Rollicking Ruby Robots Rule the World

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Rollicking)Ruby) Robot)Rules)the) World) Chang)Sau)Sheong) Xu)Shipeng) June)2015)

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About)Sau)Sheong)

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About)Shipeng)

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No content

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eBay)to)the)rescue)

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torobot)

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LynxmoCon)Pheonix)

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Compare) ~US$173.00* US$793.00* Body)+)servos)(no)electronics))

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No content

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TowerPro)MG)995)metal)gear)servo) US$6.00)x)18)

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MG995 High Speed Metal Gear Dual Ball Bearing Servo The unit comes complete with 30cm wire and 3 pin 'S' type female header connector that fits most receivers, including Futaba, JR, GWS, Cirrus, Blue Bird, Blue Arrow, Corona, Berg, Spektrum and Hitec. This high-speed standard servo can rotate approximately 120 degrees (60 in each direction). You can use any servo code, hardware or library to control these servos, so it's great for beginners who want to make stuff move without building a motor controller with feedback & gear box, especially since it will fit in small places. The MG995 Metal Gear Servo also OperaCng)temperature)range:)U20)to)60)deg)C) Stall)torque:)11)kgcm) Current)drain:)450mA)(no)load),)1)–)2A)(normal)load)) )

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32Uchannel)servo)controller) US$28.00) Power)for) servo) controller) Power)for) servos) TX)and)RX) Output) to)servos)

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USB)powerpack)(5V,)~800mAh))) to)power)the)servo)controller) freebie)

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4)x)AA)alkaline)ba^eries)) to)power)the)servos) ~US$2.00)

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4)x)1.5v)=)6v) 1500mAh)

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3)x)1500mAh)=)4500mAh)

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No content

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3)degrees)of) freedom)(DOF))=)3) servos)per)leg)

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Insect)leg)segment)

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Coxa)(and)femur))

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Femur)

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Tibia)

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Assembling)the)legs) Cbia) coxa) femur)

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Servo)connector)

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Leg)+)servo)controller)

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Raspberry)Pi)v2) US$35.00)

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Raspberry)PI)GPIO)

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Edimax)ewU7811un)USB)WiFi)adapter) US$9.00)

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Rpi)+)leg)+)servo)controller)

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Pueng)things)together)

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Almost)there!)

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Fully)assembled)hexapod)v1)

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A)bot)is)born) h^ps://youtu.be/Xabg9inUGb8) )

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Baby)steps) h^ps://youtu.be/eADasWsgM5s) )

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Not)enough) power!)

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450mA)when)no)load) )1)–)2A)under)normal)load) 12)servos)x)1.5A)=)18)A) 6)servos)x)0.45A)=)2.7)A) Total)=)~21A)

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450mA)when)no)load) )1)–)2A)under)normal)load) Power)required)=)6V)x)21A)) )))))))))))))))))))))))=)126W)

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Power)in)4)x)AA)ba^ery)pack) Current) Voltage)

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3.83A)x)1.83V)=)~7W) ✗) Power)in)3)packs)) =)3)x)7W) =)21W)

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No content

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3Ucell)LiPo)7.4V)1600mAh)ba^ery)

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1600mAh)x)20C)=)32A) Power)=)32A)x)7.4v) =)~237W)✔)

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No content

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Some))fancy)soldering)

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No content

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No content

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11.1v)>)7.2v)max) operaCng)range)) (of)servo))

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8)servos)burnt)to) crisp)

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No content

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Voltage)regulator)and)switch) More) fancy) soldering)

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Raspberry)Pi)v2)

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No content

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JYUMCU)Bluetooth)Adapter)

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Bluetooth)serial)communicaCons)to) servo)controller)

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No content

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Hexapod)v2)marching)to)success!) h^ps://youtu.be/7fVUS1tMKM8) )

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Hexapod)v3)tweaking)

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Padded)feet)

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Building)a)case)

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v3)at)rest)

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v3)stretching)its)legs)

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v3)ready)to)go!)

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Hello)world!) h^ps://youtu.be/xJRx2cjrmSY) )

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No content

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Controlling)the)hexapod) Bluetooth)serial) port)commands)

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#1P1500T100\r\n) Servo)channel) RotaCon)(500)–)2500)) Speed)(100)–)9999)) Controlling)1)servo)

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#1P1500#2P800#3P1950T100\r\n) Controlling)1)leg)(3)servos)) Servo)1) Servo)3) Servo)2)

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Bots) A)simple)library)for) controlling)robots)) h^ps://github.com/sausheong/bots)

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Models)the)servo) class Servo def initialize(n) @number = n end def rotate(deg) points = (2000 * deg.to_f/180) + 500 "##{@number}P#{points.to_i}" end end

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Models)a)3DOF)leg) class Leg3DOF def initialize(side, coxa, femur, tibia) @side = side @coxa = Servo.new coxa @femur = Servo.new femur @tibia = Servo.new tibia end # rotate the servos accordingly def actuate(c, f, t) c, f, t = *convert(c, f, t) return @coxa.rotate(c) + @femur.rotate(f) + @tibia.rotate(t) end

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Models)a)3DOF)leg) # if the leg is on the left side of body, flip def convert(c, f, t) if @side == :right return [c, f, t] elsif @side == :left return [c, f, t].map {|deg| 180 - deg} end end end

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No content

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hexapodUsim) A))physics)simulator)for) hexapods) h^ps://github.com/billhsu/hexapodUsim)

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How)to)build)hexapodUsim) #1P1500#2P800T100\r\n) Servo) controller) commands) TCP)port))5555) Update)

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Hexapod)class) class HexapodRig { btDynamicsWorld* world; btCollisionShape* shapes[BODYPART_COUNT]; btRigidBody* bodies[BODYPART_COUNT]; btTypedConstraint* joints[JOINT_COUNT]; }

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Create)the)shapes) // Body shapes[0] = new btBoxShape(btVector3(0.4,0.1,0.6)); for (int i=0; i

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Create)the)rigid)bodies) btVector3 vBoneOrigin; // rigid body position vBoneOrigin = btVector3(-0.5 - fLegLength / 2, fHeight, (i-1)*0.6); transform.setIdentity(); transform.setOrigin(vBoneOrigin); // rotation transform.setRotation(btQuaternion(btVector3(0,0,1), M_PI_2)); bodies[1+3*i] = localCreateRigidBody( btScalar(0.01), // mass offset*transform, // transform matrix shapes[1+3*i]); // bind a shape

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Add)constraints) Image)from)h^p://www.societyofrobots.com/roboporum/index.php?topic=10469.0)

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Hinge)constraint) Image)from)h^p://ode.org/odeUlatestUuserguide.html)

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Add)hinge)constraints) localA = btTransform(vQ, vBoneOrigin); localB = bodies[3+3*i]->getWorldTransform().inverse() * bodies[0]->getWorldTransform() * localA; hingeC = new btHingeConstraint(*bodies[0], *bodies[3+3*i], localA, localB); joints[2+3*i] = hingeC; hingeC->enableMotor(true); hingeC->setLimit(-M_PI_6,M_PI_6); hingeC->setMaxMotorImpulse(1000); world->addConstraint(joints[2+3*i], true);

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All)together)now)

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Ant)walking)with)tripod)gait) h^ps://youtu.be/ysCow9Wc4cs) )

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6Ulegged)tripod)gait)

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) h^ps://github.com/sausheong/bots/blob/master/hex.rb)

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Simulator)demo) h^ps://youtu.be/nNom1KyaSGU) )

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We’ve)only) just)begun)

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Not)giving)up)

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Be^er)servos) HS-645MG* HS-485HB*

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Sensors)

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Bipeds)

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Strider)) the)Cardboard) Quadraped)

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No content

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CardBob) the)Biped)Robot)

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Recycled)cardboard)

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Legs)structure)

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Foot)servo)

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Foot)and)thigh)servos)

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Legs)

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Legs)a^ached)to)the)body)

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Lower)body)

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CardBob)the)Biped)Robot)

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CardBob)ﬁrst)steps!) h^ps://youtu.be/9f3bm3mFsYA) )

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Other)Ruby)robot)libraries) •  Argus)U)h^ps://github.com/jimweirich/argus) •  Artoo)U)h^p://artoo.io/)

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Thank)you!) [email protected]) [email protected])) @sausheong) @1991bill)