F?rbindelse:

Om du har monterat manipulatorns delar i enlighet med instruktionerna, kan du b?rja montera den elektroniska kretsen. Vi f?resl?r att du ansluter manipulatorservona till Arduino UNO via Trerma-Power Shield och styr servon med Trema-potentiometrar.

• Om du vrider p? knappen p? den f?rsta Trema-krukan kommer basen att vridas.
• Om du vrider p? vredet p? den andra Trema-potentiometern kommer den v?nstra axeln att vridas.
• Om du vrider p? vredet p? den tredje Trema-potentiometern kommer den h?gra axeln att vridas.
• Om du vrider p? vredet p? den fj?rde Trema-potentiometern kommer griparen att flyttas.

Programkoden (skissen) ger skydd f?r servon, vilket best?r i att deras rotationsomr?de begr?nsas av intervallet (tv? vinklar) f?r fritt spel. Minsta och maximala rotationsvinkel anges som de tv? sista argumenten f?r map()-funktionen f?r varje servo. Och v?rdet p? dessa vinklar best?ms under kalibreringsprocessen, som m?ste utf?ras innan arbetet med manipulatorn p?b?rjas.

Programkod:

Om du s?tter p? str?m f?re kalibrering kan manipulatorn b?rja r?ra sig otillr?ckligt! Slutf?r alla kalibreringssteg f?rst.

#omfatta // Anslut Servo-biblioteket f?r att arbeta med servoenheter Servo servo1; // Deklarera att ett servo1-objekt fungerar med basservot Servo servo2; // Deklarera att ett servo2-objekt fungerar med v?nsterarmsservot Servo servo3; // Deklarera att ett servo3-objekt fungerar med h?gerarmsservot Servo servo4; // Deklarera att ett servo4-objekt fungerar med inf?ngningsservot int valR1, valR2, valR3, valR4; // Deklarera variabler f?r att lagra potentiometerv?rden // Tilldela stift: const uint8_t pinR1 = A2; // Definiera en konstant med utg?ngsnumret f?r styrpotentiometern. baskonst uint8_t pinR2 = A3; // Definiera en konstant med utg?ngsnumret f?r styrpotentiometern. v?nster axel const uint8_t pinR3 = A4; // Definiera en konstant med utg?ngsnumret f?r styrpotentiometern. h?ger axel const uint8_t pinR4 = A5; // Definiera en konstant med utg?ngsnumret f?r styrpotentiometern. capture const uint8_t pinS1 = 10; // Definiera en konstant med basservotappen # const uint8_t pinS2 = 9; // Definiera en konstant med antalet utdata fr?n v?nsterarmens servo const uint8_t pinS3 = 8; // Definiera en konstant med den h?gra armens servostift # const uint8_t pinS4 = 7; // Definiera en konstant med pinnumret f?r inf?ngningsservot void setup()( // Inst?llningsfunktionskoden exekveras en g?ng: Serial.begin(9600); // Initiera data?verf?ring till serieportens monitor servo1.attach(pinS1) ); // Tilldela servo1 till objektkontrollservo 1 servo2.attach(pinS2); // Tilldela servo2 objektkontrollservo 2 servo3.attach(pinS3); // Tilldela servo3 objektkontrollservo 3 servo4.attach(pinS4); / / Tilldela servo4-objektkontrollservo 4 ) void loop()( // Loopfunktionskoden exekveras konstant: valR1=map(analogRead(pinR1), 0, 1024, 10, 170); servo1.write(valR1); // Rotera basen Vinklarna som anges p? denna rad: 10 och 170 kan beh?va ?ndras (kalibreras) valR2=map(analogRead(pinR2), 0, 1024, 80, 170); servo2.write(valR2); // Styr v?nster skuldra Vinklarna som anges p? denna rad: 80 och 170 kan beh?va ?ndras (kalibreras ) valR3=map(analogRead(pinR3), 0, 1024, 60, 170);servo3.write(valR3) ; // Styr den h?gra axeln Vinklarna som anges i denna rad: 60 och 170 kan beh?va ?ndras (kalibreras) valR4=map(analogRead(pinR4), 0, 1024, 40, 70); servo4.write(valR4); // Styra f?ngst Vinklarna som anges p? denna rad: 40 och 70 kan beh?va ?ndras (kalibreras) Serial.println((String) "A1 = "+valR1+",\t A2 = "+valR2+", \t A3 = "+valR3+ ", \t A4 = "+valR4); // Visningsvinklar p? monitorn)

Kalibrering:

Innan du b?rjar arbeta med manipulatorn m?ste du kalibrera den!

Kalibrering best?r i att specificera extremv?rdena f?r rotationsvinkeln f?r varje servo, s? att delarna inte st?r deras r?relser.
• Koppla bort alla servon fr?n Trema-Power Shield, ladda upp skissen och anslut str?mmen igen.
• ?ppna serieportens monitor.
• Monitorn visar rotationsvinklarna f?r varje servo (i grader).
• Anslut den f?rsta servo (som styr basens rotation) till stift D10.
• Genom att vrida p? vredet p? den f?rsta Trema-potentiometern (stift A2) vrids den f?rsta servo (stift D10), och v?rdet p? den aktuella vinkeln f?r denna servo kommer att ?ndras i monitorn (v?rde: A1 = ...). Den f?rsta servos ytterl?gen kommer att ligga i intervallet fr?n 10 till 170 grader (som skrivet i den f?rsta raden i loopkoden). Detta intervall kan ?ndras genom att ers?tta v?rdena f?r de tv? sista argumenten i map()-funktionen i den f?rsta raden i loopkoden med nya. Om du till exempel ?ndrar 170 till 180 kommer servos ?ndl?ge att ?ka i den riktningen. Och genom att ers?tta 10 med 20 kommer du att minska det andra ytterl?get f?r samma servo.
• Om du ?ndrade v?rdena m?ste du ladda om skissen. Nu kommer servo att rotera inom de nya gr?nserna du st?ller in.
• Anslut den andra servo (som styr rotationen av v?nster arm) till stift D9.
• Genom att vrida p? vredet p? den andra Trema-potentiometern (stift A3) vrids den andra servo (stift D9), och det aktuella vinkelv?rdet f?r denna servo kommer att ?ndras i monitorn (v?rde: A2 = ...). Den andra servos ytterl?gen kommer att ligga i intervallet fr?n 80 till 170 grader (som skrivet p? den andra raden i skissens loopkod). Detta omr?de ?ndras p? samma s?tt som f?r den f?rsta servo.
• Om du ?ndrade v?rdena m?ste du ladda om skissen.
• Anslut den tredje servo (som styr rotationen av h?ger arm) till stift D8. och kalibrera den p? samma s?tt.
• Anslut den fj?rde servo (som styr griparen) till stift D7. och kalibrera den p? samma s?tt.

Kalibrering ?r tillr?ckligt f?r att utf?ra 1 g?ng, efter montering av manipulatorn. ?ndringarna du gjort (v?rdena f?r gr?nsvinklarna) kommer att sparas i skissfilen.

Har bakgrundsbelysning. Totalt arbetar roboten p? 6 servomotorer. Tv? millimeter tjock akryl anv?ndes f?r att skapa den mekaniska delen. F?r tillverkning av ett stativ togs basen fr?n en discokula, medan en motor ?r inbyggd rakt in i den.

Roboten k?rs p? en Arduino-br?da. En datorenhet anv?nds som str?mk?lla.

Material och verktyg:
- 6 servomotorer;
- akryl 2 mm tjock (och en annan liten bit 4 mm tjock);
- stativ (f?r att skapa en bas);
- ultraljudsavst?ndssensor typ hc-sr04;
- Arduino Uno-kontroller;
- str?mkontroller (tillverkad oberoende);
- str?mf?rs?rjning fr?n datorn;
- dator (beh?vs f?r Arduino-programmering);
- vajrar, verktyg etc.

Tillverkningsprocess:

Steg ett. Montering av den mekaniska delen av roboten
Den mekaniska delen ?r mycket enkel att montera. Tv? stycken akryl m?ste anslutas med en servomotor. De andra tv? l?nkarna ?r anslutna p? liknande s?tt. N?r det g?ller greppet ?r det b?st att k?pa det online. Alla element ?r f?sta med skruvar.

L?ngden p? den f?rsta delen ?r cirka 19 cm, och den andra ?r cirka 17,5 cm. Framl?nken har en l?ngd p? 5,5 cm. N?r det g?ller de ?terst?ende elementen v?ljs deras dimensioner efter eget gottfinnande.

Rotationsvinkeln vid basen av den mekaniska armen m?ste vara 180 grader, s? en servomotor m?ste installeras underifr?n. I v?rt fall m?ste den installeras i en discokula. Roboten ?r redan installerad p? servomotorn.

F?r att installera ultraljudssensorn beh?ver du en bit akryl 2 cm tjock.

F?r att installera griparen beh?ver du flera skruvar och en servomotor. Du m?ste ta vippan fr?n servomotorn och f?rkorta den tills den passar greppet. Sedan kan du dra ?t de tv? sm? skruvarna. Efter installationen m?ste servomotorn vridas till det yttersta v?nstra l?get och gripl?pparna m?ste sammanf?ras.

Nu ?r servomotorn monterad p? 4 bultar, medan det ?r viktigt att se till att den ?r i yttersta v?nstra l?get, och l?pparna f?rs samman.
Nu kan servo kopplas till br?det och kolla om greppet fungerar.

Steg tv?. Robotbelysning
F?r att g?ra roboten mer intressant kan den vara bakgrundsbelyst. Detta g?rs med lysdioder i olika f?rger.

Steg tre. Anslutning av den elektroniska delen
Huvudkontrollen f?r roboten ?r Arduino-kortet. En datorenhet anv?nds som str?mk?lla, en sp?nning p? 5 volt m?ste finnas vid dess utg?ngar. Det borde det vara om du m?ter sp?nningen p? de r?da och svarta ledningarna med en multimeter. Denna sp?nning beh?vs f?r att driva servomotorerna och avst?ndssensorn. De gula och svarta ledningarna i blocket producerar redan 12 volt, de beh?vs f?r att Arduino ska fungera.

F?r servon m?ste du g?ra fem kontakter. Vi ansluter 5V till positiv och negativ till jord. Avst?ndsgivaren ansluts p? samma s?tt.

Det finns ocks? en LED-str?mindikator p? kortet. F?r att ansluta den anv?nds ett 100 ohm motst?nd mellan + 5V och jord.

Utg?ngarna fr?n servon ?r anslutna till PWM-utg?ngarna p? Arduino. S?dana stift p? tavlan indikeras med tecknet "~". N?r det g?ller ultraljudsavst?ndssensorn kan den anslutas till stift 6 och 7. Lysdioden ?r ansluten till jord och det 13:e stiftet.

Nu kan du b?rja programmera. Innan du ansluter via USB m?ste du se till att str?mmen ?r helt avst?ngd. N?r man testar programmet m?ste str?mmen till roboten ocks? st?ngas av. Om detta inte g?rs kommer regulatorn att ta emot 5V fr?n USB och 12V fr?n str?mf?rs?rjningen.

I diagrammet kan du se att potentiometrar har lagts till f?r att styra servomotorerna. De ?r inte en n?dv?ndig komponent i roboten, men den f?reslagna koden fungerar inte utan dem. Potentiometrar ?r anslutna till stift 0,1,2,3 och 4.

Det finns ett motst?nd R1 p? kretsen, den kan ers?ttas med en 100 kO potentiometer. Detta g?r att du kan justera ljusstyrkan manuellt. N?r det g?ller motst?nden R2 ?r deras v?rde 118 ohm.

H?r ?r en lista ?ver de viktigaste noderna som anv?ndes:
- 7 lysdioder;
- R2 - 118 Ohm motst?nd;
- R1 - 100 kOhm motst?nd;
- switch;
- fotoresistor;
- bc547 transistor.

Steg fyra. Programmering och den f?rsta lanseringen av roboten
F?r att styra roboten anv?ndes 5 potentiometrar. Det ?r ganska realistiskt att ers?tta en s?dan krets med en potentiometer och tv? joysticks. Hur man ansluter en potentiometer visades i f?reg?ende steg. Efter installation av skissen kan roboten testas.

De f?rsta testerna av roboten visade att de installerade servomotorerna av futuba s3003-typ var svaga f?r roboten. De kan bara anv?ndas f?r att v?nda handen eller f?r att gripa. Ist?llet installerade f?rfattaren mg995-motorer. Det idealiska alternativet skulle vara mg946-motorer.

MeArm-robotarmen ?r en fickversion av en industriarm. MeArm ?r en l?ttmonterad och styrbar robot, en mekanisk arm. Manipulatorn har fyra frihetsgrader, vilket g?r det enkelt att ta tag i och flytta olika sm? f?rem?l.

Denna produkt presenteras som en monteringssats. Inneh?ller f?ljande delar:

• en upps?ttning delar gjorda av transparent akryl f?r montering av en mekanisk manipulator;
• 4 servon;
• ett kontrollkort som inneh?ller en Arduino Pro mikrokontroller och en Nokia 5110 grafisk display;
• joystickkort som inneh?ller tv? analoga joysticks med tv? koordinater;
• USB-str?mkabel.

Innan du monterar en mekanisk manipulator ?r det n?dv?ndigt att kalibrera servon. F?r kalibrering kommer vi att anv?nda Arduino-kontrollern. Vi ansluter servon till Arduino-kortet (en extern str?mf?rs?rjning 5-6V 2A kr?vs).

Servo mitten, v?nster, h?ger, klo ; // skapa 4 Servo-objekt

Ogiltig installation()
{
Serial.begin(9600);
middle.attach(11); // ansluter en servo till stift 11 f?r plattformsrotation
left.attach(10); // kopplar en servo till stift 10 p? v?nster axel
right.attach(9); // kopplar en servo till stift 11 p? h?ger axel
claw.attach(6); // F?st servo till stift 6 klo (f?nga)
}

Void loop()
{
// st?ller in servos position efter v?rde (i grader)
middle.write(90);
left.write(90);
right.write(90);
claw.write(25);
f?rdr?jning(300);
}
Anv?nd en mark?r och rita en linje genom servomotorhuset och spindeln. Anslut plastvippan fr?n satsen till servo enligt bilden nedan med den lilla skruven fr?n servomonteringssatsen. Vi kommer att anv?nda dem i denna position n?r vi monterar den mekaniska delen av MeArm. Var f?rsiktig s? att du inte flyttar spindelpositionen.


Nu kan du montera den mekaniska manipulatorn.
Ta basen och f?st benen i dess h?rn. Sedan monterar vi fyra 20 mm bultar och skruvar muttrar p? dem (h?lften av den totala l?ngden).

Nu f?ster vi mittservot med tv? 8 mm bultar p? en liten platta och fixerar den resulterande strukturen till basen med 20 mm bultar.

Vi monterar den v?nstra delen av strukturen.

Vi monterar den r?tta delen av strukturen.

Nu m?ste du ansluta v?nster och h?ger sektioner. F?rst g?r jag till adapterplattan

Sedan den r?tta, och vi f?r

Anslutning av strukturen till plattformen

Och vi samlar "klon"

Vi f?ster "kloen"

F?r montering kan du anv?nda f?ljande manual (p? engelska) eller monteringsmanualen f?r en liknande manipulator (p? ryska).

Pinout

Nu kan du b?rja skriva Arduino-kod. F?r att styra manipulatorn, tillsammans med m?jligheten att styra kontrollen med en joystick, skulle det vara trevligt att rikta manipulatorn till n?gon specifik punkt med kartesiska koordinater (x, y, z). Det finns ett motsvarande bibliotek som kan laddas ner fr?n github - https://github.com/mimeindustries/MeArm/tree/master/Code/Arduino/BobStonesArduinoCode .
Koordinaterna m?ts i mm fr?n rotationscentrum. Hempositionen ?r vid (0, 100, 50), dvs 100 mm fram?t fr?n basen och 50 mm fr?n marken.
Ett exempel p? att anv?nda biblioteket f?r att st?lla in manipulatorn vid en specifik punkt i kartesiska koordinater:

#inkludera "meArm.h"
#omfatta

Void setup() (
arm.begin(11, 10, 9, 6);
arm.openGripper();
}

void loop() (
// upp och v?nster
arm.gotoPoint(-80,100,140);
// f?nga
arm.closeGripper();
// ner, skada och r?tt
arm.gotoPoint(70,200,10);
// sl?pp grepp
arm.openGripper();
// retur w startpunkt
arm.gotoPoint(0,100,50);
}

meArm klass metoder:

tomhet B?rja(int pinBase, int pinSoulder, int pinArmb?ge, int pinGripper) - starta meArm, anslutningsstift f?r mitten, v?nster, h?ger, kloservon indikeras. M?ste anropas i setup();
tomhet openGripper() - ?ppen f?ngst;
tomhet st?ngGripper() - f?nga;
tomhet gotoPoint(flyta x, flyta y, flyta z) - flytta manipulatorn till positionen f?r kartesiska koordinater (x, y, z);
flyta getX() - aktuell X-koordinat;
flyta getY() - aktuell Y-koordinat;
flyta getZ() - aktuell Z-koordinat.

Monteringsmanual

Av funktionerna hos denna robot p? Arduino-plattformen kan man notera komplexiteten i dess design. Roboarm best?r av m?nga spakar som g?r att den kan r?ra sig i alla axlar, greppa och flytta olika saker med bara 4 servomotorer. Efter att ha monterat en s?dan robot med dina egna h?nder kommer du definitivt att kunna ?verraska dina v?nner och sl?ktingar med m?jligheterna och det trevliga utseendet hos denna enhet! Kom ih?g att du alltid kan anv?nda v?r RobotON Studio grafiska milj? f?r programmering!

Har du fr?gor eller synpunkter s? ?r vi alltid i kontakt! Skapa och dela dina resultat!

Egenheter:

F?r att montera en DIY-robotarm beh?ver du en hel del komponenter. Huvuddelen ?r upptagen av 3D-utskrivna delar, det finns cirka 18 av dem (det ?r inte n?dv?ndigt att skriva ut en bild). Om du har laddat ner och skrivit ut allt du beh?ver beh?ver du bultar, muttrar och elektronik:

• 5 bultar M4 20 mm, 1 x 40 mm och matchande antirotationsmuttrar
• 6 bultar M3 10mm, 1 x 20mm och matchande muttrar
• Breadboard med anslutningsledningar eller sk?rm
• Arduino Nano
• 4 servomotorer SG 90

Efter montering av h?ljet ?r det VIKTIGT att se till att det kan r?ra sig fritt. Om nyckelkomponenterna i Roboarm r?r sig med sv?righet kan det h?nda att servomotorerna inte kan hantera belastningen. Vid montering av elektronik m?ste man komma ih?g att det ?r b?ttre att ansluta kretsen till str?m efter en fullst?ndig kontroll av anslutningarna. F?r att undvika skador p? SG 90 servon beh?ver du inte vrida sj?lva motorn f?r hand, om det inte beh?vs. Om du beh?ver utveckla SG 90, m?ste du smidigt flytta motoraxeln i olika riktningar.

Egenskaper:

• Enkel programmering p? grund av n?rvaron av ett litet antal motorer, och av samma typ
• F?rekomsten av d?da zoner f?r vissa servon
• Stor anv?ndbarhet av roboten i det dagliga livet
• Intressant ingenj?rsarbete
• Behovet av att anv?nda en 3D-skrivare

Hall?!

Vi pratar om raden av samarbetande robotmanipulatorer Universal Robots.

Universal Robots, ett danskt f?retag, tillverkar robotarmar f?r att automatisera cykliska produktionsprocesser. I den h?r artikeln presenterar vi deras viktigaste tekniska egenskaper och ?verv?ger anv?ndningsomr?dena.

Vad ?r det h?r?

F?retagets produkter representeras av en linje av tre l?tta industriella manipulationsanordningar med en ?ppen kinematisk kedja:
UR3, UR5, UR10.
Alla modeller har 6 frihetsgrader: 3 b?rbara och 3 orienteringar. Enheter fr?n Universal-robotar producerar endast vinkelr?relser.
Robotmanipulatorer ?r indelade i klasser, beroende p? den maximalt till?tna nyttolasten. Andra skillnader ?r - arbetsomr?dets radie, basens vikt och diameter.
Alla UR-manipulatorer ?r utrustade med h?gnoggranna absolutkodare som f?renklar integrationen med externa enheter och utrustning. P? grund av sin kompakta design tar UR-manipulatorer inte mycket plats och kan installeras i arbetsstationer eller produktionslinjer d?r konventionella robotar inte f?r plats. Egenskaper:
Vad ?r intressantEnkel programmering

Specialutvecklad och patenterad programmeringsteknik till?ter icke-tekniska operat?rer att snabbt st?lla in och styra UR-robotarmar med intuitiv 3D-visualiseringsteknik. Programmering sker genom en serie enkla r?relser av manipulatorns arbetskropp till ?nskade positioner, eller genom att trycka p? pilarna i ett speciellt program p? surfplattan UR3: UR5: UR10: Snabb installation

Det tar mindre ?n en timme f?r en operat?r som utf?r den f?rsta uppstarten av utrustningen att packa upp, installera och programmera den f?rsta enkla operationen. UR3: UR5: UR10: Samarbete och trygghet

UR-manipulatorer kan ers?tta operat?rer som utf?r rutinuppgifter i farliga och f?rorenade milj?er. Styrsystemet tar h?nsyn till externa st?rningar som ut?vas p? robotarmen under drift. Tack vare detta kan UR-hanteringssystem drivas utan skyddsbarri?rer, bredvid personalens arbetsplatser. Robotarnas s?kerhetssystem ?r godk?nda och certifierade av T?V - Union of German Technical Inspectors.
UR3: UR5: UR10: Olika arbetskroppar

I slutet av UR-industrimanipulatorerna finns en standardiserad inf?stning f?r installation av speciella arbetskroppar. Ytterligare moduler av kraft-momentsensorer eller kameror kan installeras mellan arbetskroppen och manipulatorns ?ndl?nk. Anv?ndningsm?jligheter

UR industrirobotarmar ?ppnar f?r m?jligheten att automatisera n?stan alla cykliska rutinprocesser. Enheter fr?n Universal-Robots har bevisat sig inom olika anv?ndningsomr?den.

?vers?ttning

Att installera UR-manipulatorer i ?verf?rings- och f?rpackningsomr?den ?kar noggrannheten och minskar krympningen. De flesta ?verf?ringsoperationer kan utf?ras utan ?vervakning. Polering, buffring, slipning

Det inbyggda sensorsystemet l?ter dig kontrollera noggrannheten och enhetligheten f?r den applicerade kraften p? kr?kta och oj?mna ytor.

Formsprutning

Den h?ga precisionen av repetitiva r?relser g?r UR-robotar l?mpliga f?r polymerbearbetning och formsprutning.
Underh?ll av CNC-maskiner

Skalskyddsklassen ger m?jlighet att installera manipulationssystem f?r samarbete med CNC-maskiner. Packning och stapling

Traditionella automationstekniker ?r besv?rliga och dyra. UR-robotar ?r l?tt konfigurerbara och kan arbeta utan skyddande sk?ldar n?ra anst?llda 24 timmar om dygnet, vilket s?kerst?ller h?g noggrannhet och produktivitet. Kvalitetskontroll

Robotarmen med videokameror ?r l?mplig f?r 3D-m?tningar, vilket ?r en ytterligare garanti f?r produktkvalitet. hops?ttning

En enkel verktygsh?llare g?r att UR-robotarna kan utrustas med l?mpliga tillbeh?r som beh?vs f?r att montera delar av tr?, plast, metall och andra material. Smink

Styrsystemet l?ter dig kontrollera det utvecklade momentet f?r att undvika ?verdragning och s?kerst?lla den erforderliga sp?nningen. Limning och svetsning

H?g positioneringsnoggrannhet av arbetskroppen minskar m?ngden avfall vid limning eller applicering av ?mnen.
UR industrirobotarmar kan utf?ra olika typer av svetsning: b?ge, punkt, ultraljud och plasma. Total:

Industriella manipulatorer fr?n Universal Robots ?r kompakta, l?tta, l?tta att l?ra sig och anv?nda. UR-robotar ?r en flexibel l?sning f?r ett brett spektrum av uppgifter. Manipulatorer kan programmeras f?r alla ?tg?rder som ?r inneboende i den m?nskliga handens r?relser, och rotationsr?relser ?r mycket b?ttre f?r dem. Manipulatorer k?nnetecknas inte av tr?tthet och r?dsla f?r skador, de beh?ver inte raster och helger.
L?sningar fr?n Universal-robots l?ter dig automatisera vilken rutinprocess som helst, vilket ?kar hastigheten och kvaliteten p? produktionen.

Diskutera automatiseringen av dina produktionsprocesser med hj?lp av Universal-Robots manipulatorer med en auktoriserad ?terf?rs?ljare -