Wie man einen Roboterarm zusammenbaut. Mechanischer Arm des Robotermanipulators. Phasen der Herstellung von Einheiten und der Montage des Manipulators
Verbindung:
Wenn Sie die Teile des Manipulators gemäß der Anleitung zusammengebaut haben, können Sie mit der Montage fortfahren elektronische Schaltung. Wir empfehlen, die Manipulator-Servos über Trerma-Power Shield mit dem Arduino UNO zu verbinden und die Servos mit Trema-Potentiometern zu steuern.
- Durch Drehen des Knopfes am ersten Trema-Pot dreht sich die Basis.
- Durch Drehen des Knopfes des zweiten Trema-Potentiometers wird die linke Schulter gedreht.
- Durch Drehen des Knopfes am dritten Trema-Potentiometer dreht sich die rechte Schulter.
- Durch Drehen des Knopfes am vierten Trema-Potentiometer wird der Greifer bewegt.
Der Programmcode (Skizze) bietet einen Schutz für Servos, der darin besteht, dass ihr Drehbereich durch das Intervall (zwei Winkel) des freien Spiels begrenzt ist. Minimum und maximaler Winkel Drehungen werden als die letzten beiden Argumente der Funktion map() für jeden Servo angegeben. Und der Wert dieser Winkel wird während des Kalibrierungsprozesses bestimmt, der vor Beginn der Arbeit mit dem Manipulator durchgeführt werden muss.
Programmcode:
Wenn Sie vor der Kalibrierung Strom anlegen, kann sich der Manipulator unzureichend bewegen! Führen Sie zuerst alle Kalibrierungsschritte durch.
#enthalten
Kalibrierung:
Bevor Sie mit dem Manipulator arbeiten, müssen Sie ihn kalibrieren!
- Die Kalibrierung besteht darin, die Extremwerte des Drehwinkels für jedes Servo anzugeben, damit die Teile ihre Bewegungen nicht stören.
- Trennen Sie alle Servos vom Trema-Power Shield, laden Sie die Skizze hoch und schließen Sie die Stromversorgung wieder an.
- Öffnen Sie den Serial Port Monitor.
- Der Monitor zeigt die Rotationswinkel jedes Servos (in Grad) an.
- Schließen Sie das erste Servo (das die Drehung der Basis steuert) an Pin D10 an.
- Durch Drehen des Knopfes des ersten Trema-Potentiometers (Pin A2) wird das erste Servo (Pin D10) gedreht, und der Wert des aktuellen Winkels dieses Servos ändert sich im Monitor (Wert: A1 = ...). Die Extrempositionen des ersten Servos liegen im Bereich von 10 bis 170 Grad (wie in der ersten Zeile des Schleifencodes geschrieben). Dieser Bereich kann geändert werden, indem die Werte der letzten beiden Argumente der Funktion map() in der ersten Zeile des Schleifencodes durch neue ersetzt werden. Wenn Sie beispielsweise von 170 auf 180 wechseln, erhöht sich die Endposition des Servos in dieser Richtung. Und indem Sie 10 durch 20 ersetzen, reduzieren Sie die andere Extremposition desselben Servos.
- Wenn Sie die Werte geändert haben, müssen Sie die Skizze neu laden. Jetzt dreht sich das Servo innerhalb der neu eingestellten Grenzen.
- Schließen Sie das zweite Servo (das die Drehung des linken Arms steuert) an Pin D9 an.
- Durch Drehen des Knopfes des zweiten Trema-Potentiometers (Pin A3) wird das zweite Servo (Pin D9) gedreht, und der aktuelle Winkelwert dieses Servos ändert sich im Monitor (Wert: A2 = ...). Die Extrempositionen des zweiten Servos liegen im Bereich von 80 bis 170 Grad (wie in der zweiten Zeile des Schleifencodes der Skizze geschrieben). Dieser Bereich ändert sich in gleicher Weise wie beim ersten Servo.
- Wenn Sie die Werte geändert haben, müssen Sie die Skizze neu laden.
- Schließen Sie das dritte Servo (das die Drehung des rechten Arms steuert) an Pin D8 an. und kalibrieren Sie es auf die gleiche Weise.
- Schließen Sie das vierte Servo (das den Greifer steuert) an Pin D7 an. und kalibrieren Sie es auf die gleiche Weise.
Die Kalibrierung reicht aus, um sie 1 Mal nach dem Zusammenbau des Manipulators durchzuführen. Die von Ihnen vorgenommenen Änderungen (die Werte der Grenzwinkel) werden in der Skizzendatei gespeichert.
Einer der wichtigsten Antriebskräfte 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 davon ab Software und Ausrüstung, und wenn zu Beginn seiner Entwicklung das Hauptziel die Befreiung der Arbeiter von schwerer und gefährlicher Arbeit war, hat sich das Spektrum der durchgeführten 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 in der Lage sind, nicht nur ebene Teile zu schweißen, sondern auch Schweißarbeiten im Winkel effektiv auszuführen, in schwer zugängliche Stellen ganze automatisierte Linien installieren.
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 Hebegeräte 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 % der gesamten Robotertechnologie 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 einen industriellen Roboterarm PULSE entwickelt, der sich durch seine Leichtigkeit und Benutzerfreundlichkeit auszeichnet. 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.
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 vor technische Eigenschaften und betrachten Sie 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. Spezifikationen:
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 betrieben werden Schutzzäune, neben den Arbeitsplätzen der Mitarbeiter. 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 Typen 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 sind nicht von Müdigkeit und Verletzungsangst geprägt, 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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Wird zuerst betroffen sein allgemeine Probleme, dann die technischen Eigenschaften des Ergebnisses, Details und schließlich der Montageprozess selbst.
Im Großen und Ganzen
Die Erstellung dieses Geräts als Ganzes sollte keine Schwierigkeiten bereiten. Es wird notwendig sein, qualitativ nur die Möglichkeiten zu überdenken, die aus physikalischer Sicht ziemlich schwierig zu implementieren sein werden, damit der Manipulatorarm die ihm zugewiesenen Aufgaben erfüllt.
Technische Eigenschaften des Ergebnisses
Es wird eine Probe mit den Parametern Länge/Höhe/Breite von jeweils 228/380/160 Millimeter betrachtet. Das hergestellte Gewicht 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:
- Spitzzange.
- Seitenschneider.
- Kreuzschraubendreher.
- 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:
- Einbau von zwei Motoren. Jeder von ihnen ist dafür verantwortlich, in eine bestimmte Richtung zu drehen. Wenn der eine arbeitet, ruht der andere.
- 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 es in verschiedene Richtungen kippen können, was mit Hilfe von Motoren gelöst wird, die sich an seiner 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:
- 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.
- 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
Bietet reichlich Gelegenheit für kreatives Denken. 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?
Hat eine Hintergrundbeleuchtung. Insgesamt arbeitet der Roboter mit 6 Servomotoren. Für den mechanischen Teil wurde zwei Millimeter dickes Acryl verwendet. Für die Herstellung eines Stativs wurde die Basis von einer Discokugel genommen, während ein Motor direkt darin eingebaut ist.
Der Roboter läuft auf einem Arduino-Board. Als Stromquelle dient eine Rechnereinheit.
Materialien und Werkzeuge:
- 6 Servomotoren;
- Acryl 2 mm dick (und ein weiteres kleines Stück 4 mm dick);
- Stativ (um eine Basis zu schaffen);
- Ultraschall-Abstandssensor Typ hc-sr04;
- Arduino Uno-Controller;
- Leistungsregler (unabhängig hergestellt);
- Stromversorgung vom Computer;
- Computer (erforderlich für die Arduino-Programmierung);
- Drähte, Werkzeuge usw.
Herstellungsprozess:
Schritt eins. Sammeln mechanisches Teil Roboter
Der mechanische Teil ist sehr einfach zu montieren. Zwei Acrylteile müssen mit einem Servomotor verbunden werden. Die anderen beiden Links sind auf ähnliche Weise verbunden. Was den Griff betrifft, ist es am besten, ihn online zu kaufen. Alle Elemente sind mit Schrauben befestigt.
Die Länge des ersten Teils beträgt ca. 19 cm, der zweite ca. 17,5 cm, das vordere Glied hat eine Länge von 5,5 cm, die Abmessungen der übrigen Elemente werden nach eigenem Ermessen gewählt.
Der Drehwinkel an der Basis des mechanischen Arms muss 180 Grad betragen, daher muss ein Servomotor von unten installiert werden. In unserem Fall muss es in eine Discokugel eingebaut werden. Der Roboter ist bereits auf dem Servomotor installiert.
Für die Installation des Ultraschallsensors benötigen Sie ein 2 cm dickes Stück Acrylglas.
Um den Greifer zu montieren, benötigen Sie mehrere Schrauben und einen Stellmotor. Sie müssen die Wippe vom Stellmotor nehmen und kürzen, bis sie zum Griff passt. Dann können Sie die beiden kleinen Schrauben festziehen. Nach der Montage muss der Stellmotor ganz nach links gedreht und die Greiflippen zusammengebracht werden.
Jetzt wird der Servomotor auf 4 Bolzen montiert, wobei darauf zu achten ist, dass er sich in der äußersten linken Position befindet und die Lippen zusammengebracht werden.
Nun kann das Servo an die Platine angeschlossen und überprüft werden, ob der Griff funktioniert.
Schritt zwei. Roboterbeleuchtung
Um den Roboter interessanter zu machen, kann er von hinten beleuchtet werden. Dies geschieht mit LEDs in verschiedenen Farben.
Schritt drei. Anschließen des elektronischen Teils
Die Hauptsteuerung für den Roboter ist Arduino-Board. Als Stromquelle dient eine Rechnereinheit, an deren Ausgängen eine Spannung von 5 Volt anliegen muss. Es sollte sein, wenn Sie die Spannung an den roten und schwarzen Drähten mit einem Multimeter messen. Diese Spannung wird zur Versorgung der Stellmotoren und des Abstandssensors benötigt. Die gelben und schwarzen Drähte des Blocks erzeugen bereits 12 Volt, sie werden benötigt, damit der Arduino funktioniert.
Für Servos müssen Sie fünf Anschlüsse herstellen. Wir verbinden 5V mit positiv und negativ mit Masse. Der Abstandssensor wird auf die gleiche Weise angeschlossen.
Es gibt auch eine LED-Betriebsanzeige auf der Platine. Zum Anschluss wird ein 100-Ohm-Widerstand zwischen + 5 V und Masse verwendet.
Die Ausgänge der Servos sind mit den PWM-Ausgängen des Arduino verbunden. Solche Pins auf der Platine sind durch das Zeichen „~“ gekennzeichnet. Der Ultraschall-Abstandssensor kann an Pin 6 und 7 angeschlossen werden. Die LED ist mit Masse und dem 13. Pin verbunden.
Jetzt können Sie mit der Programmierung beginnen. Bevor Sie eine Verbindung über USB herstellen, müssen Sie sicherstellen, dass das Gerät vollständig ausgeschaltet ist. Beim Testen des Programms muss der Roboter auch ausgeschaltet werden. Geschieht dies nicht, erhält der Controller 5 V vom USB und 12 V vom Netzteil.
Im Diagramm sehen Sie, dass Potentiometer hinzugefügt wurden, um die Servomotoren zu steuern. Sie sind keine notwendige Komponente des Roboters, aber der vorgeschlagene Code wird ohne sie nicht funktionieren. Potentiometer werden an die Pins 0,1,2,3 und 4 angeschlossen.
Auf der Schaltung befindet sich ein Widerstand R1, der durch ein 100-kΩ-Potentiometer ersetzt werden kann. Auf diese Weise können Sie die Helligkeit manuell anpassen. Der Wert der Widerstände R2 beträgt 118 Ohm.
Hier ist eine Liste der wichtigsten Knoten, die verwendet wurden:
- 7 LEDs;
- R2 - 118 Ohm Widerstand;
- R1 - 100-kOhm-Widerstand;
- schalten;
- Fotowiderstand;
- BC547-Transistor.
Schritt vier. Programmierung und erster Start des Roboters
Zur Steuerung des Roboters wurden 5 Potentiometer verwendet. Es ist durchaus realistisch, eine solche Schaltung durch ein Potentiometer und zwei Joysticks zu ersetzen. Wie ein Potentiometer angeschlossen wird, wurde im vorherigen Schritt gezeigt. Nach der Installation des Sketches kann der Roboter getestet werden.
Die ersten Tests des Roboters zeigten, dass die verbauten Servomotoren vom Typ futuba s3003 für den Roboter schwach waren. Sie können nur zum Drehen der Hand oder zum Greifen verwendet werden. Stattdessen installierte der Autor mg995-Engines. Die ideale Option Es wird Motoren vom Typ mg946 geben.
