DIY mexanik qo'l manipulyatori. OWI manipulyatorini "qo'lda" boshqarish. Sinov va xato

Har kim o'zi yig'ishi mumkin bo'lgan robot qo'lni ishlab chiqdik. Ushbu maqolada biz manipulyatorimizning mexanik qismlarini qanday yig'ish haqida gapiramiz.

Diqqat qilish! Bu eski maqola! Loyihaning tarixiga qiziqsangiz, uni o'qishingiz mumkin. Joriy versiya.

Saytdan manipulyator

Mana uning ishi haqida video:

Dizayn tavsifi

Biz Kickstarter veb-saytida uArm deb nomlangan manipulyatorni asos qilib oldik. Ushbu loyiha mualliflari tugagandan so'ng kompaniya barcha manbalarni joylashtirishga va'da berdi, ammo bu amalga oshmadi. Ularning loyihasi ajoyib kombinatsiya yuqori sifatli apparat va dasturiy ta'minot. Ularning tajribasidan ilhomlanib, biz shunga o'xshash manipulyatorni o'zimiz yasashga qaror qildik.
Ko'pgina mavjud manipulyatorlar motorlarni to'g'ridan-to'g'ri bo'g'inlarga joylashtirishni o'z ichiga oladi. Bu dizayn jihatidan soddaroq, ammo ma'lum bo'lishicha, dvigatellar nafaqat foydali yukni, balki boshqa dvigatellarni ham ko'tarishlari kerak. Kickstarter loyihasida bunday kamchilik yo'q, chunki kuchlar novdalar orqali uzatiladi va barcha motorlar poydevorda joylashgan.
Dizaynning ikkinchi afzalligi shundaki, asbobni joylashtirish uchun platforma (tutqich, so'rg'ich va boshqalar) har doim parallel joylashgan. ish yuzasi.

Natijada, manipulyatorda uchta servo (uch erkinlik darajasi) mavjud bo'lib, u asbobni barcha uch o'q bo'ylab harakatlantirish imkonini beradi.

Servo drayvlar

Bizning manipulyatorimiz uchun biz Hitec HS-485 servolaridan foydalandik. Bular juda qimmat raqamli servolar, ammo ularning pullari uchun ular 4,8 kg/sm halol kuch, aniq pozitsiyani boshqarish va maqbul tezlikni ta'minlaydi.
Ular bir xil o'lchamdagi boshqalar bilan almashtirilishi mumkin

Manipulyatorni rivojlantirish

Boshlash uchun biz SketchUp-da model yaratdik. Tuzilish yig'ish va harakatchanlik uchun tekshirildi.

Dizaynni biroz soddalashtirishimiz kerak edi. IN original loyiha Sotib olish qiyin bo'lgan rulmanlar ishlatilgan. Biz ham qaror qildik dastlabki bosqich ushlamang. Boshlash uchun biz manipulyatordan boshqariladigan chiroqni yasashni rejalashtirmoqdamiz.
Biz manipulyatorni plexiglassdan yasashga qaror qildik. Bu juda arzon, yaxshi ko'rinadi va lazer bilan kesish oson. Kesish uchun istalgan vektor muharririda kerakli qismlarni chizish kifoya. Biz buni NanoCad-da qildik:

Pleksiglasni kesish

Biz Yekaterinburg yaqinida joylashgan kompaniyadan pleksiglasni kesishga buyurtma beramiz. Ular buni tez, samarali bajaradilar va kichik buyurtmalarni rad etmaydilar. Bunday qismlarni kesish taxminan 800 rublni tashkil qiladi. Natijada, siz ikkala tomonda ham mavjud bo'lgan kesilgan qismlarni olasiz polietilen plyonka. Ushbu film materialni shkala shakllanishidan himoya qilish uchun kerak.

Ushbu filmni har ikki tomondan olib tashlash kerak.

Shuningdek, biz ba'zi qismlarning yuzasiga o'yib qo'yishni buyurdik. Gravür qilish uchun rasmni alohida qatlamga chizish va buyurtma berishda buni ko'rsatish kifoya. Gravür joylari tish cho'tkasi bilan tozalanishi va chang bilan tozalanishi kerak. Bu juda yaxshi chiqdi:

Natijada, plyonka va groutni olib tashlaganimizdan so'ng, biz buni oldik:

Manipulyatorni yig'ish

Avval siz besh qismni yig'ishingiz kerak:






Poydevorda qarama-qarshi vintlarni ishlatish kerak. Qo'lning aylanishi uchun siz teshiklarni biroz burishingiz kerak bo'ladi.

Ushbu qismlar yig'ilgandan so'ng, ularni servo drayverlarga vidalash va asbobni joylashtirish uchun novdalarni qo'shish qoladi. Poydevorga aniq ikkita drayverni vidalash juda qiyin:

Avval siz 40 mm uzunlikdagi pinni (fotosuratdagi sariq chiziq bilan ko'rsatilgan) o'rnatishingiz kerak, so'ngra roklarni burab qo'ying.
Menteşalar uchun biz o'z-o'zidan bo'shashmaslik uchun neylon qo'shimchali oddiy M3 vintlardek va yong'oqlardan foydalandik. Ushbu yong'oqlar manipulyatorning oxirida aniq ko'rinadi:

Hozircha, bu biz birinchi navbatda lampochkani ulashni rejalashtirgan tekis maydon.

Yig'ilgan manipulyator

Natijalar

Hozirda biz elektronika va dasturiy ta'minot ustida ishlamoqdamiz va tez orada loyihaning davomi haqida aytib beramiz, shuning uchun bizda uning ishini namoyish qilish imkoni yo'q.
Kelajakda biz manipulyatorni ushlagich bilan jihozlashni va podshipniklarni qo'shishni rejalashtirmoqdamiz.
Agar siz o'zingizning manipulyatoringizni yaratmoqchi bo'lsangiz, kesish faylini yuklab olishingiz mumkin.
Kerakli mahkamlagichlar ro'yxati:

1. M4x10 rozetkali bosh vint, 12 dona.
2. M3x60 vint, 1 dona
3. M3x40 soch qisqichi, 1 dona (fayl bilan biroz qisqartirishingiz kerak bo'lishi mumkin)
4. Maqsadli M3x16 vint. H/W uchun, 4 dona
5. M3x16 vintli boshli, 8 dona
6. Maqsadli M3x12 vint. H/W uchun, 6 dona.
7. Maqsadli M3x10 vint. H/W uchun, 22 dona
8. M3x10 vintli boshli, 8 dona
9. Maqsadli M2x6 vint. H/W uchun, 12 dona
10. M3x40 guruch stend ayol-ayol, 8 dona
11. M3x27 guruch stend ayol-ayol, 5 dona
12. M4 yong'oq, 12 dona
13. M3 yong'oq, 33 dona
14. Neylon qulfli M3 gayka, 11 dona
15. M2 yong'oq, 12 dona
16. Yuvish mashinalari

UPD1

Ushbu maqola chop etilganidan beri ko'p vaqt o'tdi. Uning birinchi shakllanishi sariq edi va bu juda dahshatli edi. Qizil qo'l endi saytda ko'rsatishdan uyalmadi, lekin podshipniklarsiz u hali ham yaxshi ishlamadi va yig'ish ham qiyin edi.
Biz podshipniklar bilan shaffof versiyani yaratdik, u ancha yaxshi ishlay boshladi va yig'ish jarayoni yaxshi o'ylangan. Manipulyatorning ushbu versiyasi hatto bir nechta ko'rgazmalarga tashrif buyurishga muvaffaq bo'ldi.

Hammaga salom!
Bir necha yil oldin kickstarterda uFactory-dan juda qiziqarli loyiha paydo bo'ldi - uArm ish stoli robot qo'li. Ular loyihani vaqt o'tishi bilan ochiq manba qilishga va'da berishdi, lekin men kuta olmadim va fotosuratlardan teskari muhandislik qilishni boshladim.
Yillar davomida men ushbu manipulyator haqidagi tasavvurimning to'rtta versiyasini yaratdim va oxir-oqibat ushbu dizaynni ishlab chiqdim:
Bu beshta servo tomonidan boshqariladigan o'rnatilgan boshqaruvchiga ega robotli qo'l. Uning asosiy afzalligi shundaki, barcha qismlarni sotib olish yoki arzon va tezda lazer yordamida plexiglassdan kesish mumkin.
Men ilhom manbai sifatida ochiq manbali loyihani olganim uchun barcha natijalarimni to'liq baham ko'raman. Siz barcha manbalarni maqolaning oxiridagi havolalardan yuklab olishingiz mumkin va agar xohlasangiz, bir xilini yig'ishingiz mumkin (barcha havolalar maqolaning oxirida).

Ammo nima ekanligini uzoq vaqt aytib berishdan ko'ra, uni bir marta amalda ko'rsatish osonroq:

Shunday qilib, keling, tavsifga o'tamiz.
Texnik xususiyatlari

1. Balandligi: 300 mm.
2. Ish maydoni (to'liq cho'zilgan qo'l bilan): taglik atrofida 140 mm dan 300 mm gacha
3. Qo'l uzunligida maksimal yuk hajmi, kamida: 200g
4. Joriy iste'mol, ortiq emas: 6A

Bundan tashqari, ba'zi dizayn xususiyatlarini ta'kidlashni istardim:

1. Manipulyatorning barcha harakatlanuvchi qismlarida rulmanlar. Ulardan jami o'n bittasi bor: 3 mm mil uchun 10 dona va 30 mm mil uchun bitta.
2. Yig'ish oson. Men manipulyatorni yig'ishning shunday ketma-ketligini ta'minlashga juda katta e'tibor berdim, unda barcha qismlarni burama qilish juda qulay bo'ladi. Bu, ayniqsa, bazadagi kuchli servo haydovchi bloklari uchun qiyin edi.
3. Barcha kuchli servolar bazada joylashgan. Ya'ni, "pastki" servolar "yuqori" larni sudrab chiqmaydi.
4. Parallel menteşalar tufayli asbob har doim erga parallel yoki perpendikulyar bo'lib qoladi.
5. Manipulyatorning holatini 90 darajaga o'zgartirish mumkin.
6. Tayyor Arduino-mos dasturiy ta'minot. To'g'ri yig'ilgan qo'l sichqoncha yordamida boshqarilishi mumkin va kod misollari yordamida siz o'zingizning harakat algoritmlarini yaratishingiz mumkin

Dizayn tavsifi
Manipulyatorning barcha qismlari qalinligi 3 va 5 mm bo'lgan pleksiglasdan kesilgan:

Aylanadigan poydevor qanday yig'ilganiga e'tibor bering:
Eng qiyini manipulyatorning pastki qismidagi tugundir. Birinchi versiyalarda uni yig'ish uchun juda ko'p kuch sarflandi. U uchta servoni bog'laydi va kuchlarni tutqichga uzatadi. Qismlar 6 mm diametrli pin atrofida aylanadi. Qo'shimcha novdalar tufayli tutqich ishchi yuzasiga parallel (yoki perpendikulyar) ushlab turiladi:

Elka va tirsak o'rnatilgan manipulyator quyidagi fotosuratda ko'rsatilgan. Buning uchun biz hali ham tirnoq va novdalarni qo'shishimiz kerak:

Panja ham rulmanlarga o'rnatiladi. U o'z o'qi atrofida qisqarishi va aylanishi mumkin:
Tirnoq vertikal va gorizontal ravishda o'rnatilishi mumkin:

Hamma narsa Arduino-mos plata va uning uchun qalqon tomonidan boshqariladi:

Assambleya
Manipulyatorni yig'ish uchun taxminan ikki soat va bir nechta mahkamlagichlar kerak bo'ladi. Men montaj jarayonini fotosuratlardagi ko'rsatmalar shaklida hujjatlashtirdim (ehtiyot bo'ling, yo'l harakati!) Har bir operatsiya bo'yicha batafsil izohlar. Men oddiy va batafsil 3D modelini ham qildim bepul dastur SketchUp. Shunday qilib, siz har doim uni ko'zingiz oldida aylantirib, g'alati joylarga qarashingiz mumkin:


Elektronika va dasturlash
Men servo va quvvat ulagichlariga qo'shimcha ravishda o'zgaruvchan rezistorlarni o'rnatgan butun qalqon yasadim. Nosozliklarni tuzatish qulayligi uchun. Aslida, signallarni dvigatellarga non paneli yordamida ulash kifoya. Ammo oxir-oqibat men zavoddan buyurtma bergan ushbu qalqonga ega bo'ldim:

Umuman olganda, men Arduino uchun uch xil dastur yaratdim. Bittasi kompyuterdan boshqarish uchun, biri demo rejimida ishlash uchun va ikkinchisi tugmalar va o'zgaruvchan rezistorlarni boshqarish uchun. Ulardan eng qiziqarlisi, albatta, birinchisi. Men bu erda to'liq kodni bermayman - u onlayn mavjud.
Boshqarish uchun siz kompyuteringiz uchun dasturni yuklab olishingiz kerak. Uni ishga tushirgandan so'ng, sichqonchani qo'lda boshqarish rejimiga o'tadi. Harakat XY bo'ylab harakatlanish uchun javobgardir, g'ildirak balandlikni o'zgartiradi, LMB/RMB - qo'lga olish, RMB + g'ildirak - manipulyatorni aylantiradi. Va bu aslida qulay. Bu maqolaning boshida videoda edi.
Loyiha manbalari

Avval ta'sir qiladi umumiy savollar, Keyin texnik xususiyatlar natija, tafsilotlar va nihoyat yig'ish jarayonining o'zi.

Umuman olganda va umuman

Yaratilish ushbu qurilmadan Umuman olganda, bu hech qanday qiyinchiliklarga olib kelmasligi kerak. Manipulyatsiya qiluvchi qo'l o'ziga yuklangan vazifalarni bajarishi uchun jismoniy nuqtai nazardan amalga oshirish juda qiyin bo'lgan imkoniyatlarni yaxshilab o'ylab ko'rish kerak bo'ladi.

Natijaning texnik xususiyatlari

Mos ravishda uzunligi / balandligi / kengligi parametrlari 228/380/160 millimetr bo'lgan namuna ko'rib chiqiladi. Tayyor mahsulotning og'irligi taxminan 1 kilogramm bo'ladi. Boshqarish uchun simli ishlatiladi masofadan boshqarish. Tajribangiz bo'lsa, yig'ishning taxminiy vaqti taxminan 6-8 soat. Agar u yo'q bo'lsa, manipulyator qo'lini yig'ish uchun kunlar, haftalar va hatto oylar kerak bo'lishi mumkin. Bunday hollarda o'z qo'llaringiz bilan va yolg'iz o'zingiz uchun buni qilishga arziydi shaxsiy manfaat. Komponentlarni harakatlantirish uchun kommutator motorlar ishlatiladi. Etarli kuch bilan siz 360 daraja aylanadigan qurilma yasashingiz mumkin. Bundan tashqari, ishning qulayligi uchun lehim temir va lehim kabi standart asboblarga qo'shimcha ravishda siz quyidagilarni zaxiralashingiz kerak:

1. Uzun burunli pense.
2. Yon kesgichlar.
3. Phillips tornavida.
4. 4 D tipidagi batareyalar.

Masofadan boshqarish pulti masofadan boshqarish tugmalar va mikrokontroller yordamida amalga oshirilishi mumkin. Agar xohlasangiz, masofadan turib bajaring simsiz boshqaruv manipulyatsiya qiluvchi qo'lda harakatni boshqarish elementi ham kerak bo'ladi. Qo'shimchalar sifatida faqat kontaktlarning zanglashiga olib keladigan va u orqali uzatuvchi qurilmalar (kondensatorlar, rezistorlar, tranzistorlar) kerak bo'ladi. to'g'ri daqiqalar kerakli qiymatning vaqt oqimi.

Kichik tafsilotlar

Revolyutsiya sonini tartibga solish uchun siz adapter g'ildiraklaridan foydalanishingiz mumkin. Ular manipulyator qo'lining harakatini silliq qiladi.

Bundan tashqari, simlar uning harakatlarini murakkablashtirmasligini ta'minlash kerak. Ularni strukturaning ichiga yotqizish maqbul bo'ladi. Siz hamma narsani tashqaridan qilishingiz mumkin, bu yondashuv vaqtni tejaydi, lekin alohida komponentlarni yoki butun qurilmani ko'chirishda qiyinchiliklarga olib kelishi mumkin; Va endi: manipulyatorni qanday qilish kerak?

Umumiy yig'ilish

Endi to'g'ridan-to'g'ri manipulyator qo'lini yaratishga o'tamiz. Keling, poydevordan boshlaylik. Qurilmaning barcha yo'nalishlarda aylanishini ta'minlash kerak. Yaxshi qaror u diskli platformaga joylashtiriladi, u bitta dvigatel bilan aylanadi. U ikkala yo'nalishda ham aylanishi uchun ikkita variant mavjud:

1. Ikki dvigatelni o'rnatish. Ularning har biri ma'lum bir yo'nalishda burilish uchun javobgar bo'ladi. Biri ishlayotgan bo'lsa, ikkinchisi dam oladi.
2. Bir dvigatelni har ikki yo'nalishda aylantirishi mumkin bo'lgan sxema bilan o'rnatish.

Taklif etilgan variantlardan qaysi birini tanlash to'liq sizga bog'liq. Keyinchalik, asosiy tuzilma tayyorlanadi. Qulay ish uchun ikkita "bo'g'in" kerak. Platformaga biriktirilgan egilib turishi kerak turli tomonlar, bu uning bazasida joylashgan dvigatellar yordamida hal qilinadi. Yana bir yoki bir juft tirsak burmasiga joylashtirilishi kerak, shunda tutqichning bir qismi koordinata tizimining gorizontal va vertikal chiziqlari bo'ylab harakatlanishi mumkin. Bundan tashqari, agar siz maksimal imkoniyatlarga ega bo'lishni istasangiz, bilagingizga boshqa motorni o'rnatishingiz mumkin. Keyingi - eng zarur, ularsiz qo'lni manipulyatsiya qilish mumkin emas. O'z qo'llaringiz bilan suratga olish moslamasini o'zingiz qilishingiz kerak bo'ladi. Bu erda ko'plab amalga oshirish variantlari mavjud. Siz ikkita eng mashhurlari haqida maslahat berishingiz mumkin:

1. Faqat ikkita barmoq ishlatiladi, ular bir vaqtning o'zida ushlanadigan ob'ektni siqib chiqaradi va ochadi. Bu eng oddiy dastur bo'lib, lekin odatda sezilarli yuk ko'tarish qobiliyati bilan maqtana olmaydi.
2. Inson qo'lining prototipi yaratildi. Bu erda barcha barmoqlar uchun bitta vosita ishlatilishi mumkin, uning yordamida bükme / kengaytma amalga oshiriladi. Ammo dizayn yanada murakkab bo'lishi mumkin. Shunday qilib, siz motorni har bir barmoqqa ulashingiz va ularni alohida boshqarishingiz mumkin.

Keyinchalik, masofadan boshqarish pultini yaratish qoladi, uning yordamida alohida dvigatellar va ularning ishlash tezligi ta'sir qiladi. Va siz o'zingiz yaratgan robot-manipulyator yordamida tajriba boshlashingiz mumkin.

Natijaning mumkin bo'lgan sxematik ko'rinishlari

beradi keng imkoniyatlar ijodiy g'oyalar uchun. Shuning uchun biz sizning e'tiboringizga o'zingizni yaratish uchun asos bo'ladigan bir nechta ilovalarni taqdim etamiz shaxsiy qurilma shunga o'xshash maqsad.

Har qanday taqdim etilgan manipulyator sxemasi yaxshilanishi mumkin.

Xulosa

Robot texnikasining muhim jihati shundaki, funksional takomillashtirish uchun deyarli hech qanday cheklov yo‘q. Shuning uchun, agar xohlasangiz, haqiqiy san'at asarini yaratish qiyin bo'lmaydi. Keyinchalik takomillashtirishning mumkin bo'lgan usullari haqida gapirganda, kranni eslatib o'tish kerak. Bunday qurilmani o'z qo'llaringiz bilan qilish qiyin emas, bu sizga bolalarni o'rganishga imkon beradi ijodiy ish, fan va dizayn. Va bu, o'z navbatida, ularga ijobiy ta'sir ko'rsatishi mumkin kelajak hayot. O'z qo'lingiz bilan kran yasash qiyin bo'ladimi? Bu birinchi qarashda ko'rinadigan darajada muammoli emas. Qo'shimchaning mavjudligi haqida g'amxo'rlik qilish kerakmi? kichik qismlar simi va u aylanadigan g'ildiraklar kabi.

DIY yoki buni o'zingiz qiling,

Yangi boshlanuvchilar uchun elektronika

Salom Giktimes!

uFactory kompaniyasining uArm loyihasi Kickstarter-da ikki yildan ko'proq vaqt oldin mablag' to'plagan. Ular boshidanoq shunday bo'lishini aytishgan ochiq loyiha, lekin kampaniya tugagandan so'ng darhol manba kodini nashr etishga shoshilmadilar. Men shunchaki plexiglassni ularning chizmalariga ko'ra kesib olmoqchi edim va tamom, lekin manba materiallari yo'qligi va yaqin kelajakda hech qanday alomat yo'qligi sababli, dizaynni fotosuratlardan takrorlashni boshladim.

Endi mening robot qo'lim quyidagicha ko'rinadi:

Ikki yil ichida sekin ishlab, men to'rtta versiyani yaratishga muvaffaq bo'ldim va juda ko'p tajribaga ega bo'ldim. Kesim ostida loyihaning tavsifi, tarixi va barcha loyiha fayllarini topishingiz mumkin.

Sinov va xato

Men chizmalar ustida ishlashni boshlaganimda, men uArmni takrorlashni emas, balki uni yaxshilashni xohlardim. Menimcha, mening sharoitimda podshipniklarsiz qilish mumkin edi. Men elektronikaning butun manipulyator bilan birga aylanishini ham yoqtirmasdim va men menteşening pastki qismining dizaynini soddalashtirmoqchi edim. Bundan tashqari, men darhol uni biroz kichikroq chizishni boshladim.

Ushbu kirish parametrlari bilan men birinchi versiyani chizdim. Afsuski, menda manipulyatorning o'sha versiyasining fotosuratlari yo'q (u yilida ishlab chiqarilgan). sariq rang). Undagi xatolar shunchaki epik edi. Birinchidan, yig'ish deyarli mumkin emas edi. Qoidaga ko'ra, manipulyatordan oldin chizgan mexanika juda oddiy edi va men yig'ish jarayoni haqida o'ylashim shart emas edi. Lekin shunga qaramay, men uni yig'ib, ishga tushirishga harakat qildim va qo'lim zo'rg'a qimirlamadi! Barcha qismlar vintlar atrofida aylanardi va agar men ularni kamroq o'ynash uchun mahkamlab qo'ysam, u harakatlana olmadi. Agar men uni harakatlanishi uchun bo'shatib qo'ysam, ajoyib o'yin paydo bo'ldi. Natijada, kontseptsiya hatto uch kun ham omon qolmadi. Va u manipulyatorning ikkinchi versiyasi ustida ishlay boshladi.

Qizil allaqachon ish uchun juda mos edi. U an'anaviy tarzda yig'ildi va moylash bilan harakatlana oldi. Men unda dasturiy ta'minotni sinab ko'rishga muvaffaq bo'ldim, ammo shunga qaramay, rulmanlarning etishmasligi va turli xil surishlarda katta yo'qotishlar uni juda zaif qildi.

Keyin men bir muncha vaqt loyiha ustida ishlashni to'xtatdim, lekin tez orada uni amalga oshirishga qaror qildim. Men yanada kuchli va ommabop servolardan foydalanishga, hajmini oshirishga va rulmanlar qo'shishga qaror qildim. Bundan tashqari, men bir vaqtning o'zida hamma narsani mukammal qilishga harakat qilmaslikka qaror qildim. Men chizmalarni chizdim tez qo'llar, chiroyli ulanishlarni chizmasdan va shaffof plexiglassdan kesishni buyurdi. Olingan manipulyator yordamida men yig'ish jarayonini disk raskadrovka qilishga muvaffaq bo'ldim, qo'shimcha mustahkamlashga muhtoj bo'lgan joylarni aniqladim va rulmanlardan qanday foydalanishni o'rgandim.

Shaffof manipulyator bilan juda xursand bo'lganimdan so'ng, oxirgi oq versiyani chizishni boshladim. Shunday qilib, endi barcha mexanika to'liq tuzatildi, ular menga mos keladi va men ushbu dizaynda boshqa hech narsani o'zgartirishni xohlamasligimni aytishga tayyorman:

UArm loyihasiga tubdan yangi hech narsa keltira olmaganim meni tushkunlikka solmoqda. Yakuniy versiyani chizishni boshlaganimda, ular allaqachon GrabCad-da 3D modellarni ishlab chiqargan edi. Natijada, men panjani biroz soddalashtirdim, fayllarni qulay formatda tayyorladim va juda oddiy va standart komponentlardan foydalandim.

Manipulyatorning xususiyatlari

UArm paydo bo'lishidan oldin, ushbu sinfning ish stoli manipulyatorlari juda zerikarli ko'rinardi. Ularda umuman elektronika yo'q edi yoki rezistorlar bilan qandaydir boshqaruvga ega edi yoki o'zlarining shaxsiy dasturiy ta'minotiga ega edi. Ikkinchidan, ular odatda parallel menteşalar tizimiga ega emas edilar va ish paytida tutqichning o'zi o'z o'rnini o'zgartirdi. Agar siz mening manipulyatorimning barcha afzalliklarini to'plasangiz, siz juda uzun ro'yxat olasiz:

1. Kuchli va og'ir motorlarni manipulyator tagiga joylashtirishga, shuningdek tutqichni poydevorga parallel yoki perpendikulyar ushlab turishga imkon beruvchi rod tizimi.
2. Pleksiglasdan sotib olish yoki kesish oson bo'lgan oddiy komponentlar to'plami
3. Manipulyatorning deyarli barcha komponentlarida rulmanlar
4. Yig'ish oson. Bu haqiqat bo'lib chiqdi qiyin vazifa. Baza yig'ish jarayoni haqida o'ylash ayniqsa qiyin edi
5. Tutqich holatini 90 darajaga o'zgartirish mumkin
6. Ochiq manba va hujjatlar. Hammasi mavjud formatlarda tayyorlanadi. Men 3D modellar, kesish fayllari, materiallar ro'yxati, elektronika va dasturiy ta'minot uchun yuklab olish havolalarini taqdim etaman
7. Arduino bilan mos keladi. Arduino-ni yomon ko'radiganlar ko'p, ammo menimcha, bu auditoriyani kengaytirish imkoniyatidir. Professionallar o'z dasturlarini C tilida osongina yozishlari mumkin - bu Atmel'dan oddiy kontroller!

Mexanika

Yig'ish uchun siz 5 mm qalinlikdagi pleksiglasdan qismlarni kesib olishingiz kerak:

Bu qismlarni kesib olishim uchun ular mendan taxminan 10 dollar olishdi.

Baza katta rulmanga o'rnatiladi:

Yig'ish jarayoni nuqtai nazaridan bazani o'ylash ayniqsa qiyin edi, lekin men uArm muhandislarini kuzatib turdim. Rokerlar diametri 6 mm bo'lgan pin ustida o'tirishadi. Shuni ta'kidlash kerakki, mening tirsagimni tortish U shaklidagi ushlagichda, uFactory esa L shaklidagi ushlagichda. Farq nima ekanligini tushuntirish qiyin, lekin men yaxshiroq qildim deb o'ylayman.

Tutqich alohida yig'iladi. U o'z o'qi atrofida aylanishi mumkin. Panjaning o'zi to'g'ridan-to'g'ri motor miliga o'tiradi:

Maqolaning oxirida men fotosuratlardagi juda batafsil montaj ko'rsatmalariga havola beraman. Agar qo'lingizda kerak bo'lgan hamma narsa bo'lsa, bir necha soat ichida barchasini ishonchli tarzda burishingiz mumkin. Men bepul SketchUp dasturida 3D modelni ham tayyorladim. Siz uni yuklab olishingiz, o'ynashingiz va nima va qanday yig'ilganini ko'rishingiz mumkin.

Elektronika

Qo'lingizni ishlashi uchun Arduino-ga beshta servoni ulab, ularni quvvat bilan ta'minlash kifoya yaxshi manba. uArm qandaydir motorlardan foydalanadi fikr-mulohaza. Men tutqichni boshqarish uchun uchta oddiy MG995 motorini va ikkita kichik metall tishli motorni o'rnatdim.

Bu erda mening hikoyam oldingi loyihalar bilan chambarchas bog'liq. Men bir muncha vaqt oldin boshladim va hatto bu maqsadlar uchun o'z Arduino-mos keladigan taxtamni tayyorladim. Boshqa tomondan, bir kuni men taxtalarni arzon qilish imkoniyatiga ega bo'ldim (bu men ham haqida gapiryapman). Oxir-oqibat, bularning barchasi men o'zimning Arduino-mos keladigan platamdan va manipulyatorni boshqarish uchun maxsus qalqondan foydalanishim bilan yakunlandi.

Bu qalqon aslida juda oddiy. Unda to'rtta o'zgaruvchan rezistor, ikkita tugma, beshta servo ulagich va quvvat ulagichi mavjud. Bu nosozliklarni tuzatish nuqtai nazaridan juda qulay. Siz sinov eskizini yuklashingiz va nazorat qilish uchun makro yoki shunga o'xshash narsalarni yozib olishingiz mumkin. Shuningdek, maqolaning oxirida taxta faylini yuklab olish uchun havolani beraman, lekin u metalllashtirilgan teshiklari bilan ishlab chiqarish uchun tayyorlangan, shuning uchun u uy ishlab chiqarish uchun juda kam foyda keltiradi.

Dasturlash

Eng qiziqarli narsa manipulyatorni kompyuterdan boshqarishdir. uArm-da manipulyatorni boshqarish uchun qulay dastur va u bilan ishlash protokoli mavjud. Kompyuter MAQOMOTI portiga 11 bayt yuboradi. Birinchisi har doim 0xFF, ikkinchisi 0xAA, qolganlari esa servolar uchun signaldir. Keyinchalik, bu ma'lumotlar normallashtiriladi va qayta ishlash uchun dvigatellarga yuboriladi. Mening servolarim 9-12 raqamli kirish/chiqishlarga ulangan, ammo buni osongina o'zgartirish mumkin.

uArm terminal dasturi sichqonchani boshqarishda beshta parametrni o'zgartirish imkonini beradi. Sichqoncha sirt bo'ylab harakatlanayotganda, manipulyatorning XY tekisligidagi holati o'zgaradi. G'ildirakni aylantirish balandlikni o'zgartiradi. LMB/RMB - tirnoqni siqish/siqish. RMB + g'ildirak - tutqichni aylantiring. Bu aslida juda qulay. Agar xohlasangiz, xuddi shu protokol yordamida manipulyator bilan aloqa qiladigan har qanday terminal dasturini yozishingiz mumkin.

Men bu erda eskizlarni bermayman - ularni maqolaning oxirida yuklab olishingiz mumkin.

Ish haqida video

Va nihoyat, manipulyatorning o'zi videosi. Bu sichqonchani, rezistorlarni va oldindan yozib olingan dasturni qanday boshqarishni ko'rsatadi.

Havolalar

Plexiglassni kesish uchun fayllar, 3D modellar, sotib olish ro'yxati, taxta rasmlari va dasturiy ta'minotni mening oxirida yuklab olish mumkin.

Bugungi kunda, afsuski, 2005 yilda Kimyoviy birodarlar borligini va ularda ajoyib video borligini kam odam eslaydi - Ishoning, qaerda robot qo'l Video qahramonini shahar bo'ylab quvib yurgandim.

Keyin tush ko'rdim. O'sha paytda haqiqiy emas, chunki men elektronika haqida zarracha tasavvurga ega emas edim. Lekin men ishonishni xohlardim - ishoning. Oradan 10 yil o'tdi va kechagina men o'zimning robot qo'limni birinchi marta yig'ishga muvaffaq bo'ldim, uni ishga tushirdim, keyin uni buzdim, tuzatdim va qayta ishga tushirdim va yo'lda do'stlar topdim va ishonch qozondim. o'z qobiliyatlarimda.

Diqqat, kesma ostida spoylerlar bor!

Hammasi (salom, Master Keyt va sizning blogingizda yozishga ruxsat berganingiz uchun rahmat!) bilan boshlandi, bu deyarli darhol topildi va Habré haqidagi maqoladan keyin tanlangan. Veb-saytda aytilishicha, hatto 8 yoshli bola ham robot yig'a oladi - nega men bundan yomonroqman? Men ham xuddi shu tarzda qo‘limni sinab ko‘raman.

Avvaliga paranoyya bor edi

Haqiqiy paranoid sifatida men dastlab dizayner bilan bog'liq tashvishlarimni darhol bildiraman. Bolaligimda avval yaxshi sovet dizaynerlari bo'lgan, keyin qo'limda parchalanib ketgan xitoy o'yinchoqlari... keyin bolaligim tugadi :(

Shunday qilib, o'yinchoqlar xotirasida qolgan narsalardan:

• Plastmassa sizning qo'lingizda sinadi va parchalanadimi?
• Qismlar bo'shashmasdan joylashadimi?
• To'plam barcha qismlarni o'z ichiga olmaydimi?
• Yig'ilgan struktura mo'rt va qisqa muddatli bo'ladimi?

Va nihoyat, sovet dizaynerlaridan olingan saboq:

• Ba'zi qismlar fayl bilan tugatilishi kerak.
• Va ba'zi qismlar oddiygina to'plamda bo'lmaydi
• Va boshqa qismi dastlab ishlamaydi, uni o'zgartirish kerak bo'ladi

Endi nima deyishim mumkin: bejiz emas, mening sevimli videomga ishoning bosh qahramon qo'rquvni yo'q joyda ko'radi. Qo'rquvlarning hech biri amalga oshmadi: kerak bo'lganda juda ko'p tafsilotlar bor edi, ularning barchasi bir-biriga mos keladi, menimcha - mukammal, bu ish davom etar ekan, kayfiyatni ko'tardi.

Dizaynerning tafsilotlari nafaqat bir-biriga juda mos keladi, balki haqiqatdir tafsilotlarni chalkashtirib yuborish deyarli mumkin emas. To'g'ri, nemis pedantriyasi bilan yaratuvchilar kerak bo'lganda shuncha vintni chetga surib qo'ying, shuning uchun robotni yig'ishda poldagi vintlarni yo'qotish yoki "qaysi qayerga ketadi" ni chalkashtirib yuborish istalmagan.

Texnik xususiyatlari:

Uzunlik: 228 mm
Balandligi: 380 mm
Kengligi: 160 mm
Yig'ish og'irligi: 658 gr.

Oziqlanish: 4 D batareyalar
Ko'tarilgan narsalarning og'irligi: 100 g gacha
Orqa yorug'lik: 1 LED
Tekshirish turi: simli masofadan boshqarish pulti
Taxminiy qurilish vaqti: 6 soat
Harakat: 5 ta cho'tkali motorlar
Harakat paytida strukturani himoya qilish: mandal

Mobillik:
Qo'lga olish mexanizmi: 0-1,77""
Bilak harakati: 120 daraja ichida
Tirsak harakati: 300 daraja ichida
Yelka harakati: 180 daraja ichida
Platformada aylanish: 270 daraja ichida

Sizga kerak bo'ladi:

• qo'shimcha uzun pense (siz ularsiz qilolmaysiz)
• yon kesgichlar (qog'oz pichoq, qaychi bilan almashtirilishi mumkin)
• Phillips tornavida
• 4 D batareyalar

Muhim! Kichik tafsilotlar haqida

"Tishlilar" haqida gapirganda. Agar siz shunga o'xshash muammoga duch kelgan bo'lsangiz va yig'ilishni yanada qulayroq qilishni bilsangiz, sharhlarga xush kelibsiz. Hozircha men o'z tajribam bilan o'rtoqlashaman.

Funktsiyalari bo'yicha bir xil, ammo uzunligi har xil bo'lgan murvat va vintlar ko'rsatmalarda aniq ko'rsatilgan, masalan, o'rtacha fotosurat quyida biz P11 va P13 murvatlarini ko'ramiz. Yoki, ehtimol, P14 - yaxshi, ya'ni yana, men ularni yana aralashtiraman. =)

Siz ularni ajrata olasiz: ko'rsatmalar qaysi biri necha millimetr ekanligini ko'rsatadi. Lekin, birinchidan, siz kaliper bilan o'tirmaysiz (ayniqsa, agar siz 8 yoshda bo'lsangiz va/yoki sizda oddiygina yo'q bo'lsa), ikkinchidan, oxirida ularni faqat yoniga qo'ysangizgina farqlay olasiz. bir-birlari, shu zahoti sodir bo'lmasligi mumkin (hayolimga kelmagan, hehe).

Shuning uchun, agar siz ushbu yoki shunga o'xshash robotni o'zingiz qurishga qaror qilsangiz, men sizni oldindan ogohlantiraman, bu erda bir maslahat:

• yoki mahkamlash elementlarini oldindan ko'rib chiqing;
• yoki tashvishlanmaslik uchun o'zingizga ko'proq kichik vintlardek, o'z-o'zidan tejamkor vintlardek va murvatlarni sotib oling.

Bundan tashqari, yig'ishni tugatmaguningizcha hech qachon hech narsa tashlamang. O'rtadagi pastki fotosuratda, robotning "boshi" tanasining ikki qismi o'rtasida boshqa "hurdalar" bilan birga axlatga deyarli tushib qolgan kichik halqa bor. Aytgancha, bu tutqich mexanizmining "boshidagi" LED chirog'i uchun ushlagichdir.

Qurilish jarayoni

Robot ko'rsatmalarsiz keladi keraksiz so'zlar- faqat tasvirlar va aniq kataloglangan va etiketlangan qismlar.

Qismlarni tishlash juda oson va tozalashni talab qilmaydi, lekin menga har bir qismni karton pichoq va qaychi bilan ishlov berish g'oyasi yoqdi, garchi bu kerak emas.

Qurilish beshta dvigateldan to'rttasidan boshlanadi, ularni yig'ish juda yoqimli: men shunchaki tishli mexanizmlarni yaxshi ko'raman.

Biz motorlarni yaxshilab qadoqlangan va bir-biriga "yopishganini" topdik - bolaning kommutator motorlari nima uchun magnit ekanligi haqidagi savoliga javob berishga tayyor bo'ling (siz darhol izohlarda yozishingiz mumkin! :)

Muhim: sizga kerak bo'lgan 5 motorli korpusdan 3 tasida yong'oqlarni yon tomonlarga chuqurchaga soling- kelajakda biz qo'lni yig'ishda tanalarni ularga joylashtiramiz. Yon yong'oqlar faqat platformaning asosini tashkil etuvchi dvigatelda kerak emas, lekin keyinchalik qaysi jism qaerga ketishini eslamaslik uchun yong'oqlarni to'rtta sariq tananing har biriga birdaniga ko'mgan ma'qul. Faqat bu operatsiya uchun sizga pense kerak bo'ladi, ular keyinchalik kerak bo'lmaydi.

Taxminan 30-40 daqiqadan so'ng, 4 dvigatelning har biri o'z tishli mexanizmi va korpusi bilan jihozlangan. Hamma narsani bir joyga qo'yish bolalikdagi Kinder Surprise-ni yig'ishdan ko'ra qiyinroq emas, faqat qiziqarliroq. Yuqoridagi fotosuratga asoslangan parvarish uchun savol: to'rtta chiqish viteslarining uchtasi qora, oq qani? Uning tanasidan ko'k va qora simlar chiqishi kerak. Hammasi ko'rsatmalarda, lekin menimcha, yana bir bor e'tibor berishga arziydi.

Qo'lingizda barcha motorlar mavjud bo'lgandan so'ng, "boshdan" tashqari, siz bizning robotimiz turadigan platformani yig'ishni boshlaysiz. Aynan shu bosqichda men vintlardek va vintlardek ehtiyotkor bo'lishim kerakligini angladim: yuqoridagi fotosuratda ko'rib turganingizdek, yon gaykalar yordamida motorlarni bir-biriga mahkamlash uchun ikkita vint etarli emas edi - ular allaqachon edi. allaqachon yig'ilgan platformaning chuqurligiga vidalanadi. Men improvizatsiya qilishim kerak edi.

Platforma va qo'lning asosiy qismi yig'ilgandan so'ng, ko'rsatmalar sizni kichik qismlarga va qo'ltiqlarga to'la bo'lgan tutqich mexanizmini yig'ishga kirishishni taklif qiladi. harakatlanuvchi qismlar- eng qiziqarli!

Ammo shuni aytishim kerakki, bu erda spoylerlar tugaydi va video boshlanadi, chunki men do'stim bilan uchrashuvga borishga majbur bo'ldim va robotni o'zim bilan olib ketishga majbur bo'ldim, buni o'z vaqtida tugata olmadim.

Qanday qilib robot yordamida partiyaning hayotiga aylanish mumkin

Osonlik bilan! Birgalikda yig'ishni davom ettirganimizda, aniq bo'ldi: robotni o'zingiz yig'ish - Juda Yaxshi. Dizayn ustida birgalikda ishlash ikki baravar yoqimli. Shuning uchun, men ushbu to'plamni kafeda zerikarli suhbatlar bilan o'tirishni emas, balki do'stlarni ko'rishni va vaqtni maroqli o'tkazishni xohlaydiganlarga tavsiya qilaman. Bundan tashqari, menimcha, bunday to'plam bilan jamoa qurish - masalan, tezkorlik uchun ikkita jamoa yig'ish - deyarli g'alaba qozonish variantidir.

Robot yig‘ishni tugatganimizdan so‘ng qo‘limizda jonlandi. Afsuski, xursandchiligimizni so'z bilan aytib bera olmayman, lekin bu yerda ko'pchilik meni tushunadi deb o'ylayman. O'zingiz yig'gan tuzilma to'satdan to'liq hayot kechira boshlaganda - bu hayajon!

Biz juda och ekanligimizni angladik va ovqatlanishga ketdik. Borish uzoq emas edi, shuning uchun biz robotni qo'llarimizga olib bordik. Va keyin bizni yana bir yoqimli ajablanib kutdi: robototexnika nafaqat hayajonli. Bu ham odamlarni bir-biriga yaqinlashtiradi. Stolga o‘tirishimiz bilanoq bizni robot bilan tanishib, o‘zlari uchun yasamoqchi bo‘lgan odamlar o‘rab olishdi. Eng muhimi, bolalar robotni "tentacles" bilan kutib olishni yaxshi ko'rishdi, chunki u haqiqatan ham o'zini tirikdek tutadi va, birinchi navbatda, bu qo'l! Bir so'z bilan aytganda, animatronikaning asosiy tamoyillari foydalanuvchilar tomonidan intuitiv ravishda o'zlashtirildi. Bu shunday ko'rinardi:

Muammolarni bartaraf qilish; nosozliklarni TUZATISH

Uyga qaytgach, meni yoqimsiz ajablanib kutdi va bu sharh nashr etilishidan oldin sodir bo'lganligi yaxshi, chunki endi biz muammolarni bartaraf etishni darhol muhokama qilamiz.

Qo'lni maksimal amplitudadan o'tkazishga qaror qilib, biz xarakterli shitirlash ovoziga va tirsakdagi vosita mexanizmining ishlamay qolishiga erishdik. Avvaliga bu meni xafa qildi: yaxshi, bu yangi o'yinchoq, endigina yig'ilgan va u endi ishlamaydi.

Ammo keyin menga tushdi: agar uni o'zingiz yig'ib olgan bo'lsangiz, nima foyda? =) Men korpus ichidagi viteslar to'plamini juda yaxshi bilaman va dvigatelning o'zi buzilganmi yoki korpus etarli darajada mahkamlanmaganmi yoki yo'qligini tushunish uchun siz dvigatelni platadan olib tashlamasdan yuklashingiz mumkin. bosish davom etadi.

Bu erda men his qilishga muvaffaq bo'ldim shu orqali robot ustasi!

"Tirsak bo'g'ini" ni ehtiyotkorlik bilan qismlarga ajratgandan so'ng, dvigatel yuksiz ishlashini aniqlash mumkin edi. Koson parchalanib ketdi, vintlardan biri ichkariga tushib ketdi (chunki u dvigatel tomonidan magnitlangan edi) va agar biz ishlashni davom ettirganimizda, viteslar shikastlangan bo'lar edi - demontaj qilinganda, eskirgan plastmassaning xarakterli "changi" topildi. ular ustida.

Robotni butunlay qismlarga ajratish shart emasligi juda qulay. Va bu erda buzilish zavoddagi qiyinchiliklar tufayli emas, balki to'liq aniq yig'ilmaganligi sababli sodir bo'lganligi juda ajoyib: ular mening to'plamimda umuman topilmadi.

Maslahat: Yig'ishdan keyin birinchi marta tornavida va penseni qo'lingizda saqlang - ular foydali bo'lishi mumkin.

Ushbu to'plam tufayli nimani o'rgatish mumkin?

O'ziga ishonch!

Men nafaqat topdim umumiy mavzular bilan mutlaqo muloqot qilish begonalar, lekin men o'yinchoqni nafaqat yig'ishga, balki o'zim ta'mirlashga ham muvaffaq bo'ldim! Bu mening shubham yo'qligini anglatadi: mening robotim bilan hamma narsa doimo yaxshi bo'ladi. Va bu sizning sevimli narsalaringizga kelganda juda yoqimli tuyg'u.

Biz sotuvchilar, etkazib beruvchilar, xizmat ko'rsatish xodimlari va bo'sh vaqt va pul mavjudligiga juda bog'liq bo'lgan dunyoda yashayapmiz. Agar siz deyarli hech narsa qilmaslikni bilsangiz, hamma narsa uchun to'lashingiz kerak bo'ladi va katta ehtimol bilan ortiqcha to'lashingiz kerak bo'ladi. O'yinchoqni o'zingiz tuzatish qobiliyati, chunki siz uning har bir qismi qanday ishlashini bilasiz, bu bebahodir. Bolada shunday o'ziga ishonch bo'lsin.

Natijalar

Menga nima yoqdi:

• Ko'rsatmalarga muvofiq yig'ilgan robot nosozliklarni tuzatishni talab qilmadi va darhol ishga tushdi
• Tafsilotlarni chalkashtirib yuborish deyarli mumkin emas
• Qattiq kataloglashtirish va ehtiyot qismlar mavjudligi
• O'qish kerak bo'lmagan ko'rsatmalar (faqat rasmlar)
• Tuzilmalarda sezilarli orqaga qaytish va bo'shliqlarning yo'qligi
• Yig'ish qulayligi
• Oldini olish va ta'mirlash qulayligi
• Va nihoyat, eng muhimi: o'yinchoqingizni o'zingiz yig'asiz, filippinlik bolalar siz uchun ishlamaydi

Sizga yana nima kerak:

• Ko'proq mahkamlash elementlari, zaxira
• Buning uchun ehtiyot qismlar va ehtiyot qismlar kerak bo'lganda almashtirilishi mumkin
• Ko'proq robotlar, turli xil va murakkab
• Nimani yaxshilash/qo'shish/o'chirish mumkinligi haqidagi g'oyalar - qisqasi, o'yin yig'ish bilan tugamaydi! Men buni davom etishini juda xohlayman!

Hukm:

Ushbu qurilish to'plamidan robotni yig'ish jumboq yoki Kinder Surprisedan qiyinroq emas, faqat natija ancha katta va bizda va atrofimizdagi hissiyotlar bo'ronini keltirib chiqardi. Ajoyib to'plam, rahmat