Шар айраг онгойлгогч ба цутгагч: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:00

Энэхүү төслийн хувьд эрэлт хэрэгцээ нь шинэ бүтээл эсвэл аль хэдийн зохион бүтээгдсэн боловч зарим сайжруулалтыг шаарддаг системийг бий болгох явдал байв. Бельги шар айргаараа маш их алдартай гэдгийг зарим хүмүүс мэддэг байх. Энэхүү төсөлд зарим сайжруулалт хийх шаардлагатай шинэ бүтээл бол шар айраг нээж эхэлж, дараа нь хэрэглэгчийн сонгосон тохиромжтой шилэн аяганд хийж болох нэгдсэн систем юм. Энэхүү шинэ бүтээлийг маш сайн мэддэггүй, учир нь үүнийг "эрүүл" хүн гараар хийх нь машинаас хамаагүй хялбар боловч өөр ангиллын хүмүүсийн хувьд маш сонирхолтой хэвээр байна. Өнөөдөр харамсалтай нь бидний зарим нь үүнийг хийж чадахгүй байна. Илүү тодорхой хэлэхэд гар, булчингийн хүнд хэлбэрийн өвчтэй хүмүүс, өндөр настан эсвэл Паркинсон, А. Л. С. гэх мэт өвчтэй хүмүүс үүнийг хийх боломжгүй байдаг. Энэхүү механизмын ачаар тэд энэ хоёр даалгаврыг биелүүлэхийн тулд хэн нэгэн ирэхийг хүлээхгүйгээр сайн үйлчилсэн шар айраг уух боломжтой болно.

Манай систем нь найз нөхөдтэйгээ ганцаараа шар айраг ууж, Бельгийн ур чадварыг мэдрэхийг хүсдэг энгийн хэрэглэгчдэд зориулагдсан болно. Шар айраг сайн үйлчлэх нь хүн болгонд байдаггүй бөгөөд бидний практик олон улсад танигдсан бөгөөд бид үүнийг дэлхий даяар хуваалцахдаа баяртай байдаг.

Хангамж:

Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд:

• Arduino UNO (20.00 евро)
• Хүчдэл хувиргагч: LM2596 (3.00 евро)
• 10 2 зүү терминал блок (нийт 6.50 евро)
• 2 зүү SPST асаах/унтраах унтраалга (0.40 евро)
• 47 микро Фарад конденсатор (0.40 евро)
• Мод: БСХС 3 мм ба 6 мм
• PLA-хуванцар
• 3D хэвлэх утас
• 40 боолт ба самар: M4 (тус бүр 0.19 евро)
• Шугаман идэвхжүүлэгч-Nema 17: 17LS19-1684E-300G (37.02 евро)
• Sanyo Denki Hybrid Stepper Motor (58.02 евро)
• 2 алхам жолооч: DRV8825 (тус бүр нь 4.95 евро)
• 2 товчлуур (тус бүр 1.00 евро)
• 3 микро унтраалга (тус бүр нь 2.25 евро)
• 5 ABEC-9 бөмбөг холхивч (тус бүр 0.75 евро)

Програм хангамж ба техник хангамж:

• Autodesk-ийн зохион бүтээгч (CAD файлууд)
• 3D хэвлэгч
• Лазер таслагч
• 24 вольтын хүчдэл

Алхам 1: Модон хийц

Модон хийц

Роботыг тохируулахын тулд гаднах бүтцийг ашиглан хөшүүн байдлыг хангаж, роботыг бат бөх болгодог. Нэгдүгээрт, нээх механизм нь энэ бүтцээр бүрэн хүрээлэгдсэн бөгөөд тэнхлэгийн дээд хэсэгт холхивч нэмж өгөх боломжтой бөгөөд механизмыг тогтвортой болгодог. Цаашилбал, цамхагийн ёроолд stepper мотор суурилуулах онгоц байдаг. Цамхагийн хажуу талд онгойлгогчийг эргүүлэхгүйн тулд нүх гаргажээ. Хажуугийн онгоцнуудад онгойлгогчийг бүрэн унагахгүйн тулд эзэмшигчийг бэхлэх нүхнүүд байдаг. Хоёрдугаарт, нээх механизмын цамхагийн ард мотор суурилуулах, асгах механизмын дамжуулалтыг хийх нэмэлт онгоц байрлуулсан болно.

Шилэн тавиурын доод талд шилийг доош буух үед нь дэмжих онгоц байрлуулжээ. Лонхны дээд ба шилний хоорондох хамгийн тохиромжтой зайг бий болгохын тулд шилийг дээш өргөгдсөн тул энэ нь зайлшгүй шаардлагатай юм. Энэ хавтгайд бичил унтраалгыг эцсийн эффектор болгон байрлуулах нүхийг өгсөн болно. Мөн мэдрэгч, моторыг цэвэрхэн утастай болгохын тулд модон онгоцонд нүх гаргажээ. Нээлтийн механизм дахь лонхны өндрийг тэгшлэх, цутгах механизмын хажуугийн модон хэсгүүдэд зай гаргах, доод хэсэгт боолт хийх зайг хангах үүднээс модон барилгын доод хавтгайд зарим нүх гаргажээ. цутгах механизм дахь лонх эзэмшигчийн.

Тааврын механизм

Энэ үе шатны зургуудад угсрах аргын жишээг нэмж оруулсан болно. Энэ нь тааврын механизм болон онгоцнуудыг хооронд нь угсрах зориулалттай нүхнүүдийг харуулдаг.

Алхам 2: Нээлтийн механизм

Энэхүү загвар нь нэг лонх онгойлгогч (дээд талын дугуйрсан хэсэгт лааз онгойлгодог), нэг том трапецын металл баар, нэг нээгч эзэмшигч (жижиг төмөр баар дамжин өнгөрөх 2 жижиг нугас бүхий модон хавтан), нэг бариулаас бүрдэнэ. лонх онгойлгогч ба нэг бөмбөг шураг. Металл баар дээр (мотортой холбогдсон) онгойлгогч нь бөмбөгний эрэгний дээр байрладаг. Мотороор бүтээгдсэн төмөр баарны эргэлтийн ачаар бөмбөгний шураг дээш доошоо явж, онгойлгогчтой онгойлгогч эзэмшигчийн хөдөлгөөнийг жолоодож чаддаг. 4 баганын хооронд бэхлэгдсэн жижиг төмөр баар нь онгойлгогчийг эргүүлэхээс сэргийлдэг. Жижиг баарны хоёр үзүүрт хоёр "хориглогч" байрлуулна. Ингэснээр жижиг баар хэвтээ чиглэлд хөдөлж чадахгүй. Эхэндээ онгойлгогчийг лонхны эсрэг наалддаг. Онгойлгогч дээшээ гарч, лонхны дээгүүр гулсаж (дугуйрсан хэсгийнхээ ачаар) онгойлгогч нүхийг лонхны лаазанд наалдтал наана. Энэ үед савыг онгойлгохын тулд онгойлгогч эргүүлэх момент хийнэ.

1. Том нугас (1 ширхэг)
2. Модон хавтан (1 ширхэг)
3. Жижиг бар хориглогч (2 ширхэг)
4. Жижиг төмөр бар (1 ширхэг)
5. Жижиг нугас (2 ширхэг)
6. Нээлттэй (1 ширхэг)
7. Холхивч (1 ширхэг)
8. Нээлтийн хориглогч (1 ширхэг)
9. Мотор + трапецын бар + бөмбөг шураг (1 ширхэг)

Алхам 3: Тэнцвэржүүлэх механизм

Цутгах тэнцвэрийн систем

Энэхүү систем нь тал бүр дээр лонх хадгалах систем, шил эзэмшигчийн системтэй тэнцвэрийн системээс бүрдэнэ. Мөн дунд хэсэгт тэнхлэгт бэхлэх угсрах систем байдаг.

1. Лонхны сав

Лонхны тавиурын загвар нь тэнцвэржүүлэх системийн хажуу тал дээр тааврын тохиргоотой бэхлэгдсэн 5 том хавтангаас бүрдэх бөгөөд доод хэсэгт нь Бархасбадь баавгайг барих M3 боолтоор бэхлэгдсэн зургаа дахь хавтан байдаг. тэвчихгүй. Хажуугийн модон хавтанг угсрах нь боолт, самарны тохируулга, модон хавтан тус бүрт 4 (тал тус бүрт 2) тусалдаг.

Лонхны дээд хэсгийг атгахын тулд лонхны хүзүүвч суурилуулсан бөгөөд энэ хэсгийг тэнхлэгийн угсрах системд хавсаргасан болно.

Нэмж дурдахад уг бүтцэд хатуулаг нэмэх зорилгоор 3D хэвлэмэл 10 цилиндрийг угсрах замаар хэрэгжүүлж байна. Эдгээр цилиндрээр дамжин өнгөрдөг боолт нь М4 ба түүний самартай холбоотой байдаг.

Эцэст нь бид савны дотор байгаа лонхыг илрүүлэхийн тулд хоёр унтраалгын мэдрэгчийг ашигласан бөгөөд үүний тулд модон хавтан дээр бэхлэгдсэн 3D хэвлэмэл биеийн бэхэлгээг ашигласан.

2. Шил эзэмшигч

Шилэн тавиурын загвар нь лонх эзэмшигчийн хавтантай ижил аргаар бэхлэгдсэн 2 модон хавтангаар хийгдсэн байдаг. Мөн хөшүүн байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд 3D хэвлэсэн 5 цилиндр байдаг. Бархасбадийн шилний ёроолыг дэмжихийн тулд шилэн дээр түшиглэсэн хагас цилиндртэй хэсэг байдаг. Үүнийг би М4 боолтоор угсардаг 3 гараар холбосон.

Нүдний шилний дээд хэсгүүдийг дэмжихийн тулд шилний дээд хэсэгт зориулагдсан хоёр хэсгийг суурилуулсан тул тэнцвэржүүлэх системийг эргүүлэхэд тэр унахгүй, нөгөө хэсэг нь шилний хажуу талыг барьдаг.

3. Тэнхлэг угсрах систем

Тэнцвэрийн системийг эргэдэг тэнхлэгт холбох систем шаардлагатай байв. Бид M4 боолт, самар ашиглан уртааш баар (нийт 4 ширхэг) бие биендээ дардаг тохиргоог ашигласан. Мөн энэ баарны тусламжтайгаар тэнхлэгийн диаметрээс арай том хэмжээтэй 3D хэвлэмэл 10 ширхэг ширхэг байдаг. Бариулыг нэмэгдүүлэхийн тулд тэнхлэг ба 3D хэвлэсэн хэсгүүдийн хооронд хоёр уртааш резинэн тууз байдаг.

4. Модон хавтанг тэнцвэржүүлэх

Хажуугийн 2 модон хавтан байдаг бөгөөд дотор нь бүх эзэмшигчид багтдаг бөгөөд дээр тайлбарласан тэнхлэгийн системээр тэнхлэгт бэхлэгддэг.

Халдаах

Тэнцвэрийн систем нь тэнхлэгийн хөдөлгөөний талаархи релеийг тайлбарласан бөгөөд энэ нь 8 мм хэмжээтэй металл баар бөгөөд 3 холхивч ба түүний харгалзах холхивчийн тусламжтайгаар бүтцэд бэхлэгддэг.

Цутгах эргүүлэх хөдөлгөөнийг гүйцэтгэх хангалттай эргүүлэх хүчийг авахын тулд туузан дамжуулалтыг ашигладаг. Жижиг металл дамрын хувьд 12.8 мм -ийн диаметртэй дамар ашигласан болно. Том дамар нь шаардлагатай харьцаанд хүрэхийн тулд 3d хэвлэсэн байна. Төмөр дамрын нэгэн адил эргүүлэх тэнхлэгт бэхлэхийн тулд дамарт нэмэлт хэсгийг өгсөн болно. Туузан дээр хүчдэл тавихын тулд туузан дотор янз бүрийн хэмжээтэй хурцадмал байдлыг бий болгохын тулд хөдлөх хүчдэлийн төхөөрөмж дээр гаднах холхивчийг ашигладаг.

Алхам 4: Электроникс ба Arduino код

Электроникийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хувьд шаардлагын жагсаалтыг дахин үзээд энэ системийн кинематик ямар байх ёстойг үзэхийг зөвлөж байна. Манай системд тавигдах хамгийн эхний шаардлага бол нээлтийн босоо хөдөлгөөн юм. Өөр нэг шаардлага бол лонхны тагийг салгахын тулд гар дээр тавих хүч юм. Энэ хүч нь ойролцоогоор 14 Н байна. Цутгах хэсгийн хувьд тооцооллыг Matlab -ээр шийдэж, хамгийн их эргүүлэх хүчийг 1.7Нм болгоно. Анхааруулсан хамгийн сүүлийн шаардлага бол системийн хэрэглэгчдэд ээлтэй байдал юм. Тиймээс эхлүүлэх товчлуурыг ашиглах нь механизмыг эхлүүлэхэд тустай болно. Энэ бүлэгт тусдаа хэсгүүдийг сонгож тайлбарлах болно. Бүлгийн төгсгөлд талхны хавтангийн дизайныг бүхэлд нь харуулах болно.

Нээлтийн механизм

Эхлэхийн тулд нээлтийн систем нь нэг шил шар айраг онгойлгох шаардлагатай. Энэ бүлгийн танилцуулгад дурдсанчлан лонхны тагийг савнаас салгахад шаардлагатай эргэлт нь 1, 4 Нм байна. Хэрэв гар нь 10 см орчим байвал онгойлгогч гар дээр үзүүлэх хүч нь 14 Н байна. Энэ хүчийг самраар утсыг эргүүлснээр үүссэн үрэлтийн хүчээр бий болдог. Самарыг эргүүлэх хөдөлгөөнд гацсан тул самарыг хөдөлгөх цорын ганц арга бол дээш, доош юм. Үүний тулд самар дээш доош хөдөлж чадах эсэхийг шалгахын тулд эргүүлэх хүч шаардлагатай бөгөөд үүний тулд 14 Н хүчийг гаргах шаардлагатай болно. Энэ эргэлтийг дараах томъёогоор тооцоолж болно. Энэ томъёо нь тодорхой хэмжээний эргүүлэх хүчээр объектыг дээш, доош хөдөлгөхөд шаардлагатай эргүүлэх хүчийг тодорхойлдог. Шаардлагатай эргүүлэх хүч нь 1.4 Нм байна. Энэ нь моторын хамгийн бага эргэлтийн момент байх ёстой. Дараагийн алхам бол энэ тохиолдолд ямар хөдөлгүүр хамгийн сайн тохирохыг олж мэдэх явдал юм. Нээлт нь их хэмжээний эргэлт хийж, шаардлагатай эргүүлэх моментийг харвал сервомотор сонгох нь зүйтэй юм. Сервомоторын давуу тал нь өндөр эргэлт, дунд хурдтай байдаг. Энд байгаа асуудал бол servomotor нь тодорхой хувьсах хүрээнээс бүрдэх бөгөөд бүтэн хувьсгалаас бага юм. Асуудлын шийдэл нь servomotor -ийг "хакердах" байж болох бөгөөд ингэснээр servomotor нь бүрэн 360 ° эргэлттэй бөгөөд эргэдэг хэвээр байна. Одоо сервомоторыг хакердсаны дараа эдгээр үйлдлийг буцааж хэвийн болгох бараг боломжгүй юм. Үүний үр дүнд сервомоторыг дараа нь бусад төслүүдэд дахин ашиглах боломжгүй болно. Илүү сайн шийдэл бол сонголт нь stepper мотортой байх явдал юм. Эдгээр төрлийн моторууд нь хамгийн их эргэлт хийдэг хөдөлгүүр биш байж болох ч DC хөдөлгүүрээс ялгаатай нь хяналттай эргэдэг. Энд байгаа бэрхшээл бол үнэ ба эргэлтийн харьцаа юм. Энэ асуудлыг хурдны хайрцгийг ашиглан шийдэж болно. Энэхүү шийдлийн тусламжтайгаар утас эргэх хурдыг бууруулах боловч арааны харьцааг харгалзан эргүүлэх момент өндөр байх болно. Энэхүү төсөлд stepper мотор ашиглах бас нэг давуу тал нь stepper моторыг дараа жилийн бусад төслүүдэд дахин ашиглах боломжтой юм. Хурдны хайрцагтай шатлалт моторын сул тал бол өндөр хурд биш юм. Системд шугаман идэвхжүүлэгч хэрэгтэй бөгөөд үүнийг самар, утас механизмаар хийхээс зайлсхийж, үүнийг удаашруулах болно гэдгийг санаарай. Тиймээс сонголт нь хурдны хайрцаггүй stepper мотор руу шилжиж, гөлгөр самартай утсаар шууд холбогдсон байв.

Энэхүү төслийн хувьд програмын хувьд сайн stepper мотор бол Nema 17 бөгөөд эргэлт нь 44 Нсм бөгөөд үнэ нь 32 евро юм. Энэхүү stepper моторыг өмнө нь хэлсэнчлэн утас, самартай хослуулсан байдаг. Stepper моторыг хянахын тулд H-гүүр эсвэл stepper мотор жолооч ашигладаг. H-гүүр нь Arduino консолоос хоёр дохио хүлээн авах давуу талтай бөгөөд тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн гадаад эх үүсвэрийн тусламжтайгаар H гүүр нь бага хүчдэлийн дохиог 24 вольтын өндөр хүчдэл болгон хувиргаж, stepper моторыг нийлүүлж чаддаг. Ийм учраас stepper моторыг програмчлалын тусламжтайгаар Arduino хялбархан удирдах боломжтой. Хөтөлбөрийг Хавсралт дээрээс олж болно. Arduino -аас ирж буй хоёр дохио нь хоёр дижитал дохио бөгөөд нэг нь эргэлтийн чиглэлийг хариуцдаг, нөгөө нь хурдыг тодорхойлдог PWM дохио юм. Энэхүү төсөлд цутгах механизм ба нээлтийн механизмд ашигладаг драйвер нь Arduino -аас PWM дохиог 8.2 В -оос 45 В хүртэлх хүчдэл рүү хөрвүүлэх чадвартай 'DRV8825 шатлалт драйвер' бөгөөд тус бүр нь 5 еврогийн үнэтэй байдаг. Санаж байх ёстой өөр нэг санаа бол лонхны нээлхийг харуулсан онгойлгогч юм. Програмчлалын хэсгийг хялбарчлахын тулд лонхны тавиурыг хоёр төрлийн шар айрагны савны өндрийг ижил өндөрт байрлуулахаар хийсэн болно. Үүний ачаар утсаар холбогддог онгойлгогч ба шууд бус шаталсан моторыг хоёр шилэнд ижил өндөрт програмчилж болно. Ийм байдлаар лонхны өндрийг илрүүлэх мэдрэгч энд шаардлагагүй болно.

Цутгах механизм

Энэ бүлгийн танилцуулгад дурдсанчлан тэнцвэржүүлэх системийг хазайлгахад шаардагдах эргүүлэх хүч нь 1.7 Нм байна. Эргэлтийг Matlab -ээр дамжуулан шил, лонх эргэх хувьсах өнцгийн функцийн эргэлтийн тэнцвэрийг тодорхойлох томъёог ашиглан тооцоолно. Үүнийг хамгийн их эргүүлэх хүчийг тооцоолох боломжтой болгосон. Энэхүү програмын моторын хувьд илүү сайн төрөл нь servomotor байх болно. Үүний шалтгаан нь өндөр эргүүлэх хүч ба үнийн харьцаа юм. Нээлтийн механизмын өмнөх догол мөрөнд дурдсанчлан, servomotor нь эргэх боломжтой тодорхой хүрээтэй байдаг. Шийдэж болох жижиг асуудал бол түүний эргэх хурд юм. Сервомоторын эргэлтийн хурд нь шаардлагатай хэмжээнээс өндөр байна. Энэ асуудлыг шийдэх хамгийн эхний шийдэл бол эргэлтийг сайжруулж хурд буурах хурдны хайрцгийг нэмэх явдал юм. Энэхүү шийдэлтэй холбоотой асуудал бол хурдны хайрцгийн улмаас servomotor -ийн хүрээ багасах явдал юм. Энэхүү бууралт нь Тэнцвэржүүлэх систем 135 ° эргэлтийг эргүүлэх боломжгүй болно. Үүнийг servomotor -ийг дахин "хакердах" замаар шийдвэрлэх боломжтой боловч энэ нь servomotor -ийн эргэлт буцалтгүй байдалд хүргэж болзошгүй бөгөөд үүнийг "Нээх механизм" гэсэн өмнөх догол мөрөнд аль хэдийн тайлбарласан болно. Эргэлтийн өндөр хурдны өөр нэг шийдэл нь servo моторын ажилд илүү их хамаардаг. Серво моторыг 9 вольтын хүчдэлээр тэжээдэг бөгөөд Arduino консолоор ХОУХ-дохиогоор удирддаг. Энэхүү ХОУХ-дохио нь сервомоторын хүссэн өнцөг ямар байх ёстойг дохио өгдөг. Өнцгийг өөрчлөх жижиг алхам хийснээр servomotor -ийн эргэлтийн хурдыг бууруулж болно. Гэсэн хэдий ч энэ шийдэл нь ирээдүйтэй мэт санагдаж байгаа ч хурдны хайрцаг эсвэл туузан дамжуулалттай stepper мотор үүнийг хийж чадна. Энд stepper мотороос ирж буй эргэлт илүү өндөр байх ёстой бөгөөд хурдыг багасгах шаардлагатай байна. Үүний тулд энэ төрлийн дамжуулалтанд ямар ч хариу үйлдэл үзүүлэхгүй тул туузан дамжуулалтыг ашигладаг. Энэхүү дамжуулалт нь хурдны хайрцгийн хувьд уян хатан байх давуу талтай бөгөөд туузыг чангалсан л бол аль аль тэнхлэгийг хүссэн үедээ байрлуулж болно. Энэхүү хурцадмал байдал нь хоёр дамарыг атгахад шаардлагатай бөгөөд ингэснээр дамжуулалт нь дамар дээр гулсаж энергээ алдахгүй болно. Санамсаргүй байдлаар анхааралдаа аваагүй асуудлуудыг цуцлахын тулд дамжуулалтын харьцааг бага зэрэг сонгосон болно. Stepper моторын босоо аманд 12.8 мм диаметртэй дамар сонгосон байна. Моментын ирмэгийг ойлгохын тулд давирхай диаметр нь 61.35 мм -ийн дамарыг сонгосон болно. Энэ нь 1/4.8 хурдыг бууруулж, улмаар 2.4 Нм эргүүлэх хүчийг нэмэгдүүлдэг. Эдгээр үр дүнд t2.5 туузны бүх үзүүлэлт тодорхойгүй байгаа тул дамжуулалтын үр ашгийг тооцоогүй болно. Илүү сайн дамжуулахын тулд гаднах дамарыг нэмж, хамгийн жижиг дамартай харьцах өнцгийг нэмэгдүүлж, туузан доторхи хурцадмал байдлыг нэмэгдүүлнэ.

Бусад электрон эд анги

Энэхүү загварт байгаа бусад хэсгүүд нь гурван микро унтраалга, хоёр эхлэх товчлуур юм. Сүүлийн хоёр товчлуур нь өөрсдийгөө ярьдаг бөгөөд шар айраг онгойлгох процессыг эхлүүлэхэд ашиглагддаг бол нөгөө нь асгах механизмыг эхлүүлдэг. Цутгах системийг эхлүүлсний дараа энэ товчлуур эцэс хүртэл ашиггүй болно. Процессийн төгсгөлд товчлуурыг дахин дарах боломжтой бөгөөд ингэснээр цутгах хэсгийг анхны байдалд нь оруулах боломжтой болно. Гурван микро унтраагуур нь хоёр төрлийн шар айрагны шилийг илрүүлэхэд мэдрэгч болгон ашигладаг бөгөөд нөгөө талд нь цутгах систем эцсийн байрлалд хүрэхэд шилэн сав байдаг. Энд ашигладаг товчлуурууд нь тус бүр 1 еврогийн үнэтэй бөгөөд микро унтраалга тус бүр нь 2.95 евро байдаг.

Arduino -ийг тэжээхийн тулд гадаад хүчдэлийн хангамж шаардлагатай болно. Тиймээс хүчдэлийн зохицуулагчийг ашигладаг. Энэ нь хүчдэлийг 24 В-оос 7.5 В болгон хөрвүүлэх боломжийг олгодог LM2596 унтраалгын зохицуулагч бөгөөд энэхүү 7.5 В хүчдэлийг Arduino-ийг тэжээхэд ашиглах бөгөөд ингэснээр компьютер ашиглахгүй болно. хангагдсан эсвэл өгөх боломжтой гүйдлийн хувьд. Хамгийн их гүйдэл нь 3 А.

Электроникийн дизайн

Энэ хэсэгт электроникийн тохиргоог авч үзэх болно. Энд талхны самбар дээрх зураг төсөл, зохион байгуулалтыг харуулав. Эндээс эхлэх хамгийн сайн арга бол баруун доод буланд байгаа хүчдэлийн хангамжаас Arduino болон дэд систем рүү очих явдал юм. Зураг дээр харагдаж байгаа шиг хүчдэлийн хангамж ба талхны хавтангийн хоорондох хамгийн эхний зүйл бол гарын авлага бөгөөд үүнийг ямар ч зүйлийг унтраалгаар хурдан асаах боломжтой юм. Үүний дараа 47 микро Фарад багтаамжтай конденсаторыг байрлуулна. Энэ конденсатор нь хүчдэлийн хангамж, түүний шинж чанарыг ашигладаг тул шаардлагатай гүйдлийг шууд нийлүүлэх шаардлагатай байдаг тул бусад тэжээлийн загварт байдаггүй. Конденсаторын зүүн талд stepper моторыг хянахын тулд LM2596 гэсэн хоёр драйвер (ижил харагдац биш боловч ижил тохиргоо) байрлуулсан болно. 24 В хэлхээнд холбогдсон хамгийн сүүлийн зүйл бол хүчдэлийн зохицуулагч юм. Үүнийг хар хөх өнгийн дөрвөлжин хэлбэрээр энэ зурагт үзүүлэв. Түүний оролт нь газардуулга ба 24 В, гаралт нь 7.5 В ба 24 В оролтын газардуулгатай холбогдсон газар юм. Хүчдэл зохицуулагчийн гаралт буюу 7.5 В -ийг дараа нь Arduino консолоос Винтэй холбоно. Дараа нь Arduino нь хүчдэлтэй бөгөөд 5 В хүчдэлийг дамжуулах боломжтой болно. Энэхүү 5 В хүчдэлийг зүүн талын товчлууруудаар дүрсэлсэн 3 микро унтраалга руу илгээдэг. Эдгээр нь товчлууруудтай ижил тохиргоотой бөгөөд хоёрыг нь дунд нь байрлуулсан болно. Хэрэв 5V хүчдэл дээр товчлуур эсвэл унтраалга дарагдсан бол Arduino консол руу илгээнэ. Хэрэв мэдрэгч эсвэл товчлуурыг газарт дарахгүй бөгөөд Arduino оролт нь хоорондоо холбогдсон байвал оролтын утга бага байх болно. Сүүлийн дэд системүүд нь хоёр шатлалт драйверууд юм. Эдгээр нь 24 В -ийн өндөр хүчдэлийн хэлхээнд холбогдсон боловч Arduino -ийн 5 В -тэй холбогдох шаардлагатай. Талхны самбар дээр хөх, ногоон утсыг харж болно, цэнхэр утас нь хээрийн моторын хурдыг зохицуулж, тохируулдаг ХОУХ-ийн дохио юм. Ногоон утаснууд нь stepper моторыг эргүүлэх шаардлагатай чиглэлийг тогтоодог.

Хоёрдахь зурагт stepper драйвер, Stepper мотор драйверуудын холболтыг харуулав. Эндээс харахад M0, M1 ба M2 гэсэн гурван холболт байхгүй байна. Алхам бүрийг хэрхэн яаж хийхээ эдгээр хүмүүс шийддэг. Яг одоо тохируулж байгаа байдлаар гурвуулаа 100 килограммын дотоод эсэргүүцлээр газартай холбогдсон байна. Гурван оролтыг бага түвшинд тавих нь ХОУХ-ийн импульс бүрт бүрэн алхам хийх болно. ХОУХ-ийн импульс бүрт бүх холболтыг Өндөр болгон тохируулснаар алхам тутамд 1/32 болно. Энэ төсөлд бүрэн алхам тохиргоог сонгосон бөгөөд ирээдүйн төслүүдийн хувьд энэ нь хурдыг бууруулах тохиолдолд хэрэг болно.

Алхам 5: Системийг турших

Сүүлийн алхам бол механизмыг туршиж үзэх, тэдгээр нь үнэхээр ажиллаж байгаа эсэхийг шалгах явдал юм. Тиймээс гадны хүчдэлийн хангамжийг машины өндөр хүчдэлийн хэлхээнд холбож, суурийг нь холбосон болно. Эхний хоёр видеоноос харахад алхам алхмын мотор хоёулаа ажиллаж байгаа юм шиг харагдаж байна, гэхдээ бидний хэлхээний хаа нэгтээ бүх зүйл хоорондоо холбогдож эхэлмэгц богино холболт үүсч байх шиг байна. Онгоцны хооронд бага зайтай байх нь дизайны сонголт муутай тул дибаг хийх хэсэг нь маш хэцүү байдаг. Гурав дахь видеог үзэхэд моторын хурдтай холбоотой зарим асуудал гарч ирэв. Үүний шийдэл нь програмын хоцролтыг нэмэгдүүлэх байсан боловч саатал хэт өндөр болмогц stepper мотор чичиргээтэй болж байх шиг байна.

Алхам 6: Зөвлөмж ба заль мэх

Энэ хэсгийн хувьд бид энэхүү төслийг хийх явцад олж мэдсэн хэдэн зүйлээ дүгнэхийг хүсч байна. Энд үйлдвэрлэлээ хэрхэн эхлүүлэх, жижиг асуудлыг хэрхэн шийдвэрлэх талаархи зөвлөмж, аргуудыг тайлбарлах болно. Угсрахаас эхлээд дизайныг бүхэлд нь ПХБ дээр хийх хүртэл.

Зөвөлгөө болон заль:

Чуулган:

• 3D хэвлэхийн тулд Prusa 3D принтер дээр шууд тохируулах функцээр цорго ба хэвлэх орны хоорондох зайг тохируулж болно.
• Манай төслөөс харахад бид аль болох их модон бүтэцтэй байхыг хүссэн бөгөөд үүнийг лазер зүсэгчээр хамгийн хурдан хийдэг. Эвдэрсэн хэсэг байвал амархан сольж болно.
• 3D хэвлэлийн тусламжтайгаар шаардлагатай объектыг аль болох бага байлгахыг хичээгээрэй. Хэвлэх амжилтгүй болсон тохиолдолд дахин хэвлэхэд тийм их хугацаа шаардагдахгүй.

Электроник:

• Төслөө эхлүүлэхийн өмнө бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн бүх мэдээллийн хуудсыг хайж эхэл. Энэ нь эхэнд тодорхой хугацаа шаардагдах боловч урт хугацаанд таны цагийг үнэ цэнэтэй байлгах болно.
• ПХБ -ийг хийхдээ бүх хэлхээ бүхий ПХБ -ийн схемийг авсан эсэхээ шалгаарай. Талхны самбарын схем нь тусалж болох боловч хоёуланг нь өөрчлөх нь заримдаа арай илүү хэцүү байж магадгүй юм.
• Цахилгаан хэрэгсэлтэй ажиллах нь заримдаа амархан эхэлж, өөрийгөө маш хурдан хөгжүүлж чаддаг. Тиймээс ПХБ -ийн өнгө бүрийг тодорхой утгад нийцүүлэн ашиглахыг хичээ. Ийм байдлаар асуудал гарсан тохиолдолд үүнийг шийдвэрлэхэд хялбар болно
• Хангалттай том ПХБ дээр ажиллаарай, ингэснээр та кроссовер утаснаас урьдчилан сэргийлж, хэлхээний тоймыг хадгалах боломжтой бөгөөд ингэснээр богино залгааны магадлалыг бууруулж чадна.
• ПХБ -ийн хэлхээ, богино холболттой холбоотой зарим асуудал гарсан тохиолдолд бүх зүйлийг хамгийн энгийн хэлбэрээр задалж үзээрэй. Ийм байдлаар таны асуудал эсвэл асуудлыг шийдэх нь илүү хялбар болно.
• Бидний хамгийн сүүлчийн зөвлөгөө бол цэвэр ширээн дээр ажиллах явдал юм, манай бүлэг бүх ширээн дээр богино утастай байсан тул дээд хүчдэлийн хэлхээнд богино холболт үүсгэсэн. Эдгээр жижиг утаснуудын нэг нь шалтгаан болж, stepper жолоочийн нэгийг эвдсэн байна.

Алхам 7: Хүртээмжтэй эх сурвалж

Энэхүү төслийн бүх CAD файлууд, Arduino кодууд болон видеонуудыг дараах dropbox-линкээс олж болно:

Үүнээс гадна дараахь эх сурвалжийг шалгах нь зүйтэй юм.

- OpenSCAD: Параметрийн дамар - droftarts -ийн олон шүдний профайл - Thingiverse

- Grabcad: Энэ бол бусад хүмүүстэй хуваалцах гайхалтай хамт олон юм: GrabCAD: Дизайн нийгэмлэг, CAD номын сан, 3D хэвлэх програм хангамж

-Stepper драйвер ашиглан stepper моторыг хэрхэн удирдах вэ: