Ten projekt jest wielopoziomowym zadaniem modułowym. Pierwszym etapem projektu jest montaż modułu ramienia robota, dostarczanego jako zestaw części. Drugim etapem zadania będzie złożenie interfejsu IBM PC również z zestawu części. Wreszcie trzecim etapem zadania jest stworzenie modułu sterowania głosowego.

Ramię robota można sterować ręcznie za pomocą pilota dołączonego do zestawu. Ramię robota można również kontrolować za pomocą zmontowanego interfejsu IBM PC lub za pomocą modułu sterowania głosowego. Zestaw interfejsu IBM PC umożliwia sterowanie i programowanie działań robota za pomocą komputera roboczego IBM PC. Urządzenie do sterowania głosem pozwoli Ci sterować ramieniem robota za pomocą poleceń głosowych.

Wszystkie te moduły razem tworzą urządzenie funkcjonalne, co pozwoli przeprowadzać eksperymenty i programować zautomatyzowane sekwencje czynności, a nawet „animować” w pełni „okablowane” ramię manipulatora.

Interfejs PC pozwala na: komputer osobisty zaprogramować ramię manipulatora na ciąg zautomatyzowanych działań lub go „ożywić”. Istnieje również opcja, w której można interaktywnie sterować ręką za pomocą kontrolera ręcznego lub programu Windows 95/98. „Animacja” ręki to „rozrywkowa” część łańcucha zaprogramowanych automatycznych działań. Na przykład, jeśli umieścisz pacynkę w rękawiczce dla dziecka na ramieniu manipulatora i zaprogramujesz urządzenie na mały pokaz, zaprogramujesz elektroniczną kukiełkę, aby ożyła. Programowanie automatycznych działań znajdzie szerokie zastosowanie w przemyśle i przemyśle rozrywkowym.

Najszerzej stosowanym robotem w przemyśle jest ramię robota. Ramię robota jest niezwykle elastycznym narzędziem, choćby dlatego, że końcowy segment manipulatora ramienia może być odpowiednim narzędziem wymaganym do Szczególnym zadaniem lub produkcji. Na przykład przegubowe ramię spawalnicze można wykorzystać do: zgrzewanie punktowe, dysza natryskowa może być używana do malowania różnych części i zespołów, a chwytaka może służyć do zaciskania i przytrzymywania przedmiotów, żeby wymienić tylko kilka.

Jak więc widzimy ramię robota spełnia wiele przydatnych funkcji i może służyć jako idealne narzędzie na naukę różne procesy. Jednak zbudowanie ramienia robota od podstaw jest wyzwaniem. Dużo łatwiej złożyć rękę z części gotowy zestaw. OWI sprzedaje wystarczająco dużo dobre zestawy ramiona manipulatorów, dostępne u wielu dystrybutorów elektroniki (patrz wykaz części na końcu tego rozdziału). Za pomocą interfejsu można podłączyć zmontowane ramię manipulatora do portu drukarki pracującego komputera. Jako komputer roboczy można użyć komputera z serii IBM PC lub zgodnego urządzenia obsługującego DOS lub Windows 95/98.

Po podłączeniu do portu drukarki w komputerze ramię robota może być sterowane interaktywnie lub programowo z komputera. Sterowanie ręczne w trybie interaktywnym jest bardzo proste. Aby to zrobić, wystarczy kliknąć jeden z klawiszy funkcyjnych, aby wysłać do robota polecenie wykonania określonego ruchu. Ponowne naciśnięcie klawisza kończy polecenie.

Zaprogramowanie łańcucha zautomatyzowanych działań również nie jest trudne. Najpierw kliknij przycisk Program, aby przejść do trybu programu. W tym modzie ręka działa dokładnie tak, jak opisano powyżej, ale dodatkowo każda funkcja i czas jej działania są ustalone w pliku skryptu. Plik skryptu może zawierać do 99 różne funkcje w tym pauzy. Sam plik skryptu można odtworzyć 99 razy. Nagrywanie różnych plików skryptów pozwala poeksperymentować ze sterowaną komputerowo sekwencją automatycznych działań i „ożywić” rękę. Poniżej szczegółowo opisano pracę z programem w systemie Windows 95/98. Program Windows jest zawarty w zestawie interfejsu ramienia robota lub można go bezpłatnie pobrać z Internetu http://www.imagesco.com.

Oprócz Program Windows ręką można sterować za pomocą BASIC lub QBASIC. Program na poziomie DOS znajduje się na dyskietkach dołączonych do zestawu interfejsu. Jednak program DOS pozwala tylko na interaktywne sterowanie za pomocą klawiatury (patrz wydruk programu BASIC na jednej z dyskietek). Program na poziomie DOS nie pozwala na tworzenie plików skryptów. Jeśli jednak masz doświadczenie w programowaniu w języku BASIC, sekwencję ruchów ramienia manipulatora można zaprogramować w taki sam sposób, jak plik skryptu używany w programie Windows. Sekwencję ruchów można powtarzać, jak to ma miejsce w wielu „ożywionych” robotach.

Ramię robota

Ramię manipulatora (patrz rys. 15.1) ma trzy stopnie swobody ruchu. Staw łokciowy może poruszać się pionowo w górę iw dół po łuku około 135 °. Przegub barkowy przesuwa uchwyt w przód iw tył po łuku około 120°. Ramię można obracać na podstawie zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara o kąt około 350°. Chwytak ramienia robota może chwytać i trzymać przedmioty o średnicy do 5 cm i obracać się wokół przegubu nadgarstka o około 340°.

Ryż. 15.1. Schemat kinematyczny ruchów i obrotów ramienia robota

Robotic Arm Trainer OWI wykorzystywał pięć miniaturowych silników do napędzania ramienia. prąd stały. Silniki zapewniają sterowanie ręczne za pomocą przewodów. Ta „przewodowa” kontrola oznacza, że ​​każda funkcja ruchu robota (tj. działanie odpowiedniego silnika) jest kontrolowana przez oddzielne przewody (przyłożenie napięcia). Każdy z pięciu silników prądu stałego steruje własnym ruchem ramienia. Sterowanie przewodowe umożliwia wykonanie pilota, który bezpośrednio reaguje na sygnały elektryczne. Upraszcza to układ interfejsu ramienia robota, który łączy się z portem drukarki.

Ramię wykonane jest z lekkiego tworzywa sztucznego. Większość części przenoszących główny ładunek jest również wykonana z tworzywa sztucznego. Silniki prądu stałego zastosowane w konstrukcji ramienia to miniaturowe, wysokoobrotowe silniki o niskim momencie obrotowym. Aby zwiększyć moment obrotowy, każdy silnik jest połączony ze skrzynią biegów. Silniki wraz z przekładniami zamontowane są wewnątrz konstrukcji ramienia manipulatora. Chociaż skrzynia biegów zwiększa moment obrotowy, ramię robota nie może wystarczająco podnieść ani unieść ciężkie przedmioty. Zalecany maksymalny dopuszczalny ciężar podnoszenia to 130g.

Zestaw ramienia robota i jego elementy pokazano na rysunkach 15.2 i 15.3.

Ryż. 15.2. Zestaw ramienia robota

Ryż. 15.3. Skrzynia biegów przed montażem

Zasada sterowania silnikiem

Aby zrozumieć, jak działa sterowanie przewodowe, zobaczmy, jak sygnał cyfrowy steruje pracą pojedynczego silnika prądu stałego. Do sterowania silnikiem potrzebne są dwa komplementarne tranzystory. Jeden tranzystor ma przewodnictwo typu PNP, drugi ma odpowiednio przewodnictwo typu NPN. Każdy tranzystor działa jak przełącznik elektroniczny, kontrolując przepływ prądu przez silnik prądu stałego. Kierunki przepływu prądu sterowane przez każdy z tranzystorów są przeciwne. Kierunek prądu określa kierunek obrotów silnika, odpowiednio, zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Na ryc. Rysunek 15.4 przedstawia obwód testowy, który można złożyć przed wykonaniem interfejsu. Zauważ, że gdy oba tranzystory są wyłączone, silnik jest wyłączony. W danym momencie powinien być włączony tylko jeden tranzystor. Jeśli w którymś momencie oba tranzystory przypadkowo się włączą, doprowadzi to do: zwarcie. Każdy silnik jest napędzany przez dwa tranzystory interfejsu, które działają w podobny sposób.

Ryż. 15.4. Schemat szachownicy

Projekt interfejsu PC

Schemat interfejsu PC pokazano na ryc. 15.5. Zestaw części interfejsu PC zawiera płytkę drukowaną, na której rozmieszczenie części pokazano na ryc. 15.6.

Ryż. 15.5. Schemat obwodu Interfejs PC

Ryż. 15.6. Układ części interfejsu PC

Przede wszystkim musisz określić stronę płytki drukowanej. Po stronie montażowej narysowane są białe linie reprezentujące rezystory, tranzystory, diody, układy scalone i złącze DB25. Wszystkie części wkładane są do płytki od strony montażowej.

Uwaga ogólna: Po przylutowaniu części do przewodów PCB usuń nadmiernie długie przewody od strony druku. Podczas montażu części bardzo wygodnie jest przestrzegać określonej kolejności. Najpierw zamontuj rezystory 100 kΩ (pierścienie kolorowe: brązowy, czarny, żółty, złoty lub srebrny), które są oznaczone R1-R10. Następnie zamontuj 5 diod D1-D5 upewniając się, że czarny pasek na diodach przylega do złącza DB25, jak pokazują białe linie zaznaczone na stronie montażowej PCB. Następnie zamontuj rezystory 15 kΩ (oznaczone kolorem brązowym, zielonym, pomarańczowym, złotym lub srebrnym) oznaczone R11 i R13. W pozycji R12 przylutuj czerwoną diodę LED do płytki. Anoda diody odpowiada otworowi na R12, oznaczonemu znakiem +. Następnie zamontuj 14- i 20-pinowe gniazda pod układami scalonymi U1 i U2. Zamontuj i przylutuj złącze kątowe DB25. Nie próbuj wciskać pinów złącza do płytki ze zbyt dużą siłą, tutaj wymagana jest tylko precyzja. W razie potrzeby delikatnie potrząśnij złączem, uważając, aby nie zgiąć nóżek stykowych. Podłącz przełącznik suwakowy i regulator napięcia typu 7805. Przytnij cztery kawałki drutu na wymaganą długość i przylutuj do górnej części przełącznika. Zachowaj układ okablowania tak, jak pokazano na rysunku. Włóż i przylutuj tranzystory TIP 120 i TIP 125. Na koniec przylutuj gniazdo 8-pinowe i kabel połączeniowy 75mm. Podstawa jest zamontowana tak, aby najdłuższe zaciski były skierowane do góry. Włóż dwa układy scalone - 74LS373 i 74LS164 - do odpowiednich gniazd. Upewnij się, że kluczowa pozycja układu scalonego na pokrywie odpowiada kluczowi oznaczonemu białymi liniami na płytce drukowanej. Być może zauważyłeś, że na planszy pozostały miejsca na dodatkowe części. To miejsce jest dla adapter sieciowy. Na ryc. 15.7 przedstawia zdjęcie gotowego interfejsu od strony montażowej.

Ryż. 15.7. Zmontowany interfejs PC. Widok z góry

Jak działa interfejs

Ramię manipulatora posiada pięć silników prądu stałego. W związku z tym potrzebujemy 10 szyn wejściowych/wyjściowych do sterowania każdym silnikiem, w tym kierunkiem obrotów. Port równoległy (drukarki) komputera IBM PC i kompatybilnych maszyn zawiera tylko osiem magistral We/Wy. Aby zwiększyć liczbę magistral sterowania w interfejsie ramienia robota, używany jest IC 74LS164, który jest konwerterem szeregowo-równoległym (SIPO). Używając tylko dwóch magistral portu równoległego D0 i D1, które wysyłają kod szeregowy do układu scalonego, możemy uzyskać osiem dodatkowe opony wejście wyjście. Jak wspomniano, można utworzyć osiem magistral I/O, ale ten interfejs wykorzystuje pięć z nich.

Kiedy kod szeregowy jest wprowadzany do 74LS164 IC, odpowiedni kod równoległy pojawia się na wyjściu IC. Gdyby wyjścia 74LS164 były bezpośrednio połączone z wejściami tranzystorów sterujących, to poszczególne funkcje ramienia manipulatora włączałyby się i wyłączały zgodnie z wysłaniem kodu szeregowego. Oczywiście taka sytuacja jest nie do przyjęcia. Aby tego uniknąć, do obwodu interfejsu wprowadza się drugi układ scalony 74LS373 - kontrolowany ośmiokanałowy klucz elektroniczny.

Ośmiokanałowy przełącznik 74LS373 ma osiem szyn wejściowych i osiem szyn wyjściowych. Informacje binarne obecne na szynach wejściowych są przesyłane do odpowiednich wyjść układu scalonego tylko wtedy, gdy sygnał zezwalający jest podawany do układu scalonego. Po wyłączeniu sygnału enable aktualny stan magistral wyjściowych jest zapamiętywany (pamiętany). W tym stanie sygnały na wejściu układu scalonego nie mają wpływu na stan szyn wyjściowych.

Po wysłaniu szeregowego pakietu informacji do 74LS164, pin D2 portu równoległego wysyła sygnał włączenia do 74LS373. Pozwala to na przesyłanie informacji już w kodzie równoległym z wejścia IC 74LS174 do jego magistral wyjściowych. Stan szyn wyjściowych jest kontrolowany odpowiednio przez tranzystory TIP 120, które z kolei sterują funkcjami ramienia manipulatora. Proces jest powtarzany z każdą nową komendą wydaną ramieniu manipulatora. Magistrale portów równoległych D3-D7 bezpośrednio sterują tranzystorami TIP 125.

Podłączanie interfejsu do ramienia manipulatora

Ramię robota zasilane jest z zasilacza 6 V składającego się z czterech elementów D umieszczonych u podstawy konstrukcji. Interfejs PC jest również zasilany z tego zasilacza 6 V. Zasilanie jest dwubiegunowe i zapewnia napięcie ±3 V. Zasilanie jest dostarczane do interfejsu przez ośmiostykowe złącze Molex przymocowane do podstawy manipulatora.

Podłącz interfejs do ramienia manipulatora za pomocą ośmiożyłowego kabla Molex o średnicy 75 mm. Kabel Molex łączy się ze złączem znajdującym się w podstawie manipulatora (patrz Rysunek 15.8). Sprawdź, czy złącze jest prawidłowo i bezpiecznie włożone. Do połączenia płytki interfejsu z komputerem służy kabel DB25 o długości 180 cm, który znajduje się w zestawie. Jeden koniec kabla łączy się z portem drukarki. Drugi koniec łączy się ze złączem DB25 na płycie interfejsu.

Ryż. 15.8. Podłączanie interfejsu PC do ramienia robota

W większości przypadków drukarka jest zwykle podłączona do portu drukarki. Aby uniknąć kłopotów z podłączaniem i odłączaniem złączy za każdym razem, gdy chcesz użyć łopatki, dobrym pomysłem jest zakup przełącznika włączania/wyłączania magistrali drukarki A/B (DB25). Podłącz złącze interfejsu manipulatora do wejścia A, a drukarkę do wejścia B. Teraz możesz użyć przełącznika, aby połączyć komputer z drukarką lub interfejsem.

Instalacja programu pod Windows 95

Włóż dyskietkę 3,5" o nazwie "Disc 1" do stacji dyskietek i uruchom instalator (setup.exe). Instalator utworzy na dysku twardym katalog o nazwie "Images" i skopiuje do niego niezbędne pliki. W Start Ikona Obrazy pojawi się w menu Aby uruchomić program, kliknij ikonę Obrazy w menu Start.

Praca z programem pod Windows 95

Podłącz interfejs do portu drukarki komputera za pomocą kabla DB 25 o długości 180 cm. Podłącz interfejs do podstawy ramienia manipulatora. Do pewnego czasu utrzymuj interfejs w stanie wyłączonym. Jeśli interfejs jest w tym momencie włączony, informacje przechowywane w porcie drukarki mogą powodować ruchy ramienia manipulatora.

Klikając dwukrotnie ikonę Obrazy w menu Start, uruchom program. Okno programu pokazano na ryc. 15.9. Gdy program jest uruchomiony, czerwona dioda LED na płycie interfejsu powinna migać. Notatka: interfejs nie musi być włączony, aby dioda LED zaczęła migać. Szybkość migania diody LED zależy od szybkości procesora komputera. Migotanie diody LED może być bardzo słabe; aby to zauważyć, być może będziesz musiał przyciemnić światło w pokoju i złożyć dłonie, aby obserwować diodę LED. Jeśli dioda nie miga, program może uzyskiwać dostęp do nieprawidłowego adresu portu (port LPT). Aby przełączyć interfejs na inny adres portu (port LPT), przejdź do okna Opcje portu drukarki znajdującego się po prawej stronie górny róg ekran. Wybierz inną opcję. Prawidłowa instalacja adres portu spowoduje miganie diody LED.

Ryż. 15.9. Zrzut ekranu programu interfejsu PC w systemie Windows

Gdy dioda miga, kliknij ikonę Puuse i dopiero wtedy włącz interfejs. Kliknięcie odpowiedniego klawisza funkcyjnego spowoduje ruch odpowiedzi ramienia manipulatora. Ponowne kliknięcie zatrzyma ruch. Używanie klawiszy funkcyjnych do sterowania ręką nazywa się interaktywna kontrola mody.

Tworzenie pliku skryptu

Pliki skryptów służą do programowania ruchów i automatycznych sekwencji działań ramienia manipulatora. Plik skryptu zawiera listę poleceń tymczasowych kontrolujących ruchy ramienia manipulatora. Tworzenie pliku skryptu jest bardzo proste. Aby utworzyć plik, kliknij przycisk programowy programu. Ta operacja pozwoli Ci wejść w modę „programowania” pliku skryptu. Naciskając klawisze funkcyjne będziemy sterować ruchami ręki, tak jak już to zrobiliśmy, ale informacje o komendach zostaną zapisane w żółtej tabeli skryptów znajdującej się w lewym dolnym rogu ekranu. Numer kroku, zaczynając od jednego, zostanie wskazany w lewej kolumnie, a dla każdego nowego polecenia będzie się zwiększał o jeden. Rodzaj ruchu (funkcja) jest wskazany w środkowej kolumnie. Po ponownym kliknięciu klawisza funkcyjnego ruch zostaje zatrzymany, a trzecia kolumna pokazuje czas trwania ruchu od jego początku do końca. Czas wykonania ruchu wskazywany jest z dokładnością do ćwierć sekundy. Kontynuując w ten sam sposób, użytkownik może zaprogramować do 99 ruchów w pliku skryptu, w tym pauzy w czasie. Następnie plik skryptu można zapisać i później wczytać z dowolnego katalogu. Wykonywanie poleceń pliku skryptu można powtórzyć do 99 razy, dla których należy wpisać liczbę powtórzeń w oknie Powtórz i kliknąć Start. Aby zakończyć zapisywanie do pliku skryptu, naciśnij klawisz Interactive. To polecenie przywróci komputer do trybu interaktywnego.

„Odrodzenie” obiektów

Pliki skryptów można wykorzystać do komputerowej automatyzacji działań lub do „animacji” obiektów. W przypadku "animacji" obiektów, sterowany robotyczny "szkielet" mechaniczny jest zwykle pokryty zewnętrzną powłoką i sam nie jest widoczny. Pamiętasz pacynkę opisaną na początku rozdziału? Zewnętrzna powłoka może przybrać postać osoby (częściowo lub całkowicie), kosmity, zwierzęcia, rośliny, kamienia i czegokolwiek innego.

Ograniczenia aplikacji

Jeśli chcesz dotrzeć poziom profesjonalny wykonywanie zautomatyzowanych działań lub „animowanie” obiektów, to by tak rzec, aby zachować markę dokładność pozycjonowania przy wykonywaniu ruchów w każdym momencie powinna zbliżyć się do 100%.

Można jednak zauważyć, że w miarę powtarzania sekwencji działań zapisanych w pliku skryptu położenie ramienia manipulatora (wzór ruchu) będzie się różnić od oryginalnego. Dzieje się tak z kilku powodów. W miarę rozładowywania się akumulatorów zasilaczy ramion, zmniejszenie mocy dostarczanej do silników prądu stałego powoduje zmniejszenie momentu obrotowego i prędkości silników. Zatem długość ruchu manipulatora i wysokość podnoszonego ładunku przez ten sam okres czasu będą różne dla akumulatorów rozładowanych i „świeżych”. Ale powodem nie jest tylko to. Nawet przy ustabilizowanym zasilaniu prędkość wału silnika będzie się zmieniać, ponieważ nie ma regulatora prędkości silnika. Dla każdego ustalonego czasu liczba obrotów będzie za każdym razem nieco inna. Doprowadzi to do tego, że za każdym razem pozycja ramienia manipulatora będzie się różnić. Do tego dochodzi pewien luz na biegach skrzyni biegów, który również nie jest brany pod uwagę. Pod wpływem tych wszystkich czynników, które tutaj szczegółowo zbadaliśmy, podczas wykonywania cyklu powtarzających się poleceń pliku skryptu pozycja ramienia manipulatora będzie za każdym razem nieco inna.

Wyszukiwanie pozycji domowej

Możesz usprawnić działanie urządzenia, dodając obwód sprzężenia zwrotnego, który monitoruje położenie ramienia manipulatora. Informacje te można wprowadzić do komputera w celu określenia bezwzględnej pozycji manipulatora. Dzięki takiemu systemowi pozycyjnego sprzężenia zwrotnego możliwe jest ustawienie pozycji ramienia manipulatora w tym samym punkcie na początku wykonywania każdej sekwencji poleceń zapisanych w pliku skryptu.

Jest na to wiele możliwości. W jednej z głównych metod nie zapewnia się kontroli położenia w każdym punkcie. Zamiast tego stosuje się zestaw wyłączników krańcowych, który odpowiada pierwotnej pozycji „startowej”. Wyłączniki krańcowe określają precyzyjnie tylko jedną pozycję - kiedy manipulator osiągnie pozycję „start”. W tym celu należy ustawić sekwencję wyłączników krańcowych (przycisków) w taki sposób, aby zamykały się, gdy manipulator osiągnie skrajne położenie w jednym lub drugim kierunku. Na przykład na podstawie manipulatora można zainstalować jeden wyłącznik krańcowy. Przełącznik powinien działać tylko wtedy, gdy ramię osiągnie swoją końcową pozycję po obróceniu zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Inne wyłączniki krańcowe muszą być zainstalowane na stawach barkowych i łokciowych. Powinny być aktywowane, gdy odpowiedni przegub jest w pełni rozciągnięty. Kolejny przełącznik jest zainstalowany na szczotce i jest aktywowany, gdy szczotka zostanie obrócona do końca zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Ostatni wyłącznik krańcowy montowany jest na rękojeści i zamyka się po całkowitym otwarciu. Aby zresetować manipulator, każdy możliwy ruch manipulatora jest wykonywany w kierunku niezbędnym do zamknięcia odpowiedniego wyłącznika krańcowego, aż ten wyłącznik się zamknie. Po osiągnięciu początkowej pozycji dla każdego ruchu, komputer dokładnie „zna” prawdziwą pozycję ramienia manipulatora.

Po osiągnięciu pozycja startowa możemy ponownie uruchomić program zapisany w pliku skryptu, wychodząc z założenia, że ​​błąd pozycjonowania podczas wykonywania każdego cyklu będzie kumulował się na tyle wolno, że nie doprowadzi do zbyt dużych odchyleń położenia manipulatora od pożądanego . Po wykonaniu pliku skryptu wskazówka jest ustawiana w pierwotnej pozycji i cykl pliku skryptu jest powtarzany.

W niektórych sekwencjach znajomość tylko pozycji wyjściowej nie wystarczy, na przykład przy podnoszeniu jajka bez ryzyka zmiażdżenia jego skorupki. W takich przypadkach potrzebny jest bardziej złożony i precyzyjny system pozycyjnego sprzężenia zwrotnego. Sygnały z czujników mogą być przetwarzane za pomocą ADC. Odebrane sygnały można wykorzystać do określenia wartości parametrów takich jak położenie, ciśnienie, prędkość i moment obrotowy. Poniższy prosty przykład może służyć jako ilustracja. Wyobraź sobie, że do węzła przechwytywania podłączono mały liniowy rezystor zmienny. Rezystor regulowany jest ustawiony w taki sposób, że ruch jego suwaka tam iz powrotem jest związany z otwieraniem i zamykaniem chwytu. Tym samym w zależności od stopnia otwarcia chwytu zmienia się rezystancja rezystora zmiennego. Po kalibracji, mierząc rezystancję prądu rezystora zmiennego, można dokładnie ustawić kąt otwarcia zacisków chwytaka.

Stworzenie takiego systemu sprzężenia zwrotnego wprowadza kolejny poziom złożoności do urządzenia, a tym samym prowadzi do wzrostu jego ceny. Dlatego więcej prosta opcja jest wprowadzenie systemu sterowanie ręczne korygowanie pozycji i ruchów ramienia manipulatora podczas wykonywania programu skryptowego.

Ręczny system sterowania interfejsem

Po upewnieniu się, że interfejs działa prawidłowo, można użyć 8-stykowego płaskiego złącza, aby podłączyć do niego ręczną jednostkę sterującą. Sprawdź pozycję połączenia 8-pinowego złącza Molex z głowicą złącza na płycie interfejsu, jak pokazano na ryc. 15.10. Ostrożnie włóż złącze, aż zostanie bezpiecznie podłączone. Następnie ramieniem manipulatora można w dowolnym momencie sterować za pomocą pilota. Nie ma znaczenia, czy interfejs jest podłączony do komputera, czy nie.

Ryż. 15.10. Podłączanie sterowania ręcznego

Program do sterowania klawiaturą DOS

Istnieje program DOS, który umożliwia sterowanie pracą ramienia manipulatora z klawiatury komputera w trybie interaktywnym. W tabeli podana jest lista kluczy odpowiadających wykonaniu danej funkcji.

B kontrola głosu ramię manipulatora wykorzystuje zestaw rozpoznawania mowy (SCR), który został opisany w Rozdz. 7. W tym rozdziale stworzymy interfejs łączący URR z ramieniem manipulatora. Ten interfejs jest również dostępny jako zestaw od Images SI, Inc.

Schemat interfejsu dla RRR pokazano na ryc. 15.11. Interfejs wykorzystuje mikrokontroler 16F84. Program dla mikrokontrolera wygląda tak:

„Program interfejsu URR”

Symbol Port A = 5

Symbol TRISA = 133

Symbol Port B = 6

Symbol TRISB = 134

Jeśli bit4 = 0 to wyzwalacz ‘Jeśli zapis do wyzwalacza jest włączony, odczytaj schemat

Idź do początku „Powtórz

pauza 500 ‘Czekaj 0.5s

Peek PortB, B0 „Odczytaj kod BCD”

Jeśli bit5 = 1, wyślij „Kod wyjścia”

idź do startu „Powtórz

zajrzyj do portu A, b0 „Odczytaj port A”

jeśli bit4 = 1 to jedenaście ‘Czy liczba 11?

poke PortB, b0 „Kod wyjściowy”

idź do startu „Powtórz

jeśli bit0 = 0 to dziesięć

idź do startu „Powtórz

idź do startu „Powtórz

Ryż. 15.11. Schemat kontrolera URR dla ramienia robota

Aktualizację oprogramowania pod 16F84 można pobrać bezpłatnie ze strony http://www.imagesco.com

Programowanie interfejsu URR

Programowanie interfejsu RRS jest podobne do programowania RRS z zestawu opisanego w rozdz. 7. W celu poprawnego działania ramienia manipulatora należy zaprogramować słowa poleceń zgodnie z numerami odpowiadającymi konkretnemu ruchowi manipulatora. W tabeli. 15.1 przedstawia przykłady słów poleceń sterujących pracą ramienia manipulatora. Możesz wybrać słowa poleceń według własnych upodobań.

Tabela 15.1

Lista części do interfejsu PC

(5) Tranzystor NPN TIP120

(5) Tranzystor PNP TIP 125

(1) konwerter kodu IC 74164

(1) IC 74LS373 osiem klawiszy

(1) czerwona dioda LED

(5) Dioda 1N914

(1) 8-pinowe gniazdo złącza Molex

(1) 8-żyłowy kabel Molex o długości 75 mm

(1) przełącznik DIP

(1) złącze kątowe DB25

(1) 1,8 m kabel DB 25 z dwoma złączami typu M.

(1) Płytka drukowana

(3) Rezystor 15kΩ, 0,25W

Wszystkie wymienione elementy są zawarte w zestawie.

Lista części interfejsu rozpoznawania mowy

(5) Tranzystor NPN TIP 120

(5) Tranzystor PNP TIP 125

(1) bramka IC 4011 NOR

(1) IC 4049 - 6 buforów

(1) Wzmacniacz operacyjny IC 741

(1) Rezystor 5,6 kΩ, 0,25 W

(1) Rezystor 15 kΩ, 0,25 W

(1) 8-pinowa głowica złącza Molex

(1) kabel Molex 8 rdzeni, długość 75mm

(10) Rezystor 100 kΩ, 0,25 W

(1) Rezystor 4,7 kΩ, 0,25 W

(1) 7805 regulator napięcia IC

(1) mikrokontroler IC PIC 16F84

(1) kryształ kwarcu 4,0 MHz

Zestaw interfejsu ramienia robota

Zestaw ramienia manipulatora OWI

Interfejs rozpoznawania mowy dla ramienia manipulatora

Zestaw urządzeń do rozpoznawania mowy

Części można zamówić w:

Obrazy, S.I., Inc.

Najpierw poruszone zostaną kwestie ogólne, następnie charakterystyka techniczna rezultatu, szczegóły, a na końcu sam proces montażu.

Ogólnie i ogólnie

kreacja to urządzenie generalnie nie powinien powodować żadnych trudności. Konieczne będzie jakościowe przemyślenie tylko możliwości, które z fizycznego punktu widzenia będą dość trudne do zrealizowania, aby ramię manipulatora wykonało powierzone mu zadania.

Charakterystyka techniczna wyniku

Rozpatrywana będzie próbka o parametrach odpowiednio długość/wysokość/szerokość 228/380/160 milimetrów. Wykonana waga wyniesie około 1 kilograma. Okablowany do kontroli zdalny. Szacowany czas montażu z doświadczeniem - około 6-8 godzin. Jeśli go tam nie ma, montaż ramienia manipulatora może zająć dni, tygodnie, a nawet miesiące. Własnymi rękami i sam w takich przypadkach warto robić poza własnymi własny interes. Silniki kolektora służą do przemieszczania komponentów. Przy wystarczającym wysiłku możesz zrobić urządzenie, które będzie się obracać o 360 stopni. Również dla wygody pracy, oprócz standardowych narzędzi, takich jak lutownica i lutownica, należy zaopatrzyć się w:

1. Szczypce długie.
2. Obcinacz boczny.
3. Śrubokręt krzyżowy.
4. 4 baterie D.

Pilot zdalnego sterowania pilot można zaimplementować za pomocą przycisków i mikrokontrolera. Jeśli chcesz zrobić pilota sterowanie bezprzewodowe W dłoni manipulatora potrzebny będzie również element sterujący czynnością. Jako dodatki potrzebne będą tylko urządzenia (kondensatory, rezystory, tranzystory), które ustabilizują obwód i przekażą go do właściwe momenty czas, prąd o wymaganej wartości.

Małe części

Aby regulować liczbę obrotów, możesz użyć kółek przejściowych. Sprawią, że ruch ramienia manipulatora będzie płynny.

Musisz również upewnić się, że przewody nie komplikują jego ruchu. Optymalnie byłoby umieścić je wewnątrz konstrukcji. Możesz zrobić wszystko z zewnątrz, takie podejście zaoszczędzi czas, ale potencjalnie może prowadzić do trudności w przenoszeniu poszczególnych węzłów lub całego urządzenia. A teraz: jak zrobić manipulator?

Ogólnie montaż

Teraz przechodzimy bezpośrednio do tworzenia ramienia manipulatora. Zaczynamy od podstaw. Należy upewnić się, że urządzenie można obracać we wszystkich kierunkach. dobra decyzja zostanie umieszczony na platformie dyskowej, która jest napędzana pojedynczym silnikiem. Aby mógł się obracać w obu kierunkach, istnieją dwie opcje:

1. Montaż dwóch silników. Każdy z nich będzie odpowiedzialny za skręcanie w określonym kierunku. Kiedy jeden pracuje, drugi odpoczywa.
2. Zainstalowanie jednego silnika z obwodem, który może obracać go w obu kierunkach.

Która z proponowanych opcji do wyboru zależy wyłącznie od Ciebie. Dalej jest główna struktura. Dla komfortu pracy potrzebne są dwa „stawy”. Przymocowany do platformy musi być w stanie się oprzeć różne strony, który rozwiązuje się za pomocą silników umieszczonych u jego podstawy. Kolejną lub parę należy umieścić na zgięciu łokcia, tak aby część chwytaka mogła być przesuwana wzdłuż poziomych i pionowych linii układu współrzędnych. Ponadto, jeśli chcesz uzyskać maksymalne możliwości, możesz zainstalować inny silnik na nadgarstku. Ponadto najbardziej potrzebne, bez których nie można sobie wyobrazić ramienia manipulatora. Własnymi rękami musisz zrobić samo urządzenie przechwytujące. Istnieje wiele opcji implementacji. Możesz dać wskazówkę na temat dwóch najpopularniejszych:

1. Używane są tylko dwa palce, które jednocześnie ściskają i rozluźniają obiekt schwytania. Jest to najprostsza implementacja, która jednak zazwyczaj nie może pochwalić się znaczną ładownością.
2. Powstaje prototyp ludzkiej dłoni. Tutaj na wszystkie palce można zastosować jeden silnik, za pomocą którego będzie wykonywane zginanie/rozginanie. Ale możesz sprawić, że projekt będzie bardziej skomplikowany. Możesz więc podłączyć silnik do każdego palca i sterować nimi osobno.

Następnie pozostaje wykonać pilota, za pomocą którego będą miały wpływ poszczególne silniki i tempo ich pracy. I możesz zacząć eksperymentować z robotem do samodzielnego wykonania.

Możliwe schematyczne reprezentacje wyniku

Zapewnia szerokie możliwości dla kreatywnych pomysłów. Dlatego na Twoją uwagę czeka kilka realizacji, które możesz wykorzystać jako podstawę do stworzenia własnych własne urządzenie podobny cel.

Dowolny przedstawiony schemat manipulatora można udoskonalić.

Wniosek

Ważną rzeczą w robotyce jest to, że praktycznie nie ma ograniczeń w doskonaleniu funkcjonalnym. Dlatego jeśli chcesz stworzyć prawdziwe dzieło sztuki nie jest to trudne. Mówiąc o możliwych sposobach dodatkowego usprawnienia, należy zwrócić uwagę na żurawia-manipulatora. Wykonanie takiego urządzenia własnymi rękami nie będzie trudne, a jednocześnie pozwoli nauczyć dzieci kreatywna praca, nauka i projektowanie. A to z kolei może mieć pozytywny wpływ na ich przyszłe życie. Czy trudno będzie zrobić dźwig-manipulator własnymi rękami? Nie jest to tak problematyczne, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Czy warto zadbać o dostępność dodatkowych? małe części jak kabel i koła, na których będzie się kręcić.

Ten artykuł jest przewodnikiem dla początkujących do tworzenia roboty ręce które są programowane za pomocą Arduino. Koncepcja polega na tym, że projekt ramienia robota będzie niedrogi i łatwy do zbudowania. Zbudujemy prosty prototyp z kodem, który można i należy zoptymalizować, będzie to dla Ciebie świetny start w robotyce. Robot Arduino jest sterowany za pomocą zhakowanego joysticka i można go zaprogramować tak, aby powtarzał określoną sekwencję działań. Jeśli nie jesteś dobry w programowaniu, możesz wziąć projekt jako szkolenie z montażu sprzętu, wgrać do niego mój kod i dostać podstawowa wiedza. Znowu projekt jest dość prosty.

Na wideo - demo z moim robotem.

Krok 1: Lista materiałów

Będziemy potrzebować:

1. Płytka Arduino. Użyłem Uno, ale każda z odmian poradzi sobie równie dobrze.
2. Serwa, 4 najtańsze, jakie znajdziesz.
3. Materiały obudowy do wyboru. Odpowiednie drewno, plastik, metal, karton. Mój projekt jest zbudowany ze starego notatnika.
4. Jeśli nie chcesz zawracać sobie głowy płytką drukowaną, potrzebujesz płytki stykowej. Odpowiednia tablica mały rozmiar szukaj opcji ze zworami i zasilaczem - są dość tanie.
5. Coś na podstawę ramienia - użyłem puszki po kawie, nie jest to najlepsza opcja, ale to wszystko, co udało mi się znaleźć w mieszkaniu.
6. Cienka nić do mechanizmu ręki i igła do robienia otworów.
7. Klej i taśma klejąca, aby wszystko spasować. Nie ma niczego, czego nie dałoby się połączyć taśmą klejącą i gorącym klejem.
8. Trzy rezystory 10K. Jeśli nie masz rezystorów, to w kodzie dla takich przypadków jest jednak obejście najlepsza opcja kupi rezystory.

Krok 2: Jak to wszystko działa

Załączony rysunek przedstawia zasadę działania ręki. Wszystko też wyjaśnię słowami. Dwie części dłoni są połączone cienką nitką. Środek nici jest połączony z ręcznym serwomechanizmem. Gdy serwo pociąga za nić, ręka jest ściskana. Założyłem na ramię sprężynę do długopisu, ale jeśli masz więcej elastyczny materiał, możesz tego użyć.

Krok 3: Zmodyfikuj joystick

Zakładając, że już zakończyłeś montaż mechanizmu ramienia, przejdę do części z joystickiem.

W projekcie użyto starego joysticka, ale w zasadzie nada się każde urządzenie z przyciskami. Przyciski analogowe (grzybki) służą do sterowania serwomechanizmami, ponieważ są to w zasadzie tylko potencjometry. Jeśli nie masz joysticka, możesz użyć trzech zwykłych potencjometrów, ale jeśli podobnie jak ja modyfikujesz stary joystick własnymi rękami, oto co musisz zrobić.

Podłączyłem potencjometry do deska do krojenia chleba, każdy z nich ma trzy terminale. Jeden z nich należy podłączyć do GND, drugi do +5V na Arduino, a środkowy do wejścia, które zdefiniujemy później. Nie będziemy używać osi Y na lewym potencjometrze, więc potrzebujemy tylko potencjometru nad joystickiem.

Jeśli chodzi o przełączniki, podłącz +5V do jednego końca, a przewód idący do drugiego wejścia Arduino do drugiego końca. Mój joystick ma linię +5V wspólną dla wszystkich przełączników. Podłączyłem tylko 2 przyciski, ale potem podłączyłem jeszcze jeden, jak było to konieczne.

Ważne jest również przecięcie przewodów, które idą do chipa (czarne kółko na joysticku). Po wykonaniu wszystkich powyższych czynności możesz rozpocząć okablowanie.

Krok 4: okablowanie naszego urządzenia

Zdjęcie przedstawia okablowanie elektryczne urządzenia. Potencjometry to dźwignie na joysticku. Łokieć to prawa oś Y, podstawa to prawa oś X, ramię to lewa oś X. Jeśli chcesz zmienić kierunek serw, po prostu zamień przewody +5V i GND na odpowiednim potencjometrze.

Krok 5: Pobieranie kodu

W tym momencie musimy pobrać załączony kod na komputer, a następnie wgrać go do Arduino.

Uwaga: jeśli wcześniej wgrałeś kod do Arduino, po prostu pomiń ten krok - nie nauczysz się niczego nowego.

1. Otwórz Arduino IDE i wklej do niego kod
2. W menu Narzędzia/tablica wybierz swoją tablicę
3. W Narzędzia/Port szeregowy wybierz port, do którego podłączona jest Twoja płyta. Najprawdopodobniej wybór będzie składał się z jednej pozycji.
4. Kliknij przycisk Prześlij.

Możesz zmienić zakres serw, w kodzie zostawiłem uwagi, jak to zrobić. Najprawdopodobniej kod zadziała bezproblemowo, wystarczy zmienić parametr serwa ramienia. To ustawienie zależy od tego, jak skonfigurujesz wątek, więc polecam zrobić to dobrze.

Jeśli nie używasz rezystorów, to będziesz musiał zmodyfikować kod w miejscu, w którym zostawiłem uwagi na ten temat.

Akta

Krok 6: Rozpoczęcie projektu

Robotem steruje się za pomocą ruchów na joysticku, dłoń ściska się i rozluźnia za pomocą przycisku ręcznego. Film pokazuje, jak wszystko działa w prawdziwym życiu.

Oto sposób na zaprogramowanie ręki:

1. Otwórz Serial Monitor w Arduino IDE, ułatwi to śledzenie procesu.
2. Zapisz pozycję początkową, klikając Zapisz.
3. Poruszaj tylko jednym serwomechanizmem na raz, na przykład Ramionem w górę, i naciśnij Zapisz.
4. Aktywuj rękę również tylko w jej kroku, a następnie zapisz, naciskając Zapisz. Dezaktywacja jest również wykonywana w osobnym kroku, po którym następuje naciśnięcie Zapisz.
5. Gdy skończysz sekwencję poleceń, naciśnij przycisk odtwarzania, robot przejdzie do pozycji wyjściowej, a następnie zacznie się poruszać.
6. Jeśli chcesz go zatrzymać, odłącz kabel lub naciśnij przycisk resetowania na płytce Arduino.

Jeśli zrobiłeś wszystko dobrze, wynik będzie podobny do tego!

Mam nadzieję, że lekcja była dla Ciebie przydatna!

Spośród funkcji tego robota na platformie Arduino można zauważyć złożoność jego konstrukcji. Roboarm składa się z wielu dźwigni, które pozwalają mu poruszać się we wszystkich osiach, chwytać i przesuwać różne rzeczy za pomocą zaledwie 4 serwomotorów. Po zebraniu własnymi rękami takiego robota, na pewno będziesz mógł zaskoczyć swoich znajomych i bliskich możliwościami i przyjemny widok to urządzenie! Pamiętaj, że do programowania zawsze możesz użyć naszego środowiska graficznego RobotON Studio!

Jeśli masz jakieś pytania lub uwagi, zawsze jesteśmy w kontakcie! Twórz i udostępniaj swoje wyniki!

Osobliwości:

Aby złożyć ramię robota DIY, będziesz potrzebować wielu komponentów. Główną część zajmują części drukowane w 3D, jest ich około 18 (nie trzeba drukować slajdu).Jeśli pobrałeś i wydrukowałeś wszystko, czego potrzebujesz, będziesz potrzebować śrub, nakrętek i elektroniki:

• 5 śrub M4 20mm, 1x40mm i pasujące nakrętki antyobrotowe
• 6 śrub M3 10mm, 1x20mm i pasujące nakrętki
• Płytka do krojenia chleba z przewodami łączącymi lub osłoną
• Arduino Nano
• 4 serwosilniki SG 90

Po złożeniu obudowy WAŻNE jest, aby mogła się swobodnie poruszać. Jeśli kluczowe elementy Roboarm poruszają się z trudem, serwomotory mogą nie być w stanie obsłużyć obciążenia. Podczas montażu elektroniki należy pamiętać, że lepiej podłączyć obwód do zasilania po całkowitym sprawdzeniu połączeń. Aby uniknąć uszkodzenia serw SG 90, nie ma potrzeby ręcznego obracania samego silnika, jeśli nie jest to konieczne. Jeśli potrzebujesz opracować SG 90, musisz płynnie przesuwać wał silnika w różnych kierunkach.

Charakterystyka:

• Proste programowanie ze względu na obecność niewielkiej liczby silników tego samego typu
• Obecność martwych stref dla niektórych serw
• Szerokie zastosowanie robota w życiu codziennym
• Ciekawa praca inżynierska
• Konieczność użycia drukarki 3D

Hej geektimes!

Projekt uArm z uFactory zebrał fundusze na kickstarter ponad dwa lata temu. Od początku mówili, że tak będzie otwarty projekt, ale zaraz po zakończeniu firmy nie spieszyło im się z wgraniem kodu źródłowego. Chciałem po prostu wyciąć pleksi według ich rysunków i tyle, ale ponieważ nie było kodów źródłowych i nie przewidywano tego w dającej się przewidzieć przyszłości, zacząłem powtarzać projekt ze zdjęć.

Teraz moje ramię robota wygląda tak:

Pracując powoli przez dwa lata, udało mi się zrobić cztery wersje i zdobyłem duże doświadczenie. Opis, historię projektu i wszystkie pliki projektu można znaleźć pod wycięciem.

prób i błędów

Kiedy zacząłem pracować nad planami, chciałem nie tylko powtórzyć uArm, ale go ulepszyć. Wydawało mi się, że w moich warunkach da się obejść bez łożysk. Nie podobał mi się też fakt, że elektronika obracała się całym ramieniem i chciałem uprościć konstrukcję dolnej części zawiasu. Poza tym od razu zacząłem go rysować trochę mniej.

Z tymi danymi wejściowymi narysowałem pierwszą wersję. Niestety nie miałem żadnych zdjęć tej wersji manipulatora (która została wykonana w żółty). Błędy w tym były po prostu epickie. Po pierwsze, montaż był prawie niemożliwy. Z reguły mechanika, którą narysowałem przed manipulatorem, była dość prosta i nie musiałem myśleć o procesie montażu. Ale mimo to zebrałem go i próbowałem uruchomić, A ręka prawie się nie poruszyła! Wszystkie części kręciły się wokół śrub i jeśli je dokręcałem tak, aby było mniej luzu, nie mogła się ruszyć. Jeśli go poluzowałem tak, żeby mógł się ruszyć, pojawił się niesamowity luz. W efekcie koncepcja nie przetrwała nawet trzech dni. I zacząłem pracować nad drugą wersją manipulatora.

Red już był gotowy do pracy. Normalnie montował i mógł poruszać się ze smarowaniem. Udało mi się na nim przetestować oprogramowanie, ale nadal brak łożysk i duże straty na różnych prętach sprawiały, że był bardzo słaby.

Potem na jakiś czas zrezygnowałem z projektu, ale wkrótce postanowiłem go sobie przypomnieć. Postanowiłem użyć mocniejszych i popularnych serwomechanizmów, zwiększyć rozmiar i dodać łożyska. I zdecydowałem, że nie będę starał się, aby wszystko było idealne od razu. Rysunki narysowałem dla pochopnie, bez rysowania pięknych matów, a na zamówienie wycinania z przezroczystej plexi. W powstałym manipulatorze mogłem debugować proces montażu, zidentyfikować miejsca, które wymagały dodatkowego wzmocnienia i nauczyłem się korzystać z łożysk.

Po zabawie z przezroczystym manipulatorem do woli, usiadłem, aby narysować ostateczną białą wersję. Więc teraz cała mechanika jest w pełni debugowana, mi odpowiada i jest gotowa zadeklarować, że nie chcę nic więcej zmieniać w tym projekcie:

Przygnębia mnie, że nie mogłem wnieść niczego fundamentalnie nowego do projektu uArm. Zanim zacząłem rysować ostateczną wersję, wdrożyli już modele 3D w GrabCad. W końcu tylko trochę uprościłem pazur, przygotowałem pliki w wygodnym formacie i użyłem bardzo prostych i standardowych komponentów.

Cechy manipulatora

Przed pojawieniem się uArm, pulpitowe manipulatory tej klasy wyglądały raczej nudno. Albo w ogóle nie mieli elektroniki, albo mieli jakąś kontrolę za pomocą rezystorów, albo mieli własne, zastrzeżone oprogramowanie. Po drugie, zwykle nie posiadały systemu równoległych zawiasów, a sam uchwyt zmieniał swoje położenie podczas pracy. Jeśli zbierzemy wszystkie zalety mojego manipulatora, otrzymamy dość długą listę:

1. System prętów pozwalający na umieszczenie mocnych i ciężkich silników w podstawie manipulatora, a także trzymanie chwytaka równolegle lub prostopadle do podstawy
2. Prosty zestaw elementów, które łatwo kupić lub wyciąć z pleksi
3. Łożyska w prawie wszystkich węzłach manipulatora
4. Łatwy montaż. Okazało się, że to prawda wymagające zadanie. Szczególnie trudno było przemyśleć proces montażu bazy
5. Pozycję uchwytu można zmienić o 90 stopni
6. Open source i dokumentacja. Wszystko przygotowane w przystępnych formatach. Podam linki do pobrania modeli 3D, plików cięcia, listy materiałów, elektroniki i oprogramowania
7. Kompatybilny z Arduino. Przeciwników Arduino jest wielu, ale uważam, że jest to okazja do poszerzenia grona odbiorców. Profesjonaliści mogą z łatwością napisać swoje oprogramowanie w C - to zwykły kontroler firmy Atmel!

Mechanika

Do montażu niezbędne jest wycięcie części z plexi 5mm:

Za wycięcie tych wszystkich części zapłacili mi około 10 dolarów.

Podstawa osadzona jest na dużym łożysku:

Szczególnie trudno było myśleć o podstawie z punktu widzenia procesu montażu, ale podglądałem inżynierów z uArm. Fotele bujane siedzą na kołku o średnicy 6mm. Należy zauważyć, że mój łokieć opiera się na uchwycie w kształcie litery U, a uFactory na uchwycie w kształcie litery L. Trudno wyjaśnić na czym polega różnica, ale myślę, że poszło mi lepiej.

Przechwytywanie jest zbierane osobno. Może obracać się wokół własnej osi. Sam pazur jest osadzony bezpośrednio na wale silnika:

Na końcu artykułu podam link do super szczegółowej instrukcji montażu na zdjęciach. W ciągu kilku godzin możesz śmiało to wszystko przekręcić, jeśli wszystko, czego potrzebujesz, jest pod ręką. Przygotowałem również model 3D w darmowy program szkicować. Możesz go pobrać, przekręcić i zobaczyć, co i jak jest zmontowany.

Elektronika

Aby ramię działało, wystarczy podłączyć pięć serw do Arduino i zasilić je za pomocą dobre źródło. uArm używał niektórych silników z informacja zwrotna. Dostarczyłem trzy zwykłe silniki MG995 i dwa małe metalowe motoreduktory do sterowania chwytem.

Tutaj moja historia jest ściśle spleciona z wcześniejszymi projektami. Od jakiegoś czasu zacząłem uczyć programowania Arduino, a nawet przygotowałem w tym celu własną płytkę kompatybilną z Arduino. Z drugiej strony, kiedyś dostałem możliwość taniego wykonania desek (o czym też pisałem). Ostatecznie wszystko skończyło się tym, że do sterowania manipulatorem wykorzystałem własną płytkę kompatybilną z Arduino oraz specjalistyczną nakładkę.

Ta tarcza jest w rzeczywistości bardzo prosta. Posiada cztery zmienne rezystory, dwa przyciski, pięć złącz serwo oraz złącze zasilania. Jest to bardzo wygodne z punktu widzenia debugowania. Możesz wgrać szkic testowy i napisać jakieś makro do sterowania lub coś w tym stylu. Podam również link do pobrania pliku płytki na końcu artykułu, ale jest on przygotowany do produkcji z otworami, więc nie nadaje się zbytnio do produkcji domowej.

Programowanie

Najciekawszą rzeczą jest sterowanie manipulatorem z komputera. uArm posiada wygodną aplikację do sterowania manipulatorem oraz protokół do pracy z nim. Komputer wysyła 11 bajtów do portu COM. Pierwszy to zawsze 0xFF, drugi to 0xAA, a część pozostałych to sygnały serwo. Ponadto dane te są znormalizowane i przekazywane do testów przez silniki. Mam serwa podłączone do cyfrowych wejść/wyjść 9-12, ale można to łatwo zmienić.

Program terminalowy firmy uArm umożliwia zmianę pięciu parametrów podczas sterowania myszą. Podczas przesuwania myszy po powierzchni zmienia się pozycja manipulatora w płaszczyźnie XY. Obróć koło - zmień wysokość. LPM/PPM - ściśnij/rozwiąż pazur. PPM + koło - obrót chwytu. Właściwie bardzo wygodne. Jeśli chcesz, możesz napisać dowolne oprogramowanie terminala, które będzie komunikować się z manipulatorem za pomocą tego samego protokołu.

Szkiców tutaj nie podam - możesz je pobrać na końcu artykułu.

Wideo z pracy

I na koniec wideo z działania samego manipulatora. Pokazuje sterowanie myszką, rezystorami i zgodnie z nagranym programem.

Spinki do mankietów

Pliki do cięcia pleksiglasu, modele 3D, listę zakupów, rysunki plansz i oprogramowanie można pobrać na końcu my