Wird zuerst betroffen sein allgemeine Probleme, gemäß technische Eigenschaften Ergebnisse, Details und am Ende den Montageprozess selbst.

Im Großen und Ganzen

Die Erstellung dieses Geräts als Ganzes sollte keine Schwierigkeiten bereiten. Qualitativ müssen nur die Möglichkeiten mechanischer Bewegungen überdacht werden, die aus physikalischer Sicht ziemlich schwierig zu realisieren sein werden, damit der Manipulatorarm seine Aufgaben erfüllen kann.

Technische Eigenschaften des Ergebnisses

Es wird eine Probe mit den Parametern Länge/Höhe/Breite von jeweils 228/380/160 Millimeter betrachtet. Das Gewicht eines Do-it-yourself-Manipulatorarms beträgt ungefähr 1 kg. Zur Steuerung verdrahtet Fernbedienung. Geschätzte Montagezeit mit Erfahrung - ca. 6-8 Stunden. Wenn es nicht vorhanden ist, kann es Tage, Wochen und mit Duldung von Monaten dauern, bis der Manipulatorarm zusammengebaut ist. Mit eigenen Händen und allein lohnt es sich in solchen Fällen außer für das eigene Interesse. Kollektormotoren werden verwendet, um die Komponenten zu bewegen. Mit genügend Aufwand können Sie ein Gerät herstellen, das sich um 360 Grad dreht. Um die Arbeit zu erleichtern, müssen Sie zusätzlich zu Standardwerkzeugen wie Lötkolben und Lötzinn Folgendes auf Lager haben:

1. Spitzzange.
2. Seitenschneider.
3. Kreuzschraubendreher.
4. 4 D-Batterien.

Fernbedienung Fernbedienung kann mit Tasten und einem Mikrocontroller implementiert werden. Wenn Sie eine drahtlose Fernsteuerung vornehmen möchten, benötigen Sie ein Aktionssteuerelement im Manipulatorarm. Als Ergänzungen werden nur Geräte (Kondensatoren, Widerstände, Transistoren) benötigt, die es ermöglichen, den Stromkreis zu stabilisieren und zum richtigen Zeitpunkt einen Strom der erforderlichen Größe durch ihn zu übertragen.

Kleine Teile

Um die Drehzahl zu regulieren, können Sie die Übergangsräder verwenden. Sie machen die Bewegung des Manipulatorarms glatt.

Sie müssen auch sicherstellen, dass die Drähte die Bewegung nicht erschweren. Es wäre optimal, sie innerhalb der Struktur zu verlegen. Sie können alles von außen erledigen, dieser Ansatz spart Zeit, kann aber möglicherweise zu Schwierigkeiten beim Bewegen einzelner Knoten oder des gesamten Geräts führen. Und jetzt: Wie baut man einen Manipulator?

Versammlung allgemein

Nun gehen wir direkt zur Erstellung des Manipulatorarms über. Wir beginnen bei der Gründung. Es ist darauf zu achten, dass das Gerät in alle Richtungen gedreht werden kann. gute Entscheidung es wird auf einer Plattenplattform platziert, die von einem einzigen Motor angetrieben wird. Damit er sich in beide Richtungen drehen kann, gibt es zwei Möglichkeiten:

1. Einbau von zwei Motoren. Jeder von ihnen ist dafür verantwortlich, in eine bestimmte Richtung zu drehen. Wenn der eine arbeitet, ruht der andere.
2. Installieren eines Motors mit einer Schaltung, die ihn in beide Richtungen drehen lässt.

Welche der vorgeschlagenen Optionen Sie wählen, hängt allein von Ihnen ab. Als nächstes kommt die Hauptstruktur. Für den Arbeitskomfort werden zwei "Gelenke" benötigt. An der Plattform befestigt, muss sie in verschiedene Richtungen kippen können, was mit Hilfe von Motoren gelöst wird, die sich an ihrer Basis befinden. Ein weiteres oder ein Paar sollte an der Biegung des Ellbogens platziert werden, damit das Greiferteil entlang der horizontalen und vertikalen Linien des Koordinatensystems bewegt werden kann. Wenn Sie außerdem maximale Möglichkeiten nutzen möchten, können Sie einen weiteren Motor am Handgelenk installieren. Außerdem das Nötigste, ohne das der Manipulatorarm nicht mehr wegzudenken ist. Mit Ihren eigenen Händen müssen Sie das Aufnahmegerät selbst herstellen. Hier gibt es viele Umsetzungsmöglichkeiten. Auf die beiden beliebtesten können Sie einen Tipp geben:

1. Es werden nur zwei Finger verwendet, die das Erfassungsobjekt gleichzeitig zusammendrücken und lösen. Es ist die einfachste Implementierung, die jedoch in der Regel nicht mit einer nennenswerten Nutzlast aufwarten kann.
2. Ein Prototyp einer menschlichen Hand wird erstellt. Hier kann eine Engine für alle Finger verwendet werden, mit deren Hilfe das Biegen / Entbiegen durchgeführt wird. Sie können das Design jedoch komplizierter gestalten. So können Sie an jeden Finger eine Engine anschließen und diese separat steuern.

Als nächstes bleibt eine Fernbedienung zu machen, mit deren Hilfe einzelne Motoren und das Tempo ihrer Arbeit beeinflusst werden. Und Sie können anfangen, mit einem Do-it-yourself-Roboterarm zu experimentieren.

Mögliche schematische Darstellungen des Ergebnisses

Der Do-it-yourself-Manipulatorarm bietet viele Möglichkeiten für kreative Erfindungen. Daher werden Ihnen mehrere Implementierungen zur Verfügung gestellt, die als Grundlage für die Erstellung Ihres eigenen Geräts für diesen Zweck dienen können.

Jedes vorgestellte Schema des Manipulators kann verbessert werden.

Fazit

Das Wichtige in der Robotik ist, dass der funktionalen Verbesserung praktisch keine Grenzen gesetzt sind. Wenn Sie also ein echtes Kunstwerk schaffen möchten, ist das nicht schwierig. Apropos Möglichkeiten zur zusätzlichen Verbesserung, es sollte der Kranmanipulator beachtet werden. Es wird nicht schwierig sein, ein solches Gerät mit Ihren eigenen Händen herzustellen, und gleichzeitig können Sie Kinder an kreative Arbeit, Wissenschaft und Design gewöhnen. Und dies wiederum kann sich positiv auf ihr weiteres Leben auswirken. Wird es schwierig sein, einen Kranmanipulator mit eigenen Händen herzustellen? Das ist nicht so problematisch, wie es auf den ersten Blick erscheinen mag. Lohnt es sich, auf zusätzliche kleine Details wie ein Kabel und Räder zu achten, auf denen es sich dreht?

Einer der Haupttreiber der Automatisierung moderne Produktion sind industrielle Robotermanipulatoren. Ihre Entwicklung und Implementierung ermöglichte es Unternehmen, ein neues wissenschaftliches und technisches Niveau der Aufgabenerfüllung zu erreichen, die Verantwortlichkeiten zwischen Ausrüstung und Menschen neu zu verteilen und die Produktivität zu steigern. Wir werden in dem Artikel über die Arten von Roboterassistenten, ihre Funktionalität und Preise sprechen.

Assistent Nr. 1 - Roboterarm

Die Industrie ist die Grundlage der meisten Volkswirtschaften der Welt. Die Einnahmen nicht nur der Einzelproduktion, sondern auch des Staatshaushalts hängen von der Qualität der angebotenen Waren, Mengen und Preisen ab.

Angesichts der aktiven Einführung automatisierter Linien und der weiten Verbreitung intelligente Technologie steigende Anforderungen an die gelieferten Produkte. Heutzutage ist es praktisch unmöglich, ohne den Einsatz automatisierter Linien oder industrieller Roboterarme zu konkurrieren.

Wie ein Industrieroboter funktioniert

Der Roboterarm sieht aus wie eine riesige automatisierte „Hand“, die von einem elektrischen Steuersystem gesteuert wird. Bei der Konstruktion der Geräte gibt es keine Pneumatik oder Hydraulik, alles ist auf Elektromechanik aufgebaut. Dies ermöglichte es, die Kosten von Robotern zu senken und ihre Lebensdauer zu erhöhen.

Industrieroboter können 4-achsig (zum Stapeln und Verpacken verwendet) und 6-achsig (für andere Arten von Arbeiten) sein. Darüber hinaus unterscheiden sich Roboter auch je nach Freiheitsgrad: von 2 bis 6. Je höher dieser ist, desto genauer bildet der Manipulator die Bewegung der menschlichen Hand nach: Drehung, Bewegung, Komprimieren / Lösen, Kippen und so weiter.
Das Funktionsprinzip des Geräts hängt von seiner Software und Ausrüstung ab, und wenn zu Beginn seiner Entwicklung das Hauptziel darin bestand, Arbeiter von schwerer und gefährlicher Arbeit zu befreien, hat sich das Spektrum der ausgeführten Aufgaben heute erheblich erweitert.

Der Einsatz von Roboterassistenten ermöglicht es Ihnen, mehrere Aufgaben gleichzeitig zu bewältigen:

• Reduzierung des Arbeitsraums und Entlassung von Spezialisten (ihre Erfahrungen und Kenntnisse können in einem anderen Bereich verwendet werden);
• Erhöhung der Produktionsmengen;
• Verbesserung der Produktqualität;
• Aufgrund der Kontinuität des Prozesses wird der Produktionszyklus verkürzt.

In Japan, China, den USA und Deutschland beschäftigen die Unternehmen ein Minimum an Mitarbeitern, deren Aufgabe es nur ist, den Betrieb von Manipulatoren und die Qualität der hergestellten Produkte zu kontrollieren. Es ist erwähnenswert, dass Industrieroboter-Manipulator ist nicht nur ein Funktionsassistent im Maschinenbau oder beim Schweißen. Automatisierte Geräte werden in vorgestellt eine Vielzahl und werden in der Metallurgie, Licht und verwendet Nahrungsmittelindustrie. Abhängig von den Anforderungen des Unternehmens können Sie einen passenden Manipulator auswählen funktionale Aufgaben und Haushalt.

Arten von industriellen Roboterarmen

Bis heute gibt es etwa 30 Arten von Roboterhänden: von universellen Modellen bis hin zu hochspezialisierten Assistenten. Abhängig von den ausgeführten Funktionen können die Mechanismen der Manipulatoren unterschiedlich sein: Beispielsweise können diese sein Schweißarbeiten, Schneiden, Bohren, Biegen, Sortieren, Stapeln und Verpacken von Waren.

Im Gegensatz zum bestehenden Klischee über die hohen Kosten von Roboterausrüstung wird jeder, selbst ein kleines Unternehmen, in der Lage sein, einen solchen Mechanismus zu kaufen. Kleine universelle Robotermanipulatoren mit einer kleinen Nutzlast (bis zu 5 kg) von ABB und FANUC kosten zwischen 2 und 4 Tausend Dollar.
Trotz der Kompaktheit der Geräte können sie die Geschwindigkeit und Qualität der Verarbeitung von Produkten steigern. Für jeden Roboter wird eine einzigartige Software geschrieben, die den Betrieb der Einheit genau koordiniert.

Hochspezialisierte Modelle

Schweißroboter haben ihren größten Einsatz im Maschinenbau gefunden. Dadurch, dass die Geräte nicht nur ebene Teile schweißen, sondern auch Schrägschweißarbeiten effektiv ausführen können, werden ganze automatisierte Linien an schwer zugänglichen Stellen installiert.

Das Fördersystem wird gestartet, wo jeder Roboter z bestimmte Zeit erledigt seinen Teil der Arbeit, und dann beginnt die Linie, sich zur nächsten Stufe zu bewegen. Es ist ziemlich schwierig, ein solches System mit Menschen zu organisieren: Keiner der Arbeiter sollte auch nur eine Sekunde fehlen, sonst geht der gesamte Produktionsprozess verloren oder es entsteht eine Ehe.

Schweißer
Die gängigsten Optionen sind Schweißroboter. Ihre Produktivität und Genauigkeit ist 8-mal höher als die eines Menschen. Solche Modelle können verschiedene Schweißarten ausführen: Lichtbogen oder Punktschweißen (je nach Software).

Industrielle Roboterarme von Kuka gelten als führend auf diesem Gebiet. Die Kosten liegen zwischen 5 und 300.000 Dollar (abhängig von der Tragfähigkeit und den Funktionen).

Sammler, Umzugsunternehmen und Verpacker
schwer und schädlich für menschlicher Körper Arbeit war der Grund für das Aufkommen automatisierter Assistenten in dieser Branche. Packroboter bereiten die Ware in wenigen Minuten für den Versand vor. Die Kosten für solche Roboter betragen bis zu 4.000 Dollar.

Die Hersteller ABB, KUKA und Epson bieten Hebebühnen für schwere Lasten über 1 Tonne und den Transport vom Lager zur Ladestelle an.

Hersteller von Manipulatoren für Industrieroboter

Die unangefochtenen Marktführer in dieser Branche sind Japan und Deutschland. Sie machen mehr als 50 % aller Robotergeräte aus. Der Wettbewerb mit den Giganten ist jedoch nicht einfach, und in den GUS-Staaten entstehen nach und nach eigene Hersteller und Start-ups.

KNN-Systeme. Das ukrainische Unternehmen ist Partner der deutschen Kuka und entwickelt Projekte zur Robotisierung von Schweiß-, Fräs-, Plasmaschneiden und Palettieren. Dank ihrer Software lässt sich ein Industrieroboter entsprechend umkonfigurieren die neue art Aufgaben an nur einem Tag.

Rozum Robotics (Weißrussland). Die Spezialisten des Unternehmens haben sich entwickelt industrieller Roboterarm PULSE, gekennzeichnet durch seine Leichtigkeit und Benutzerfreundlichkeit. Das Gerät eignet sich zum Montieren, Verpacken, Kleben und Umordnen von Teilen. Der Preis des Roboters beträgt rund 500 US-Dollar.

"ARKODIM-Pro" (Russland). Es befasst sich mit der Herstellung von linearen Robotermanipulatoren (die sich entlang linearer Achsen bewegen) für das Kunststoffspritzgießen. Darüber hinaus können ARKODIM-Roboter als Teil eines Fördersystems arbeiten und die Funktionen eines Schweißers oder Packers übernehmen.

Dieses Projekt ist eine mehrstufige modulare Aufgabe. Die erste Phase des Projekts ist die Montage des Roboterarmmoduls, das als Teilesatz geliefert wird. Die zweite Stufe der Aufgabe besteht darin, die IBM PC-Schnittstelle ebenfalls aus einem Satz von Teilen zusammenzubauen. Schließlich ist die dritte Phase der Aufgabe die Erstellung des Sprachsteuerungsmoduls.

Der Roboterarm kann mit der im Kit enthaltenen Handsteuerung manuell bedient werden. Der Roboterarm kann auch entweder über eine vorkonfektionierte IBM-PC-Schnittstelle oder über ein Sprachsteuerungsmodul gesteuert werden. Mit dem IBM PC Interface Kit können Sie die Aktionen des Roboters über einen IBM PC-Arbeitscomputer steuern und programmieren. Mit dem Sprachsteuerungsgerät können Sie den Arm des Roboters mit Sprachbefehlen steuern.

Alle diese Module zusammen bilden ein funktionales Gerät, mit dem Sie Experimente durchführen und automatisierte Handlungsabläufe programmieren oder sogar einen vollständig „verkabelten“ Manipulatorarm „animieren“ können.

Die PC-Schnittstelle ermöglicht es Ihnen persönlicher Computer Programmieren Sie den Manipulatorarm für eine Kette automatisierter Aktionen oder "beleben" Sie ihn. Es gibt auch eine Option, bei der Sie die Hand interaktiv steuern können, indem Sie entweder die Handsteuerung oder ein Windows 95/98-Programm verwenden. Die „Animation“ der Hand ist der „Unterhaltungs“-Teil der Kette programmierter automatisierter Aktionen. Wenn Sie zum Beispiel eine Baby-Handpuppe auf einen Manipulatorarm setzen und das Gerät programmieren, um eine kleine Show zu veranstalten, programmieren Sie die elektronische Puppe so, dass sie zum Leben erweckt wird. Die Programmierung automatisierter Aktionen findet breite Anwendung in der Industrie und der Unterhaltungsindustrie.

Der am weitesten verbreitete Roboter in der Industrie ist der Roboterarm. Der Roboterarm ist ein äußerst flexibles Werkzeug, schon allein deshalb, weil das Endsegment des Armmanipulators das geeignete Werkzeug sein kann, das für eine bestimmte Aufgabe oder Produktion erforderlich ist. Beispielsweise kann dazu ein Gelenkschweißarm verwendet werden Punktschweißen, die Sprühdüse kann zum Lackieren verschiedener Teile und Baugruppen verwendet werden, und der Greifer kann zum Spannen und Halten von Gegenständen verwendet werden, um nur einige zu nennen.

Wie wir also sehen können, führt der Roboterarm viele nützliche Funktionen aus und kann als solche dienen perfektes Werkzeug zum Studieren verschiedene Prozesse. Einen Roboterarm von Grund auf neu zu bauen, ist jedoch eine Herausforderung. Es ist viel einfacher, eine Hand aus den Details des fertigen Sets zusammenzubauen. OWI verkauft genug gute Sätze Manipulatorarme sind bei vielen Händlern erhältlich elektronische Geräte(siehe Teileliste am Ende dieses Kapitels). Über die Schnittstelle können Sie den zusammengebauten Manipulatorarm mit dem Druckeranschluss eines funktionierenden Computers verbinden. Als Arbeitscomputer können Sie einen Computer der IBM PC-Serie oder einen kompatiblen Computer verwenden, der DOS oder Windows 95/98 unterstützt.

Sobald der Roboterarm an den Druckeranschluss des Computers angeschlossen ist, kann er interaktiv oder programmgesteuert vom Computer aus gesteuert werden. Die Handsteuerung im interaktiven Modus ist sehr einfach. Klicken Sie dazu einfach auf eine der Funktionstasten, um dem Roboter einen Befehl zu senden, eine bestimmte Bewegung auszuführen. Ein zweites Drücken der Taste beendet den Befehl.

Das Programmieren einer Kette automatisierter Aktionen ist ebenfalls nicht schwierig. Klicken Sie zuerst auf die Schaltfläche Programm, um in den Programmiermodus zu gelangen. In diesem Mod funktioniert die Hand genau wie oben beschrieben, aber zusätzlich sind jede Funktion und der Zeitpunkt ihrer Aktion in der Skriptdatei festgelegt. Eine Skriptdatei kann bis zu 99 verschiedene Funktionen enthalten, einschließlich Pausen. Die Skriptdatei selbst kann 99 Mal wiedergegeben werden. Durch das Aufzeichnen verschiedener Skriptdateien können Sie mit einer computergesteuerten Abfolge automatisierter Aktionen experimentieren und die Hand "wiederbeleben". Im Folgenden wird die Arbeit mit dem Programm unter Windows 95/98 näher beschrieben. Das Windows-Programm ist im Roboterarm-Interface-Kit enthalten oder kann kostenlos aus dem Internet heruntergeladen werden http://www.imagesco.com.

Zusätzlich zu Windows-Programm Hand kann mit BASIC oder QBASIC gesteuert werden. Das DOS-Level-Programm ist auf den Disketten enthalten, die dem Interface-Kit beiliegen. Das DOS-Programm erlaubt jedoch nur die interaktive Steuerung über die Tastatur (siehe Ausdruck des BASIC-Programms auf einer der Disketten). Das Programm auf DOS-Ebene erlaubt Ihnen nicht, Skriptdateien zu erstellen. Wenn Sie jedoch über BASIC-Programmiererfahrung verfügen, kann der Bewegungsablauf des Manipulatorarms genauso programmiert werden wie die im Windows-Programm verwendete Skriptdatei. Der Bewegungsablauf kann, wie bei vielen „belebten“ Robotern, wiederholt werden.

Roboterarm

Der Manipulatorarm (siehe Abb. 15.1) hat drei Bewegungsfreiheitsgrade. Das Ellbogengelenk kann sich in einem Bogen von etwa 135° vertikal auf und ab bewegen. Das Schultergelenk bewegt den Griff in einem Bogen von etwa 120° hin und her. Der Arm kann auf der Basis im oder gegen den Uhrzeigersinn um einen Winkel von ca. 350° gedreht werden. Der Greifarm des Roboterarms kann Objekte mit einem Durchmesser von bis zu 5 cm aufnehmen und halten und sich am Handgelenk um etwa 340° drehen.

Reis. 15.1. Kinematisches Schema der Bewegungen und Drehungen des Roboterarms

Der OWI Robotic Arm Trainer verwendete fünf Miniatur-Gleichstrommotoren, um den Arm anzutreiben. Motoren bieten Handsteuerung mit Drähten. Diese "kabelgebundene" Steuerung bedeutet, dass jede Funktion der Roboterbewegung (d. h. der Betrieb des entsprechenden Motors) durch separate Kabel (Anlegen von Spannung) gesteuert wird. Jeder der fünf Gleichstrommotoren steuert seine eigene Armbewegung. Mit der kabelgebundenen Steuerung können Sie eine Handsteuereinheit herstellen, die direkt auf elektrische Signale reagiert. Dies vereinfacht das Layout der Roboterarmschnittstelle, die mit dem Druckerport verbunden ist.

Der Arm ist aus leichtem Kunststoff. Auch die meisten Teile, die die Hauptlast tragen, sind aus Kunststoff. Die in der Armkonstruktion verwendeten Gleichstrommotoren sind Miniaturmotoren mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment. Zur Erhöhung des Drehmoments ist jeder Motor mit einem Getriebe verbunden. Die Motoren zusammen mit den Getrieben sind innerhalb der Struktur des Manipulatorarms installiert. Obwohl das Getriebe das Drehmoment erhöht, kann der Roboterarm nicht genug schwere Gegenstände heben oder tragen. Das empfohlene maximal zulässige Hebegewicht beträgt 130 g.

Der Roboterarmbausatz und seine Komponenten sind in den Abbildungen 15.2 und 15.3 dargestellt.

Reis. 15.2. Roboterarm-Kit

Reis. 15.3. Getriebe vor dem Zusammenbau

Prinzip der Motorsteuerung

Um zu verstehen, wie die Steuerung per Kabel funktioniert, schauen wir uns an, wie ein digitales Signal den Betrieb eines einzelnen Gleichstrommotors steuert. Zur Steuerung des Motors sind zwei komplementäre Transistoren erforderlich. Ein Transistor hat eine Leitfähigkeit vom PNP-Typ, der andere eine Leitfähigkeit vom NPN-Typ. Jeder Transistor wirkt wie ein elektronischer Schalter und steuert den Stromfluss durch den Gleichstrommotor. Die Richtungen des von jedem der Transistoren gesteuerten Stromflusses sind entgegengesetzt. Die Stromrichtung bestimmt die Drehrichtung des Motors, jeweils im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn. Auf Abb. Abbildung 15.4 zeigt eine Testschaltung, die Sie zusammenbauen können, bevor Sie eine Schnittstelle herstellen. Beachten Sie, dass der Motor ausgeschaltet ist, wenn beide Transistoren ausgeschaltet sind. Es sollte immer nur ein Transistor eingeschaltet sein. Wenn irgendwann versehentlich beide Transistoren einschalten, führt dies zu einem Kurzschluss. Jeder Motor wird von zwei Schnittstellentransistoren angetrieben, die auf ähnliche Weise arbeiten.

Reis. 15.4. Checker-Diagramm

PC-Schnittstellendesign

Das PC-Schnittstellendiagramm ist in Abb. 1 dargestellt. 15.5. Der Satz von PC-Schnittstellenteilen umfasst eine gedruckte Schaltungsplatine, deren Position auf der in Abb. 1 gezeigt ist. 15.6.

Reis. 15.5. Schaltplan PC-Schnittstelle

Reis. 15.6. Layout der PC-Schnittstellenteile

Zunächst müssen Sie die Seite der Leiterplatte bestimmen. Auf der Montageseite sind weiße Linien gezeichnet, um Widerstände, Transistoren, Dioden, ICs und einen DB25-Anschluss darzustellen. Alle Teile werden von der Montageseite in die Platine eingesetzt.

Allgemeiner Hinweis: Entfernen Sie nach dem Löten des Bauteils mit den Leiterbahnen der Leiterplatte zu lange Anschlussdrähte von der Druckseite. Es ist sehr praktisch, bei der Montage von Teilen eine bestimmte Reihenfolge einzuhalten. Montieren Sie zunächst die 100-kΩ-Widerstände (Farbringe: braun, schwarz, gelb, gold oder silber), die mit R1-R10 gekennzeichnet sind. Montieren Sie dann 5 Dioden D1-D5 und stellen Sie sicher, dass der schwarze Streifen auf den Dioden gegen den DB25-Anschluss gerichtet ist, wie durch die weißen Linien auf der Montageseite der Platine gezeigt. Montieren Sie dann die 15-kΩ-Widerstände (farbcodiert braun, grün, orange, gold oder silber) mit der Bezeichnung R11 und R13. Löten Sie an Position R12 eine rote LED auf die Platine. Die Anode der LED entspricht dem Loch für R12, gekennzeichnet mit einem + Zeichen. Montieren Sie dann die 14- und 20-poligen Buchsen unter den ICs U1 und U2. Montieren und löten Sie den DB25-Winkelstecker. Versuchen Sie nicht, die Steckerstifte mit zu viel Kraft in die Platine zu drücken, hier ist nur Präzision gefragt. Bewegen Sie den Stecker bei Bedarf vorsichtig hin und her und achten Sie darauf, die Stiftschenkel nicht zu verbiegen. Befestigen Sie den Schiebeschalter und den Spannungsregler Typ 7805. Schneiden Sie vier Drahtstücke auf die erforderliche Länge zu und löten Sie sie oben am Schalter an. Behalten Sie die Verdrahtungsanordnung wie in der Abbildung gezeigt bei. Setzen und verlöten Sie die Transistoren TIP 120 und TIP 125. Zum Schluss löten Sie die 8-polige Buchse und das 75-mm-Anschlusskabel. Die Basis wird so montiert, dass die längsten Anschlüsse nach oben schauen. Setzen Sie zwei ICs - 74LS373 und 74LS164 - in ihre jeweiligen Sockel ein. Stellen Sie sicher, dass die Schlüsselposition des IC auf seiner Abdeckung mit der Schlüsselposition übereinstimmt, die mit weißen Linien auf der Platine markiert ist. Sie haben vielleicht bemerkt, dass auf dem Brett noch Platz für zusätzliche Teile ist. Dieser Speicherort ist für den Netzwerkadapter. Auf Abb. 15.7 zeigt ein Foto der fertigen Schnittstelle von der Montageseite.

Reis. 15.7. PC-Schnittstelle montiert. Sicht von oben

Wie die Schnittstelle funktioniert

Der Manipulatorarm hat fünf Gleichstrommotoren. Dementsprechend benötigen wir 10 Ein-/Ausgangsbusse, um jeden Motor zu steuern, einschließlich der Drehrichtung. Der parallele (Drucker-)Port des IBM-PCs und kompatibler Maschinen enthält nur acht E/A-Busse. Um die Anzahl der Steuerbusse in der Roboterarmschnittstelle zu erhöhen, wird der IC 74LS164 verwendet, der ein Seriell-zu-Parallel-(SIPO)-Konverter ist. Durch die Verwendung von nur zwei parallelen Anschlussbussen D0 und D1, die den seriellen Code an den IC senden, können wir acht zusätzliche E/A-Busse erhalten. Wie bereits erwähnt, können acht E/A-Busse erstellt werden, aber diese Schnittstelle verwendet fünf davon.

Wenn ein serieller Code in den 74LS164 IC eingegeben wird, erscheint der entsprechende parallele Code am Ausgang des IC. Wenn die Ausgänge des 74LS164 direkt mit den Eingängen der Steuertransistoren verbunden wären, würden einzelne Funktionen des Manipulatorarms zeitgleich mit dem Senden des Seriencodes ein- und ausgeschaltet. Offensichtlich ist diese Situation nicht akzeptabel. Um dies zu vermeiden, wird ein zweiter IC 74LS373 in die Schnittstellenschaltung eingefügt - ein gesteuerter elektronischer Schlüssel mit acht Kanälen.

Der Achtkanal-Umschalter 74LS373 hat acht Eingangs- und acht Ausgangsbusse. Die an den Eingangsbussen anliegenden binären Informationen werden nur dann an die entsprechenden Ausgänge des IC übertragen, wenn das Freigabesignal an den IC angelegt wird. Nachdem das Aktivierungssignal ausgeschaltet ist, wird der aktuelle Zustand der Ausgangsbusse gespeichert (erinnert). In diesem Zustand haben die Signale am Eingang des IC keinen Einfluss auf den Zustand der Ausgangsbusse.

Nachdem das serielle Informationspaket an den 74LS164 gesendet wurde, sendet der D2-Pin des parallelen Ports ein Aktivierungssignal an den 74LS373. Damit können Sie Informationen bereits im Parallelcode vom Eingang des IC 74LS174 zu seinen Ausgangsbussen übertragen. Der Zustand der Ausgangsbusse wird jeweils durch die Transistoren des TIP 120 gesteuert, die wiederum die Funktionen des Manipulatorarms steuern. Der Vorgang wird mit jedem neuen Befehl wiederholt, der an den Manipulatorarm gegeben wird. Die Parallelport-Busse D3–D7 treiben die Transistoren des TIP 125 direkt an.

Verbinden der Schnittstelle mit dem Manipulatorarm

Der Roboterarm wird von einer 6-V-Stromversorgung versorgt, die aus vier D-Elementen besteht, die sich an der Basis der Struktur befinden. Die PC-Schnittstelle wird ebenfalls von dieser 6-V-Versorgung versorgt.Die Stromversorgung ist bipolar und liefert Spannungen von ±3 V. Die Stromversorgung der Schnittstelle erfolgt über einen achtpoligen Molex-Stecker, der an der Basis des Manipulators angebracht ist.

Verbinden Sie die Schnittstelle mit einem achtadrigen 75-mm-Molex-Kabel mit dem Manipulatorarm. Das Molex-Kabel wird an den Anschluss an der Basis des Manipulators angeschlossen (siehe Abbildung 15.8). Überprüfen Sie, ob der Stecker richtig und sicher eingesteckt ist. Um die Schnittstellenkarte mit dem Computer zu verbinden, wird ein 180 cm langes DB25-Kabel verwendet, das im Kit enthalten ist. Ein Ende des Kabels wird mit dem Druckeranschluss verbunden. Das andere Ende wird mit dem DB25-Anschluss auf der Schnittstellenkarte verbunden.

Reis. 15.8. Anschließen der PC-Schnittstelle an den Roboterarm

In den meisten Fällen wird normalerweise ein Drucker an den Druckeranschluss angeschlossen. Um das lästige Ein- und Ausstecken von Anschlüssen bei jeder Verwendung des Paddles zu vermeiden, ist es eine gute Idee, die Drucker-A/B-Bus-Ein/Aus-Schaltbox (DB25) zu erwerben. Verbinden Sie den Schnittstellenstecker des Manipulators mit Eingang A und den Drucker mit Eingang B. Sie können jetzt den Schalter verwenden, um den Computer entweder mit dem Drucker oder der Schnittstelle zu verbinden.

Installation des Programms unter Windows 95

Legen Sie eine 3,5-Zoll-Diskette mit der Bezeichnung „Disc 1“ in das Diskettenlaufwerk ein und führen Sie das Installationsprogramm (setup.exe) aus. Das Installationsprogramm erstellt ein Verzeichnis mit dem Namen „Images“ auf Ihrer Festplatte und kopiert die erforderlichen Dateien in dieses Verzeichnis Start Das Bilder-Symbol erscheint im Menü Um das Programm zu starten, klicken Sie auf das Bilder-Symbol im Startmenü.

Arbeiten mit dem Programm unter Windows 95

Verbinden Sie die Schnittstelle mit einem 180 cm langen Kabel DB 25 mit dem Druckeranschluss des Computers Verbinden Sie die Schnittstelle mit der Basis des Manipulatorarms. Lassen Sie die Schnittstelle bis zu einer bestimmten Zeit im ausgeschalteten Zustand. Wenn die Schnittstelle zu diesem Zeitpunkt eingeschaltet ist, können die im Druckeranschluss gespeicherten Informationen Bewegungen des Manipulatorarms verursachen.

Durch einen Doppelklick auf das Bilder-Icon im Startmenü starten Sie das Programm. Das Programmfenster ist in Abb. 1 dargestellt. 15.9. Wenn das Programm läuft, sollte die rote LED auf der Schnittstellenplatine blinken. Notiz: Das Interface muss nicht eingeschaltet sein, damit die LED zu blinken beginnt. Die Blinkgeschwindigkeit der LED wird durch die Geschwindigkeit des Prozessors Ihres Computers bestimmt. Das Flackern der LED kann sehr schwach sein; Um dies zu bemerken, müssen Sie möglicherweise das Licht im Raum herunterdrehen und Ihre Handflächen zusammenfalten, um die LED zu beobachten. Wenn die LED nicht blinkt, greift das Programm möglicherweise auf die falsche Portadresse (LPT-Port) zu. Um die Schnittstelle auf eine andere Anschlussadresse (LPT-Anschluss) umzuschalten, gehen Sie zum Feld „Druckeranschlussoptionen“ in der oberen rechten Ecke des Bildschirms. Wählen Sie eine andere Option. Die korrekte Einstellung der Portadresse lässt die LED blinken.

Reis. 15.9. Screenshot des PC-Schnittstellenprogramms unter Windows

Wenn die LED blinkt, klicken Sie auf das Puuse-Symbol und schalten Sie erst dann die Schnittstelle ein. Durch Klicken auf die entsprechende Funktionstaste wird die Antwortbewegung des Manipulatorarms ausgelöst. Ein erneuter Klick stoppt die Bewegung. Die Verwendung der Funktionstasten zur Steuerung der Hand wird aufgerufen interaktive Modesteuerung.

Erstellen einer Skriptdatei

Skriptdateien werden verwendet, um Bewegungen und automatisierte Handlungsabläufe des Manipulatorarms zu programmieren. Die Skriptdatei enthält eine Liste temporärer Befehle, die die Bewegungen des Manipulatorarms steuern. Das Erstellen einer Skriptdatei ist sehr einfach. Um eine Datei zu erstellen, klicken Sie auf den Programm-Softkey. Diese Operation ermöglicht es Ihnen, in die Art und Weise des "Programmierens" der Skriptdatei einzutreten. Durch Drücken der Funktionstasten steuern wir die Bewegungen der Hand, wie wir es bereits getan haben, aber die Befehlsinformationen werden in der gelben Skripttabelle in der unteren linken Ecke des Bildschirms aufgezeichnet. Die Schrittnummer, beginnend bei eins, wird in der linken Spalte angezeigt und für jeden neuen Befehl um eins erhöht. Die Art der Bewegung (Funktion) ist in der mittleren Spalte angegeben. Wenn die Funktionstaste erneut angeklickt wird, wird die Bewegung gestoppt und die dritte Spalte zeigt die Dauer der Bewegung von ihrem Anfang bis zu ihrem Ende. Die Ausführungszeit des Uhrwerks wird mit einer Genauigkeit von einer Viertelsekunde angezeigt. Auf die gleiche Weise fortfahrend, kann der Benutzer bis zu 99 Bewegungen in die Skriptdatei programmieren, einschließlich Zeitpausen. Anschließend kann die Skriptdatei gespeichert und später aus einem beliebigen Verzeichnis geladen werden. Die Ausführung von Skriptdateibefehlen kann bis zu 99 Mal wiederholt werden, wofür Sie die Anzahl der Wiederholungen im Fenster „Repeat“ eingeben und auf „Start“ klicken müssen. Um das Schreiben in die Skriptdatei abzuschließen, drücken Sie die Interaktiv-Taste. Dieser Befehl bringt den Computer zurück in den interaktiven Modus.

"Wiederbelebung" von Objekten

Skriptdateien können zur Computerautomatisierung von Aktionen oder zur "Animation" von Objekten verwendet werden. Bei der „Animation“ von Objekten ist das gesteuerte robotisch-mechanische „Skelett“ meist mit einer Außenhülle überzogen und selbst nicht sichtbar. Erinnern Sie sich an die am Anfang des Kapitels beschriebene Handpuppe? Die äußere Hülle kann die Form einer Person (teilweise oder vollständig), eines Außerirdischen, eines Tieres, einer Pflanze, eines Steins und irgendetwas anderem annehmen.

Anwendungsgrenzen

Wenn Sie erreichen wollen professionelles Niveau B. automatisierte Aktionen ausführen oder Objekte „animieren“, dann sollte, um die Marke zu pflegen, die Positionierungsgenauigkeit bei der Ausführung von Bewegungen zu jedem Zeitpunkt sozusagen 100% erreichen.

Möglicherweise stellen Sie jedoch fest, dass sich die Position des Manipulatorarms (Bewegungsmuster) von der ursprünglichen unterscheidet, wenn die in der Skriptdatei aufgezeichnete Abfolge von Aktionen wiederholt wird. Dies geschieht aus mehreren Gründen. Wenn sich die Batterien der Armstromversorgung entladen, führt die Verringerung der den Gleichstrommotoren zugeführten Leistung zu einer Verringerung des Drehmoments und der Drehzahl der Motoren. Somit unterscheiden sich die Bewegungslänge des Manipulators und die Höhe der angehobenen Last für denselben Zeitraum für leere und "frische" Batterien. Aber der Grund ist nicht nur dieser. Selbst bei einer stabilisierten Stromversorgung schwankt die Drehzahl der Motorwelle, da kein Motordrehzahlregler vorhanden ist. Für jede festgelegte Zeitdauer wird die Anzahl der Umdrehungen jedes Mal leicht unterschiedlich sein. Dies führt dazu, dass sich auch jedes Mal die Position des Manipulatorarms unterscheidet. Obendrein gibt es noch ein gewisses Spiel in den Zahnrädern des Getriebes, das ebenfalls nicht berücksichtigt wird. Unter dem Einfluss all dieser Faktoren, die wir hier ausführlich betrachtet haben, wird die Position des Manipulatorarms bei der Ausführung eines Zyklus von wiederholten Befehlen einer Skriptdatei jedes Mal leicht unterschiedlich sein.

Suche nach Ausgangsposition

Sie können den Betrieb des Geräts verbessern, indem Sie ihm eine Schaltung hinzufügen Rückmeldung, der die Position des Manipulatorarms verfolgt. Diese Informationen können in einen Computer eingegeben werden, um die absolute Position des Manipulators zu bestimmen. Mit einem solchen Positionsrückmeldungssystem ist es möglich, die Position des Manipulatorarms zu Beginn der Ausführung jeder in der Skriptdatei aufgezeichneten Befehlsfolge auf denselben Punkt einzustellen.

Dazu gibt es viele Möglichkeiten. Bei einem der Hauptverfahren wird keine Positionssteuerung an jedem Punkt bereitgestellt. Stattdessen wird ein Satz Endschalter verwendet, die der ursprünglichen "Start"-Position entsprechen. Endschalter bestimmen genau nur eine Position - wenn der Manipulator die „Start“-Position erreicht. Dazu müssen Sie die Reihenfolge der Endschalter (Taster) so einstellen, dass sie schließen, wenn der Manipulator in der einen oder anderen Richtung die Endposition erreicht. Beispielsweise kann ein Endschalter am Sockel des Manipulators installiert werden. Der Schalter sollte nur funktionieren, wenn der Arm seine Endposition erreicht, wenn er im Uhrzeigersinn gedreht wird. An den Schulter- und Ellbogengelenken müssen weitere Endschalter installiert werden. Sie sollten aktiviert werden, wenn das entsprechende Gelenk vollständig gestreckt ist. Ein weiterer Schalter ist an der Bürste installiert und wird aktiviert, wenn die Bürste ganz im Uhrzeigersinn gedreht wird. Der letzte Endschalter ist am Griff angebracht und schließt, wenn er vollständig geöffnet ist. Um den Manipulator zurückzusetzen, wird jede mögliche Bewegung des Manipulators in die Richtung ausgeführt, die zum Schließen des entsprechenden Endschalters erforderlich ist, bis dieser Schalter schließt. Nachdem die Anfangsposition für jede Bewegung erreicht ist, "kennt" der Computer genau die wahre Position des Manipulatorarms.

Nach Erreichen der Anfangsposition können wir das in der Skriptdatei geschriebene Programm neu starten, basierend auf der Annahme, dass sich der Positionierungsfehler während der Ausführung jedes Zyklus langsam genug ansammelt, dass er nicht zu zu großen Abweichungen der Position des Manipulators führt von der gewünschten. Nachdem die Skriptdatei ausgeführt wurde, wird der Zeiger in seine ursprüngliche Position gesetzt und der Zyklus der Skriptdatei wird wiederholt.

In manchen Sequenzen reicht es nicht aus, nur die Ausgangsposition zu kennen, zum Beispiel beim Anheben eines Eies ohne Gefahr, seine Schale zu zerquetschen. In solchen Fällen wird ein komplexeres und präziseres Positionsrückmeldungssystem benötigt. Die Signale der Sensoren können mit dem ADC verarbeitet werden. Aus den empfangenen Signalen können die Werte von Parametern wie Position, Druck, Geschwindigkeit und Drehmoment bestimmt werden. Zur Veranschaulichung kann folgendes einfaches Beispiel dienen. Stellen Sie sich vor, Sie haben einen kleinen linearen variablen Widerstand an den Erfassungsknoten angeschlossen. Der variable Widerstand ist so eingestellt, dass die Hin- und Herbewegung seines Schiebers dem Öffnen und Schließen des Griffs zugeordnet ist. Somit ändert sich je nach Öffnungsgrad des Griffs der Widerstandswert des variablen Widerstands. Nach der Kalibrierung können Sie durch Messen des aktuellen Widerstands des variablen Widerstands den Öffnungswinkel der Greiferklemmen genau einstellen.

Die Schaffung eines solchen Rückkopplungssystems führt zu einem weiteren Grad an Komplexität in das Gerät und führt dementsprechend zu einem Anstieg des Preises. Daher mehr einfache Variante ist die Einführung des Systems manuelle Kontrolle um die Position und Bewegungen des Manipulatorarms während der Ausführung des Skriptprogramms zu korrigieren.

Manuelles Schnittstellensteuerungssystem

Nachdem Sie sich von der Funktionsfähigkeit der Schnittstelle überzeugt haben, können Sie mit dem 8-poligen Flachstecker das Handbediengerät daran anschließen. Überprüfen Sie die Verbindungsposition des 8-poligen Molex-Steckers zum Steckerkopf auf der Schnittstellenplatine, wie in Abb. 15.10. Führen Sie den Stecker vorsichtig ein, bis er fest verbunden ist. Danach kann der Manipulatorarm jederzeit von der Handsteuerung aus gesteuert werden. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Interface mit einem Computer verbunden ist oder nicht.

Reis. 15.10. Anschließen der Handsteuerung

DOS-Tastatursteuerungsprogramm

Es gibt ein DOS-Programm, mit dem Sie den Betrieb des Manipulatorarms über die Computertastatur im interaktiven Modus steuern können. Die Liste der Tasten, die der Ausführung einer bestimmten Funktion entsprechen, ist in der Tabelle angegeben.

Bei der Sprachsteuerung des Manipulatorarms kommt ein Speech Recognition Set (SCR) zum Einsatz, das in Kap. 7. In diesem Kapitel erstellen wir eine Schnittstelle, die die URR mit dem Manipulatorarm verbindet. Diese Schnittstelle ist auch als Kit von Images SI, Inc. erhältlich.

Das Schnittstellendiagramm für das RRR ist in Abb. 2 dargestellt. 15.11. Die Schnittstelle verwendet einen 16F84-Mikrocontroller. Das Programm für den Mikrocontroller sieht so aus:

„URR-Schnittstellenprogramm

Symbolport A = 5

Symbol TRISA = 133

Symbolport B = 6

Symbol TRISB = 134

Wenn Bit4 = 0, dann Trigger ‘Wenn das Schreiben zum Trigger aktiviert ist, Schema lesen

Gehen Sie zu „Wiederholen“.

pause 500 ‘Warte 0,5 s

Peek PortB, B0 ‘BCD-Code lesen

Wenn Bit5 = 1, dann sende ‘Ausgangscode

goto start ‘Wiederholen

peek PortA, b0 'Port A lesen

wenn bit4 = 1 dann elf „Ist die Zahl 11?

poke PortB, b0 ‘Code ausgeben

goto start ‘Wiederholen

wenn bit0 = 0 dann zehn

goto start ‘Wiederholen

goto start ‘Wiederholen

Reis. 15.11. Schema der URR-Steuerung für einen Roboterarm

Software-Update unter 16F84 kann kostenlos von http://www.imagesco.com heruntergeladen werden

Programmierung der URR-Schnittstelle

Die Programmierung der RRS-Schnittstelle erfolgt analog zur Programmierung der RRS aus dem in Kap. 7. Für korrekter Betrieb Arm müssen Sie die Befehlswörter entsprechend den Nummern programmieren, die der spezifischen Bewegung des Manipulators entsprechen. Im Tisch. 15.1 zeigt Beispiele für Befehlswörter, die den Betrieb des Manipulatorarms steuern. Sie können Befehlswörter nach Ihren Wünschen auswählen.

Tabelle 15.1

Stückliste für PC-Schnittstelle

(5) NPN-Transistor TIP120

(5) Transistor PNP SPITZE 125

(1) IC 74164-Codekonverter

(1) IC 74LS373 acht Tasten

(1) LED rot

(5) Diode 1N914

(1) 8-polige Molex-Anschlussbuchse

(1) Molex-Kabel, 8-adrig, 75 mm lang

(1) DIP-Schalter

(1) DB25-Winkelstecker

(1) 1,8 m DB 25-Kabel mit zwei M-Steckern.

(1) Leiterplatte

(3) Widerstand 15 kΩ, 0,25 W

Alle aufgeführten Artikel sind im Bausatz enthalten.

Teileliste für die Spracherkennungsschnittstelle

(5) NPN-TIP-120-Transistor

(5) Transistor PNP SPITZE 125

(1) IC 4011 NOR-Gatter

(1) IC 4049 - 6 Puffer

(1) Operationsverstärker IC 741

(1) Widerstand 5,6 kΩ, 0,25 W

(1) Widerstand 15 kΩ, 0,25 W

(1) 8-poliger Molex-Anschlusskopf

(1) Molex-Kabel 8 Adern, Länge 75 mm

(10) Widerstand 100 kΩ, 0,25 W

(1) Widerstand 4,7 kΩ, 0,25 W

(1) 7805 Spannungsregler-IC

(1) Mikrocontroller IC PIC 16F84

(1) 4,0-MHz-Quarz

Roboterarm-Interface-Kit

OWI-Manipulatorarm-Kit

Spracherkennungsschnittstelle für Manipulatorarm

Gerätesatz zur Spracherkennung

Teile können bestellt werden bei:

Bilder, S.I., Inc.

Dieser Artikel ist ein einführender Leitfaden für Anfänger zum Erstellen von Roboterarmen, die mit Arduino programmiert werden. Das Konzept ist, dass das Roboterarmprojekt kostengünstig und einfach zu bauen sein wird. Wir werden einen einfachen Prototyp mit Code zusammenstellen, der optimiert werden kann und sollte, dies wird ein großartiger Start für Sie in der Robotik sein. Der Arduino-Roboter wird von einem gehackten Joystick gesteuert und kann so programmiert werden, dass er die von Ihnen festgelegte Abfolge von Aktionen wiederholt. Wenn Sie nicht gut im Programmieren sind, dann können Sie das Projekt als Training zum Bauen von Hardware nehmen, meinen Code darauf hochladen und sich darauf basierende Grundkenntnisse aneignen. Auch hier ist das Projekt recht einfach.

Auf dem Video - eine Demo mit meinem Roboter.

Schritt 1: Materialliste

Wir brauchen:

1. Arduino-Board. Ich habe Uno verwendet, aber jede der Sorten wird die Arbeit gleich gut machen.
2. Servos, die 4 billigsten, die Sie finden werden.
3. Gehäusematerialien Ihrer Wahl. Geeignet Holz, Kunststoff, Metall, Pappe. Mein Projekt ist aus einem alten Notebook gebaut.
4. Wenn Sie sich nicht mit der Platine beschäftigen möchten, benötigen Sie ein Steckbrett. Passendes Brett kleine Größe, suchen Sie nach Optionen mit Jumpern und einem Netzteil - sie sind recht günstig.
5. Etwas für die Armbasis - ich habe eine Kaffeedose benutzt, es ist nicht die beste Option, aber es ist alles, was ich in der Wohnung finden konnte.
6. Feiner Faden für den Mechanismus der Hand und eine Nadel zum Lochen.
7. Kleber und Klebeband, um alles zusammenzuhalten. Es gibt nichts, was nicht mit Klebeband und Heißkleber zusammengehalten werden kann.
8. Drei 10K-Widerstände. Wenn Sie keine Widerstände haben, gibt es im Code für solche Fälle jedoch eine Problemumgehung Die beste Option werde Widerstände kaufen.

Schritt 2: Wie alles funktioniert

Die beigefügte Abbildung zeigt das Prinzip der Hand. Ich werde auch alles in Worten erklären. Die beiden Teile der Hand sind durch einen dünnen Faden verbunden. Die Mitte des Fadens wird mit dem Handservo verbunden. Wenn das Servo am Faden zieht, wird die Hand zusammengedrückt. Ich habe meine Hand mit einer Feder ausgestattet Kugelschreiber aber wenn du mehr hast flexibles Material, du kannst es benutzen.

Schritt 3: Ändern Sie den Joystick

Angenommen, Sie haben den Armmechanismus bereits fertig montiert, gehe ich zum Joystick-Teil über.

Für das Projekt wurde ein alter Joystick verwendet, aber im Prinzip geht jedes Gerät mit Tasten. Analoge Tasten (Pilze) werden zur Steuerung von Servos verwendet, da sie im Wesentlichen nur Potentiometer sind. Wenn Sie keinen Joystick haben, können Sie drei normale Potentiometer verwenden, aber wenn Sie wie ich einen alten Joystick mit Ihren eigenen Händen modifizieren, müssen Sie Folgendes tun.

Ich habe Potentiometer angeschlossen Steckbrett, jeder von ihnen hat drei Anschlüsse. Einer davon muss mit GND verbunden werden, der zweite mit +5V auf dem Arduino und der mittlere mit dem Eingang, den wir später definieren werden. Wir werden die Y-Achse nicht auf dem linken Potentiometer verwenden, also brauchen wir nur das Potentiometer über dem Joystick.

Verbinden Sie für die Schalter +5 V mit einem Ende und das Kabel, das zum anderen Arduino-Eingang führt, mit dem anderen Ende. Mein Joystick hat eine +5V-Leitung, die allen Schaltern gemeinsam ist. Ich habe nur 2 Taster angeschlossen, aber dann einen weiteren angeschlossen, als es nötig wurde.

Es ist auch wichtig, die Drähte zu schneiden, die zum Chip führen (schwarzer Kreis auf dem Joystick). Wenn Sie alle oben genannten Schritte ausgeführt haben, können Sie mit der Verkabelung beginnen.

Schritt 4: Verkabelung unseres Geräts

Das Foto zeigt die elektrische Verkabelung des Geräts. Potentiometer sind Hebel an einem Joystick. Ellenbogen ist die rechte Y-Achse, Basis ist die rechte X-Achse, Schulter ist die linke X-Achse Wenn Sie die Richtung der Servos ändern möchten, tauschen Sie einfach die +5V- und GND-Drähte am entsprechenden Potentiometer.

Schritt 5: Herunterladen des Codes

An dieser Stelle müssen wir den angehängten Code auf den Computer herunterladen und dann auf den Arduino hochladen.

Hinweis: Wenn Sie zuvor Code auf Arduino hochgeladen haben, überspringen Sie diesen Schritt einfach - Sie werden nichts Neues lernen.

1. Öffnen Sie die Arduino IDE und fügen Sie den Code ein
2. Wählen Sie in Tools/Board Ihr Board aus
3. Wählen Sie unter Tools/Serial Port den Port aus, mit dem Ihr Board verbunden ist. Höchstwahrscheinlich besteht die Auswahl aus einem Element.
4. Klicken Sie auf die Schaltfläche Hochladen.

Sie können die Reichweite der Servos ändern, im Code habe ich Hinweise hinterlassen, wie dies zu tun ist. Höchstwahrscheinlich funktioniert der Code ohne Probleme, Sie müssen nur den Arm-Servo-Parameter ändern. Diese Einstellung hängt davon ab, wie Sie den Thread eingerichtet haben, daher empfehle ich, es richtig zu machen.

Wenn Sie keine Widerstände verwenden, müssen Sie den Code an der Stelle ändern, an der ich Notizen dazu hinterlassen habe.

Dateien

Schritt 6: Starten des Projekts

Der Roboter wird durch Bewegungen am Joystick gesteuert, die Hand wird mit dem Handknopf komprimiert und gelöst. Das Video zeigt, wie alles im wirklichen Leben funktioniert.

So programmieren Sie eine Hand:

1. Öffnen Sie den seriellen Monitor in der Arduino IDE, dies erleichtert das Verfolgen des Prozesses.
2. Speichern Sie die Startposition, indem Sie auf Speichern klicken.
3. Bewegen Sie jeweils nur ein Servo, z. B. Schulter nach oben, und klicken Sie auf Speichern.
4. Aktivieren Sie die Hand auch nur bei ihrem Schritt und speichern Sie dann, indem Sie auf Speichern drücken. Die Deaktivierung erfolgt ebenfalls in einem separaten Schritt mit anschließendem Speichern.
5. Wenn Sie die Befehlsfolge beendet haben, drücken Sie die Play-Taste, der Roboter geht in die Ausgangsposition und beginnt sich dann zu bewegen.
6. Wenn Sie es stoppen möchten, ziehen Sie das Kabel ab oder drücken Sie die Reset-Taste auf dem Arduino-Board.

Wenn Sie alles richtig gemacht haben, wird das Ergebnis ähnlich aussehen!

Ich hoffe, die Lektion war für Sie nützlich!

Hallo!

Wir sprechen über die Linie der kollaborativen Robotermanipulatoren Universal Robots.

Universal Robots, ursprünglich aus Dänemark, beschäftigt sich mit der Herstellung von kollaborativen Robotermanipulatoren zur Automatisierung von Zyklen Herstellungsprozesse. In diesem Artikel stellen wir ihre wichtigsten technischen Eigenschaften vor und betrachten die Anwendungsbereiche.

Was ist das?

Die Produkte des Unternehmens werden durch eine Reihe von drei leichten industriellen Manipulationsgeräten mit einer offenen kinematischen Kette repräsentiert:
UR3, UR5, UR10.
Alle Modelle haben 6 Freiheitsgrade: 3 tragbar und 3 Ausrichtung. Geräte von Universal-Robots erzeugen nur Winkelbewegungen.
Robotermanipulatoren werden je nach maximal zulässiger Nutzlast in Klassen eingeteilt. Andere Unterschiede sind - Radius Arbeitsbereich, Gewicht und Basisdurchmesser.
Alle UR-Manipulatoren sind mit hochpräzisen Absolut-Encodern ausgestattet, die die Integration mit externen Geräten und Anlagen vereinfachen. Aufgrund ihrer kompakten Bauweise nehmen UR-Manipulatoren nicht viel Platz ein und können an Arbeitsplätzen oder Produktionslinien installiert werden, wo herkömmliche Roboter keinen Platz finden. Eigenschaften:
Was sind interessantEinfache Programmierung

Eine speziell entwickelte und patentierte Programmiertechnologie ermöglicht es technisch nicht versierten Bedienern, UR-Roboterarme mit intuitiver 3D-Visualisierungstechnologie schnell einzurichten und zu steuern. Die Programmierung erfolgt durch eine Reihe einfacher Bewegungen des Arbeitskörpers des Manipulators in die gewünschten Positionen oder durch Drücken der Pfeile in einem speziellen Programm auf dem Tablet. UR3: UR5: UR10: Schnelle Einrichtung

Es dauert weniger als eine Stunde, bis ein Bediener, der die Erstinbetriebnahme des Geräts durchführt, den ersten einfachen Vorgang auspackt, installiert und programmiert. UR3: UR5: UR10: Zusammenarbeit und Sicherheit

UR-Manipulatoren können Bediener ersetzen, die Routineaufgaben in gefährlichen und kontaminierten Umgebungen ausführen. Das Steuersystem berücksichtigt externe Störungen, die während des Betriebs auf den Roboterarm ausgeübt werden. Dadurch können UR-Handhabungssysteme ohne Schutzwände neben den Arbeitsplätzen des Personals betrieben werden. Die Sicherheitssysteme der Roboter sind vom TÜV – Verein Deutscher Technischer Prüfer – abgenommen und zertifiziert.
UR3: UR5: UR10: Vielzahl von Arbeitsgremien

Am Ende der UR-Industriemanipulatoren befindet sich eine genormte Befestigung für den Einbau von speziellen Arbeitskörpern. Zwischen dem Arbeitskörper und dem Endglied des Manipulators können zusätzliche Module von Kraft-Momenten-Sensoren oder Kameras installiert werden. Anwendungsmöglichkeiten

UR Industrie-Roboterarme eröffnen die Möglichkeit, nahezu alle zyklischen Routineprozesse zu automatisieren. Geräte von Universal-Robots haben sich in verschiedenen Anwendungsbereichen bewährt.

Übersetzung

Die Installation von UR-Manipulatoren in Transfer- und Verpackungsbereichen erhöht die Genauigkeit und reduziert die Schrumpfung. Die meisten Transfervorgänge können ohne Aufsicht durchgeführt werden. Polieren, Puffern, Schleifen

Das eingebaute Sensorsystem ermöglicht es Ihnen, die Genauigkeit und Gleichmäßigkeit der aufgebrachten Kraft auf gekrümmten und unebenen Oberflächen zu kontrollieren.

Spritzguss

Die hohe Präzision sich wiederholender Bewegungen macht UR-Roboter für Polymerverarbeitungs- und Spritzgussanwendungen geeignet.
Wartung von CNC-Maschinen

Die Gehäuseschutzklasse bietet die Möglichkeit, Manipulationssysteme für die gemeinsame Arbeit mit CNC-Maschinen zu installieren. Verpacken und Stapeln

Herkömmliche Automatisierungstechnologien sind umständlich und teuer. Die einfach konfigurierbaren UR-Roboter können 24 Stunden am Tag ohne Schutzschilde in der Nähe der Mitarbeiter arbeiten und gewährleisten so eine hohe Genauigkeit und Produktivität. Qualitätskontrolle

Der Roboterarm mit Videokameras ist für 3D-Messungen geeignet, was eine zusätzliche Garantie für die Produktqualität darstellt. Montage

Ein einfacher Werkzeughalter ermöglicht es, die UR-Roboter mit dem passenden Zubehör auszustatten, das für die Montage von Teilen aus Holz, Kunststoff, Metall und anderen Materialien benötigt wird. Bilden

Mit dem Steuersystem können Sie das entwickelte Moment steuern, um ein Überdrehen zu vermeiden und die erforderliche Spannung sicherzustellen. Kleben und Schweißen

Eine hohe Positioniergenauigkeit des Arbeitskörpers reduziert die Abfallmenge beim Kleben oder Auftragen von Substanzen.
Industrielle Roboterarme von UR können dies leisten Verschiedene Arten Schweißen: Lichtbogen, Punkt, Ultraschall und Plasma. Gesamt:

Industrielle Manipulatoren von Universal Robots sind kompakt, leicht, einfach zu erlernen und zu verwenden. UR-Roboter sind eine flexible Lösung für ein breites Aufgabenspektrum. Manipulatoren können für jede Aktion programmiert werden, die den Bewegungen der menschlichen Hand innewohnt, und Rotationsbewegungen sind viel besser für sie. Manipulatoren zeichnen sich nicht durch Müdigkeit und Verletzungsangst aus, sie brauchen keine Pausen und Wochenenden.
Mit Lösungen von Universal-Robots können Sie jeden Routineprozess automatisieren, was die Geschwindigkeit und Qualität der Produktion erhöht.

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