Өөрөө хийх механик гар манипулятор. Серво дээр plexiglass-ээр хийсэн, өөрөө хийдэг ширээний робот гар манипулятор. Механик угсралт

Сайн байна уу giktimes!

uFactory-ийн UArm төсөл хоёр жил гаруйн өмнө kickstarter дээр хөрөнгө босгосон. Тэд анхнаасаа нээлттэй эхийн төсөл болно гэж байсан ч компани дууссаны дараа шууд эх кодыг оруулах гэж яарахаа больсон. Би зүгээр л тэдний зургийн дагуу plexiglass-ийг хайчлахыг хүссэн, тэгээд л болоо, гэхдээ эх код байхгүй, ойрын ирээдүйд төлөвлөөгүй тул би зурагнаасаа дизайныг давтаж эхлэв.

Миний робот гар одоо дараах байдалтай байна.

Хоёр жилийн хугацаанд аажуухан ажилласнаар дөрвөн хувилбар хийж, нэлээд туршлага хуримтлуулсан. Тайлбар, төслийн түүх болон төслийн бүх файлыг зүсэлтийн доороос олж болно.

Туршилт ба алдаа

Би зураг дээр ажиллаж эхлэхдээ зүгээр л uArm-ыг давтахгүй, харин сайжруулахыг хүссэн. Миний нөхцөлд холхивчгүйгээр хийх боломжтой юм шиг надад санагдсан. Электроник нь бүхэл бүтэн манипулятортой хамт эргэлддэг нь надад таалагдаагүй бөгөөд нугасны доод хэсгийн дизайныг хялбарчлахыг хүссэн. Дээрээс нь би тэр даруй үүнийг арай жижигрүүлж зурж эхэлсэн.

Эдгээр оролтоор би эхний хувилбарыг зурсан. Харамсалтай нь би манипуляторын хувилбарын ямар ч гэрэл зургийг хадгалаагүй байна (энэ нь онд хийгдсэн). шар). Үүний алдаанууд нь зүгээр л баатарлаг байсан. Нэгдүгээрт, үүнийг угсрах нь бараг боломжгүй байсан. Дүрмээр бол манипуляторын өмнө зурсан механикууд нь маш энгийн байсан тул угсрах үйл явцын талаар бодох шаардлагагүй байв. Гэсэн хэдий ч би үүнийг угсарч, эхлүүлэхийг оролдсон боловч гар нь бараг хөдөлсөнгүй! Бүх эд ангиуд нь эрэгний эргэн тойронд эргэлдэж байсан бөгөөд хэрвээ би тэдгээрийг чангалах юм бол арын цохилт багатай байвал тэр хөдөлж чадахгүй. Хэрэв би түүнийг хөдөлж чадахаар суларсан бол гайхалтай эсэргүүцэл гарч ирэв. Үүний үр дүнд энэ үзэл баримтлал гурав хоног ч амьдарсангүй. Тэгээд тэр манипуляторын хоёр дахь хувилбар дээр ажиллаж эхэлсэн.

Улаан аль хэдийн ажил хийхэд тохиромжтой байсан. Тэр хэвийн цуглуулж, тосолгооны тусламжтайгаар хөдөлж чаддаг байв. Би үүн дээр програм хангамжийг туршиж үзсэн боловч холхивч байхгүй, янз бүрийн саваа дээр өндөр алдагдалтай байсан нь үүнийг маш сул болгосон.

Дараа нь би төслийн ажлаа хэсэг хугацаанд орхисон боловч удалгүй үүнийг санаанд оруулахаар шийдсэн. Би илүү хүчирхэг, алдартай серво ашиглах, хэмжээг нэмэгдүүлэх, холхивч нэмэхээр шийдсэн. Тэгээд би бүгдийг нэг дор төгс болгох гэж оролдохгүй гэж шийдсэн. Би зураг төслийг зурсан хурдан гарсайхан хань зурахгүйгээр, тунгалаг plexiglass-аас хайчлахыг захиалсан. Үүссэн манипуляторыг ашигласнаар би угсралтын процессыг дибаг хийж, нэмэлт арматур шаардлагатай газруудыг тодорхойлж, холхивчийг хэрхэн ашиглах талаар суралцсан.

Би тунгалаг манипулятороор хангалттай тоглосны дараа би эцсийн цагаан хувилбарын зураг төсөл дээр суув. Тиймээс одоо бүх механикууд бүрэн дибаг хийгдсэн, энэ нь надад тохирсон бөгөөд би энэ загварт өөр юу ч өөрчлөхийг хүсэхгүй байгаагаа мэдэгдэхэд бэлэн байна:

Би uArm төсөлд цоо шинэ зүйл авчирч чадаагүйдээ сэтгэлээр унаж байна. Намайг эцсийн хувилбарыг зурж эхлэхэд тэд GrabCad дээр 3D загваруудыг аль хэдийн гаргасан байсан. Үүний үр дүнд би хумсыг бага зэрэг хялбарчилж, файлуудыг тохиромжтой форматаар бэлтгэж, маш энгийн, стандарт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашигласан.

Манипуляторын онцлог шинж чанарууд

uArm-аас өмнө, ширээний манипуляторуудЭнэ ангийнхан нэлээд уйтгартай харагдаж байв. Тэдэнд электроник огт байхгүй, эсвэл резистортой ямар нэгэн удирдлагатай, эсвэл өөрсдийн хувийн програм хангамжтай байсан. Хоёрдугаарт, тэдгээр нь ихэвчлэн зэрэгцээ холболтын системгүй байсан бөгөөд атгагч өөрөө үйл ажиллагааны явцад байрлалаа өөрчилсөн. Хэрэв та миний манипуляторын бүх давуу талыг цуглуулбал нэлээд урт жагсаалт гарч ирнэ.

Хүчтэй, хүнд моторыг гарны сууринд байрлуулах, хавчуурыг суурьтай параллель эсвэл перпендикуляр байлгах холболтын систем
Plexiglass-аас худалдаж авах эсвэл огтлоход хялбар бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн энгийн багц
Манипуляторын бараг бүх зангилаа дахь холхивч
Угсрахад хялбар. Энэ үнэхээр болсон сорилттой даалгавар... Ялангуяа суурийг угсрах үйл явцыг бодоход хэцүү байсан.
Бариулын байрлалыг 90 градусаар өөрчлөх боломжтой
Нээлттэй эх сурвалж ба баримт бичиг. Бүх зүйлийг хүртээмжтэй хэлбэрээр бэлтгэдэг. Би 3D загвар, хайчлах файл, материалын жагсаалт, электрон хэрэгсэл, програм хангамжийг татаж авах холбоосыг өгөх болно
Arduino нийцтэй байдал. Arduino-г эсэргүүцэгчид олон байгаа ч энэ нь үзэгчдийн хүрээг тэлэх боломж гэж би бодож байна. Мэргэжлийн хүмүүс програм хангамжаа C хэл дээр хялбархан бичиж чаддаг - энэ бол Atmel-ийн ердийн хянагч юм!

Механик

Угсрахын тулд 5 мм-ийн зузаантай plexiglass-аас хэсгүүдийг хайчилж авах шаардлагатай.

Энэ бүх хэсгийг огтолсныхоо төлөө би 10 орчим доллар төлсөн.

Суурь нь том холхивч дээр суурилагдсан:

Ялангуяа барилгын ажлын явцын хувьд суурийн талаар бодоход хэцүү байсан ч би uArm дахь инженерүүдийг тагнаж байсан. Рокерууд 6 мм диаметртэй зүү дээр сууна. Миний тохойг татах нь U хэлбэрийн бариул дээр, харин uFactory-ийн хувьд L хэлбэрийн бариул дээр байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Ялгаа нь юу болохыг тайлбарлахад хэцүү ч би илүү сайн ажилласан гэж бодож байна.

Баримт бичгийг тусад нь цуглуулдаг. Энэ нь тэнхлэгээ тойрон эргэлдэж чаддаг. Хумс нь өөрөө моторын гол дээр шууд байрладаг.

Өгүүллийн төгсгөлд би зураг дээрх хэт нарийвчилсан угсралтын зааврын холбоосыг өгөх болно. Хэрэв танд хэрэгтэй бүх зүйл гарт байгаа бол хэдхэн цагийн дараа та бүгдийг итгэлтэйгээр эргүүлж чадна. Би бас 3D загвар бэлдсэн үнэгүй програм SketchUp. Та үүнийг татаж аваад эргүүлээд юу, хэрхэн угсарч байгааг харах боломжтой.

Электроник

Гараа ажиллуулахын тулд та таван сервог Arduino-д холбож, сайн эх үүсвэрээс эрчим хүчээр хангахад л хангалттай. UArm нь зарим төрлийн хөдөлгүүрийг ашигладаг санал хүсэлт... Би атгагчийг удирдахын тулд гурван энгийн MG995 мотор, хоёр жижиг металл араа мотор нийлүүлсэн.

Энд миний түүх өмнөх төслүүдтэй нягт холбоотой. Хэсэг хугацааны турш би Arduino програмчлалыг зааж эхэлсэн бөгөөд энэ зорилгоор би Arduino-тай нийцтэй самбараа хүртэл бэлдсэн. Нөгөөтэйгүүр, би нэг удаа хямдхан самбар хийх боломж олдсон (энэ талаар би бас бичсэн). Эцэст нь би манипуляторыг удирдахын тулд өөрийн Arduino-тай нийцтэй самбар, тусгай бамбай ашигласанаар бүх зүйл дууссан.

Энэ бамбай нь үнэндээ маш энгийн. Энэ нь дөрвөн хувьсах резистор, хоёр товчлуур, таван серво холбогч, тэжээлийн холбогчтой. Энэ нь дибаг хийх үүднээс маш тохиромжтой. Та туршилтын ноорог байршуулж, хяналтын макро эсвэл үүнтэй төстэй зүйлийг бичиж болно. Өгүүллийн төгсгөлд би мөн PCB файлыг татаж авах холбоосыг өгөх болно, гэхдээ энэ нь металлжуулсан цоорхойгоор үйлдвэрлэхэд бэлтгэгдсэн тул гэрийн үйлдвэрлэлд тийм ч тохиромжтой биш юм.

Програмчлал

Хамгийн сонирхолтой зүйл бол манипуляторыг компьютерээс удирдах явдал юм. UArm нь манипуляторыг удирдахад тохиромжтой програм, түүнтэй ажиллах протоколтой. Компьютер COM порт руу 11 байт илгээдэг. Эхнийх нь үргэлж 0xFF, хоёр дахь нь 0xAA, бусад нь серво дохио юм. Цаашилбал, эдгээр өгөгдлийг хэвийн болгож, туршилтанд зориулж хөдөлгүүрт өгдөг. Би дижитал I / O 9-12-д холбогдсон сервотой боловч үүнийг амархан өөрчлөх боломжтой.

uArm-ийн терминалын програм нь хулганы удирдлагаар таван параметрийг өөрчлөх боломжийг танд олгоно. Хулганыг гадаргуу дээгүүр хөдөлгөх нь XY хавтгай дахь манипуляторын байрлалыг өөрчилдөг. Дугуйг эргүүлэх - өндрийг өөрчлөх. LMB / RMB - хумсаа шахах / тайлах. RMB + дугуй - атгах эргэлт. Маш тохиромжтой, үнэндээ. Хэрэв хүсвэл та ижил протоколыг ашиглан манипулятортой холбогдох ямар ч терминалын програмыг бичиж болно.

Би энд тойм зураг өгөхгүй - та тэдгээрийг өгүүллийн төгсгөлд татаж авах боломжтой.

Ажлын видео

Эцэст нь манипуляторын ажлын видео бичлэг. Энэ нь хулгана, резистор болон урьдчилан бичсэн програмын удирдлагыг харуулдаг.

Холбоосууд

Plexiglass огтлох файлууд, 3D загварууд, худалдан авалтын жагсаалт, самбарын зураг, програм хангамжийг миний төгсгөлд татаж авах боломжтой.

Эхлээд нөлөөлнө ерөнхий асуудлууд, дараа техникийн үзүүлэлтүүдүр дүн, дэлгэрэнгүй мэдээлэл, эцэст нь угсралтын процесс өөрөө.

Ерөнхийдөө болон ерөнхийдөө

Энэ төхөөрөмжийг бүхэлд нь бүтээх нь ямар ч хүндрэл учруулах ёсгүй. Зөвхөн механик хөдөлгөөний боломжуудын талаар чанарын хувьд бодох шаардлагатай бөгөөд үүнийг физикийн үүднээс хэрэгжүүлэхэд нэлээд хэцүү байх тул манипулятор гар нь түүнд өгсөн даалгаврыг биелүүлэх болно.

Үр дүнгийн техникийн шинж чанарууд

228/380/160 миллиметр урт / өндөр / өргөн параметр бүхий дээжийг харгалзан үзнэ. Өөрөө хийсэн манипулятор гарны жин 1 кг орчим байх болно. Утастай удирдахад ашигладаг алсын зайнаас... Туршлагатай угсралтын тооцоолсон хугацаа 6-8 цаг байна. Хэрэв тэнд байхгүй бол манипуляторын гарыг угсартал хэдэн өдөр, долоо хоног, хэдэн сар шаардагдана. Ийм тохиолдолд зөвхөн өөрийн гараар, зөвхөн өөрийнхөө ашиг сонирхлын төлөө хийх нь зүйтэй. Коллекторын моторыг эд ангиудыг шилжүүлэхэд ашигладаг. Хангалттай хүчин чармайлтаар та 360 градус эргүүлэх боломжтой төхөөрөмжийг хийж чадна. Мөн ажлын тав тухыг хангахын тулд гагнуурын төмөр, гагнуур гэх мэт стандарт хэрэгслүүдээс гадна дараахь зүйлийг нөөцлөх шаардлагатай.

Нэмэлт урт бахө.
Хажуугийн зүсэгч.
Филлипс халив.
4 x D батерей.

Удирдлага алсын удирдлагатовчлуур болон микроконтроллер ашиглан хэрэгжүүлж болно. Хэрэв та алсын утасгүй удирдлага хийхийг хүсч байвал манипуляторын гарт үйлдлийн хяналтын элемент шаардлагатай болно. Нэмэлтүүдийн хувьд зөвхөн төхөөрөмжүүд (конденсатор, резистор, транзистор) шаардлагатай бөгөөд энэ нь хэлхээг тогтворжуулж, шаардлагатай хэмжээний гүйдлийг зөв цагт дамжуулдаг.

Жижиг хэсгүүд

Эргэлтийн тоог зохицуулахын тулд та шилжилтийн дугуйг ашиглаж болно. Тэд манипуляторын гарны хөдөлгөөнийг жигд болгоно.

Та мөн утаснууд нь түүний хөдөлгөөнийг хүндрүүлэхгүй байх ёстой. Тэдгээрийг бүтцийн дотор байрлуулах нь оновчтой байх болно. Та бүгдийг гаднаас нь хийж болно, энэ арга нь цаг хугацаа хэмнэх боловч тусдаа зангилаа эсвэл бүхэл төхөөрөмжийг шилжүүлэхэд хүндрэл учруулж болзошгүй юм. Тэгээд одоо: манипулятор хэрхэн хийх вэ?

Ерөнхийдөө чуулган

Одоо бид манипуляторын гарыг бүтээхэд шууд шилжлээ. Бид доороос эхэлдэг. Төхөөрөмжийг бүх чиглэлд эргүүлэх боломжтой байх ёстой. Сайн шийдвэрЭнэ нь нэг мотор ашиглан эргэлтэнд тохируулагдсан дискний платформ дээр тавигдах болно. Үүнийг хоёр чиглэлд эргүүлэхийн тулд хоёр сонголт байна:

Хоёр хөдөлгүүр суурилуулах. Тэд тус бүрдээ тодорхой чиглэлд эргэх үүрэгтэй. Нэг нь ажиллаж байхад нөгөө нь амардаг.
Нэг моторыг хоёр чиглэлд эргүүлэх боломжтой хэлхээтэй суурилуулах.

Санал болгож буй сонголтуудын алийг нь сонгох нь зөвхөн танаас хамаарна. Дараа нь үндсэн барилгын ажил хийгдэнэ. Ажлын тав тухыг хангахын тулд хоёр "үе" шаардлагатай. Платформ дээр хавсаргасан нь янз бүрийн чиглэлд хазайх чадвартай байх ёстой бөгөөд энэ нь түүний сууринд байрлуулсан моторын тусламжтайгаар шийдэгддэг. Өөр нэг эсвэл хосыг тохойн нугалахад байрлуулах ёстой бөгөөд ингэснээр атгах хэсгийг координатын системийн хэвтээ ба босоо шугамын дагуу хөдөлгөж болно. Цаашилбал, хэрэв та хамгийн их чадавхийг авахыг хүсч байвал хөдөлгүүрийг бугуйны оронд суулгаж болно. Цаашилбал, хамгийн шаардлагатай, үүнгүйгээр манипуляторын гарыг төсөөлөхийн аргагүй юм. Өөрийнхөө гараар атгах төхөөрөмжийг өөрөө хийх хэрэгтэй. Хэрэгжүүлэх олон сонголт бий. Та хамгийн алдартай хоёрын талаар зөвлөгөө өгч болно:

Зөвхөн хоёр хурууг ашигладаг бөгөөд энэ нь атгах объектыг нэгэн зэрэг шахаж, тайлдаг. Энэ бол хамгийн энгийн хэрэглүүр боловч ихэвчлэн их хэмжээний ачааллын хүчин чадлаар сайрхаж чадахгүй.
Хүний гарны эх загварыг бүтээж байна. Энд нэг моторыг бүх хуруунд ашиглаж болох бөгөөд түүний тусламжтайгаар нугалах / гулзайлгах ажлыг гүйцэтгэнэ. Гэхдээ та дизайныг илүү төвөгтэй болгож чадна. Тиймээс та хуруу бүрт мотор холбож, тусад нь удирдах боломжтой.

Дараа нь алсын удирдлага хийх шаардлагатай хэвээр байгаа бөгөөд түүний тусламжтайгаар бие даасан мотор болон тэдний ажлын хурд нөлөөлдөг. Мөн та өөрийн гараар хийсэн робот гар ашиглан туршилтыг эхлүүлж болно.

Үр дүнгийн боломжит бүдүүвч дүрслэл

Өөрөө хийх манипулятор гар нь бүтээлч шинэ бүтээл гаргах өргөн боломжийг олгодог. Тиймээс, ийм зорилгоор өөрийн төхөөрөмжийг бий болгох үндэс болгон авч болох хэд хэдэн хэрэгжилтийг танд толилуулж байна.

Аливаа танилцуулсан манипуляторын схемийг сайжруулж болно.

Дүгнэлт

Робот техникт чухал зүйл бол үйл ажиллагааг сайжруулахад бага зэрэг хязгаарлалт байхгүй эсвэл огт байхгүй. Тиймээс хэрэв хүсвэл жинхэнэ урлагийн бүтээл туурвихад хэцүү биш байх болно. Цаашид сайжруулах боломжит аргуудын талаар ярихдаа ачигч краныг дурдах хэрэгтэй. Ийм төхөөрөмжийг өөрийн гараар хийх нь тийм ч хэцүү биш бөгөөд үүний зэрэгцээ хүүхдүүдийг бүтээлч ажил, шинжлэх ухаан, дизайнд дасгах боломжийг олгоно. Энэ нь эргээд тэдний цаашдын амьдралд эерэгээр нөлөөлнө. Өөрийнхөө гараар ачигч кран хийхэд хэцүү байх болов уу? Энэ нь эхлээд харахад тийм ч хэцүү биш юм. Кабель, дугуй зэрэг нэмэлт жижиг хэсгүүд байгаа эсэхийг анхаарч үзэх нь зүйтэй юм.

Бид зай хэмжигч ашиглан робот гар бүтээж, арын гэрэлтүүлэг хийдэг.

Бид нийлэгээс суурийг таслах болно. Бид servo хөтчүүдийг мотор болгон ашигладаг.

Робот гар төслийн ерөнхий тодорхойлолт

Төсөлд 6 серво мотор ашигладаг. Механик хэсгийн хувьд 2 мм зузаантай нийлэг ашигласан. Диско бөмбөгний суурь нь tripod болгон ашиг тустай байсан (хөдөлгүүрүүдийн аль нэгийг дотор нь суурилуулсан). Хэт авианы зайны мэдрэгч болон 10 мм-ийн LED-ийг мөн ашигладаг.

Роботыг удирдахын тулд Arduino цахилгаан самбарыг ашигладаг. Эрчим хүчний эх үүсвэр нь өөрөө компьютерийн тэжээлийн хангамж юм.

Төсөлд робот гар бүтээх талаар иж бүрэн тайлбар өгсөн. Боловсруулсан дизайны хоол тэжээлийн асуудлыг тусад нь авч үздэг.

Манипулятор төслийн үндсэн зангилаа

Хөгжиж эхэлцгээе. Танд хэрэгтэй болно:

6 серво мотор (би 2 mg946, 2 mg995, 2 futuba s3003 ашигласан (mg995 / mg946 нь futuba s3003-аас илүү сайн гүйцэтгэлтэй, гэхдээ сүүлийнх нь хамаагүй хямд);
нийлэг 2 мм зузаантай (мөн 4 мм зузаантай жижиг хэсэг);
хэт авианы зайны мэдрэгч hc-sr04;
LED 10 мм (өнгө - таны үзэмжээр);
tripod (суурь болгон ашигладаг);
хөнгөн цагаан шүүрэх (10-15 долларын үнэтэй).

Удирдлагын хувьд:

Arduino Uno самбар (ашигласан төсөл гар хийцийн самбар, энэ нь Arduino-тай бүрэн төстэй);
цахилгаан самбар (та үүнийг өөрөө хийх хэрэгтэй болно, бид дараа нь энэ асуудалд буцаж очих болно, энэ нь онцгой анхаарал шаарддаг);
цахилгаан хангамжийн нэгж (энэ тохиолдолд компьютерийн тэжээлийн нэгжийг ашигладаг);
манипулятороо програмчлах компьютер (хэрэв та програмчлалд Arduino ашиглаж байгаа бол Arduino IDE)

Мэдээжийн хэрэг, кабель, халив гэх мэт зарим үндсэн хэрэгслүүд хэрэгтэй болно. Одоо бид дизайн руу шилжиж болно.

Механик угсралт

Манипуляторын механик хэсгийг боловсруулж эхлэхээсээ өмнө надад ямар ч зураг байхгүй гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Бүх зангилаанууд нь "өвдөг дээр" хийгдсэн. Гэхдээ зарчим нь маш энгийн. Та тэдгээрийн хооронд сервомотортой хоёр нийлэг холбоостой. Мөн нөгөө хоёр холбоос. Мөн мотор суурилуулах зориулалттай. За, шүүрч авах нь өөрөө. Ийм хавчаар худалдаж авах хамгийн хялбар арга бол интернетээс худалдаж авах явдал юм. Бараг бүх зүйлийг боолтоор суурилуулсан.

Эхний хэсгийн урт нь ойролцоогоор 19 см; хоёр дахь нь ойролцоогоор 17.5; урд талын холбоосын урт нь ойролцоогоор 5.5 см байна.Таны төслийн хэмжээсийн дагуу бусад хэмжээсийг сонгоно уу. Зарчмын хувьд үлдсэн зангилааны хэмжээ нь тийм ч чухал биш юм.

Механик гар нь суурь дээр 180 градус эргүүлэх чадвартай байх ёстой. Тиймээс бид серво моторыг доор нь суулгах ёстой. Энэ тохиолдолд энэ нь ижил диско бөмбөгөнд суурилагдсан. Таны хувьд энэ нь ямар ч тохиромжтой хайрцаг байж болно. Робот нь энэ серво мотор дээр суурилагдсан. Зурагт үзүүлсэн шиг нэмэлт металл фланц цагираг суурилуулах боломжтой. Та үүнгүйгээр хийж болно.

Хэт авианы мэдрэгчийг суурилуулахын тулд 2 мм-ийн нийлэг хэрэглэдэг. LED-ийг доороос нь суулгаж болно.

Ийм манипуляторыг яг яаж бүтээхийг нарийвчлан тайлбарлахад хэцүү байдаг. Таны нөөцөд байгаа эсвэл худалдаж авсан нэгж, эд ангиас их зүйл шалтгаална. Жишээлбэл, хэрэв таны серво хэмжээсүүд өөр бол нийлэг гарны холбоосууд бас өөрчлөгдөх болно. Хэмжээ өөрчлөгдвөл гарны тохируулга нь бас өөр байх болно.

Манипуляторын механик дизайныг хийж дууссаны дараа та сервомоторын кабелийг уртасгах шаардлагатай болно. Эдгээр зорилгоор энэ төсөлд интернетийн кабелийн утсыг ашигласан. Энэ бүхнийг харахын тулд залхуу байх хэрэггүй бөгөөд таны Arduino самбар, бамбай эсвэл тэжээлийн эх үүсвэрийн гаралтаас хамааран ээж эсвэл аавын өргөтгөсөн кабелийн чөлөөтэй төгсгөлд адаптер суулгаарай.

Механик хэсгийг угсарсны дараа бид манипуляторынхаа "тархи" руу шилжиж болно.

Манипуляторыг шүүрч авах

Хавчаарыг суулгахын тулд танд сервомотор болон зарим эрэг хэрэгтэй.

Тэгэхээр яг юу хийх ёстой вэ.

Серво рокерыг аваад, чангалагчдаа таартал богиносго. Дараа нь хоёр жижиг боолтыг чангал.

Сервог суулгасны дараа зүүн талын байрлал руу эргүүлж, хавчих эрүүг шахаж ав.

Одоо сервог 4 боолт дээр суурилуулж болно. Үүний зэрэгцээ хөдөлгүүр хамгийн зүүн байрлалд байгаа бөгөөд хавчуурын эрүү хаалттай байгаа эсэхийг шалгаарай.

Сервог холбох боломжтой Arduino самбармөн атгагчийн гүйцэтгэлийг шалгана уу.

Хэрэв боолт / боолтыг хэт чангалвал атгагчийн гүйцэтгэлд асуудал гарч болзошгүйг анхаарна уу.

Манипулятор дээр тодруулга нэмнэ үү

Та төсөлдөө гэрэлтүүлэг нэмж гэрэлтүүлэх боломжтой. Үүний тулд LED-ийг ашигласан. Үүнийг хийхэд хялбар боловч харанхуйд энэ нь маш гайхалтай харагдаж байна.

LED-ийг хаана суулгах нь таны бүтээлч байдал, төсөөллөөс хамаарна.

Утас диаграмм

Гараар бүдэгрүүлэхийн тулд та R1-ийн оронд 100К потенциометр ашиглаж болно. R2 эсэргүүцэл болгон 118 Ом резисторыг ашигласан.

Ашигласан үндсэн нэгжүүдийн жагсаалт:

R1 - 100 кОм эсэргүүцэл
R2 нь 118 ом эсэргүүцэл юм
BC547 хоёр туйлт транзистор
Фоторезистор
7 LED
Солих
Arduino самбарт холбогдож байна

Ардуино хавтанг микроконтроллер болгон ашигласан. -аас цахилгаан хангамжийн нэгж Хувийн компьютер... Мультиметрийг улаан ба хар кабельд холбосноор та 5 вольтыг харах болно (энэ нь серво мотор болон хэт авианы зайны мэдрэгчийг ашигладаг). Шар, хар нь танд 12 вольт өгөх болно (Arduino-д). Бид сервомоторуудад 5 холбогч хийж, зэрэгцээ эерэгийг 5 В, сөрөгийг газартай холбодог. Үүнтэй адил зайны мэдрэгчтэй.

Үүний дараа үлдсэн холбогчийг (серво тус бүрээс нэг, зай хэмжигчээс хоёр) бидний гагнасан самбар болон Arduino руу холбоно. Энэ тохиолдолд ирээдүйд хөтөлбөрт ашигласан зүүг зөв зааж өгөхөө бүү мартаарай.

Үүнээс гадна цахилгаан самбар дээр цахилгаан LED суурилуулсан. Үүнийг хэрэгжүүлэхэд хэцүү биш. Нэмж дурдахад 5 В ба газрын хооронд 100 Ом эсэргүүцэл ашигласан.

Робот дээрх 10 мм LED нь мөн Arduino-д холбогдсон. 100 ом эсэргүүцэл нь 13-р зүүгээс LED-ийн эерэг хөл хүртэл ажилладаг. Сөрөг - газар руу. Програмд үүнийг идэвхгүй болгож болно.

Доод талд байгаа 2 серво мотор нь ижил хяналтын дохиог хуваалцдаг тул 6 сервомоторын хувьд 6 холбогчийг ашигладаг. Холбогдох дамжуулагчийг холбож, нэг зүүгээр холбодог.

Хувийн компьютерын тэжээлийн нэгжийг цахилгаан хангамж болгон ашигладаг гэдгийг би давтан хэлье. Эсвэл мэдээжийн хэрэг та тусдаа цахилгаан хангамж худалдаж авах боломжтой. Гэхдээ бид 6 хөтөчтэй бөгөөд тус бүр нь 2 А орчим эрчим хүч зарцуулдаг гэдгийг харгалзан үзвэл ийм хүчирхэг цахилгаан хангамж нь хямд биш байх болно.

Серверийн толгойнууд нь Arduino-ийн PWM гаралттай холбогдсон гэдгийг анхаарна уу. Самбар дээрх ийм зүү бүрийн ойролцоо байдаг бэлэг тэмдэг~. Хэт авианы сунгах мэдрэгчийг зүү 6, 7. LED-д холбож болно - 13-р зүү ба газард. Эдгээр нь бидэнд хэрэгтэй бүх зүү юм.

Одоо бид Arduino програмчлал руу шилжиж болно.

Самбарыг USB-ээр компьютерт холбохын өмнө цахилгааныг унтраасан эсэхээ шалгаарай. Програмыг туршихдаа робот гарынхаа хүчийг унтраа. Хэрэв тэжээлийг унтраагаагүй бол Arduino нь USB-ээс 5 вольт, тэжээлийн эх үүсвэрээс 12 вольт хүлээн авах болно. Үүний дагуу usb-ээс цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэр рүү шилжиж, бага зэрэг "живэх" болно.

Холболтын диаграмм нь сервог хянахын тулд потенциометрийг нэмсэн болохыг харуулж байна. Потенциометр нь сонголттой боловч дээрх код нь тэдгээргүйгээр ажиллахгүй. Потенциометрийг 0,1,2,3 ба 4-р зүү дээр холбож болно.

Програмчлал ба анхны нээлт

Хяналтын хувьд 5 потенциометрийг ашигладаг (үүнийг 1 потенциометр, хоёр joystick-аар солих боломжтой). Потенциометр бүхий холболтын диаграммыг өмнөх хэсэгт үзүүлэв. Arduino тойм зураг энд байна.

Доорх нь робот гар ажиллаж байгаа хэд хэдэн видео бичлэг юм. Танд таалагдана гэж найдаж байна.

Дээрх видео нь гарны хамгийн сүүлийн үеийн өөрчлөлтүүдийг харуулж байна. Би дизайныг бага зэрэг өөрчилж, хэд хэдэн хэсгийг солих шаардлагатай болсон. Futuba s3003 серво нь нэлээд сул байгаа нь тогтоогдсон. Тэд зөвхөн гараа атгах эсвэл эргүүлэхэд ашигладаг байсан. Ингээд mg995 суулгасан. Ер нь mg946 бол маш сайн сонголт байх болно.

Хяналтын хөтөлбөр, түүнд зориулсан тайлбар

// ашиглан хөтөчөөр удирддаг хувьсах резисторууд- потенциометр.

int potpin = 0; // потенциометрийг холбох аналог зүү

int val; // аналог зүүгээс өгөгдлийг унших хувьсагч

myservo1.attach (3);

myservo2.attach (5);

myservo3.attach (9);

myservo4.attach (10);

myservo5.attach (11);

pinMode (led, OUTPUT);

(// servo 1 аналог зүү 0

val = analogRead (potpin); // потенциометрийн утгыг уншина (0-ээс 1023 хүртэлх утга)

// үр дүнгийн утгыг серфүүдтэй ашиглахын тулд масштаблана (бид 0-ээс 180 хүртэлх утгыг авдаг)

myservo1.write (val); // тооцоолсон утгын дагуу servo-г байрлалд авчирна

саатал (15); // сервомотор өгөгдсөн байрлалд хүрэхийг хүлээнэ

val = analogRead (potpin1); // аналог зүү 1 дээрх servo 2

val = газрын зураг (val, 0, 1023, 0, 179);

myservo2.write (val);

val = analogRead (potpin2); // аналог зүү 2 дээрх servo 3

val = газрын зураг (val, 0, 1023, 0, 179);

myservo3.write (val);

val = analogRead (potpin3); // аналог зүү 3 дээрх servo 4

val = газрын зураг (val, 0, 1023, 0, 179);

myservo4.write (val);

val = analogRead (potpin4); // аналог зүү 4 дээрх servo 5

val = газрын зураг (val, 0, 1023, 0, 179);

myservo5.write (val);

Хэт авианы зай мэдрэгч ашиглан ноорог зурах

Энэ нь магадгүй төслийн хамгийн гайхалтай хэсгүүдийн нэг юм. Манипулятор дээр зайны мэдрэгч суурилуулсан бөгөөд энэ нь эргэн тойрон дахь саад бэрхшээлд хариу үйлдэл үзүүлдэг.

Кодын үндсэн тайлбарыг доор үзүүлэв.

# trigPin 7-г тодорхойлох

Дараагийн кодын хэсэг:

Бид бүх 5 дохиог (6 хөтчийн хувьд) нэрлэсэн (ямар ч байж болно)

Дараах:

Serial.begin (9600);

pinMode (trigPin, OUTPUT);

pinMode (echoPin, INPUT);

pinMode (led, OUTPUT);

myservo1.attach (3);

myservo2.attach (5);

myservo3.attach (9);

myservo4.attach (10);

myservo5.attach (11);

Бид Arduino самбарт LED, серво болон зайны мэдрэгчийг аль хавчаартай холбож байгааг хэлж өгдөг. Үүнийг өөрчлөхөд ямар ч зардал гарахгүй.

хүчингүй байрлал1 () (

digitalWrite (led, HIGH);

myservo2.writeMicroseconds (1300);

myservo4.writeMicroseconds (800);

myservo5.writeMicroseconds (1000);

Энд та өөрчилж болох хэд хэдэн зүйл байна. Би байрлалаа тавиад байрлал1 гэж нэрлэсэн. Үүнийг цаашдын хөтөлбөрт ашиглах болно. Хэрэв та өөр хөдөлгөөн өгөхийг хүсвэл хаалтанд байгаа утгыг 0-ээс 3000 болгон өөрчилнө үү.

Үүний дараа:

хүчингүй байрлал2 () (

digitalWrite (led, LOW);

myservo2.writeMicroseconds (1200);

myservo3.writeMicroseconds (1300);

myservo4.writeMicroseconds (1400);

myservo5.writeMicroseconds (2200);

Өмнөх хэсэгтэй төстэй, зөвхөн энэ тохиолдолд байрлал2 байна. Үүнтэй адилаар та хөдөлгөөний шинэ байрлалыг нэмж болно.

урт хугацаа, зай;

digitalWrite (trigPin, LOW);

сааталМикросекунд (2);

digitalWrite (trigPin, HIGH);

сааталМикросекунд (10);

digitalWrite (trigPin, LOW);

үргэлжлэх хугацаа = pulseIn (echoPin, HIGH);

зай = (үргэлжлэх хугацаа / 2) / 29.1;

Одоо програмын үндсэн кодыг боловсруулж эхэллээ. Битгий өөрчил. Дээрх мөрүүдийн гол зорилго нь зайны мэдрэгчийг тохируулах явдал юм.

Үүний дараа:

хэрэв (зай<= 30) {

хэрэв (зай< 10) {

myservo5.writeMicroseconds (2200); // хавчуурыг нээх

myservo5.writeMicroseconds (1000); // хавчуурыг хаа

Одоо та хэт авианы хувиргагчаар хэмжсэн зайд үндэслэн шинэ шилжилтийг нэмж болно.

хэрэв (зай<=30){ // данная строка обеспечивает переход в position1, если расстояние меньше 30 см.

байрлал1 (); // үнэн хэрэгтээ, хаалт () хооронд зааж өгсөн бүх зүйл гар ажиллах болно.

өөрөөр (// хэрэв зай 30 см-ээс их байвал 2-р байрлал руу очно уу

байрлал () 2 // өмнөх мөртэй төстэй

Та код дээрх зайг өөрчилж, хүссэн бүхнээ хийж болно.

Кодын сүүлчийн мөрүүд

хэрэв (зай> 30 || зай<= 0){

Serial.println ("Хүрээнээс гадуур"); // заасан хязгаараас хэтэрсэн мессежийн цуваа монитор дээр гарна

Serial.print (зай);

Serial.println ("см"); // зайг сантиметрээр

саатал (500); // 0.5 секундын саатал

Мэдээжийн хэрэг, та энд байгаа бүх зүйлийг миллиметр, метр болгон хөрвүүлэх, харуулсан мессежийг өөрчлөх гэх мэт боломжтой. Та бага зэрэг сааталтай тоглож болно.

Энэ бол үнэндээ. Өөрийнхөө манипуляторуудыг сайхан өнгөрүүлээрэй, сайжруулж, санаа, үр дүнгээ хуваалцаарай!

Арын гэрэлтүүлэгтэй. Нийтдээ робот нь 6 серво мотор дээр ажилладаг. Механик хэсгийг бүтээхийн тулд хоёр миллиметр зузаантай нийлэг ашигласан. Tripod хийхийн тулд диско бөмбөгний суурийг авч, нэг моторыг шууд суулгасан.

Робот нь Arduino самбар дээр ажилладаг. Компьютерийн нэгжийг тэжээлийн эх үүсвэр болгон ашигладаг.

Материал ба багаж хэрэгсэл:
- 6 серво мотор;
- 2 мм зузаантай нийлэг (мөн 4 мм зузаантай өөр нэг жижиг хэсэг);
- tripod (суурь үүсгэх);
- hc-sr04 төрлийн хэт авианы зайны мэдрэгч;
- Arduino Uno хянагч;
- цахилгаан хянагч (бие даасан байдлаар үйлдвэрлэсэн);
- компьютерээс цахилгаан хангамжийн нэгж;
- компьютер (Arduino програмчлалд шаардлагатай);
- утас, багаж хэрэгсэл гэх мэт.

Үйлдвэрлэлийн үйл явц:

Нэгдүгээр алхам. Роботын механик хэсгийг угсарч байна
Механик хэсэг нь угсрахад маш хялбар байдаг. Хоёр ширхэг нийлэгийг servo мотороор холбох шаардлагатай. Нөгөө хоёр холбоос нь ижил төстэй байдлаар холбогдсон байна. Хавчаарын хувьд үүнийг онлайнаар худалдаж авах нь хамгийн сайн арга юм. Бүх элементүүд нь боолтоор бэхлэгдсэн байна.

Эхний хэсгийн урт нь ойролцоогоор 19 см, хоёр дахь нь ойролцоогоор 17.5 см, урд талын холбоос нь 5.5 см урт, бусад элементүүдийн хувьд тэдгээрийн хэмжээсийг хувийн үзэмжээр сонгоно.

Механик гарны суурь дахь дүүжин өнцөг нь 180 градус байх ёстой тул сервомоторыг доор нь суурилуулсан байх ёстой. Манай тохиолдолд диско бөмбөгөнд суулгах шаардлагатай. Роботыг сервомотор дээр аль хэдийн суулгасан байна.

Хэт авианы мэдрэгчийг суулгахын тулд 2 см зузаантай нийлэг хэсэг хэрэгтэй.

Хавчаарыг суулгахын тулд хэд хэдэн шураг, сервомотор хэрэгтэй болно. Та сервомотороос эргэдэг сандлыг аваад хавчуурт тохирох хүртэл богиносгох хэрэгтэй. Дараа нь та хоёр жижиг боолтыг чангалж болно. Суулгасны дараа сервомоторыг хамгийн зүүн байрлалд эргүүлж, атгах эрүүг нэгтгэх шаардлагатай.

Сервомоторыг одоо 4 боолтоор бэхэлсэн бөгөөд энэ нь хамгийн зүүн байрлалд байгаа бөгөөд уруулыг хооронд нь татсан эсэхийг шалгах нь чухал юм.
Одоо сервог самбарт холбож, хавчуур ажиллаж байгаа эсэхийг шалгана.

Хоёрдугаар алхам. Робот гэрэл
Роботыг илүү сонирхолтой болгохын тулд та арын гэрэлтүүлэгтэй болгож болно. Үүнийг янз бүрийн өнгөт LED ашиглан хийдэг.

Гуравдугаар алхам. Цахим хэсгийг холбох
Роботын гол хянагч нь Arduino самбар юм. Компьютерийн нэгжийг тэжээлийн эх үүсвэр болгон ашигладаг бөгөөд түүний гаралт дээр та 5 вольтын хүчдэлийг олох хэрэгтэй. Хэрэв та улаан ба хар утсан дээрх хүчдэлийг мультиметрээр хэмжвэл ийм байх ёстой. Энэ хүчдэл нь серво мотор болон зайны мэдрэгчийг тэжээхэд шаардлагатай. Блокны шар, хар утас нь 12 вольтыг аль хэдийн өгдөг бөгөөд тэдгээр нь Arduino ажиллахад шаардлагатай байдаг.

Сервоны хувьд та таван холбогч хийх хэрэгтэй. Бид 5V-ийг эерэг, сөрөг утгыг газард холбодог. Зайны мэдрэгч нь ижил аргаар холбогдсон байна.

Мөн самбар дээр цахилгаан LED байдаг. Үүнийг холбохын тулд + 5V ба газрын хоорондох 100 ом эсэргүүцэл ашигладаг.

Серво моторын гаралт нь Arduino дээрх PWM гаралттай холбогддог. Самбар дээрх ийм зүүг "~" тэмдгээр тэмдэглэв. Хэт авианы зайны мэдрэгчийн хувьд энэ нь 6 ба 7-р шонтой холбогдож болно. LED нь газардуулга, зүү 13-д холбогдсон.

Одоо та програмчлалыг эхлүүлж болно. USB-ээр холбогдохын өмнө тэжээлийг бүрэн унтраасан эсэхийг шалгаарай. Програмыг туршихдаа роботын хүчийг бас унтраасан байх ёстой. Хэрэв энэ нь хийгдээгүй бол хянагч нь USB-ээс 5V, тэжээлийн эх үүсвэрээс 12V хүлээн авах болно.

Диаграмм дээр та серво моторыг хянахын тулд потенциометр нэмсэн болохыг харж болно. Эдгээр нь роботын зайлшгүй хэсэг биш боловч тэдгээргүйгээр санал болгож буй код ажиллахгүй. Потенциометрийг 0,1,2,3 ба 4-р зүү дээр холбодог.

Хэлхээ нь R1 резистортой бөгөөд үүнийг 100 кОм потенциометрээр сольж болно. Энэ нь гэрэлтүүлгийг гараар тохируулах боломжийг танд олгоно. R2 резисторуудын хувьд нэрлэсэн утга нь 118 ом байна.

Ашигласан үндсэн зангилааны жагсаалтыг энд оруулав.
- 7 LED;
- R2 - 118 ом эсэргүүцэл;
- R1 - 100 кОм эсэргүүцэл;
- шилжүүлэгч;
- фоторезистор;
- bc547 транзистор.

Дөрөвдүгээр алхам. Програмчлал, роботын анхны нээлт
Роботыг удирдахын тулд 5 потенциометр ашигласан. Ийм хэлхээг нэг потенциометр, хоёр джойстикоор солих бүрэн боломжтой. Потенциометрийг хэрхэн холбохыг өмнөх алхамд үзүүлэв. Суулгасны дараа роботын ноорогуудыг турших боломжтой.

Роботын анхны туршилтууд нь суурилуулсан futuba s3003 төрлийн серво мотор нь роботын хувьд сул болохыг харуулсан. Тэдгээрийг зөвхөн гараа эргүүлэхэд эсвэл атгахад ашиглаж болно. Үүний оронд зохиолч mg995 хөдөлгүүр суурилуулсан. mg946 төрлийн хөдөлгүүр нь хамгийн тохиромжтой.

Arduino платформ дээрх энэ роботын онцлог шинж чанаруудын нэг нь түүний дизайны нарийн төвөгтэй байдлыг тэмдэглэж болно. Робот гар нь ердөө 4 серво мотор ашиглан бүх тэнхлэгт хөдөлж, янз бүрийн зүйлийг шүүрч авах, хөдөлгөх боломжийг олгодог олон хөшүүргээс бүрддэг. Ийм роботыг өөрийн гараар угсарснаар та найз нөхөд, хайртай хүмүүсээ энэ төхөөрөмжийн чадвар, тааламжтай дүр төрхөөр гайхшруулж чадна! Та манай график орчинг RobotON Studio програмчлалын хувьд үргэлж ашиглах боломжтой гэдгийг санаарай!

Хэрэв танд асуулт, санал байвал бид үргэлж холбоотой байх болно! Үр дүнгээ үүсгэж, хуваалцаарай!

Онцлог:

Робот гарыг өөрийн гараар угсрахын тулд танд нэлээд хэдэн бүрэлдэхүүн хэсэг хэрэгтэй болно. Үндсэн хэсгийг 3D хэвлэсэн эд анги эзэлдэг бөгөөд тэдгээрийн 18 орчим нь байдаг (слайд хэвлэх нь сонголттой). Хэрэв та шаардлагатай бүх зүйлийг татаж аваад хэвлэсэн бол боолт, самар, электрон хэрэгсэл хэрэгтэй болно.

5 боолт M4 20 мм, 1 х 40 мм ба мушгирахаас хамгаалсан харгалзах самар
6 боолт M3 10мм, 1 x 20мм ба харгалзах самар
Холбогч утас эсвэл бамбай бүхий талхны самбар
Arduino Nano
4 серво мотор SG 90

Их биеийг угсарсны дараа чөлөөтэй хөдөлж байгаа эсэхийг шалгах нь ЧУХАЛ юм. Хэрэв Robohand-ийн гол хэсгүүдийг хөдөлгөхөд хэцүү бол servo моторууд ачааллыг даахгүй байж болно. Электроникийг угсрахдаа холболтыг бүрэн шалгасны дараа хэлхээг цахилгаан тэжээлд холбох нь дээр гэдгийг санах нь зүйтэй. SG 90 серво хөтчүүдэд гэмтэл учруулахгүйн тулд шаардлагагүй бол моторыг гараар эргүүлэх шаардлагагүй. Хэрэв та SG 90-ийг хөгжүүлэх шаардлагатай бол хөдөлгүүрийн голыг янз бүрийн чиглэлд жигд хөдөлгөх хэрэгтэй.

Үзүүлэлтүүд:

Цөөн тооны мотортой, ижил төрлийн хөдөлгүүртэй тул энгийн програмчлал
Зарим servo хөтчүүдийн үхсэн цэгүүд
Роботыг өдөр тутмын амьдралд өргөн ашиглах боломжтой
Сонирхолтой инженерийн ажил
3D принтер ашиглах хэрэгцээ