نحوه مونتاژ یک بازوی رباتیک بازوی مکانیکی دستکاری رباتیک. مراحل ساخت واحدهای تولیدی و مونتاژ مانیپولاتور

ارتباط:

اگر قطعات دستکاری را مطابق دستورالعمل مونتاژ کرده اید، می توانید مونتاژ را ادامه دهید مدار الکترونیکی. پیشنهاد می کنیم سرووهای دستکاری کننده را از طریق Trerma-Power Shield به Arduino UNO متصل کنید و سرووها را با استفاده از پتانسیومترهای Trema کنترل کنید.

• چرخاندن دستگیره روی اولین گلدان Trema باعث چرخش پایه می شود.
• چرخاندن دستگیره پتانسیومتر ترما دوم باعث چرخش شانه چپ می شود.
• چرخاندن دستگیره روی سومین پتانسیومتر Trema باعث چرخش شانه راست می شود.
• چرخاندن دستگیره روی چهارمین پتانسیومتر Trema باعث حرکت گیره می شود.

کد برنامه (طرح) از سرووها محافظت می کند، که شامل این واقعیت است که محدوده چرخش آنها با فاصله (دو زاویه) بازی آزاد محدود می شود. حداقل و حداکثر زاویهچرخش ها به عنوان دو آرگومان آخر تابع map() برای هر سروو مشخص می شوند. و مقدار این زوایا در طی فرآیند کالیبراسیون مشخص می شود که باید قبل از شروع کار با دستکاری انجام شود.

کد برنامه:

اگر قبل از کالیبراسیون برق را اعمال کنید، ممکن است دستکاری کننده شروع به حرکت نامناسب کند! ابتدا تمام مراحل کالیبراسیون را کامل کنید.

#عبارتند از // کتابخانه Servo را برای کار با درایوهای سروو وصل کنید Servo servo1. // یک شی servo1 را برای کار با سروو پایه Servo servo2 اعلام کنید. // یک شی servo2 را برای کار با بازوی چپ سروو Servo servo3 اعلام کنید. // یک شی servo3 را برای کار با بازوی راست سروو Servo servo4 اعلام کنید. // یک شی servo4 را برای کار با capture servo int valR1, valR2, valR3, valR4 اعلام کنید. // اعلام متغیرها برای ذخیره مقادیر پتانسیومتر // اختصاص پین: const uint8_t pinR1 = A2; // با عدد خروجی پتانسیومتر کنترل یک ثابت تعریف کنید. پایه پایه uint8_t پینR2 = A3; // با عدد خروجی پتانسیومتر کنترل یک ثابت تعریف کنید. شانه چپ ثابت uint8_t پینR3 = A4; // با عدد خروجی پتانسیومتر کنترل یک ثابت تعریف کنید. شانه راست const uint8_t پینR4 = A5; // با عدد خروجی پتانسیومتر کنترل یک ثابت تعریف کنید. capture const uint8_t پینS1 = 10; // با پایه سروو پایه یک ثابت تعریف کنید # const uint8_t پینS2 = 9; // یک ثابت را با تعداد خروجی سروو بازوی چپ تعریف کنید const uint8_t pinS3 = 8; // با پین سروو بازوی راست یک ثابت تعریف کنید # const uint8_t پینS4 = 7; // یک ثابت با شماره پین ​​ضبط سروو void setup() تعریف کنید( // کد تابع راه اندازی یک بار اجرا می شود: Serial.begin(9600)؛ // شروع انتقال داده به مانیتور پورت سریال servo1.attach(pinS1 )؛ // اختصاص servo1 به سروو کنترل شی 1 servo2.attach(pinS2)؛ // اختصاص servo2 کنترل شیء سروو 2 servo3.attach(pinS3)؛ // اختصاص دادن servo3 کنترل شیء سروو 3 servo4.attach(pinS4)؛ / / اختصاص سروو 4 کنترل شیء servo4 ) void loop()( // کد تابع حلقه به طور مداوم اجرا می شود: valR1=map(analogRead(pinR1), 0, 1024, 10, 170); servo1.write(valR1); // چرخش پایه زوایای مشخص شده در این خط: 10 و 170 ممکن است نیاز به تغییر (کالیبره) داشته باشند valR2=map(analogRead(pinR2), 0, 1024, 80, 170)؛ servo2.write(valR2)؛ // کنترل سمت چپ shoulder زوایای مشخص شده در این خط: 80 و 170 ممکن است نیاز به تغییر داشته باشند (کالیبره شده) valR3=map(analogRead(pinR3), 0, 1024, 60, 170);servo3.write(valR3) ; // کنترل شانه سمت راست زوایای مشخص شده در این خط: 60 و 170 ممکن است نیاز به تغییر داشته باشند (کالیبره شده) valR4=map(analogRead(pinR4), 0, 1024, 40, 70); servo4.write(valR4); // کنترل گرفتن زوایای مشخص شده در این خط: 40 و 70 ممکن است نیاز به تغییر (کالیبره) داشته باشند Serial.println((String) "A1 = "+valR1+",\t A2 = "+valR2+", \t A3 = "+valR3+", \t A4 = "+valR4); // نمایش زوایای نمایشگر )

تنظیم:

قبل از شروع کار با دستکاری، باید آن را کالیبره کنید!

کالیبراسیون شامل تعیین مقادیر شدید زاویه چرخش برای هر سروو است، به طوری که قطعات در حرکات آنها تداخل نداشته باشند.
• همه سرووها را از Trema-Power Shield جدا کنید، طرح را آپلود کنید و دوباره برق را وصل کنید.
• مانیتور پورت سریال را باز کنید.
• مانیتور زوایای چرخش هر سروو را (بر حسب درجه) نمایش می دهد.
• سروو اول (کنترل چرخش پایه) را به پایه D10 وصل کنید.
• با چرخاندن دستگیره اولین ترما پتانسیومتر (پایه A2) اولین سروو (پایه D10) می چرخد ​​و مقدار زاویه فعلی این سروو در مانیتور تغییر می کند (مقدار: A1 = ...). موقعیت های افراطی سروو اول در محدوده 10 تا 170 درجه قرار دارد (همانطور که در خط اول کد حلقه نوشته شده است). این محدوده را می توان با جایگزین کردن مقادیر دو آرگومان آخر تابع map() در خط اول کد حلقه با مقادیر جدید تغییر داد. به عنوان مثال، تغییر 170 به 180، موقعیت انتهایی سروو را در آن جهت افزایش می دهد. و با جایگزینی 10 با 20، موقعیت اضطراری دیگر همان سروو را کاهش می دهید.
• اگر مقادیر را تغییر دادید، باید طرح را دوباره بارگیری کنید. اکنون سروو در محدوده جدیدی که شما تعیین کرده اید می چرخد.
• سروو دوم (کنترل چرخش بازوی چپ) را به پین ​​D9 وصل کنید.
• با چرخاندن دستگیره ترما پتانسیومتر دوم (پایه A3) سروو دوم (پایه D9) می چرخد ​​و مقدار زاویه فعلی این سروو در مانیتور تغییر می کند (مقدار: A2 = ...). موقعیت های افراطی سروو دوم در محدوده 80 تا 170 درجه قرار دارند (همانطور که در خط دوم کد حلقه طرح نوشته شده است). این محدوده همانند سروو اول تغییر می کند.
• اگر مقادیر را تغییر دادید، باید طرح را دوباره بارگیری کنید.
• سومین سروو (کنترل چرخش بازوی راست) را به پین ​​D8 وصل کنید. و به همین ترتیب آن را کالیبره کنید.
• سروو چهارم (کنترل گرپر) را به پین ​​D7 وصل کنید. و به همین ترتیب آن را کالیبره کنید.

کالیبراسیون برای انجام 1 بار، پس از مونتاژ دستکاری کننده کافی است. تغییراتی که انجام دادید (مقادیر زوایای حدی) در فایل اسکچ ذخیره می شود.

یکی از اصلی ترین نیروهای محرکاتوماسیون تولید مدرندستکاری های رباتیک صنعتی هستند. توسعه و اجرای آنها به شرکت ها اجازه داد تا به سطح علمی و فنی جدیدی از عملکرد وظایف برسند، مسئولیت ها را بین تجهیزات و انسان ها مجدداً توزیع کنند و بهره وری را افزایش دهند. در مورد انواع دستیار رباتیک، عملکرد و قیمت آنها در مقاله صحبت خواهیم کرد.

دستیار شماره 1 - بازوی رباتیک

صنعت شالوده اکثر اقتصادهای جهان است. درآمد نه تنها تولید فردی، بلکه بودجه دولتی نیز به کیفیت کالاهای ارائه شده، حجم و قیمت بستگی دارد.

با توجه به معرفی فعال خطوط خودکار و استفاده گسترده فناوری هوشمندافزایش نیاز برای محصولات عرضه شده امروزه بدون استفاده از خطوط خودکار یا بازوهای رباتیک صنعتی، عملاً امکان رقابت وجود ندارد.

یک ربات صنعتی چگونه کار می کند

بازوی رباتیک شبیه یک «دست» بزرگ خودکار به نظر می رسد که توسط یک سیستم کنترل الکتریکی کنترل می شود. در طراحی دستگاه ها هیچ پنوماتیک یا هیدرولیک وجود ندارد، همه چیز بر اساس الکترومکانیک ساخته شده است. این باعث کاهش هزینه روبات ها و افزایش دوام آنها شد.

ربات های صنعتی می توانند 4 محوره (برای چیدن و بسته بندی استفاده می شوند) و 6 محوره (برای انواع دیگر کارها) باشند. علاوه بر این، ربات ها نیز بسته به درجه آزادی متفاوت هستند: از 2 تا 6. هرچه بالاتر باشد، دستکاری کننده با دقت بیشتری حرکت دست انسان را بازسازی می کند: چرخش، حرکت، فشرده سازی / باز کردن، کج شدن، و غیره.
اصل عملکرد دستگاه به آن بستگی دارد نرم افزارو تجهیزات و اگر در ابتدای توسعه آن هدف اصلی رهایی کارگران از کارهای سنگین و خطرناک بود، امروزه دامنه وظایف انجام شده به میزان قابل توجهی افزایش یافته است.

استفاده از دستیارهای رباتیک به شما امکان می دهد همزمان با چندین کار کنار بیایید:

• کاهش فضای کار و آزادسازی متخصصان (تجربه و دانش آنها می تواند در زمینه دیگری استفاده شود).
• افزایش حجم تولید؛
• بهبود کیفیت محصول؛
• به دلیل تداوم فرآیند، چرخه تولید کوتاه می شود.

در ژاپن، چین، ایالات متحده آمریکا، آلمان، شرکت ها حداقل کارمندانی را استخدام می کنند که وظیفه آنها فقط کنترل عملکرد دستکاری کنندگان و کیفیت محصولات تولیدی است. شایان ذکر است که ربات صنعتی-Manipulator نه تنها یک دستیار کاربردی در مهندسی مکانیک یا جوشکاری است. دستگاه های خودکار در ارائه شده است دامنه ی وسیعو در متالورژی، نور و صنایع غذایی. بسته به نیازهای شرکت، می توانید دستکاری کننده ای را انتخاب کنید که مطابقت داشته باشد وظایف عملکردیو بودجه

انواع بازوهای رباتیک صنعتی

تا به امروز، حدود 30 نوع دست رباتیک وجود دارد: از مدل های جهانی تا دستیارهای بسیار تخصصی. بسته به عملکردهای انجام شده، مکانیسم های دستکاری کننده ها ممکن است متفاوت باشد: به عنوان مثال، این ممکن است باشد کار جوشکاری، برش، حفاری، خم، مرتب سازی، چیدن و بسته بندی کالاها.

برخلاف تصور کلیشه ای موجود در مورد هزینه بالای تجهیزات رباتیک، هر یک، حتی یک شرکت کوچک، می تواند چنین مکانیزمی را خریداری کند. دستکاری های روباتیک جهانی کوچک با بار کوچک (تا 5 کیلوگرم) از ABB و FANUC از 2 تا 4 هزار دلار هزینه خواهند داشت.
با وجود فشردگی دستگاه ها قادرند سرعت و کیفیت فرآوری محصولات را افزایش دهند. یک نرم افزار منحصر به فرد برای هر ربات نوشته می شود که دقیقاً عملکرد واحد را هماهنگ می کند.

مدل های بسیار تخصصی

ربات های جوشکار بیشترین کاربرد خود را در مهندسی مکانیک یافته اند. با توجه به اینکه دستگاه ها می توانند نه تنها قطعات را جوش دهند، بلکه به طور موثر کار جوشکاری را با زاویه انجام می دهند، در مکان های صعب العبورنصب تمام خطوط خودکار

سیستم نوار نقاله راه اندازی می شود که در آن هر ربات برای زمان مشخصبخشی از کار را انجام می دهد و سپس خط شروع به حرکت به مرحله بعدی می کند. سازماندهی چنین سیستمی با مردم بسیار دشوار است: هیچ یک از کارگران نباید حتی برای یک ثانیه غیبت کنند، در غیر این صورت کل فرآیند تولید به بیراهه می رود یا ازدواج ظاهر می شود.

جوشکارها
رایج ترین گزینه ها ربات های جوشکاری هستند. بهره وری و دقت آنها 8 برابر بیشتر از یک انسان است. چنین مدل هایی می توانند چندین نوع جوش را انجام دهند: قوس یا نقطه (بسته به نرم افزار).

بازوهای رباتیک صنعتی Kuka در این زمینه پیشرو به حساب می آیند. هزینه از 5 تا 300 هزار دلار (بسته به ظرفیت حمل و کارکرد) است.

جمع آوری کننده ها، جابجایی ها و بسته بندی ها
سنگین و مضر برای بدن انساننیروی کار دلیل پیدایش دستیاران خودکار در این صنعت بود. ربات های بسته بندی کالا را در عرض چند دقیقه برای ارسال آماده می کنند. هزینه چنین روبات هایی تا 4 هزار دلار است.

سازندگان ABB، KUKA و Epson برای بارهای سنگین بیش از 1 تن و حمل و نقل از انبار به نقطه بارگیری آسانسور ارائه می دهند.

تولید کنندگان دستکاری ربات های صنعتی

پیشروان بلامنازع در این صنعت ژاپن و آلمان هستند. آنها بیش از 50 درصد از کل تجهیزات رباتیک را تشکیل می دهند. با این حال، رقابت با غول‌ها آسان نیست و در کشورهای CIS، تولیدکنندگان و استارت‌آپ‌های خودشان به تدریج ظاهر می‌شوند.

سیستم های KNN این شرکت اوکراینی شریک Kuka آلمان است و در حال توسعه پروژه هایی برای رباتیک سازی جوشکاری، آسیاب، برش پلاسماو پالت سازی به لطف نرم افزار آنها، یک ربات صنعتی را می توان به تناسب پیکربندی مجدد کرد نوع جدیدوظایف فقط در یک روز

Rozum Robotics (بلاروس). متخصصان این شرکت بازوی رباتیک صنعتی PULSE را توسعه داده اند که با سبکی و سهولت استفاده از آن متمایز می شود. این دستگاه برای مونتاژ، بسته بندی، چسباندن و تنظیم مجدد قطعات مناسب است. قیمت این ربات حدود 500 دلار است.

"ARKODIM-Pro" (روسیه). این شرکت در تولید دستکاری‌های رباتیک خطی (حرکت در امتداد محورهای خطی) که برای قالب‌گیری تزریق پلاستیک استفاده می‌شوند، مشغول است. علاوه بر این، ربات‌های ARKODIM می‌توانند به عنوان بخشی از یک سیستم نوار نقاله کار کنند و عملکردهای یک جوشکار یا بسته‌کننده را انجام دهند.

سلام!

ما در مورد خط دستکاری رباتیک مشترک روبات های جهانی صحبت می کنیم.

یونیورسال رباتز، اصالتاً اهل دانمارک، در تولید دستکاری‌کننده‌های روباتیک مشترک برای خودکارسازی چرخه‌ها مشغول است. فرآیندهای تولید. در این مقاله به معرفی اصلی آنها می پردازیم مشخصات فنیو زمینه های کاربردی را در نظر بگیرید.

چیست؟

محصولات این شرکت با خطی از سه دستگاه دستکاری صنعتی سبک وزن با زنجیره سینماتیک باز نشان داده می شود:
UR3، UR5، UR10.
تمامی مدل ها دارای 6 درجه آزادی هستند: 3 درجه قابل حمل و 3 جهت. دستگاه های ربات های یونیورسال فقط حرکات زاویه ای ایجاد می کنند.
دستکاری های رباتیک بسته به حداکثر بار مجاز به کلاس هایی تقسیم می شوند. تفاوت های دیگر عبارتند از - شعاع منطقه کار، وزن و قطر پایه.
همه دستکاری‌های UR مجهز به رمزگذارهای مطلق با دقت بالا هستند که ادغام با دستگاه‌ها و تجهیزات خارجی را ساده می‌کنند. به دلیل طراحی جمع و جور، دستکاری‌های UR فضای زیادی را اشغال نمی‌کنند و می‌توانند در ایستگاه‌های کاری یا خطوط تولیدی که ربات‌های معمولی در آن جا نمی‌شوند نصب شوند. مشخصات:
چه جالبسهولت برنامه نویسی

فناوری برنامه نویسی ویژه توسعه یافته و ثبت شده به اپراتورهای غیر فنی اجازه می دهد تا به سرعت بازوهای ربات UR را با فناوری تجسم سه بعدی بصری تنظیم و کنترل کنند. برنامه نویسی با یک سری حرکات ساده بدنه مانیپولاتور تا موقعیت های مورد نیاز یا با فشار دادن فلش ها در یک برنامه خاص روی تبلت انجام می شود.UR3:UR5:UR10: راه اندازی سریع

کمتر از یک ساعت طول می کشد تا اپراتوری که راه اندازی اولیه تجهیزات را انجام می دهد تا اولین عملیات ساده را باز کند، نصب کند و برنامه ریزی کند. UR3: UR5: UR10: همکاری و امنیت

دستکاری کننده های UR قادر به جایگزینی اپراتورهایی هستند که وظایف معمول را در محیط های خطرناک و آلوده انجام می دهند. سیستم کنترل، اختلالات خارجی اعمال شده بر بازوی رباتیک در حین کار را در نظر می گیرد. در نتیجه، سیستم‌های مدیریت UR می‌توانند بدون آن کار کنند نرده های محافظ، در کنار محل کار کارکنان. سیستم های ایمنی ربات ها توسط TÜV - اتحادیه بازرسان فنی آلمان تایید و تایید شده است.
UR3: UR5: UR10: تنوع بدنه های کاری

در انتهای دستکاری های صنعتی UR یک بست استاندارد برای نصب بدنه های کاری ویژه وجود دارد. ماژول‌های اضافی از سنسورها یا دوربین‌های گشتاور نیرو را می‌توان بین بدنه کار و پیوند انتهایی دستکاری‌کننده نصب کرد. امکانات کاربردی

بازوهای روباتیک صنعتی UR امکان خودکارسازی تقریباً تمام فرآیندهای معمول چرخه ای را باز می کند. دستگاه های Universal-Robots خود را در زمینه های مختلف کاربردی ثابت کرده اند.

ترجمه

نصب دستکاری کننده های UR در قسمت های انتقال و بسته بندی باعث افزایش دقت و کاهش انقباض می شود. اکثر عملیات انتقال را می توان بدون نظارت انجام داد. پولیش، بافر، آسیاب

سیستم حسگر تعبیه شده به شما این امکان را می دهد که دقت و یکنواختی نیروی اعمالی را بر روی سطوح منحنی و ناهموار کنترل کنید.

قالب گیری تزریقی

دقت بالای حرکات تکراری، ربات های UR را برای کاربردهای پردازش پلیمر و قالب گیری تزریقی مناسب می کند.
تعمیر و نگهداری ماشین آلات CNC

کلاس محافظت پوسته امکان نصب سیستم های دستکاری برای کار مشترک با ماشین های CNC را فراهم می کند. بسته بندی و چیدمان

فن آوری های اتوماسیون سنتی دست و پا گیر و گران هستند. ربات‌های UR که به راحتی قابل تنظیم هستند، می‌توانند بدون سپر محافظ در نزدیکی کارکنان به صورت 24 ساعته کار کنند و از دقت و بهره‌وری بالا اطمینان حاصل کنند. کنترل کیفیت

بازوی رباتیک با دوربین های فیلمبرداری برای اندازه گیری های سه بعدی مناسب است که تضمینی اضافی برای کیفیت محصول است. مونتاژ

یک نگهدارنده ابزار ساده به روبات های UR اجازه می دهد تا به لوازم جانبی مناسب مورد نیاز برای مونتاژ قطعات ساخته شده از چوب، پلاستیک، فلز و سایر مواد مجهز شوند. آرایش

سیستم کنترل به شما امکان می دهد لحظه توسعه یافته را کنترل کنید تا از سفت شدن بیش از حد جلوگیری کنید و از تنش مورد نیاز اطمینان حاصل کنید. اتصال و جوشکاری

دقت موقعیت بالای بدنه کار باعث کاهش میزان ضایعات در هنگام انجام چسباندن یا اعمال مواد می شود.
بازوهای رباتیک صنعتی UR می توانند کار کنند انواع مختلفجوشکاری: قوس الکتریکی، نقطه ای، اولتراسونیک و پلاسما. جمع:

دستکاری‌های صنعتی از روبات‌های جهانی فشرده، سبک وزن، یادگیری و استفاده آسان هستند. ربات های UR یک راه حل انعطاف پذیر برای طیف وسیعی از وظایف هستند. مانیپولاتورها را می توان برای هر عملی که ذاتی حرکات دست انسان است برنامه ریزی کرد و حرکات چرخشی برای آنها بسیار بهتر است. مانیپولاتورها با خستگی و ترس از آسیب مشخص نمی شوند، آنها نیازی به استراحت و تعطیلات آخر هفته ندارند.
راه حل های ربات های یونیورسال به شما این امکان را می دهد که هر فرآیند معمولی را خودکار کنید، که سرعت و کیفیت تولید را افزایش می دهد.

در مورد اتوماسیون فرآیندهای تولید خود با کمک دستکاری‌کنندگان Universal-Robots با یک فروشنده مجاز بحث کنید -

ابتدا تحت تأثیر قرار خواهد گرفت مسائل کلی، سپس مشخصات فنی نتیجه، جزئیات و در پایان خود فرآیند مونتاژ.

در کل و به طور کلی

ایجاد این دستگاه به طور کلی نباید هیچ مشکلی ایجاد کند. لازم است فقط به امکاناتی که اجرای آنها از نظر فیزیکی بسیار دشوار است ، از نظر کیفی فکر کنید تا بازوی دستکاری وظایف محول شده به آن را انجام دهد.

مشخصات فنی نتیجه

نمونه ای با پارامترهای طول/ارتفاع/عرض به ترتیب 228/380/160 میلی متر در نظر گرفته می شود. وزن ساخته شده تقریباً 1 کیلوگرم خواهد بود. سیمی برای کنترل از راه دور. زمان تخمینی مونتاژ با تجربه - حدود 6-8 ساعت. اگر آنجا نباشد، ممکن است روزها، هفته ها و با همدستی ماه ها طول بکشد تا بازوی دستکاری مونتاژ شود. با دست خود و به تنهایی در چنین مواردی ارزش انجام آن را دارد مگر به نفع خود. برای جابجایی قطعات از موتورهای کلکتور استفاده می شود. با تلاش کافی می توانید دستگاهی بسازید که 360 درجه بچرخد. همچنین، برای راحتی کار، علاوه بر ابزارهای استاندارد مانند لحیم کاری و لحیم کاری، باید موارد زیر را نیز ذخیره کنید:

1. انبر بینی بلند.
2. گیره های جانبی.
3. پیچ گوشتی متقاطع.
4. 4 باتری D.

کنترل از راه دور کنترل از راه دورمی توان با استفاده از دکمه ها و میکروکنترلر پیاده سازی کرد. اگر می خواهید کنترل بی سیم از راه دور ایجاد کنید، به یک عنصر کنترل عمل در بازوی دستکاری کننده نیاز دارید. به عنوان اضافات، تنها دستگاه هایی (خازن، مقاومت، ترانزیستور) مورد نیاز خواهند بود که اجازه می دهند مدار را تثبیت کرده و جریانی با مقدار مورد نیاز را در زمان مناسب از طریق آن منتقل کنند.

قطعات کوچک

برای تنظیم تعداد دور، می توانید از چرخ های انتقال استفاده کنید. آنها حرکت بازوی دستکاری را صاف می کنند.

همچنین باید مطمئن شوید که سیم ها حرکت آن را پیچیده نمی کنند. بهتر است آنها را در داخل سازه قرار دهید. شما می توانید همه چیز را از بیرون انجام دهید، این رویکرد باعث صرفه جویی در زمان می شود، اما به طور بالقوه می تواند منجر به مشکلاتی در جابجایی گره های فردی یا کل دستگاه شود. و اکنون: چگونه یک دستکاری بسازیم؟

مجمع به طور کلی

اکنون مستقیماً به ساخت بازوی دستکاری کننده می رویم. ما از پایه شروع می کنیم. لازم است اطمینان حاصل شود که دستگاه می تواند در همه جهات بچرخد. تصمیم خوبروی یک پلت فرم دیسکی قرار می گیرد که توسط یک موتور به حرکت در می آید. برای اینکه بتواند در هر دو جهت بچرخد، دو گزینه وجود دارد:

1. نصب دو موتور. هر یک از آنها مسئول چرخش در جهت خاصی خواهند بود. وقتی یکی کار می کند، دیگری در حال استراحت است.
2. نصب یک موتور با مداری که می تواند آن را در هر دو جهت بچرخاند.

انتخاب کدام یک از گزینه های پیشنهادی فقط به شما بستگی دارد. بعد ساختار اصلی می آید. برای راحتی کار، دو "مفاصل" مورد نیاز است. متصل به پلت فرم، باید بتواند در جهات مختلف کج شود، که با کمک موتورهای واقع در پایه آن حل می شود. یکی دیگر یا یک جفت باید در خم آرنج قرار داده شود تا بتوان قسمت گیره را در امتداد خطوط افقی و عمودی سیستم مختصات حرکت داد. علاوه بر این، اگر می خواهید حداکثر فرصت ها را به دست آورید، می توانید موتور دیگری را در مچ دست نصب کنید. علاوه بر این، ضروری ترین، که بدون آن بازوی دستکاری کننده قابل تصور نیست. با دستان خود باید خود دستگاه ضبط را بسازید. گزینه های پیاده سازی زیادی در اینجا وجود دارد. شما می توانید در مورد دو مورد از محبوب ترین آنها راهنمایی کنید:

1. فقط از دو انگشت استفاده می شود که به طور همزمان شیء گرفته شده را فشرده و باز می کند. این ساده ترین پیاده سازی است که، با این حال، معمولاً نمی تواند بار قابل توجهی داشته باشد.
2. نمونه اولیه دست انسان در حال ساخت است. در اینجا می توان از یک موتور برای همه انگشتان استفاده کرد که با کمک آن خم / خم شدن انجام می شود. اما می توانید طراحی را پیچیده تر کنید. بنابراین، می توانید یک موتور را به هر انگشت متصل کنید و آنها را جداگانه کنترل کنید.

در مرحله بعد ، ساخت یک کنترل از راه دور باقی مانده است که با کمک آن موتورهای فردی و سرعت کار آنها تحت تأثیر قرار می گیرد. و می توانید با استفاده از یک بازوی روباتیک که خودتان انجام دهید شروع به آزمایش کنید.

نمایش شماتیک ممکن از نتیجه

فرصت کافی برای تفکر خلاق فراهم می کند. بنابراین پیاده سازی های متعددی در اختیار شما قرار می گیرد که می تواند مبنایی برای ایجاد دستگاه خود برای این منظور باشد.

هر طرح ارائه شده از دستکاری کننده را می توان بهبود بخشید.

نتیجه

نکته مهم در رباتیک این است که عملا هیچ محدودیتی برای بهبود عملکرد وجود ندارد. بنابراین، اگر می خواهید یک اثر هنری واقعی خلق کنید، کار سختی نیست. در مورد راه های احتمالی بهبود اضافی، باید به دستکاری جرثقیل اشاره کرد. ساخت چنین وسیله ای با دستان خود دشوار نخواهد بود، در عین حال به شما این امکان را می دهد که کودکان را به کارهای خلاقانه، علم و طراحی عادت دهید. و این به نوبه خود می تواند بر زندگی آینده آنها تأثیر مثبت بگذارد. آیا ساختن یک دستکاری جرثقیل با دستان خود دشوار خواهد بود؟ این مسئله آنقدرها هم که در نگاه اول به نظر می رسد مشکل ساز نیست. آیا ارزش مراقبت از وجود جزئیات کوچک اضافی مانند کابل و چرخ هایی را دارد که روی آن می چرخد.

دارای نور پس زمینه در مجموع، این ربات روی 6 سروو موتور کار می کند. برای ایجاد قسمت مکانیکی از اکریلیک با ضخامت دو میلی متر استفاده شده است. برای ساخت یک سه پایه، پایه از یک توپ دیسکو گرفته شده است، در حالی که یک موتور درست در آن تعبیه شده است.

این ربات روی برد آردوینو کار می کند. یک واحد کامپیوتر به عنوان منبع تغذیه استفاده می شود.

مواد و ابزار:
- 6 سروو موتور؛
- اکریلیک 2 میلی متر ضخامت (و یک قطعه کوچک دیگر به ضخامت 4 میلی متر)؛
- سه پایه (برای ایجاد یک پایه)؛
- سنسور فاصله اولتراسونیک نوع hc-sr04؛
- کنترلر آردوینو Uno؛
- کنترل کننده قدرت (ساخته شده به طور مستقل)؛
- منبع تغذیه از کامپیوتر؛
- کامپیوتر (برای برنامه نویسی آردوینو مورد نیاز است)؛
- سیم، ابزار و غیره

فرایند ساخت:

گام یک. جمع آوری قسمت مکانیکیربات
مونتاژ قسمت مکانیکی آن بسیار آسان است. دو قطعه اکریلیک باید با استفاده از موتور سروو متصل شوند. دو پیوند دیگر به روشی مشابه به هم متصل می شوند. در مورد دستگیره، بهتر است آن را به صورت آنلاین خریداری کنید. تمام عناصر با پیچ بسته می شوند.

طول قسمت اول حدود 19 سانتی متر و قسمت دوم حدوداً 17.5 سانتی متر طول پیوند جلویی آن 5.5 سانتی متر است و در مورد بقیه المان ها ابعاد آنها به سلیقه شما انتخاب می شود.

زاویه چرخش در پایه بازوی مکانیکی باید 180 درجه باشد، بنابراین یک موتور سروو باید از زیر نصب شود. در مورد ما، باید در یک توپ دیسکو نصب شود. ربات قبلاً روی سروموتور نصب شده است.

برای نصب سنسور اولتراسونیک به یک تکه اکریلیک به ضخامت 2 سانتی متر نیاز دارید.

برای نصب گریپر به چندین پیچ و یک سرو موتور نیاز دارید. باید راکر را از سروموتور بیرون بیاورید و آن را کوتاه کنید تا زمانی که به دسته جا بیفتد. سپس می توانید دو پیچ کوچک را محکم کنید. پس از نصب، سروموتور باید به سمت چپ منتهی شود و لبه های گیره باید به هم نزدیک شوند.

اکنون سروموتور روی 4 پیچ نصب شده است، در حالی که مهم است که اطمینان حاصل شود که در موقعیت سمت چپ قرار دارد و لب ها به هم نزدیک می شوند.
حالا سروو را می توان به برد متصل کرد و بررسی کرد که آیا گریپ کار می کند یا خیر.

گام دوم. نورپردازی ربات
برای جالب‌تر کردن ربات، می‌توان آن را پس‌زمینه روشن کرد. این کار با استفاده از LED با رنگ های مختلف انجام می شود.

مرحله سوم اتصال بخش الکترونیکی
کنترل کننده اصلی ربات است برد آردوینو. یک واحد کامپیوتر به عنوان منبع تغذیه استفاده می شود؛ ولتاژ 5 ولت باید در خروجی های آن یافت شود. اگر ولتاژ سیم های قرمز و مشکی را با مولتی متر اندازه گیری کنید باید باشد. این ولتاژ برای تغذیه سروموتورها و سنسور فاصله مورد نیاز است. سیم های زرد و مشکی بلوک در حال حاضر 12 ولت تولید می کنند، آنها برای کار آردوینو مورد نیاز هستند.

برای سرووها باید پنج کانکتور بسازید. 5 ولت را به مثبت و منفی را به زمین وصل می کنیم. سنسور فاصله نیز به همین ترتیب متصل می شود.

همچنین یک نشانگر LED روی برد وجود دارد. برای اتصال آن از یک مقاومت 100 اهم بین + 5 ولت و زمین استفاده می شود.

خروجی های سرووها به خروجی های PWM آردوینو متصل می شوند. چنین پین هایی روی تخته با علامت "~" نشان داده می شوند. در مورد سنسور فاصله اولتراسونیک، می توان آن را به پایه های 6 و 7 متصل کرد. LED به زمین و پایه 13 متصل می شود.

حالا می توانید برنامه نویسی را شروع کنید. قبل از اتصال از طریق USB، باید مطمئن شوید که برق به طور کامل قطع شده است. هنگام تست برنامه، برق ربات نیز باید خاموش باشد. اگر این کار انجام نشود، کنترلر 5 ولت از USB و 12 ولت از منبع تغذیه دریافت می کند.

در نمودار مشاهده می کنید که پتانسیومتر برای کنترل سروموتورها اضافه شده است. آنها جزء ضروری ربات نیستند، اما کد پیشنهادی بدون آنها کار نخواهد کرد. پتانسیومترها به پایه های 0،1،2،3 و 4 متصل می شوند.

یک مقاومت R1 روی مدار وجود دارد که می توان آن را با یک پتانسیومتر 100 کیلو اهم جایگزین کرد. این به شما امکان می دهد تا به صورت دستی روشنایی را تنظیم کنید. در مورد مقاومت های R2، مقدار آنها 118 اهم است.

در اینجا لیستی از گره های اصلی استفاده شده است:
- 7 LED؛
- مقاومت R2 - 118 اهم؛
- R1 - مقاومت 100 کیلو اهم؛
- تعویض؛
- مقاومت نوری؛
- ترانزیستور bc547.

مرحله چهارم برنامه نویسی و اولین راه اندازی ربات
برای کنترل ربات از 5 پتانسیومتر استفاده شد. جایگزین کردن چنین مداری با یک پتانسیومتر و دو جوی استیک کاملاً واقع بینانه است. نحوه اتصال پتانسیومتر در مرحله قبل نشان داده شد. پس از نصب طرح، ربات را می توان آزمایش کرد.

اولین آزمایشات ربات نشان داد که سروموتورهای نصب شده futuba s3003 برای ربات ضعیف است. از آنها فقط می توان برای چرخاندن دست یا گرفتن استفاده کرد. در عوض، نویسنده موتورهای mg995 را نصب کرد. گزینه ایده آلموتورهای نوع mg946 وجود خواهد داشت.