Vreau să vă împărtășesc rezultatele uArm de inginerie inversă - un manipulator simplu de birou din plexiglas pe servere.
Proiectul uArm de la uFactory a strâns fonduri pentru kickstart pentru mai mult de doi ani. Ei au spus încă de la început că ar fi un proiect deschis, dar imediat după terminarea companiei nu s-au grăbit să răspândească codul sursă. Am vrut doar să taie plexiglass desenele lor și toate, dar ca sursă nu a fost și nu a fost de așteptat în viitorul apropiat, am început să repet proiectarea fotografiilor.
Acum, mâna mea robo-aratată arată astfel:
Lucrand încet timp de doi ani, am reușit să fac patru versiuni și am avut multă experiență. Descrierea, istoricul proiectului și toate fișierele de proiecte pe care le puteți găsi sub tăiere.
Încercări și erori
Începând să lucrez la desene, am vrut să nu repet uArm, dar să-l îmbunătățesc. Mi sa părut că în condițiile mele este destul de posibil să se facă fără rulmenți. De asemenea, nu mi-a plăcut faptul că electronica sa rotit împreună cu întregul manipulator și a vrut să simplifice designul părții inferioare a balamalei. Plus am început să-l trag puțin mai puțin.
Cu ajutorul acestor parametri de intrare, am desenat prima versiune. Din păcate, nu am nici o fotografie a versiunii manipulatorului (care a fost executată în culoarea galbenă). Erori în el erau doar epice. În primul rând, era aproape imposibil să o asamblați. În mod tipic, mecanica pe care am pictat-o în fața manipulatorului era destul de simplă și nu trebuia să mă gândesc la procesul de construire. Dar totuși l-am adunat și am încercat să o conduc, iar mâna mea nu sa mișcat prea mult! Toți copiii se roteau în jurul șuruburilor și, dacă le-am strâns, astfel încât să nu mai aibă nici o întorsătură, nu se putea mișca. Dacă s-au slăbit, astfel încât să se poată mișca, au existat spateuri incredibile. Drept urmare, conceptul nu a durat trei zile. Și am început să lucrez la cea de-a doua versiune a manipulatorului.
Roșul era deja potrivit pentru muncă. În mod normal, el se adunase și se putea mișca cu grăsime. Pe ea am fost capabil să testez software-ul, dar totuși lipsa rulmenților și pierderile grele pe diferite legături au făcut-o foarte slabă.
Apoi am abandonat ceva timp lucrul la proiect, dar în curând am luat decizia de ao aduce în minte. Am decis să folosesc servofoane mai puternice și mai populare, pentru a mări dimensiunea și a adăuga rulmenți. Și am decis că nu voi încerca să fac totul imediat. Am schițat desenele în grabă, nu am desenat interfețe frumoase și am comandat tăierea din plexiglas transparent. Pe manipulatorul rezultat, am putut depana procesul de asamblare, identificam zone care necesita o armare suplimentara si am invatat sa folosesc rulmenti.
După ce am jucat suficient cu manipulatorul transparent, m-am așezat în spatele modelelor versiunii finale albe. Deci, acum toate mecanicii sunt complet depanate, mă potrivește și este gata să spun că nu vreau să schimb nimic în acest design:
Sunt dezamăgit de faptul că nu am putut aduce ceva fundamental nou proiectului uArm. Până când am început să desenez versiunea finală, au lansat deja modele 3D pe GrabCad. Ca rezultat, am simplificat puțin gheara, am pregătit fișierele într-un format convenabil și am aplicat componente foarte simple și standard.
Caracteristicile manipulatorului
Până la apariția uArm, manipulatorii desktop din această clasă păreau destul de plictisiți. Ei nu aveau deloc niciun fel de electronică, nu existau nici un fel de control cu rezistențe sau aveau software propriu. În al doilea rând, de regulă, ei nu aveau un sistem de balamale paralele, iar captura însăși și-a schimbat poziția în procesul de lucru. Dacă colectați toate avantajele manipulatorului meu, atunci veți obține o listă destul de lungă:
- Sistemul de tracțiune permite amplasarea unor motoare puternice și grele în baza manipulatorului, precum și a gurilor de prindere paralele sau perpendiculare pe baza
- Un set simplu de componente care sunt ușor de cumpărat sau tăiat din plexiglas
- Lagare în aproape toate nodurile manipulatorului
- Ușor de asamblat. Sa dovedit a fi o sarcină foarte dificilă. În special, era dificil să se gândească la procesul de asamblare a bazei
- Poziția de prindere poate fi modificată cu 90 de grade
- Open source și documentație. Totul este pregătit în formate accesibile. Voi da link-uri pentru descărcare pe modele 3D, fișiere pentru tăiere, o listă de materiale, electronică și software
- Arduino compatibilitate. Există mulți adversari ai lui Arduino, dar cred că aceasta este o oportunitate de a extinde publicul. Profesioniștii își pot scrie propriul software pentru C - este doar un controler obișnuit de la Atmel!
Pentru montaj, este necesar să decupați detalii de grosime de 5 mm grosime de plexiglas:
Cu mine pentru taiere toate aceste detalii au luat aproximativ 10 dolari.
Baza este montată pe un lagăr mare:
În special, era dificil să mă gândesc la baza din punct de vedere al procesului de asamblare, dar m-am uitat la inginerii de la uArm. Rockerii stau pe un bolț cu un diametru de 6 mm. Trebuie remarcat faptul că tragerea cotului este susținută de suportul în formă de U, iar uFactory este în formă de L. E greu de explicat diferența, dar cred că m-am îmbunătățit.
Capturarea este colectată separat. Se poate roti în jurul axei sale. Ghearele se află chiar pe arborele motorului:
La sfârșitul articolului, voi da o legătură cu instrucțiunile de montaj super-detaliate din fotografii. Timp de câteva ore puteți răsuci cu siguranță totul, dacă tot ce aveți nevoie este la îndemână. De asemenea, am pregătit un model 3D în programul gratuit SketchUp. Puteți să o descărcați, să o rotiți și să vedeți ce și cum este colectat.
electronică
Pentru ca mîna să funcționeze suficient pentru a conecta cinci servi la Arduino și a le alimenta cu o sursă bună. UArm folosește câteva motoare de feedback. Am pus trei motoare MG995 convenționale și două motoare mici cu o cutie de viteze metalică pentru a controla prinderea.
Aici povestea mea este strâns legată de proiectele anterioare. De ceva timp am început să predau programe de programare Arduino și, pentru acest scop, am pregătit chiar și cartea mea compatibilă cu Arduino. Pe de altă parte, cumva am avut ocazia să fac plăci ieftine (despre care am scris și eu). În final, toate acestea au dus la faptul că am folosit propria placă de bază compatibilă cu Arduino și un shild dedicat pentru a controla manipulatorul.
Acest lucru este foarte simplu. Are patru rezistoare variabile, două butoane, cinci conectori pentru unitatea servo și un conector de alimentare. Acest lucru este foarte convenabil din punct de vedere al depanării. Puteți încărca o schiță de testare și scrieți câteva macrocomenzi pentru control sau ceva similar. De asemenea, voi da o legătură pentru descărcarea dosarului de bord la sfârșitul articolului, dar este pregătit pentru a face găuri cu metalizare, deci nu este potrivit pentru producția de origine.
programare
Cel mai interesant lucru este manipularea de la calculator. UArm are o aplicație la îndemână pentru a controla manipulatorul și un protocol pentru a lucra cu acesta. Calculatorul trimite 11 octeți la portul COM. Primul este întotdeauna 0xFF, al doilea este 0xAA, iar unele dintre celelalte sunt semnale pentru servomotoare. Mai mult, aceste date sunt normalizate și date pentru testarea la motoare. Servo-urile mele sunt conectate la intrare / ieșire digitală 9-12, dar acest lucru poate fi schimbat cu ușurință.
Programul terminal de la uArm vă permite să modificați cinci parametri atunci când controlați mouse-ul. Când mouse-ul se mișcă peste suprafață, poziția manipulatorului se schimbă în planul XY. Rotirea roții - schimbarea înălțimii. LMC / PKM - strângeți / desfaceți gheara. Roata PCM + - rotiți mânerul. De fapt foarte convenabil. Dacă doriți, puteți scrie orice software terminal care va comunica cu manipulatorul utilizând același protocol.
Voi cita schițe aici - le puteți descărca la sfârșitul articolului.
Fișierele pentru tăierea plexiglasului, modelele 3D, o listă pentru cumpărare, desenele plăcii și software-ul pot fi descărcate la sfârșitul articolului principal.
Instrucțiuni detaliate pentru asamblarea fotografiilor (cu atenție, trafic).
Trimiteți-le prietenilor: