 남은 한쪽은 데이터 케이블을 연결하는 구조인데...
다리 조립후 연결 할 서보 케이블이 2개라서 2개중 1개만 인터페이스 유닛에 연결 가능하기에 한참을 고민했었습니다.^^;;;
But.. 허큘렉스 서보는 직/병렬의 연결이 가능하기 때문에 2개의 케이블 중 1개는 다리쪽 서보 아무곳에나 연결 하시면 됩니다.^^
그리고 남은 1개의 케이블을 위의 인터페이스 유닛에 연결하면 끝입니다.*^_^*V

참고로, 위의 조립된 다리 사진은 잘 못 조리되었는데..

만약 저 처럼 잘 못 조립하셨을 경우에는 간단히 잘 못 조립된 발 바닥만 180도 돌려주면 됩니다.

제 경우 위 사진을 기준으로 우측의 발 바닥(왼쪽 발)이 잘 못 조립되었기 때문에 발바닥을 분해해서 180도 돌려서 재 조립했습니다.




지금까지 계속 설명했듯이 간단히 파인 홈의 위치만 좌측으로 일치 시키면됩니다.

 

이제 남은건 허큘렉스를 제어해서 모션을 추가하는 작업입니다.*^^*

허큘렉스 서보의 경우 서보가 비싼대신 별도이 드라이버 모듈이 필요 없으며 모션 구현이 상당히 쉽습니다.

 

처음 조립해보는 로봇인데 잠깐 고생했지만 상당히 재미있더군요^^

 

제안 사항

다른 부품들의 경우 상당히 디테일하게 표시되어서 조립하는데 많은 도움이 되었습니다.

아래 그림처럼 발 바닥(DRB-0003)의 경우에도 조립 매뉴얼 5Page에 측면의 홈을 표시 해주시면 조립에 도움이 될 듯 싶습니다.

 

 

또는, 사진을 기준으로 파란색으로 표시한 공간의 면적이 서로 다르기 때문에 관련 내용을 표시 해 주셔도 좋을 것 같네요.

 

 

서보 혼에 체결되는 볼트 관련..
  


 

빨간색 표시 부분을 DRA-0064(PH/T 2.0x5) 볼트로 체결시 튼튼하게 체결이되지만..

서보에 몇 번 부하가 걸리니 볼트의 체결이 풀리고 서보 혼이 훼손되서 부득이 DRA-0058(PH/M 2.0x6) 로 체결했는데,

해당 부분을 DRA-0058로 체결하는게 맞는지 검토가 필요 할 듯 싶습니다.

(부하가 걸리면 분해되는게 서보 보호차원에서 유리할 수 도있는지라..^^)

 

 

"본 제품은 동부로봇에서 후원하고 아이씨뱅큐 무상체험단 13기 활동의 일환으로 체험 제품을 제공받아 작성되었습니다."


본 글이 입문하시는 분들에게 조금이라도 도움이 되었길 바래봅니다.*^_^*

[참고자료]
[1] 동부로봇 서비스용 자료실

[2] 4자유도 2족 보행 로봇 매뉴얼 및 모션 파일

[3] 버섯돌이의 허큘렉스 다루기 - 준비물 편

[4] 버섯돌이의 허큘렉스 다루기 - DRS-0101 서보 모터편

End.

written by 버섯돌이(Dev4uNet)

이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 저작자표시-비영리 3.0 Unported 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.