Ako postaviť robotické rameno s malými peniazmi

Určite mnohí z vás videli vo sci-fi filmoch, ako má vedec alebo geek robotické rameno, ktoré ovláda všetko a ktoré dokáže zdvihnúť predmety alebo vykonávať funkcie, akoby išlo o človeka. Niečo, čo je vďaka Free Hardware a Arduino Project čoraz viac možné. Čo je to však robotické rameno? Aké funkcie má tento modul gadget? Ako sa vyrába robotické rameno? Ďalej odpovieme na všetky tieto otázky.

Čo je to robotické rameno

Robotické rameno je mechanické rameno s elektronickou základňou, ktoré umožňuje jeho úplné programovanie. Tento typ ramena môže byť navyše jedným prvkom, ale môže byť tiež súčasťou robota alebo iného robotického systému. Kvalita robotického ramena je v porovnaní s inými typmi mechanických prvkov taká robotické rameno je plne programovateľné, zatiaľ čo zvyšok zariadenia nie je. Táto funkcia nám umožňuje mať jediné robotické rameno pre rôzne operácie a vykonávať rôzne a rôzne činnosti, činnosti, ktoré je možné vykonávať vďaka elektronickým doskám, ako sú dosky Arduino.

Funkcie robotického ramena

Najzákladnejšou funkciou robotického ramena je pravdepodobne funkcia pomocného ramena. Pri niektorých operáciách budeme potrebovať tretie rameno, ktoré podopiera nejaký prvok, aby človek mohol niečo postaviť alebo vytvoriť. Pre túto funkciu nie je potrebné žiadne špeciálne programovanie a budeme musieť vypnúť iba samotné zariadenie.

Robotické ramená môžu byť vyrobené z rôznych materiálov, čo umožňuje ich použitie ako náhrady nebezpečných operácií. ako manipulácia so znečisťujúcimi chemickými prvkami. Robotické rameno nám tiež môže pomôcť pri vykonávaní ťažkých úloh alebo úloh, ktoré si vyžadujú primeraný tlak, pokiaľ je vyrobené zo silného a odolného materiálu.

Materiály potrebné na jeho konštrukciu

Ďalej vás naučíme, ako vytvoriť robotické rameno rýchlym, jednoduchým a ekonomickým spôsobom pre každého. Toto robotické rameno však nebude také silné ani užitočné ako ramená, ktoré vidíme vo filmoch, ale bude slúžiť na spoznanie jeho fungovania a konštrukcie. Takže materiály, ktoré budeme potrebovať na výrobu tohto zariadenia, sú:

1. Tanier  Arduino UNO REV3 alebo vyšší.
2. Dve vývojové dosky.
3. Dvojosé serva paralelne
4. Dve mikro servá
5. Dva analógové ovládače paralelne
6. Káble s prepojkou pre vývojové dosky.
7. Maskovacia páska
8. Kartón alebo penová doska pre stojan.
9. Fréza a nožnice.
10. Veľa trpezlivosti.

zhromaždenie

Montáž tohto robotického ramena je celkom jednoduchá. Najprv musíme s penou vystrihnúť dva obdĺžniky; každý z týchto obdĺžnikov bude súčasťou robotického ramena. Ako vidíte na obrázkoch, tieto obdĺžniky budú musieť mať požadovanú veľkosť, aj keď sa to odporúča veľkosť jedného z nich je 16,50 x 3,80 cm. a druhý obdĺžnik má nasledujúcu veľkosť 11,40 x 3,80 cm.

Keď máme obdĺžniky, na jednom konci každého obdĺžnika alebo pruhu zalepíme každý servomotor. Po vykonaní tohto kroku nastriháme „U“ z peny. To bude slúžiť ako prídržná časť alebo koncová časť paže, ktorá by pre človeka bola ruka. Pripojíme tento diel k servomotoru, ktorý je v najmenšom obdĺžniku.

Teraz musíme urobiť spodnú časť alebo základňu. Za týmto účelom vykonáme rovnaký postup: vystrihneme štvorec z peny a dvojosé servomotory umiestnime paralelne ako na nasledujúcom obrázku:

Teraz musíme pripojiť všetky motory k doske Arduino. Najskôr však musíme pripojiť pripojenia k vývojovej doske a toto k doske Arduino. Pripojíme čierny vodič k pinu GND, červený vodič pripojíme k pinu 5V a žlté vodiče k -11, -10, 4 a -3. K doske Arduino tiež pripojíme joysticky alebo ovládacie prvky robotického ramena, v tomto prípade, ako to naznačuje obrázok:

Keď máme všetko pripojené a zostavené, musíme program odovzdať doske Arduino, pre ktorú budeme musieť pripojiť dosku Arduino k počítaču alebo notebooku. Keď program odovzdáme doske Arduino, musíme sa uistiť, že to je pripojte káble k doske Arduino, aj keď môžeme kedykoľvek pokračovať s vývojovou doskou a všetko rozobrať, ak chceme, aby sa to iba učilo.

Softvér potrebný na prevádzku

Aj keď sa zdá, že sme dokončili výrobu robotického ramena, pravdou je, že pred nami je ešte veľa toho najdôležitejšieho. Vytvorenie alebo vývoj programu, ktorý oživí našu robotickú ruku, pretože bez nej by servomotory neprestali byť jednoduchými hodinovými mechanizmami, ktoré sa točia bez zmyslu.

Toto je vyriešené pripojením dosky Arduino k nášmu počítaču a otvorením programu Arduino IDE, pripojíme počítač k doske a do prázdneho súboru napíšeme nasledujúci kód:

#include <Servo.h>

const int servo1 = 3;       // first servo

const int servo2 = 10;      // second servo

const int servo3 = 5;       // third servo

const int servo4 = 11;      // fourth servo

const int servo5 = 9;       // fifth servo

const int joyH = 2;        // L/R Parallax Thumbstick

const int joyV = 3;        // U/D Parallax Thumbstick

const int joyX = 4;        // L/R Parallax Thumbstick

const int joyP = 5;        // U/D Parallax Thumbstick

const int potpin = 0;      // O/C potentiometer

int servoVal;           // variable to read the value from the analog pin

Servo myservo1;  // create servo object to control a servo

Servo myservo2;  // create servo object to control a servo

Servo myservo3;  // create servo object to control a servo

Servo myservo4;  // create servo object to control a servo

Servo myservo5;  // create servo object to control a servo

void setup() {

// Servo

myservo1.attach(servo1);  // attaches the servo

myservo2.attach(servo2);  // attaches the servo

myservo3.attach(servo3);  // attaches the servo

myservo4.attach(servo4);  // attaches the servo

myservo5.attach(servo5);  // attaches the servo

// Inizialize Serial

Serial.begin(9600);

}

void loop(){

servoVal = analogRead(potpin);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 0, 179);

myservo5.write(servoVal);

delay(15);

// Display Joystick values using the serial monitor

outputJoystick();

// Read the horizontal joystick value  (value between 0 and 1023)

servoVal = analogRead(joyH);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 0, 180);     // scale it to use it with the servo (result  between 0 and 180)

myservo2.write(servoVal);                         // sets the servo position according to the scaled value

// Read the horizontal joystick value  (value between 0 and 1023)

servoVal = analogRead(joyV);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 70, 180);     // scale it to use it with the servo (result between 70 and 180)

myservo1.write(servoVal);                           // sets the servo position according to the scaled value

delay(15);                                       // waits for the servo to get there

// Read the horizontal joystick value  (value between 0 and 1023)

servoVal = analogRead(joyP);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 70, 180);     // scale it to use it with the servo (result between 70 and 180)

myservo4.write(servoVal);                           // sets the servo position according to the scaled value

delay(15);                                       // waits for the servo to get there

// Read the horizontal joystick value  (value between 0 and 1023)

servoVal = analogRead(joyX);

servoVal = map(servoVal, 0, 1023, 70, 180);     // scale it to use it with the servo (result between 70 and 180)

myservo3.write(servoVal);                           // sets the servo position according to the scaled value

delay(15);                                       // waits for the servo to get there

/**

* Display joystick values

*/

void outputJoystick(){

Serial.print(analogRead(joyH));

Serial.print ("---");

Serial.print(analogRead(joyV));

Serial.println ("----------------");

Serial.print(analogRead(joyP));

Serial.println ("----------------");

Serial.print(analogRead(joyX));

Serial.println ("----------------");

}

Uložíme a potom pošleme na tanier Arduino UNO. Pred dokončením kódu vykonáme príslušné testy na overenie funkčnosti joystickov a že kód neobsahuje žiadne chyby.

Už to mám namontované, čo teraz?

Mnohí z vás určite neočakávali tento typ robotického ramena, je však ideálny kvôli jeho základným vlastnostiam, nákladom, ktoré má, a spôsobu, ako učiť, ako zostrojiť robota. Odtiaľto všetko patrí našej fantázii. To znamená, že môžeme meniť materiály, servomotory a dokonca dokončiť programovací kód. Je tiež samozrejmé môžeme zmeniť model dosky Arduino na výkonnejší a úplnejší, ktorý nám umožní pripojiť diaľkové ovládanie alebo pracovať so smartfónom. Stručne povedané, široká škála možností, ktoré ponúka Free Hardware a robotické ramená.

Viac informácií - Instructables