Risbe robotskega manipulatorja za rezkanje z lastnimi rokami. Robotski manipulator z roko. Elektronsko polnjenje manipulatorja

Najprej bodo obravnavana splošna vprašanja, nato tehnične specifikacije rezultat, podrobnosti in na koncu sam postopek sestavljanja.

Na splošno in na splošno

Ustvarjanje te naprave Na splošno ne bi smelo povzročati težav. Treba bo temeljito razmisliti o možnostih, ki bodo fizično težko izvedljive, da bo manipulativna roka opravljala naloge, ki so ji dodeljene.

Tehnične značilnosti rezultata

Upoštevan bo vzorec s parametri dolžine/višine/širine 228/380/160 milimetrov. Teža končnega izdelka bo približno 1 kilogram. Za upravljanje se uporablja žični daljinski upravljalnik. Predviden čas sestavljanja, če imate izkušnje, je približno 6-8 ur. Če ga ni, lahko traja dneve, tedne in s prizanesljivostjo celo mesece, da se sestavi roka manipulatorja. V takih primerih bi morali to storiti z lastnimi rokami samo zaradi lastnega interesa. Za premikanje komponent se uporabljajo kolektorski motorji. Z dovolj truda lahko naredite napravo, ki se bo vrtela za 360 stopinj. Tudi za lažje delo, poleg standardnih orodij, kot sta spajkalnik in spajka, se morate založiti z:

1. Klešče z dolgim ​​nosom.
2. Stranski rezkarji.
3. Phillips izvijač.
4. 4 baterije tipa D.

Daljinski upravljalnik daljinski upravljalnik se lahko izvede z uporabo gumbov in mikrokrmilnika. Če želite narediti daljinsko brezžično upravljanje, boste potrebovali tudi akcijski krmilni element v roki manipulatorja. Kot dodatki bodo potrebne samo naprave (kondenzatorji, upori, tranzistorji), ki bodo omogočile stabilizacijo tokokroga in prenos toka zahtevane velikosti ob pravem času.

Majhni detajli

Za uravnavanje števila vrtljajev lahko uporabite adapterska kolesa. Zaradi njih bo gibanje roke manipulatorja gladko.

Prav tako je treba zagotoviti, da žice ne otežujejo njegovih gibov. Optimalno bi bilo, da bi jih položili znotraj konstrukcije. Vse lahko naredite od zunaj; ta pristop bo prihranil čas, vendar lahko povzroči težave pri premikanju posameznih komponent ali celotne naprave. In zdaj: kako narediti manipulator?

Skupina na splošno

Zdaj pa nadaljujemo neposredno z ustvarjanjem roke manipulatorja. Začnimo pri temelju. Zagotoviti je treba, da se naprava lahko vrti v vse smeri. Dobra odločitev postavljena bo na diskasto ploščad, ki jo v vrtenje poganja en motor. Da se lahko vrti v obe smeri, obstajata dve možnosti:

1. Montaža dveh motorjev. Vsak od njih bo odgovoren za obračanje v določeno smer. Ko eden dela, drugi miruje.
2. Namestitev enega motorja z vezjem, ki ga lahko vrti v obe smeri.

Katero od predlaganih možnosti izbrati je v celoti odvisno od vas. Nato je izdelana glavna konstrukcija. Za udobno delo sta potrebna dva "sklepa". Pritrjena na ploščad se mora imeti možnost upogniti različne strani, ki je rešen s pomočjo motorjev, ki se nahajajo na njegovem dnu. Še eno ali par je treba postaviti na pregib komolca, tako da lahko del prijemalke premikate po vodoravni in navpični črti koordinatnega sistema. Naprej, če želite dobiti največje možnosti, lahko namestite drug motor na mesto zapestja. Naslednje je tisto najnujnejše, brez katerega manipulativna roka ni mogoča. Napravo za zajemanje boste morali izdelati z lastnimi rokami. Tukaj je veliko možnosti izvedbe. Lahko podate nasvet o dveh najbolj priljubljenih:

1. Uporabljata se le dva prsta, ki hkrati stisneta in sprostita predmet, ki ga želite prijeti. Je najpreprostejša izvedba, ki pa se običajno ne more pohvaliti s pomembno nosilnostjo.
2. Nastaja prototip človeška roka. Tukaj se lahko uporablja en motor za vse prste, s pomočjo katerega se bo izvajalo upogibanje/raztegovanje. Toda zasnova je lahko bolj zapletena. Tako lahko na vsak prst priključite motor in jih krmilite posebej.

Nato ostane še izdelava daljinskega upravljalnika, s pomočjo katerega se bo vplivalo na posamezne motorje in hitrost njihovega delovanja. In lahko začnete eksperimentirati z uporabo robotskega manipulatorja, ki ste ga naredili sami.

Možni shematski prikazi rezultata

Zagotavlja veliko možnosti za ustvarjalne izume. Zato vam predstavljamo več izvedb, ki jih lahko vzamete kot osnovo za ustvarjanje lastne naprave za podoben namen.

Vsako predstavljeno vezje manipulatorja je mogoče izboljšati.

Zaključek

Pomembna stvar pri robotiki je, da praktično ni omejitev za funkcionalno izboljšanje. Zato, če želite, ustvarjanje pravega umetniškega dela ne bo težko. Govorim o možne načine Dodatna izboljšava je žerjav. Izdelava takšne naprave z lastnimi rokami ne bo težka, hkrati pa bo otroke naučila ustvarjalnega dela, znanosti in oblikovanja. In to lahko pozitivno vpliva na njihovo prihodnje življenje. Ali bo težko narediti žerjav z lastnimi rokami? To ni tako problematično, kot se morda zdi na prvi pogled. Razen če je vredno skrbeti za prisotnost dodatnih majhnih delov, kot so kabel in kolesa, na katerih se bo vrtel.

Najprej bodo obravnavana splošna vprašanja, nato tehnične značilnosti rezultata, podrobnosti in na koncu sam postopek montaže.

Na splošno in na splošno

Ustvarjanje te naprave kot celote ne bi smelo povzročati težav. Skrbno bo treba pretehtati le možnosti mehanskih gibov, ki jih bo s fizikalnega vidika precej težko izvesti, da bo manipulativna roka opravljala naloge, ki so ji dodeljene.

Tehnične značilnosti rezultata

Upoštevan bo vzorec s parametri dolžine/višine/širine 228/380/160 milimetrov. Teža ročno izdelanega manipulatorja bo približno 1 kilogram. Za krmiljenje se uporablja žični daljinski upravljalnik. Predviden čas sestavljanja, če imate izkušnje, je približno 6-8 ur. Če ga ni, lahko traja dneve, tedne in s prizanesljivostjo celo mesece, da se sestavi roka manipulatorja. V takih primerih bi morali to storiti z lastnimi rokami samo zaradi lastnega interesa. Za premikanje komponent se uporabljajo kolektorski motorji. Z dovolj truda lahko naredite napravo, ki se bo vrtela za 360 stopinj. Za lažje delo se morate poleg standardnih orodij, kot sta spajkalnik in spajka, založiti z:

1. Klešče z dolgim ​​nosom.
2. Stranski rezkarji.
3. Phillips izvijač.
4. 4 baterije tipa D.

Daljinsko upravljanje je mogoče izvesti s pomočjo gumbov in mikrokrmilnika. Če želite narediti daljinsko brezžično upravljanje, boste potrebovali tudi akcijski krmilni element v roki manipulatorja. Kot dodatki bodo potrebne samo naprave (kondenzatorji, upori, tranzistorji), ki bodo omogočile stabilizacijo tokokroga in prenos toka zahtevane velikosti ob pravem času.

Majhni detajli

Za uravnavanje števila vrtljajev lahko uporabite adapterska kolesa. Zaradi njih bo gibanje roke manipulatorja gladko.

Prav tako je treba zagotoviti, da žice ne otežujejo njegovih gibov. Optimalno bi bilo, da bi jih položili znotraj konstrukcije. Vse lahko naredite od zunaj; ta pristop bo prihranil čas, vendar lahko povzroči težave pri premikanju posameznih komponent ali celotne naprave. In zdaj: kako narediti manipulator?

Skupina na splošno

Zdaj pa nadaljujemo neposredno z ustvarjanjem roke manipulatorja. Začnimo pri temelju. Zagotoviti je treba, da se naprava lahko vrti v vse smeri. Dobra rešitev bi bila postavitev na diskovno ploščad, ki jo poganja en motor. Da se lahko vrti v obe smeri, obstajata dve možnosti:

1. Montaža dveh motorjev. Vsak od njih bo odgovoren za obračanje v določeno smer. Ko eden dela, drugi miruje.
2. Namestitev enega motorja z vezjem, ki ga lahko vrti v obe smeri.

Katero od predlaganih možnosti izbrati je v celoti odvisno od vas. Nato je izdelana glavna konstrukcija. Za udobno delo sta potrebna dva "sklepa". Pritrjena na ploščad mora imeti možnost nagibanja v različne smeri, kar dosežemo s pomočjo motorjev, ki se nahajajo na njenem dnu. Še eno ali par je treba postaviti na pregib komolca, tako da lahko del prijemalke premikate po vodoravni in navpični črti koordinatnega sistema. Nadalje, če želite dobiti največje zmogljivosti, lahko namestite še en motor na zapestje. Naslednje je tisto najnujnejše, brez katerega manipulativna roka ni mogoča. Napravo za zajemanje boste morali izdelati z lastnimi rokami. Tukaj je veliko možnosti izvedbe. Lahko podate nasvet o dveh najbolj priljubljenih:

1. Uporabljata se le dva prsta, ki hkrati stisneta in sprostita predmet, ki ga želite prijeti. Je najpreprostejša izvedba, ki pa se običajno ne more pohvaliti s pomembno nosilnostjo.
2. Ustvari se prototip človeške roke. Tukaj se lahko uporablja en motor za vse prste, s pomočjo katerega se bo izvajalo upogibanje/raztegovanje. Toda zasnova je lahko bolj zapletena. Tako lahko na vsak prst priključite motor in jih krmilite posebej.

Nato ostane še izdelava daljinskega upravljalnika, s pomočjo katerega se bo vplivalo na posamezne motorje in hitrost njihovega delovanja. In lahko začnete eksperimentirati z uporabo robotskega manipulatorja, ki ste ga naredili sami.

Možni shematski prikazi rezultata

DIY manipulativna roka ponuja veliko možnosti za ustvarjalnost. Zato vam predstavljamo več izvedb, ki jih lahko vzamete kot osnovo za ustvarjanje lastne naprave za podoben namen.

Vsako predstavljeno vezje manipulatorja je mogoče izboljšati.

Zaključek

Pomembna stvar pri robotiki je, da praktično ni omejitev za funkcionalno izboljšanje. Zato, če želite, ustvarjanje pravega umetniškega dela ne bo težko. Ko govorimo o možnih načinih nadaljnje izboljšave, velja omeniti žerjav. Izdelava takšne naprave z lastnimi rokami ne bo težka, hkrati pa bo otroke naučila ustvarjalnega dela, znanosti in oblikovanja. In to lahko pozitivno vpliva na njihovo prihodnje življenje. Ali bo težko narediti žerjav z lastnimi rokami? To ni tako problematično, kot se morda zdi na prvi pogled. Razen če je vredno skrbeti za prisotnost dodatnih majhnih delov, kot so kabel in kolesa, na katerih se bo vrtel.

Eden od glavnih gonilne sile avtomatizacija sodobna proizvodnja so industrijski robotski manipulatorji. Njihov razvoj in implementacija sta podjetjem omogočila doseči novo znanstveno in tehnično raven opravljanja nalog, prerazporeditev odgovornosti med tehnologijo in ljudmi ter povečanje produktivnosti. O vrstah robotskih pomočnikov, njihovi funkcionalnosti in cenah bomo govorili v članku.

Pomočnik št. 1 – robotski manipulator

Industrija je temelj večine gospodarstev na svetu. Od kakovosti ponujenega blaga, obsega in cen je odvisen dohodek ne le posamezne proizvodnje, temveč tudi državni proračun.

V luči aktivne uvedbe avtomatiziranih linij in široke uporabe pametna tehnologija zahteve za dobavljene izdelke naraščajo. Danes je skoraj nemogoče vzdržati konkurenco brez uporabe avtomatskih linij ali industrijskih robotskih manipulatorjev.

Kako deluje industrijski robot?

Robotska roka je videti kot ogromna avtomatizirana "roka", ki jo nadzira električni nadzorni sistem. V zasnovi naprav ni nobene pnevmatike ali hidravlike, vse je zgrajeno na elektromehaniki. To je znižalo stroške robotov in povečalo njihovo vzdržljivost.

Industrijski roboti so lahko 4-osni (uporabljajo se za polaganje in pakiranje) in 6-osni (za druga dela). Poleg tega se roboti razlikujejo glede na stopnjo svobode: od 2 do 6. Višja kot je, bolj natančno manipulator poustvari gibanje človeške roke: vrtenje, gibanje, stiskanje / sprostitev, nagibanje itd.
Načelo delovanja naprave je odvisno od tega programsko opremo in opremo, in če je bil na začetku njenega razvoja glavni cilj osvoboditev delavcev iz težkih in nevarnega videza delo, se je danes obseg opravljenih nalog močno povečal.

Uporaba robotskih pomočnikov vam omogoča, da se soočite z več nalogami hkrati:

• zmanjšanje delovnega prostora in sprostitev strokovnjakov (njihove izkušnje in znanje se lahko uporabijo na drugem področju);
• povečanje obsega proizvodnje;
• izboljšanje kakovosti izdelkov;
• Zahvaljujoč kontinuiteti procesa se proizvodni cikel skrajša.

Na Japonskem, Kitajskem, v ZDA in Nemčiji podjetja zaposlujejo minimalno število zaposlenih, katerih odgovornost je le nadzor nad delovanjem manipulatorjev in kakovostjo proizvedenih izdelkov. Omeniti velja, da industrijski robotski manipulator ni samo funkcionalni pomočnik pri strojništvu ali varjenju. Avtomatizirane naprave so predstavljene v širok razpon in se uporabljajo v metalurgiji, svetlobi in živilska industrija. Glede na potrebe podjetja lahko izberete manipulator, ki ustreza funkcionalne odgovornosti in proračun.

Vrste industrijskih robotskih manipulatorjev

Danes obstaja približno 30 vrst robotskih rok: od univerzalni modeli visoko specializiranim pomočnikom. Odvisno od opravljenih funkcij se lahko mehanizmi manipulatorjev razlikujejo: na primer, lahko gre za varjenje, rezanje, vrtanje, upogibanje, sortiranje, zlaganje in pakiranje blaga.

V nasprotju z obstoječim stereotipom o visokih stroških robotske tehnologije bo lahko vsakdo, tudi majhno podjetje, kupilo tak mehanizem. Majhni univerzalni robotski manipulatorji z majhno nosilnostjo (do 5 kg) proizvajalcev ABB in FANUC bodo stali od 2 do 4 tisoč dolarjev.
Kljub kompaktnosti naprav lahko povečajo hitrost dela in kakovost obdelave izdelkov. Za vsakega robota bo napisana edinstvena programska oprema, ki natančno usklajuje delovanje enote.

Visoko specializirani modeli

Roboti varilci so našli svojo pot največja uporaba v strojništvu. Ker so naprave sposobne variti ne samo ravne dele, ampak tudi učinkovito izvajati varilna dela pod kotom, v težko dostopna mesta namestitev celotnih avtomatiziranih linij.

Zažene se tekoči sistem, kjer vsak robot določen čas opravi svoj del dela, nato pa se linija začne premikati na naslednjo stopnjo. Organizirati takšen sistem z ljudmi je precej težko: nihče od delavcev ne sme biti odsoten niti za sekundo, sicer bo šel celoten proizvodni proces narobe ali pa se bodo pojavile napake.

Varilci
Najpogostejše možnosti so varilni roboti. Njihova zmogljivost in natančnost sta 8-krat večja kot pri ljudeh. Takšni modeli lahko izvajajo več vrst varjenja: obločno ali točkovno (odvisno od programske opreme).

Industrijski robotski manipulatorji Kuka veljajo za vodilne na tem področju. Stroški od 5 do 300 tisoč dolarjev (odvisno od nosilnosti in funkcij).

Obiralci, selitelji in pakirniki
Težko in škodljivo za človeško telo delo je privedlo do pojava avtomatiziranih pomočnikov v tej industriji. Roboti za pakiranje pripravijo blago za odpremo v nekaj minutah. Stroški takšnih robotov so do 4 tisoč dolarjev.

Proizvajalci ABB, KUKA in Epson ponujajo uporabo naprav za dviganje težjih bremen nad 1 tono in transport le-teh od skladišča do nakladalnice.

Proizvajalci industrijskih robotskih manipulatorjev

Japonska in Nemčija veljata za nesporne voditelje v tej industriji. Predstavljajo več kot 50 % celotne robotske tehnologije. Vendar pa ni lahko tekmovati z velikani in v državah CIS, lastnih proizvajalcev in startupi.

KNN sistemi. Ukrajinsko podjetje je partner nemškega Kuka in razvija projekte robotizacije varjenja, rezkanja, rezanje s plazmo in paletizacija. Zahvaljujoč njihovi programski opremi je mogoče industrijskega robota preoblikovati v nov videz opravil v samo enem dnevu.

Rozum Robotics (Belorusija). Strokovnjaki podjetja so razvili industrijski robotski manipulator PULSE, ki ga odlikujeta lahkost in enostavna uporaba. Naprava je primerna za sestavljanje, pakiranje, lepljenje in preurejanje delov. Cena robota je okoli 500 dolarjev.

"ARKODIM-Pro" (Rusija). Ukvarja se s proizvodnjo linearnih robotskih manipulatorjev (gibajočih se vzdolž linearnih osi) za brizganje plastike. Poleg tega lahko roboti ARKODIM delujejo kot del tekočega sistema in opravljajo funkcije varilca ali pakirnika.

pozdravljena

Govorimo o liniji kolaborativnih robotskih manipulatorjev podjetja Universal Robots.

Podjetje Universal Robots, ki izvira iz Danske, proizvaja kolaborativne robotske manipulatorje za avtomatizacijo cikličnih proizvodnih procesov. V tem članku predstavljamo njihove glavne tehnične značilnosti in obravnavamo področja uporabe.

kaj je to

Izdelke podjetja predstavlja linija treh lahkih industrijskih rokovalnih naprav z odprto kinematično verigo:
UR3, UR5, UR10.
Vsi modeli imajo 6 stopenj mobilnosti: 3 prenosne in 3 orientacijske. Naprave podjetja Universal Robots proizvajajo samo kotne premike.
Robotski manipulatorji so glede na največjo dovoljeno nosilnost razdeljeni v razrede. Druge razlike so - polmer delovno območje, teža in osnovni premer.
Vsi manipulatorji UR so opremljeni z visokonatančnimi senzorji absolutnega položaja, ki poenostavljajo integracijo z zunanje naprave in opremo. Hvala za kompaktna oblika Manipulatorji UR ne zavzamejo veliko prostora in jih je mogoče namestiti v delovne odseke ali proizvodne linije, kamor običajni roboti ne morejo priti. Tehnični podatki:
Zakaj so zanimivi?Enostavnost programiranja

Posebej razvita in patentirana tehnologija programiranja omogoča netehničnim operaterjem, da hitro konfigurirajo in nadzorujejo robotske roke UR z uporabo intuitivne tehnologije 3D vizualizacije. Programiranje poteka s serijo preprostih premikov delovnega telesa manipulatorja v želene položaje ali s pritiskom na puščice v posebnem programu na tablici.UR3: UR5: UR10: Hitra nastavitev

Operater začetnega zagona bo potreboval manj kot eno uro, da razpakira, namesti in programira prvo preprosto operacijo. UR3: UR5: UR10: Sodelovanje in varnost

Manipulatorji UR so sposobni nadomestiti operaterje, ki opravljajo rutinske naloge v nevarnih in onesnaženih okoljih. Krmilni sistem upošteva zunanje moteče vplive, ki delujejo na robotski manipulator med delovanjem. Zahvaljujoč temu lahko upravljalni sistemi UR delujejo brez zaščitne ograje, poleg delovnih mest osebja. Varnostni sistemi robotov so odobreni in certificirani s strani TÜV - nemškega tehničnega inšpektorata.
UR3: UR5: UR10: Raznolikost delovnih teles

Na koncu industrijskih manipulatorjev UR je predviden standardiziran nosilec za namestitev posebnih delovnih delov. Med delovnim telesom in končnim členom manipulatorja se lahko namestijo dodatni moduli senzorjev sila-navor ali kamer. Možne aplikacije

Industrijski robotski manipulatorji UR odpirajo možnost avtomatizacije skoraj vseh cikličnih rutinskih procesov. Naprave Universal Robots so se izkazale na različnih področjih uporabe.

Prevajanje

Namestitev manipulatorjev UR v predelih za prenos in pakiranje poveča natančnost in zmanjša krčenje. Večino prenosov je mogoče izvesti brez nadzora. Poliranje, pufriranje, brušenje

Vgrajen senzorski sistem omogoča nadzor nad natančnostjo in enakomernostjo uporabljene sile na ukrivljenih in neravnih površinah.

Tlačno litje

Visoka natančnost ponavljajočih se gibov omogoča, da se roboti UR uporabljajo za obdelavo polimerov in naloge brizganja.
Vzdrževanje CNC strojev

Zaščitni razred lupine omogoča namestitev sistemov za upravljanje s CNC stroji. Pakiranje in zlaganje

Tradicionalne tehnologije avtomatizacije so okorne in drage. Roboti UR, ki jih je enostavno prilagoditi, lahko delajo z ali brez zaščitnih ščitov okoli zaposlenih 24 ur na dan, kar zagotavlja visoko natančnost in produktivnost. Kontrola kakovosti

Robotski manipulator z video kamerami je primeren za tridimenzionalne meritve, kar je dodatno zagotovilo kakovosti izdelkov. Montaža

Preprosta pritrdilna naprava omogoča, da so roboti UR opremljeni z ustreznimi pomožnimi mehanizmi, potrebnimi za sestavljanje delov iz lesa, plastike, kovine in drugih materialov. Ličenje

Nadzorni sistem vam omogoča nadzor razvitega navora, da se izognete pretiranemu zategovanju in zagotovite zahtevano napetost. Lepljenje in varjenje

Visoka natančnost pozicioniranja delovnega elementa vam omogoča zmanjšanje količine odpadkov pri izvajanju lepljenja ali nanašanju snovi.
Industrijske robotske roke UR lahko delujejo različne vrste varjenje: obločno, točkovno, ultrazvočno in plazemsko. Skupaj:

Industrijski manipulatorji podjetja Universal Robots so kompaktni, lahki ter enostavni za učenje in uporabo. Roboti UR so prilagodljiva rešitev za široko paleto nalog. Manipulatorje je mogoče programirati za kakršna koli dejanja, ki so del gibanja človeške roke, in rotacijski gibi jim gre veliko bolje. Manipulatorji niso nagnjeni k utrujenosti ali strahu pred poškodbami; ne potrebujejo odmorov ali vikendov.
Rešitve podjetja Universal Robots vam omogočajo avtomatizacijo katerega koli rutinskega procesa, kar poveča hitrost in kakovost proizvodnje.

Razpravljajte o avtomatizaciji proizvodnih procesov z uporabo manipulatorjev Universal Robots uradni prodajalec -

Pozdravljeni Giktimes!

Projekt uArm podjetja uFactory je pred več kot dvema letoma zbiral sredstva na Kickstarterju. Že na začetku so rekli, da bo odprt projekt, vendar se jim takoj po koncu kampanje ni mudilo z objavo izvorne kode. Želel sem samo izrezati pleksi steklo po njihovih risbah in to je to, a ker ni bilo izvornih materialov in o tem v doglednem času ni bilo videti, sem začel ponavljati dizajn po fotografijah.

Zdaj je moja robotska roka videti takole:

Ob počasnem delu sem v dveh letih uspel narediti štiri različice in pridobil kar nekaj izkušenj. Pod rezom najdete opis, zgodovino projekta in vse projektne datoteke.

Poskus in napaka

Ko sem začel delati na risbah, nisem hotel samo ponoviti uArma, ampak ga izboljšati. Zdelo se mi je, da je v mojih razmerah povsem mogoče brez ležajev. Prav tako mi ni bilo všeč, da se elektronika vrti skupaj s celotnim manipulatorjem in sem želel poenostaviti zasnovo spodnjega dela tečaja. Poleg tega sem ga takoj začel risati nekoliko manjšega.

S temi vhodnimi parametri sem narisal prvo različico. Na žalost nimam fotografij te različice manipulatorja (ki je bila izdelana l. rumena barva). Napake v njem so bile preprosto epske. Prvič, skoraj nemogoče ga je bilo sestaviti. Praviloma je bila mehanika, ki sem jo narisal pred manipulatorjem, precej enostavna in mi ni bilo treba razmišljati o procesu sestavljanja. A kljub temu sem ga sestavil in poskusil zagnati, pa se moja roka komaj premakne! Vsi deli so se vrteli okoli vijakov in če sem jih zategnila, da je bilo manj zračnosti, se ni mogla premakniti. Če sem ga zrahljal, da se je lahko premikal, se je pojavila neverjetna zračnost. Posledično koncept ni preživel niti tri dni. In začel je delati na drugi različici manipulatorja.

Rdeča je bila že kar primerna za v službo. Sestavljen je bil normalno in se je lahko premikal z mazanjem. Na njem sem lahko preizkusil programsko opremo, vendar je bil še vedno zaradi pomanjkanja ležajev in velikih izgub na različnih potiskih zelo šibek.

Nato sem delo na projektu za nekaj časa opustil, a se kmalu odločil, da ga uresničim. Odločil sem se, da bom uporabil močnejše in priljubljene servomotorje, povečal velikost in dodal ležaje. Poleg tega sem se odločil, da ne bom poskušal narediti vsega popolno naenkrat. Risbe sem skiciral naprej hitre roke, brez risanja lepih povezav in naročenega izrezovanja iz prozornega pleksi stekla. Z uporabo nastalega manipulatorja sem lahko odpravil napake v procesu montaže, identificiral področja, ki so potrebovala dodatno ojačitev, in se naučil uporabljati ležaje.

Ko sem se s prozornim manipulatorjem zelo zabaval, sem se lotil risanja končne bele različice. Torej, zdaj so vse mehanike popolnoma razhroščene, ustrezajo mi in pripravljen sem reči, da v tem dizajnu ne želim spremeniti ničesar drugega:

Deprimira me, da v projekt uArm nisem mogel prinesti ničesar bistveno novega. Do takrat, ko sem začel risati končna različica, so že uvedli 3D modele na GrabCadu. Kot rezultat, sem samo malo poenostavil krempelj, pripravil datoteke v priročni obliki in uporabil zelo preproste in standardne komponente.

Lastnosti manipulatorja

Preden se je pojavil uArm, namizni manipulatorji tega razreda je bil videti precej žalosten. Ali sploh niso imeli elektronike ali pa so imeli nekakšen nadzor z upori ali pa so imeli svojo lastniško programsko opremo. Drugič, običajno niso imeli sistema vzporednih tečajev in sam oprijem je med delovanjem spreminjal svoj položaj. Če zberete vse prednosti mojega manipulatorja, dobite precej dolg seznam:

1. Sistem palic, ki omogoča namestitev močnih in težkih motorjev na podnožje manipulatorja ter držanje prijemala vzporedno ali pravokotno na podlago
2. Preprost nabor komponent, ki jih je enostavno kupiti ali izrezati iz pleksi stekla
3. Ležaji v skoraj vseh komponentah manipulatorja
4. Enostaven za sestavljanje. To se je izkazalo za res težko nalogo. Še posebej težko je bilo razmišljati o procesu sestavljanja baze
5. Položaj oprijema lahko spreminjate za 90 stopinj
6. Odprta koda in dokumentacija. Vse je pripravljeno v dostopnih oblikah. Posredoval bom povezave za prenos 3D modelov, datotek za rezanje, seznam materialov, elektronike in programske opreme
7. Arduino združljiv. Obstaja veliko nasprotnikov Arduina, vendar verjamem, da je to priložnost za razširitev občinstva. Profesionalci lahko preprosto napišejo svojo programsko opremo v C - to je običajen krmilnik podjetja Atmel!

Mehanika

Za sestavljanje morate iz pleksi stekla debeline 5 mm izrezati dele:

Za rezanje vseh teh delov so mi zaračunali približno 10 dolarjev.

Podstavek je nameščen na velikem ležaju:

Še posebej težko je bilo razmišljati o bazi z vidika postopka sestavljanja, vendar sem pazil na inženirje iz uArma. Gugalnice sedijo na zatiču s premerom 6 mm. Opozoriti je treba, da se moj komolec drži na držalu v obliki črke U, uFactoryjev pa na držalu v obliki črke L. Težko je razložiti, kakšna je razlika, a mislim, da mi je šlo bolje.

Ročaj je sestavljen ločeno. Lahko se vrti okoli svoje osi. Sam krempelj sedi neposredno na gredi motorja:

Na koncu članka bom dal povezavo do super podrobnih navodil za montažo v fotografijah. Vse skupaj lahko brez skrbi zvijete v nekaj urah, če imate vse, kar potrebujete, pri roki. Pripravil sem tudi 3D model v brezplačen program SketchUp. Lahko ga prenesete, predvajate in vidite, kaj in kako je bilo sestavljeno.

elektronika

Da bo vaša roka delala, morate le povezati pet servomotorjev na Arduino in jih napajati iz dober vir. uArm uporablja neke vrste motorje z povratne informacije. Za krmiljenje prijemala sem namestil tri navadne motorje MG995 in dva majhna kovinska motorja z gonilniki.

Tukaj je moja pripoved tesno prepletena s prejšnjimi projekti. Pred časom sem začel poučevati programiranje Arduino in za te namene celo pripravil svojo ploščo, združljivo z Arduino. Po drugi strani pa sem nekega dne imel možnost poceni izdelovati deske (o čemer sem tudi pisal). Na koncu se je vse končalo tako, da sem uporabil svojo ploščo, združljivo z Arduino, in specializiran ščit za nadzor manipulatorja.

Ta ščit je pravzaprav zelo preprost. Ima štiri spremenljive upore, dva gumba, pet servo konektorjev in napajalni konektor. To je zelo priročno z vidika odpravljanja napak. Lahko naložiš testno skico in posnameš kakšen makro za nadzor ali kaj podobnega. Na koncu članka bom dal tudi povezavo za prenos datoteke plošče, vendar je pripravljena za izdelavo z metaliziranimi luknjami, zato je za domačo proizvodnjo malo uporabna.

Programiranje

Najbolj zanimivo je upravljanje manipulatorja iz računalnika. uArm ima priročno aplikacijo za nadzor manipulatorja in protokol za delo z njim. Računalnik pošlje 11 bajtov v vrata COM. Prvi je vedno 0xFF, drugi je 0xAA in nekaj preostalih je signalov za servomotorje. Nato se ti podatki normalizirajo in pošljejo motorjem v obdelavo. Moji servomotorji so povezani z digitalnimi vhodi/izhodi 9-12, vendar se to lahko enostavno spremeni.

Terminalni program uArm omogoča spreminjanje petih parametrov pri upravljanju miške. Ko se miška premika po površini, se spreminja položaj manipulatorja v ravnini XY. Z vrtenjem kolesa se spremeni višina. LMB/RMB - stisnite/razprostrite krempelj. RMB + kolo - zavrtite ročaj. Pravzaprav je zelo priročno. Če želite, lahko napišete katero koli terminalsko programsko opremo, ki bo komunicirala z manipulatorjem po istem protokolu.

Tukaj ne bom dajal skic - lahko jih prenesete na koncu članka.

Video o delu

In končno, videoposnetek samega manipulatorja. Prikazuje, kako upravljati miško, upore in vnaprej posnet program.

Povezave

Datoteke za rezanje pleksi stekla, 3D modele, seznam nakupov, risbe plošč in programsko opremo lahko prenesete na koncu moje