프린팅 할 겸 기분 전환으로 학교에 일주일간 내려왔다. (+비대면 수업이라 본가에 있었다.)
도착하자마자 지난번 모델링한 상체 부품들을 바로 인쇄했다.
잘 나왔다.
앞,뒤판 서포트도 깔끔하게 잘 제거되었고 배터리 가방 부분 그릴도 예쁘게 잘 나왔다.
발바닥은 일단 내가 갖고 있는 프레임을 임시로 장착했다.
오리발 같다
일단 내가 원하는대로 잘 나왔고 조립도 잘 됐다.
하지만 배터리 가방은 일부러 얇게(1mm) 설계했는데 너무 얇아서 부러질 거 같다.
우선은 장착하고 나중에 발바닥 인쇄할때 두께만 키워서 다시 인쇄해야겠다.
이제 발바닥을 설계해보자
우선 다른 이족 보행 로봇의 발바닥을 찾아보았는데 다들 발바닥이 생각보다 그리 크지 않다.
특히 나는 발폭이 클줄 알았는데 대부분 짧고 오히려 발길이가 예상보다 조금 길었다.
발폭이 넓어야 한쪽 다리를 들고 반대쪽 다리로만 중심을 잡을 때 훨씬 안정적일거라 생각했는데 굳이 그 정도로 한 필요까지는 없나보다.
위의 사진과 기존에 쓰던 임시발판을 토대로 새로운 발판을 모델링해봤다.
기존 발판이 한발로 중심 잡는 것에는 전혀 문제가 없으면서 딱 발판끼리 간섭을 하지 않는 마지노선의 크기였기에 참고했다.
기존 발판 기준 다리 안쪽으로는 구멍 2칸, 뒤쪽으로 구멍 4칸을 넘어가지 않게 크기를 잡으면 중심 잡기는 몰라도 최소한 발판끼리 부딪히거나 발판이 너무 커 발을 옮기기 힘들어지는 상황은 막을 수 있을 것 같다.
우선 1차는 다리가 발판 중심과 일치할 때 좌우 구멍 2칸, 앞 구멍 3칸, 뒤 구멍 2칸 크기(80X110)으로 만들었다.
그런데 만들다가 앞에서 까먹은 부분이 생각났다. 발바닥 재질 뭘로 해야하지...
원래는 PVC나 알루미늄판으로 주문제작 할려고 했는데 수정하기도 곤란하고 주문하기도 귀찮을 거 같다.
또 생각해보니 PLA재질인 3d프린터 출력물도 두껍게+높은 infill값 으로 뽑으면 안휘어지고 튼튼하게 나올 거 같아서 일단 3d프린팅으로 인쇄하기로 했다.
그래도 그냥 뽑기는 불안해서 몇가지 나름의 조사를 해봤다.
1. infill pattern 중 가장 적합한 것은 무엇인가?
>>
3D Printing Settings Impacting Part Strength
Industrial 3D Printing
markforged.com
구글에 most strongest infill pattern을 치니까 바로 나왔다. 삼각형이 가장 강력한(?) 도형이기 때문에 triangle 패턴이 가장 튼튼하다고 한다. CURA에서 infill pattern을 triangle로 설정해주자.
2. infill density는 그냥 높게(100%)로 하면 튼튼할까?
>>
https://www.3d-pros.com/choosing-infill-for-3d-printed-parts
Choosing Infill Percentage For 3D Printed Parts — 3DPros
Learn how to choose the best infill percentage for your 3D prints, including factors such as part strength, print time, and cost. Includes visual examples of different infill levels.
www.3d-pros.com
다음 사이트에 따르면 Heavy-use part에 40~100%의 density를 쓰면 된다고 한다. 하지만
"However, increasing infill percentage beyond 60% has diminishing returns on strength."
즉 강도를 가장 크게 버틸 수 있는 maximum density는 60%다.
물론 60%라는 수치가 어떻게 나왔고 다른 논문과의 비교, 두께에 따라 density가 더 감소하거나 늘어날 여지가 있지만 극한의 재료의 효율을 신경쓰거나 엄청 강한 무게를 지탱할 것은 아니기에 이 정도에서 조사를 끝내고 바로 인쇄했다.
생각보다 많이 단단하고 안 휘어져서 놀랐다. 충분히 튼튼할거 같다는 확신은 있었지만 엄격하게 조사하고 직접 계산한 것은 아니여서 약간 걱정하고 있었는데 그 걱정을 그냥 쓸모없는 거로 만들 정도로 튼튼했다.
다만
치수를 잘못 측정해서 발목 프레임과 조립이 안됐다........
혹시 몰라 힘을 많이 받는 좌우의 굽힘을 막기 위해 넣은 가로줄이 프레임에 걸렸다.
출력물이 생각보다 튼튼해서 발판 두께를 5mm에서 4mm로 줄이고 가로줄도 하나 없앴다.
이번엔 이상하게 볼트머리가 들어갈 counterbore도 치수를 잘못 잡았다.
미묘하게 작아서 안들어간다.
볼트머리보다 0.3Φ 크게 했는데 택도 없나보다.. 이 치수도 그냥 넉넉하게 1Φ로 수정했다.
겨우 좋은 출력물이 나왔다.
이제 전부 조립하는 일만 남았다.
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정확한 정보 전달보단 공부 겸 기록에 초점을 둔 글입니다.
틀린 내용이 있을 수 있습니다.
틀린 내용이나 다른 문제가 있으면 댓글에 남겨주시면 감사하겠습니다. : )
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