Ushbu loyiha ko'p darajali modulli vazifadir. Loyihaning birinchi bosqichi - qismlar to'plami sifatida taqdim etilgan robot qo'l modulini yig'ish. Vazifaning ikkinchi bosqichi IBM PC interfeysini, shuningdek, qismlar to'plamidan yig'ish bo'ladi. Va nihoyat, vazifaning uchinchi bosqichi - ovozli boshqaruv modulini yaratish.

Robot qo'lini to'plamga kiritilgan qo'lda ushlab turiladigan boshqaruv paneli yordamida qo'lda boshqarish mumkin. Robotning qo'lini ham to'plamga o'rnatilgan IBM PC interfeysi yoki ovozli boshqaruv moduli yordamida boshqarish mumkin. IBM PC interfeysi to'plami robotning harakatlarini IBM PC ishchi kompyuteri orqali boshqarish va dasturlash imkonini beradi. Ovozli boshqaruv qurilmasi ovozli buyruqlar yordamida robot qo'lini boshqarish imkonini beradi.

Bu modullarning barchasi birgalikda shakllanadi funktsional qurilma, bu sizga avtomatlashtirilgan harakatlar ketma-ketligini sinab ko'rish va dasturlash imkonini beradi yoki hatto to'liq sim bilan boshqariladigan robot qo'lni hayotga olib keladi.

Kompyuter interfeysi foydalanish imkonini beradi shaxsiy kompyuter manipulyator qo'lini avtomatlashtirilgan harakatlar zanjiri uchun dasturlash yoki uni "jonlantirish". Qo'l boshqaruvchisi yoki Windows 95/98 dasturi yordamida qo'lni interaktiv tarzda boshqarishingiz mumkin bo'lgan variant ham mavjud. Qo'lning "animatsiyasi" dasturlashtirilgan avtomatlashtirilgan harakatlar zanjirining "ko'ngilochar" qismidir. Misol uchun, agar siz bolaning qo'lqopli qo'g'irchog'ini robot qo'liga qo'ysangiz va qurilmani kichik tomosha qilish uchun dasturlashtirsangiz, siz elektron qo'g'irchoqni hayotga kirish uchun dasturlashtirasiz. Avtomatlashtirilgan harakatlar topilmalarini dasturlash keng qo'llanilishi sanoat va o'yin-kulgida.

Sanoatda eng ko'p qo'llaniladigan robot - bu robot qo'li. Robot qo'li juda moslashuvchan vositadir, agar qo'l manipulyatorining so'nggi segmenti kerakli vosita bo'lishi mumkin bo'lsa. aniq vazifa yoki ishlab chiqarish. Masalan, bo'g'imli payvandlash pozitsioneridan foydalanish mumkin nuqtali payvandlash, purkagich purkagichdan turli qismlar va agregatlarni bo'yash uchun ishlatilishi mumkin, tutqich esa ob'ektlarni qisish va joylashtirish uchun ishlatilishi mumkin.

Shunday qilib, biz ko'rib turganimizdek, robot qo'l juda ko'p foydali funktsiyalarni bajaradi va xizmat qilishi mumkin mukammal vosita o'qish uchun turli jarayonlar. Biroq, noldan robot qo'l yaratish qiyin ish. Qo'lni qismlardan yig'ish ancha oson tayyor to'plam. OWI yetarlicha sotadi yaxshi to'plamlar ko'plab elektronika distribyutorlarida mavjud bo'lgan robot qo'llar (ushbu bobning oxiridagi qismlar ro'yxatiga qarang). Interfeysdan foydalanib, siz yig'ilgan robot qo'lni ishlaydigan kompyuteringizning printer portiga ulashingiz mumkin. Ishchi kompyuter sifatida siz DOS yoki Windows 95/98 ni qo'llab-quvvatlaydigan IBM PC seriyali yoki mos keluvchi mashinadan foydalanishingiz mumkin.

Kompyuterning printer portiga ulangandan so'ng, robot qo'lni kompyuterdan interaktiv yoki dasturiy tarzda boshqarish mumkin. Interaktiv rejimda qo'l bilan boshqarish juda oddiy. Buning uchun robotga ma'lum bir harakatni bajarish buyrug'ini yuborish uchun funktsiya tugmalaridan birini bosish kifoya. Ikkinchi tugmachani bosish buyruqni to'xtatadi.

Avtomatlashtirilgan harakatlar zanjirini dasturlash ham qiyin emas. Birinchidan, dastur rejimiga kirish uchun Dastur tugmachasini bosing. Ushbu rejimda qo'l yuqorida tavsiflangan tarzda ishlaydi, ammo qo'shimcha ravishda har bir funktsiya va uning davomiyligi skript faylida qayd etiladi. Skript fayli 99 tagacha bo'lishi mumkin turli funktsiyalar shu jumladan pauzalar. Skript faylining o'zi 99 marta takrorlanishi mumkin. Har xil skript fayllarini yozib olish sizga kompyuter tomonidan boshqariladigan avtomatlashtirilgan harakatlar ketma-ketligi bilan tajriba o'tkazish va qo'lni "jonlantirish" imkonini beradi. Windows 95/98 ostida dastur bilan ishlash quyida batafsilroq tavsiflanadi. Windows dasturi robot qo'l interfeysi to'plamiga kiritilgan yoki Internetdan http://www.imagesco.com saytidan bepul yuklab olinishi mumkin.

Ga qo'shimcha sifatida Windows dasturi qo'lni BASIC yoki QBASIC yordamida boshqarish mumkin. DOS darajasidagi dastur interfeys to'plamiga kiritilgan floppi disklarda joylashgan. Shu bilan birga, DOS dasturi klaviatura yordamida faqat interaktiv rejimda boshqarishga imkon beradi (engil disklardan birida BASIC dasturining chop etilishiga qarang). DOS darajasidagi dastur skript fayllarini yaratishga ruxsat bermaydi. Biroq, agar sizda BASIC-da dasturlash tajribangiz bo'lsa, u holda manipulyator qo'lining harakatlar ketma-ketligi Windows ostidagi dasturda ishlatiladigan skript faylining ishlashiga o'xshash tarzda dasturlashtirilishi mumkin. Harakatlar ketma-ketligi ko'plab "jonlantiruvchi" robotlarda bo'lgani kabi takrorlanishi mumkin.

Robotik qo'l

Manipulyator qo'li (15.1-rasmga qarang) uch darajali harakat erkinligiga ega. Tirsak bo'g'imi vertikal ravishda yuqoriga va pastga taxminan 135 ° yoy bo'ylab harakatlanishi mumkin. Yelkaning "qo'shma qismi" tutqichni taxminan 120 ° yoyda oldinga va orqaga siljitadi. Qo'l soat yo'nalishi bo'yicha yoki teskari yo'nalishda taxminan 350 ° burchak ostida aylanishi mumkin. Robotning qo'l ushlagichi diametri 5 sm gacha bo'lgan narsalarni ushlab turishi va ushlab turishi va bilak bo'g'imi atrofida taxminan 340° atrofida aylanishi mumkin.

Guruch. 15.1. Robot qo'l harakati va aylanishlarining kinematik diagrammasi

OWI Robotic Arm Trainer qo'lni harakatlantirish uchun beshta miniatyura dvigatelidan foydalangan. to'g'ridan-to'g'ri oqim. Dvigatellar simlar yordamida qo'lni boshqarishni ta'minlaydi. Ushbu "simli" boshqaruv robot harakatining har bir funktsiyasi (ya'ni mos keladigan motorning ishlashi) alohida simlar (kuchlanish manbai) tomonidan boshqarilishini anglatadi. Beshta DC motorning har biri boshqa qo'l harakatini boshqaradi. Sim orqali boshqarish sizga elektr signallariga to'g'ridan-to'g'ri javob beradigan qo'l boshqaruv blokini yaratishga imkon beradi. Bu printer portiga ulanadigan robot qo'li interfeysi dizaynini soddalashtiradi.

Qo'l engil plastikdan qilingan. Asosiy yukni ko'taradigan qismlarning ko'pchiligi ham plastmassadan tayyorlangan. Qo'l dizaynida ishlatiladigan DC motorlar miniatyura, yuqori tezlikli, past momentli motorlardir. Torkni oshirish uchun har bir vosita vites qutisiga ulangan. Dvigatellar vites qutilari bilan birga manipulyatorning qo'li tuzilishi ichiga o'rnatiladi. Vites qutisi momentni oshirsa-da, robotning qo'li etarli darajada ko'tarolmaydi yoki ko'tarolmaydi og'ir narsalar. Tavsiya etilgan maksimal ko'tarish og'irligi 130 g.

Robot qo'lini tayyorlash uchun to'plam va uning tarkibiy qismlari 15.2 va 15.3-rasmlarda ko'rsatilgan.

Guruch. 15.2. Robot qo'l yasash uchun to'plam

Guruch. 15.3. Yig'ishdan oldin vites qutisi

Dvigatelni boshqarish printsipi

Sim orqali boshqarish qanday ishlashini tushunish uchun keling, qanday qilib ko'rib chiqaylik raqamli signal alohida shahar motorining ishlashini nazorat qiladi. Dvigatelni boshqarish uchun ikkita qo'shimcha tranzistor kerak bo'ladi. Bitta tranzistor PNP tipidagi o'tkazuvchanlikka ega, ikkinchisi NPN tipidagi o'tkazuvchanlikka ega. Har bir tranzistor elektron kalit vazifasini bajaradi, doimiy vosita orqali oqayotgan oqimning harakatini nazorat qiladi. Transistorlarning har biri tomonidan boshqariladigan oqim oqimining yo'nalishlari qarama-qarshidir. Oqim yo'nalishi motorning aylanish yo'nalishini mos ravishda soat yo'nalishi bo'yicha yoki soat sohasi farqli ravishda belgilaydi. Shaklda. 15.4-rasmda interfeysni yaratishdan oldin yig'ishingiz mumkin bo'lgan sinov sxemasi ko'rsatilgan. E'tibor bering, ikkala tranzistor o'chirilgan bo'lsa, vosita o'chirilgan. Istalgan vaqtda faqat bitta tranzistorni yoqish kerak. Agar biron bir nuqtada ikkala tranzistor ham tasodifan yoqilsa, bu sabab bo'ladi qisqa tutashuv. Har bir dvigatel shunga o'xshash tarzda ishlaydigan ikkita interfeysli tranzistorlar tomonidan boshqariladi.

Guruch. 15.4. Qurilma diagrammasini tekshiring

Kompyuter interfeysi dizayni

Kompyuter interfeysi diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 15.5. Kompyuter interfeysi qismlari to'plamiga bosilgan elektron plata kiradi, uning qismlari joylashuvi shaklda ko'rsatilgan. 15.6.

Guruch. 15.5. Sxematik diagramma Kompyuter interfeysi

Guruch. 15.6. Kompyuter interfeysi qismlarining joylashuvi

Avvalo, siz bosilgan elektron platani o'rnatish tomonini aniqlashingiz kerak. O'rnatish tomonida rezistorlar, tranzistorlar, diodlar, IC va DB25 ulagichini ko'rsatish uchun chizilgan oq chiziqlar mavjud. Barcha qismlar taxtaga o'rnatish tomonidan kiritilgan.

Umumiy maslahat: qismni bosilgan elektron plataning o'tkazgichlariga lehimlagandan so'ng, bosma tomondan haddan tashqari uzun simlarni olib tashlash kerak. Qismlarni o'rnatishda ma'lum bir ketma-ketlikni kuzatish juda qulay. Birinchidan, R1-R10 etiketli 100 kOhm rezistorlarni (rangli halqalar: jigarrang, qora, sariq, oltin yoki kumush) o'rnating. Keyinchalik, 5 ta D1-D5 diodlarini o'rnating, diodlardagi qora chiziq tenglikni o'rnatish tomonida belgilangan oq chiziqlar bilan ko'rsatilganidek, DB25 ulagichiga qarama-qarshi ekanligiga ishonch hosil qiling. Keyinchalik, R11 va R13 etiketli 15k ohm rezistorlarni (rangli jigarrang, yashil, to'q sariq, oltin yoki kumush) o'rnating. R12 holatida qizil LEDni taxtaga lehimlang. LED anod + belgisi bilan ko'rsatilgan R12 ostidagi teshikka mos keladi. Keyin 14 va 20 pinli rozetkalarni U1 va U2 IClar ostiga o'rnating. DB25 burchakli ulagichni o'rnating va lehimlang. Ulagich pinlarini taxtaga ortiqcha kuch bilan kiritishga urinmang, bu juda aniqlikni talab qiladi. Agar kerak bo'lsa, ulagichni muloyimlik bilan silkiting, pin oyoqlarini burishdan ehtiyot bo'ling. Slayd kaliti va 7805 kuchlanish regulyatorini ulang, kerakli uzunlikdagi to'rtta simni kesib oling va kalitning yuqori qismiga lehimlang. Rasmda ko'rsatilganidek, sim sxemasiga rioya qiling. TIP 120 va TIP 125 tranzistorlarini joylashtiring va lehimlang Nihoyat, sakkiz pinli asosiy konnektorni va 75 mm ulanish kabelini lehimlang. Baza eng uzun o'tkazgichlar yuqoriga qarab o'rnatiladi. Ikkita IC - 74LS373 va 74LS164 - mos keladigan rozetkalarga joylashtiring. IC qopqog'idagi IC kalitining holati tenglikni oq chiziqlar bilan belgilangan kalitga mos kelishiga ishonch hosil qiling. Kengashda qo'shimcha qismlar uchun bo'sh joy qolganini payqagan bo'lishingiz mumkin. Bu joy uchun tarmoq adapteri. Shaklda. 15.7-rasmda o'rnatish tomondan tayyor interfeysning fotosurati ko'rsatilgan.

Guruch. 15.7. Kompyuter interfeysini yig'ish. Tepadan ko'rinish

Interfeys qanday ishlaydi

Robot qo'lda beshta DC motor mavjud. Shunga ko'ra, har bir dvigatelni, shu jumladan aylanish yo'nalishini boshqarish uchun bizga 10 ta kirish / chiqish avtobuslari kerak bo'ladi. IBM PC va mos keluvchi mashinalarning parallel (printer) porti faqat sakkizta I/U avtobusini o'z ichiga oladi. Boshqaruv avtobuslari sonini ko'paytirish uchun robot qo'l interfeysi seriyali-parallel (SIPO) konvertori bo'lgan 74LS164 IC-dan foydalanadi. Seriya kodini ICga yuboradigan ikkita parallel portli D0 va D1 avtobuslaridan foydalanib, biz sakkiztasini olishimiz mumkin. qo'shimcha shinalar kirish/chiqish. Yuqorida aytib o'tilganidek, sakkizta I/U avtobusi yaratilishi mumkin, ammo bu interfeys ulardan beshtasini ishlatadi.

IC 74LS164 ga ketma-ket kod kiritilganda, IC chiqishida mos keladigan parallel kod paydo bo'ladi. Agar 74LS164 IC ning chiqishlari to'g'ridan-to'g'ri boshqaruv tranzistorlarining kirishlariga ulangan bo'lsa, u holda manipulyator qo'lining individual funktsiyalari ketma-ket kodni yuborish bilan o'z vaqtida yoqiladi va o'chiriladi. Shubhasiz, bu holat qabul qilinishi mumkin emas. Bunga yo'l qo'ymaslik uchun interfeys sxemasiga ikkinchi IC 74LS373 kiritildi - boshqariladigan sakkiz kanalli elektron kalit.

IC 74LS373 sakkiz kanalli kalitda sakkizta kirish va sakkizta chiqish avtobuslari mavjud. Kirish avtobuslarida mavjud bo'lgan ikkilik ma'lumotlar IC ning mos keladigan chiqishlariga faqat ICga yoqish signali qo'llanilganda uzatiladi. Yoqish signali o'chirilgandan so'ng, chiqish avtobuslarining joriy holati saqlanadi (eslab qolinadi). Bunday holatda, IC ning kirishidagi signallar chiqish avtobuslarining holatiga ta'sir qilmaydi.

Ma'lumotlarning ketma-ket paketini IC 74LS164 ga uzatgandan so'ng, parallel portning D2 pinidan IC 74LS373 ga yoqish signali yuboriladi. Bu sizga parallel koddagi ma'lumotlarni IC 74LS174 kirishidan uning chiqish avtobuslariga uzatish imkonini beradi. Chiqish avtobuslarining holati mos ravishda TIP 120 tranzistorlari tomonidan boshqariladi, bu esa o'z navbatida manipulyator qo'lining funktsiyalarini nazorat qiladi. Jarayon manipulyator qo'liga berilgan har bir yangi buyruq bilan takrorlanadi. Parallel port avtobuslari D3-D7 to'g'ridan-to'g'ri TIP 125 tranzistorlarini boshqaradi.

Interfeysni manipulyator qo'liga ulash

Robot qo'l strukturaning tagida joylashgan to'rtta D-hujayradan iborat 6V quvvat manbai bilan quvvatlanadi. Kompyuter interfeysi ham ushbu 6 V manbadan quvvatlanadi. Quvvat manbai bipolyar bo'lib, ±3 V ishlab chiqaradi. Quvvat eshkak bazasiga biriktirilgan sakkiz pinli Molex ulagichi orqali beriladi.

75 mm sakkiz o'tkazgichli Molex kabeli yordamida interfeysni qo'lga ulang. Molex kabeli belkurakning tagida joylashgan ulagichga ulanadi (15.8-rasmga qarang). Ulagichning to'g'ri va ishonchli o'rnatilganligini tekshiring. Interfeys platasini kompyuterga ulash uchun to'plamga kiritilgan 180 sm uzunlikdagi DB25 kabelidan foydalaning. Kabelning bir uchi printer portiga ulanadi. Boshqa uchi interfeys platasidagi DB25 ulagichiga ulanadi.

Guruch. 15.8. Kompyuter interfeysini robot qo'liga ulash

Aksariyat hollarda printer odatda printer portiga ulanadi. Har safar ko‘rsatgichdan foydalanmoqchi bo‘lganingizda ulagichlarni ulash va o‘chirish bilan bog‘liq qiyinchiliklarga duch kelmaslik uchun ikki pozitsiyali A/B printer shinalari o‘zgartirish blokini (DB25) xarid qilish foydali bo‘ladi. Pointer interfeysi ulagichini A kirishiga va printerni B kirishiga ulang. Endi siz kompyuterni printerga yoki interfeysga ulash uchun kalitdan foydalanishingiz mumkin.

Dasturni Windows 95 ostida o'rnatish

Disketga “Disk 1” deb yozilgan 3,5” disketni joylashtiring va sozlash dasturini (setup.exe) ishga tushiring. O‘rnatish dasturi qattiq diskingizda “Images” nomli katalog yaratadi va kerakli fayllarni shu katalogga ko‘chiradi. Ishga tushirish menyusida "Tasvirlar" belgisi paydo bo'ladi, dasturni ishga tushirish uchun boshlash menyusidagi "Tasvirlar" belgisini bosing.

Windows 95 ostida dastur bilan ishlash

180 sm uzunlikdagi DB 25 kabelidan foydalanib, interfeysni kompyuterning printer portiga ulang. Interfeysni ma'lum vaqtgacha o'chirib qo'ying. Agar siz ushbu vaqtda interfeysni yoqsangiz, printer portida saqlangan ma'lumotlar manipulyator qo'lining harakatiga olib kelishi mumkin.

Dasturni ishga tushirish uchun boshlash menyusidagi Rasmlar belgisini ikki marta bosing. Dastur oynasi rasmda ko'rsatilgan. 15.9. Dastur ishlayotganida, interfeys platasidagi qizil LED miltillashi kerak. Eslatma: LED miltillay boshlashi uchun interfeysni yoqish shart emas. LEDning miltillash tezligi kompyuteringiz protsessorining tezligi bilan belgilanadi. LED miltillashi juda xira ko'rinishi mumkin; Buni sezish uchun siz xonadagi yorug'likni o'chirishingiz va LEDni ko'rish uchun qo'llaringizni chaynashingiz kerak bo'lishi mumkin. Agar LED miltillamasa, dastur noto'g'ri port manziliga (LPT portiga) kirayotgan bo'lishi mumkin. Interfeysni boshqa port manziliga (LPT port) o'tkazish uchun o'ng tomonda joylashgan Printer Port Options oynasiga o'ting yuqori burchak ekran. Boshqa variantni tanlang. To'g'ri o'rnatish port manzili LEDning miltillashiga olib keladi.

Guruch. 15.9. Windows uchun kompyuter interfeysi dasturining skrinshoti

LED miltillaganda Puuse belgisini bosing va shundan keyingina interfeysni yoqing. Tegishli funktsiya tugmachasini bosish manipulyator qo'lining javob harakatiga olib keladi. Qayta bosish harakatni to'xtatadi. Qo'lingizni boshqarish uchun funktsional tugmalardan foydalanish deyiladi interaktiv boshqaruv rejimi.

Skript faylini yaratish

Skript fayllari manipulyator qo'lining harakatlarini va avtomatlashtirilgan harakatlar ketma-ketligini dasturlash uchun ishlatiladi. Skript faylida manipulyator qo'lining harakatlarini boshqaruvchi vaqtinchalik buyruqlar ro'yxati mavjud. Skript faylini yaratish juda oddiy. Fayl yaratish uchun dastur tugmachasini bosing. Ushbu operatsiya sizga skript faylini "dasturlash" modasiga kirishga imkon beradi. Funktsiya tugmachalarini bosish orqali biz allaqachon qilganimizdek, qo'lning harakatlarini boshqaramiz, lekin shu bilan birga, buyruq ma'lumotlari ekranning pastki chap burchagida joylashgan sariq skript jadvalida qayd etiladi. Chap ustunda bittadan boshlab qadam raqami ko'rsatiladi va har bir yangi buyruq uchun u bittaga ko'payadi. Harakat turi (funktsiyasi) o'rta ustunda ko'rsatilgan. Funksional tugmani yana bir marta bosgandan so'ng, harakatning bajarilishi to'xtaydi va uchinchi ustunda harakatning boshidan oxirigacha bajarilish vaqtining qiymati paydo bo'ladi. Harakatning bajarilish vaqti chorak soniya aniqligi bilan ko'rsatilgan. Shu tarzda davom ettirilsa, foydalanuvchi skript faylida 99 tagacha harakatni, shu jumladan vaqt pauzalarini dasturlashi mumkin. Keyin skript fayli saqlanishi va keyinchalik istalgan katalogdan yuklanishi mumkin. Skript fayli buyruqlarini bajarish tsiklik ravishda 99 martagacha takrorlanishi mumkin, buning uchun Takrorlash oynasida takrorlash sonini kiritishingiz va Boshlash tugmasini bosishingiz kerak. Skript fayliga yozishni tugatish uchun Interaktiv tugmachani bosing. Ushbu buyruq kompyuterni interaktiv rejimga qaytaradi.

Ob'ektlarni "jonlantirish"

Skript fayllari kompyuter harakatlarini avtomatlashtirish yoki ob'ektlarni jonlantirish uchun ishlatilishi mumkin. Ob'ektlarni "jonlantirish" holatida, boshqariladigan robotli mexanik "skelet" odatda tashqi qobiq bilan qoplangan va o'zi ko'rinmaydi. Bobning boshida tasvirlangan qo'lqopli qo'g'irchoqni eslaysizmi? Tashqi qobiq odam (qisman yoki to'liq), begona, hayvon, o'simlik, tosh yoki boshqa narsalar shaklida bo'lishi mumkin.

Ilova cheklovlari

Agar erishmoqchi bo'lsangiz professional daraja avtomatlashtirilgan harakatlarni bajarish yoki ob'ektlarni "jonlantirish", keyin aytganda, brendni saqlab qolish uchun har bir daqiqada harakatlarni amalga oshirishda joylashishni aniqlash aniqligi 100% ga yaqinlashishi kerak.

Biroq, siz skript faylida yozilgan harakatlar ketma-ketligini takrorlaganingizda, manipulyator qo'lining holati (harakat namunasi) asl holatdan farq qilishini sezishingiz mumkin. Bu bir necha sabablarga ko'ra sodir bo'ladi. Qo'lning quvvat manbai batareyalari tugashi bilan doimiy tok dvigatellariga beriladigan quvvatning kamayishi dvigatellarning aylanish momenti va aylanish tezligining pasayishiga olib keladi. Shunday qilib, o'lik va "yangi" batareyalar uchun manipulyatorning harakat uzunligi va ko'tarilgan yukning balandligi bir xil vaqt oralig'ida farq qiladi. Ammo bu yagona sabab emas. Stabillashtirilgan quvvat manbai bo'lsa ham, vosita mili tezligi o'zgaradi, chunki vosita tezligini boshqaruvchi yo'q. Har bir belgilangan vaqt oralig'ida aylanishlar soni har safar bir oz farq qiladi. Bu manipulyatsiya qiluvchi qo'lning pozitsiyasi har safar boshqacha bo'lishiga olib keladi. Bularning barchasini to'ldirish uchun, vites qutisining viteslarida ma'lum miqdorda o'yin bor, bu ham hisobga olinmaydi. Biz bu erda batafsil muhokama qilgan barcha omillar tufayli, takroriy skript fayli buyruqlari siklini bajarayotganda, manipulyator qo'lining holati har safar bir oz boshqacha bo'ladi.

Uy pozitsiyasini topish

Qurilmani robot qo'lning holatini kuzatuvchi qayta aloqa sxemasini qo'shish orqali yaxshilash mumkin. Ushbu ma'lumotni kompyuterga kiritish mumkin, bu manipulyatorning mutlaq holatini aniqlash imkonini beradi. Bunday pozitsion teskari aloqa tizimi bilan skript faylida yozilgan har bir buyruqlar ketma-ketligi bajarilishining boshida manipulyator qo'lining holatini bir xil nuqtaga o'rnatish mumkin.

Buning uchun ko'plab imkoniyatlar mavjud. Asosiy usullardan biri har bir nuqtada pozitsion nazoratni ta'minlamaydi. Buning o'rniga, dastlabki "boshlash" pozitsiyasiga mos keladigan chegara kalitlari to'plami ishlatiladi. Limit kalitlari faqat bitta pozitsiyani aniqlaydi - manipulyator "boshlash" holatiga kelganda. Buni amalga oshirish uchun manipulyator u yoki bu yo'nalishda ekstremal holatga kelganda yopilishi uchun chegara kalitlari (tugmachalari) ketma-ketligini o'rnatish kerak. Misol uchun, manipulyator tagida bitta chegara kaliti o'rnatilishi mumkin. Kalit faqat soat yo'nalishi bo'yicha aylanayotganda manipulyator qo'li ekstremal holatga kelganda ishlashi kerak. Boshqa chegara kalitlari elka va tirsak bo'g'inlarida o'rnatilishi kerak. Tegishli bo'g'in to'liq kengaytirilganda ularni ishga tushirish kerak. Qo'lda boshqa kalit o'rnatilgan va qo'l soat yo'nalishi bo'yicha to'liq aylantirilganda faollashadi. Oxirgi chegara tugmasi tutqichga o'rnatiladi va u to'liq ochilganda yopiladi. Manipulyatorni dastlabki holatiga qaytarish uchun manipulyatorning har bir mumkin bo'lgan harakati ushbu kalit yopilgunga qadar tegishli chegara tugmachasini yopish uchun zarur bo'lgan yo'nalishda amalga oshiriladi. Har bir harakatning boshlang'ich pozitsiyasiga erishilgandan so'ng, kompyuter robot qo'lning haqiqiy holatini aniq "biladi".

Yetib kelgandan keyin boshlang'ich pozitsiyasi Biz skript faylida yozilgan dasturni qayta ishga tushirishimiz mumkin, bunda har bir tsikl davomida joylashishni aniqlash xatosi etarlicha sekin to'planadi va bu manipulyator pozitsiyasining kerakli holatdan juda katta og'ishlariga olib kelmaydi. Skript fayli bajarilgandan so'ng, qo'l dastlabki holatiga o'rnatiladi va skript faylining aylanishi takrorlanadi.

Ba'zi ketma-ketlikda, faqat boshlang'ich pozitsiyasini bilish etarli emas, masalan, tuxumni qobig'ini maydalash xavfisiz ko'targanda. Bunday hollarda, yanada murakkab va aniq pozitsiyani qayta tiklash tizimi kerak. Sensorlardan kelgan signallarni ADC yordamida qayta ishlash mumkin. Olingan signallar pozitsiya, bosim, tezlik va moment kabi parametrlar uchun qiymatlarni aniqlash uchun ishlatilishi mumkin. Buni tushuntirish uchun quyidagi oddiy misoldan foydalanish mumkin. Tutqich moslamasiga kichik chiziqli o'zgaruvchan rezistorni biriktirganingizni tasavvur qiling. O'zgaruvchan qarshilik shunday o'rnatiladiki, uning slaydni oldinga va orqaga harakatlanishi tutqichning ochilishi va yopilishi bilan bog'liq. Shunday qilib, tutqichning ochilish darajasiga qarab, o'zgaruvchan rezistorning qarshiligi o'zgaradi. Kalibrlashdan so'ng, o'zgaruvchan rezistorning joriy qarshiligini o'lchash orqali siz tutqich qisqichlarining ochilish burchagini aniq aniqlashingiz mumkin.

Bunday qayta aloqa tizimini yaratish qurilmaga boshqa murakkablik darajasini kiritadi va shunga mos ravishda uning narxining oshishiga olib keladi. Shuning uchun ko'proq oddiy variant tizimning joriy etilishi hisoblanadi qo'lda boshqarish skript dasturini bajarish jarayonida manipulyator qo'lining holatini va harakatlarini sozlash.

Qo'lda interfeysni boshqarish tizimi

Interfeys to'g'ri ishlayotganiga ishonchingiz komil bo'lsa, qo'lda boshqaruv blokini unga ulash uchun 8 pinli tekis ulagichdan foydalanishingiz mumkin. Shaklda ko'rsatilganidek, 8-pinli Molex ulagichining interfeys platasidagi ulagich boshiga ulanish holatini tekshiring. 15.10. Ulagichni ishonchli ulangunga qadar ehtiyotkorlik bilan joylashtiring. Shundan so'ng, manipulyator qo'lini istalgan vaqtda qo'lda ushlab turadigan masofadan boshqarish pultidan boshqarish mumkin. Interfeys kompyuterga ulanganmi yoki yo'qmi muhim emas.

Guruch. 15.10. Qo'lda boshqarish ulanishi

DOS klaviatura nazorat qilish dasturi

Interaktiv rejimda kompyuter klaviaturasidan manipulyator qo'lining ishlashini boshqarish imkonini beruvchi DOS dasturi mavjud. Muayyan funktsiyani bajarishga mos keladigan kalitlar ro'yxati jadvalda keltirilgan.

B ovozli boshqaruv Manipulyator qo'li nutqni aniqlash to'plamidan (SRS) foydalanadi, bu bobda tasvirlangan. 7. Ushbu bobda biz URRni manipulyator qo'li bilan bog'laydigan interfeysni yaratamiz. Ushbu interfeys, shuningdek, Images SI, Inc tomonidan to'plam sifatida taqdim etiladi.

URR uchun interfeys diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 15.11. Interfeys 16F84 mikrokontrolleridan foydalanadi. Mikrokontroller uchun dastur quyidagicha ko'rinadi:

‘URR interfeysi dasturi

PortA belgisi = 5

TRISA belgisi = 133

PortB belgisi = 6

TRISB belgisi = 134

Agar bit4 = 0 boʻlsa, “Agar triggerga yozishga ruxsat berilsa, sxemani oʻqing”.

Boshlash 'Takrorlash

pauza 500 ‘ 0,5 soniya kuting

Peek PortB, B0 ‘BCD kodini o‘qing

Agar bit5 = 1 bo'lsa, "Chiqish kodini" yuboring

start 'Takrorlang

ko'zdan kechirish PortA, b0 ‘A o'qish porti

agar bit4 = 1 bo'lsa, o'n bir bo'lsa, bu raqam 11mi?

poke PortB, b0 ‘Chiqish kodi

start 'Takrorlang

agar bit0 = 0 bo'lsa, o'n

start 'Takrorlang

start 'Takrorlang

Guruch. 15.11. Robot qo'l uchun URR boshqaruvchisi sxemasi

16F84 uchun dastur yangilanishini http://www.imagesco.com saytidan bepul yuklab olish mumkin

URR interfeysini dasturlash

URR interfeysini dasturlash bobda tavsiflangan to'plamdan URRni dasturlash tartibiga o'xshaydi. 7. Manipulyator qo'lining to'g'ri ishlashi uchun siz manipulyatorning o'ziga xos harakatiga mos keladigan raqamlarga muvofiq buyruq so'zlarini dasturlashingiz kerak. Jadvalda 15.1 da manipulyator qo'lining ishlashini boshqaruvchi buyruq so'zlariga misollar ko'rsatilgan. Siz o'zingizning didingizga qarab buyruq so'zlarini tanlashingiz mumkin.

15.1-jadval

Kompyuter interfeysi qismlari ro'yxati

(5) NPN tranzistor TIP120

(5) PNP TIP 125 tranzistori

(1) IC 74164 kod konvertori

(1) IC 74LS373 sakkizta kalit

(1) LED qizil

(5) diod 1N914

(1) 8 pinli Molex rozetkasi

(1) Molex kabeli 8 yadroli, uzunligi 75 mm

(1) DIP kaliti

(1) DB25 burchakli ulagich

(1) DB 25 kabeli 1,8 m, ikkita M tipidagi ulagichlar bilan.

(1) Bosilgan elektron plata

(3) Qarshilik 15 kOm, 0,25 Vt

Ro'yxatda keltirilgan barcha qismlar to'plamga kiritilgan.

Nutq interfeysi qismlari roʻyxati

(5) Transistor NPN TIP 120

(5) PNP TIP 125 tranzistori

(1) IC 4011 NOR eshigi

(1) IC 4049 - 6 tampon

(1) IC 741 operatsion kuchaytirgichi

(1) Qarshilik 5,6 kOm, 0,25 Vt

(1) Qarshilik 15 kOm, 0,25 Vt

(1) Molex 8 pinli sarlavha

(1) Molex kabeli 8 yadroli, uzunligi 75 mm

(10) Qarshilik 100 kOm, 0,25 Vt

(1) Qarshilik 4,7 kOm, 0,25 Vt

(1) IC kuchlanish regulyatori 7805

(1) PIC 16F84 mikrokontroller IC

(1) 4,0 MGts kristalli

Manipulyator qo'li interfeysi to'plami

OWI dan manipulyator qo'lini yasash uchun to'plam

Robot qo'l uchun nutqni aniqlash interfeysi

Nutqni aniqlash qurilmasi oʻrnatilgan

Ehtiyot qismlarga buyurtma berish mumkin:

Images, SI, Inc.

Birinchidan, umumiy masalalar muhokama qilinadi, so'ngra natijaning texnik xususiyatlari, tafsilotlari 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 masofaviy. 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 masofaviy 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 qismlar

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 aylantira oladigan 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.

Ushbu maqola yangi boshlanuvchilar uchun qanday yaratish bo'yicha kirish qo'llanmasidir robot qo'llari, ular Arduino yordamida dasturlashtirilgan. Kontseptsiya shundan iboratki, robot qo‘l loyihasi arzon va qurilishi oson bo‘ladi. Biz optimallashtirish mumkin bo'lgan va kerak bo'lgan kodli oddiy prototipni yig'amiz, bu siz uchun robototexnika sohasida ajoyib boshlanish bo'ladi. Arduino robot qo'li buzilgan joystik tomonidan boshqariladi va siz belgilagan harakatlar ketma-ketligini takrorlash uchun dasturlashtirilishi mumkin. Agar siz dasturlashda kuchli bo'lmasangiz, u holda siz loyihani apparatni yig'ish bo'yicha trening sifatida qabul qilishingiz, mening kodimni unga yuklashingiz va unga asoslangan natija olishingiz mumkin. asosiy bilim. Shunga qaramay, loyiha juda oddiy.

Videoda mening robotimning demosi ko'rsatilgan.

1-qadam: Materiallar ro'yxati

Bizga kerak bo'ladi:

1. Arduino taxtasi. Men Uno-dan foydalandim, lekin har qanday xilma-xillik loyiha uchun bir xil darajada yaxshi ishlaydi.
2. Servolar, siz topadigan eng arzon 4 tasi.
3. Sizning didingizga mos keladigan uy-joy materiallari. Yog'och, plastmassa, metall, karton mos keladi. Mening loyiham eski bloknotdan qilingan.
4. Agar siz PCB bilan bezovta qilishni xohlamasangiz, sizga non taxtasi kerak bo'ladi. Tegishli taxta kichik o'lcham, jumperlar va quvvat manbai bilan variantlarni qidiring - ular juda arzon bo'lishi mumkin.
5. Qo'lning poydevori uchun biror narsa - men kofe qutisini ishlatganman, bu eng yaxshi variant emas, lekin kvartirada hamma narsani topdim.
6. Qo'l mexanizmi uchun nozik ip va teshiklarni tayyorlash uchun igna.
7. Har bir narsani ushlab turish uchun elim va lenta. Yopishqoq lenta va issiq elim bilan birga ushlab bo'lmaydigan narsa yo'q.
8. 10K uchta rezistor. Agar sizda rezistorlar bo'lmasa, kodda bunday holatlar uchun vaqtinchalik yechim mavjud eng yaxshi variant rezistorlar sotib oladi.

2-qadam: Bu qanday ishlaydi

Ilova qilingan rasmda qo'lning ishlash printsipi ko'rsatilgan. Men ham hamma narsani so'z bilan tushuntiraman. Qo'lning ikki qismi ingichka ip bilan bog'langan. Ipning o'rtasi qo'l servosiga ulangan. Servo ipni tortganda, qo'l qisqaradi. Men qo'lni sharikli qalam kamon bilan jihozladim, lekin sizda ko'proq bo'lsa moslashuvchan material, undan foydalanishingiz mumkin.

3-qadam: Joystickni o'zgartirish

Agar siz qo'l mexanizmini yig'ishni tugatgan bo'lsangiz, men joystik qismiga o'taman.

Ushbu loyiha uchun eski joystik ishlatilgan, ammo printsipial jihatdan tugmalari bo'lgan har qanday qurilma buni amalga oshiradi. Analog tugmalar (qo'ziqorinlar) servolarni boshqarish uchun ishlatiladi, chunki ular asosan potansiyometrlardir. Agar sizda joystik bo'lmasa, siz uchta oddiy potansiyometrdan foydalanishingiz mumkin, lekin agar siz men kabi bo'lsangiz va eski joystikni o'z qo'lingiz bilan yasayotgan bo'lsangiz, buni qilishingiz kerak.

Men potentsiometrlarni uladim non taxtasi, ularning har birida uchta terminal mavjud. Ulardan biri GND ga, ikkinchisi Arduinoda +5V ga, o'rtasi esa kirishga ulanishi kerak, biz buni keyinroq aniqlaymiz. Biz chap potensiometrda Y o'qini ishlatmaymiz, shuning uchun bizga faqat joystik ustidagi potensiometr kerak.

Kalitlarga kelsak, bir uchiga +5V ni va boshqa Arduino kirishiga o'tadigan simni boshqa uchiga ulang. Mening joystikim barcha kalitlar uchun umumiy +5V liniyaga ega. Men faqat 2 tugmani uladim, lekin keyin boshqasini uladim, chunki bu kerak edi.

Bundan tashqari, chipga o'tadigan simlarni kesish ham muhim (joystikdagi qora doira). Yuqoridagi barcha ishlarni bajarganingizdan so'ng, siz simlarni ulashni boshlashingiz mumkin.

4-qadam: Qurilmamizni ulash

Suratda qurilmaning elektr simlari ko'rsatilgan. Potensiometrlar joystikdagi tutqichlardir. Tirsak - o'ng Y o'qi, Baza - o'ng X o'qi, Elka - chap X o'qi, agar siz servolarning yo'nalishini o'zgartirmoqchi bo'lsangiz, mos keladigan potansiyometrda +5V va GND simlarining o'rnini o'zgartirish kifoya.

5-qadam: Kodni yuklash

Ushbu nuqtada biz biriktirilgan kodni kompyuteringizga yuklab olishimiz va keyin uni Arduino-ga yuklashimiz kerak.

Eslatma: agar siz allaqachon Arduino-ga kod yuklagan bo'lsangiz, bu bosqichni o'tkazib yuboring - siz yangi hech narsa o'rganmaysiz.

1. Arduino IDE-ni oching va kodni unga joylashtiring
2. Asboblar/Doskada taxtangizni tanlang
3. Asboblar/Serial portda platangiz ulangan portni tanlang. Katta ehtimol bilan, tanlov bitta elementdan iborat bo'ladi.
4. Yuklash tugmasini bosing.

Siz servolarning ishlash diapazonini o'zgartirishingiz mumkin, men buni qanday qilish kerakligi haqida kodda eslatmalar qoldirdim. Ehtimol, kod muammosiz ishlaydi, siz faqat qo'l servo parametrini o'zgartirishingiz kerak bo'ladi. Ushbu sozlama sizning filamentingizni qanday o'rnatganingizga bog'liq, shuning uchun men uni to'g'ri bajarishni maslahat beraman.

Agar siz rezistorlardan foydalanmasangiz, men bu haqda eslatma qoldirgan kodni o'zgartirishingiz kerak bo'ladi.

Fayllar

6-qadam: Loyihani boshlash

Robot joystikdagi harakatlar orqali boshqariladi, qo'l tugmasi yordamida qo'l siqiladi va ochiladi. Videoda hamma narsa haqiqiy hayotda qanday ishlashi ko'rsatilgan.

Qo'lni dasturlashning bir usuli:

1. Arduino IDE-da Serial Monitorni oching, bu jarayonni kuzatishni osonlashtiradi.
2. Saqlash tugmasini bosish orqali boshlang'ich pozitsiyasini saqlang.
3. Bir vaqtning o'zida faqat bitta servo harakatlantiring, masalan, Shoulder Up va saqlash tugmasini bosing.
4. Qo'lni faqat qadam paytida faollashtiring va keyin saqlash tugmasini bosib saqlang. O'chirish ham alohida bosqichda amalga oshiriladi, undan keyin saqlash tugmasi bosiladi.
5. Buyruqlar ketma-ketligini tugatgandan so'ng, o'ynash tugmasini bosing, robot boshlang'ich pozitsiyasiga o'tadi va keyin harakatlana boshlaydi.
6. Agar siz uni to'xtatmoqchi bo'lsangiz, kabelni ajratib oling yoki Arduino platasidagi reset tugmasini bosing.

Agar siz hamma narsani to'g'ri bajargan bo'lsangiz, natija shunga o'xshash bo'ladi!

Umid qilamanki, dars siz uchun foydali bo'ldi!

Arduino platformasidagi ushbu robotning xususiyatlari orasida uning dizayni murakkabligini qayd etish mumkin. Robot qo'l atigi 4 ta servo motor yordamida barcha o'qlar bo'ylab harakatlanishi, turli narsalarni ushlash va harakatlantirish imkonini beruvchi ko'plab tutqichlardan iborat. Yig'ib olgandan keyin o'z qo'llarim bilan bunday robot, siz, albatta, qobiliyatlari bilan do'stlaringiz va yaqinlaringizni hayratda qoldirish imkoniyatiga ega bo'lasiz yoqimli ko'rinish ushbu qurilmadan! Esda tutingki, dasturlash uchun siz har doim bizning grafik muhitimiz RobotON Studio dan foydalanishingiz mumkin!

Agar sizda biron bir savol yoki sharhingiz bo'lsa, biz doimo aloqadamiz! Natijalaringizni yarating va joylashtiring!

Xususiyatlari:

O'z qo'llaringiz bilan robot qo'lni yig'ish uchun sizga bir nechta komponentlar kerak bo'ladi. Asosiy qismni 3D bosilgan qismlar egallaydi, ularning taxminan 18 tasi bor (slaydni chop etish shart emas) agar siz kerakli hamma narsani yuklab olib, chop etgan bo'lsangiz, sizga murvat, yong'oq va elektronika kerak bo'ladi:

• 5 ta M4 20 mm murvat, 1 x 40 mm va burilishdan himoyalangan mos gayka
• 6 ta M3 10 mm murvat, 1 x 20 mm va mos keladigan yong'oqlar
• Birlashtiruvchi simlar yoki qalqon bilan non taxtasi
• Arduino Nano
• 4 ta servo motorlar SG 90

Korpusni yig'gandan so'ng, uning erkin harakatlanishini ta'minlash MUHIM. Agar Roboarm ning asosiy komponentlari qiyinchilik bilan harakat qilsa, servo motorlar yukga bardosh bera olmasligi mumkin. Elektronikani yig'ishda, ulanishlarni yaxshilab tekshirgandan so'ng, kontaktlarning zanglashiga olib ulanishi yaxshiroq ekanligini unutmasligingiz kerak. SG 90 servo drayverlariga shikast etkazmaslik uchun, agar kerak bo'lmasa, dvigatelni o'zi qo'l bilan aylantirish shart emas. Agar siz SG 90 ni ishlab chiqishingiz kerak bo'lsa, dvigatel milini turli yo'nalishlarda silliq siljitishingiz kerak.

Xususiyatlari:

• Kichik miqdordagi motorlar va bir xil turdagi mavjudligi sababli oddiy dasturlash
• Ba'zi servolar uchun o'lik zonalarning mavjudligi
• Robotning kundalik hayotda keng qo'llanilishi
• Qiziqarli muhandislik ishi
• 3D printerdan foydalanish zarurati

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 asta-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 menteşe 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 yilda 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 harakat qildi! Barcha qismlar vintlar atrofida aylanardi va agar men ularni kamroq o'yin bo'lishi 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 soladi. 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 edilar. 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 novda 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 tirsak tayog'im 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 3D modelini ham tayyorladim bepul dastur SketchUp. 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. Bir muncha vaqt oldin men Arduino dasturlashni o'rgatishni boshladim va hatto bu maqsadlar uchun o'z Arduino-mos taxtamni tayyorladim. Boshqa tomondan, bir kuni men taxtalarni arzon qilish imkoniyatiga ega bo'ldim (bu haqda men ham yozganman). 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 teshiklarni metalllashtirish 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 COM 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

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