DIY робот гар 6 тэнхлэг (Stepper Motors хамт): 9 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Жил гаруйн турш судалгаа, прототип, янз бүрийн бүтэлгүйтэл хийсний дараа би stepper мотороор удирддаг 6 градусын эрх чөлөөтэй төмөр / хөнгөн цагаан робот бүтээж чадлаа.

Хамгийн хэцүү хэсэг нь зураг төсөл байсан, учир нь би 3 үндсэн зорилгод хүрэхийг хүссэн юм.

• Хэрэгжүүлэх зардал бага
• Бага оврын тоног төхөөрөмжтэй байсан ч угсрахад хялбар
• Хөдөлж байхдаа сайн нарийвчлал

Би 3D загварыг 3 шаардлагад нийцсэн сайн буулт хийх хүртэл хэд хэдэн удаа Rhino -той зохион бүтээсэн.

Би инженер биш бөгөөд энэ төслийн өмнө би робот техникийн талаар ямар ч туршлагагүй байсан тул надаас илүү туршлагатай хүн миний хийсэн зүйлд дизайны алдааг олж чаддаг байсан ч миний олж авсан эцсийн үр дүнд сэтгэл хангалуун байна гэж хэлж болно.

Хангамж

Дэлгэрэнгүй мэдээллийг миний хувийн блогоос авна уу

Алхам 1: CAD дизайн

Эцсийн загварт хүрэхээс өмнө би өөр өөр дамжуулах систем бүхий дор хаяж 8 өөр загварыг зохион бүтээсэн боловч дээр дурдсан 3 шаардлагыг хангаж чадахгүй байв.

Бүтээсэн бүх загваруудын механик шийдлүүдийг нэгтгэн (мөн зарим буулт хийхийг хүлээн зөвшөөрч) эцсийн загвар гарч ирэв. Би CAD -ийн өмнө өнгөрөөсөн цагийг тоолоогүй, гэхдээ тэд үнэхээр олон байсан гэдгийг баттай хэлье.

Загвар зохион бүтээх үе шатанд санаж байх ёстой нэг зүйл бол роботын бугуйны төгсгөлд нэг грамм нэмсэн ч гэсэн хөдөлгүүрийн эргэлтийн эсэргүүцлийн зардлаар үрждэг тул илүү их жин нэмж, хөдөлгүүр нэмэгдэх болно. хүчин чармайлтыг тэсвэрлэхийн тулд тооцоолох ёстой.

Хөдөлгүүрийг ачааллыг тэсвэрлэхэд нь туслахын тулд би 250N ба 150N хийн поршенийг ашигласан.

Би роботыг лазераар зүссэн төмрийн хавтан (C40), 2, 3, 5, 10 мм-ийн зузаантай хөнгөн цагаанаар бүтээх замаар зардлаа бууруулах талаар бодож байсан; лазер хайчлах нь 3D металл тээрэмдэхээс хамаагүй хямд юм.

Бие даасан бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг хийсний дараа би хэсгүүдийн хэлбэрийг.dxf хэлбэрээр хийж хайчлах төв рүү илгээв. Үлдсэн бүх эд ангийг токарь дээр өөрөө хийсэн.

Алхам 2: Бэлтгэл ба угсралт

Эцэст нь гараа бохирдуулах цаг боллоо (энэ бол миний хамгийн сайн хийдэг зүйл) …

Барилгын үе шат нь хэсгүүдийг бэлтгэх, нүхийг гараар бөглөх, үе, утас, зангилаа эргүүлэх ажилд олон цаг зарцуулдаг. Цөөн хэдэн ажлын багажтай ажиллах боломжтой байхын тулд бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг зохион бүтээсэн нь надад гэнэтийн зүйл, механик асуудал гарахгүй байхад хүргэсэн.

Хамгийн чухал зүйл бол аливаа зүйлийг дуусгах гэж яарах биш харин нямбай байж, төслийн бүх мөрийг дагаж мөрдөх явдал юм.

Холхивчны суудлыг ухамсарлах нь маш чухал бөгөөд учир нь үе мөч бүр дээр тулгуурладаг бөгөөд хэдхэн хувийн жижиг тоглолт ч гэсэн төслийн амжилтыг алдагдуулдаг.

Би тээглүүрийг дахин хийх шаардлагатай болсон, учир нь токарийн тусламжтайгаар би холхивчийн цооногоос 5 цент орчим жижиг хэсгийг арилгаж, бэхлэхийг оролдоход тоглоом үнэхээр тод харагдаж байв.

Миний бүх эд ангиудыг бэлтгэхэд ашигладаг хэрэгсэл бол:

• өрмийн машин
• нунтаглагч / дремель
• нунтаглах чулуу
• гарын авлагын файл
• токарь
• Англи түлхүүрүүд

Хүн бүр гэртээ токарьтай байж чаддаггүй бөгөөд энэ тохиолдолд эд ангиудыг тусгай төвд захиалах шаардлагатай болно гэдгийг би ойлгож байна.

Би хэсгүүдийг гараар төгс төгөлдөр болгохын тулд арай илүү элбэг дэлбэг холбоосоор лазераар тайрахаар зохион бүтээсэн, учир нь лазер хэдий нарийвчлалтай ч гэсэн конус хэлбэртэй зүсэлт үүсгэдэг бөгөөд үүнийг анхаарч үзэх нь чухал юм.

Хэсэг хоорондын маш нарийн холбоосыг бий болгохын тулд миний хийсэн үе бүрийг гараар файлтай ажиллах.

Би холхивчийн суудал дээрх нүхийг хүртэл жижиг болгож, дараа нь гараараа дремель хийж, маш их тэвчээр гаргасан.

Багаж ба хэсэг хоорондын хамгийн их перпендикуляр байдлыг олж авсан тул өрмийн машин дээр миний гараар хийсэн бүх утас. Хэсэг бүрийг бэлтгэсний дараа удаан хүлээсэн үнэний мөч ирэв. Хэсэг бүр зөв хүлцэлээр бие биентэйгээ яг таарч байгааг олж хараад би гайхсан.

Роботыг бүгдийг нь угсарч байна

Өөр зүйл хийхээс өмнө хөдөлгүүрийг зохих ёсоор зохион бүтээсэн эсэхийг шалгахын тулд би хөдөлгөөний туршилт хийхийг илүүд үзсэн, хэрэв хөдөлгүүрт ямар нэгэн асуудал, ялангуяа эргүүлэх момент олдвол төслийн сайн хэсгийг дахин хийх шаардлагатай болно.

Тиймээс 6 хөдөлгүүрийг суурилуулсны дараа би хүнд роботыг дээврийн лабораторид аваачиж анхны туршилтуудаа хийв.

Алхам 3: Эхний хөдөлгөөний туршилтууд

Роботын механик хэсгийг хийж дууссаны дараа би электроникийг хурдан угсарч, зөвхөн 6 моторын кабелийг холбосон бөгөөд туршилтын үр дүн маш эерэг, үе нь сайн хөдөлж, урьдчилан тогтоосон өнцгөөр би амархан шийдэгддэг хэд хэдэн асуудлыг олж мэдсэн..

Эхний асуудал нь хамтарсан дугаартай холбоотой юм. 3 нь хамгийн их сунгахад бүсийг хэт их ачаалж, заримдаа алхам алдахад хүргэдэг. Энэ асуудлын шийдэл намайг дараагийн алхам дээр харах янз бүрийн аргументуудад хүргэсэн.

Хоёрдахь асуудал бол хамтарсан дугаартай холбоотой юм. 4, туузны эргэлтийн шийдэл нь тийм ч найдвартай биш бөгөөд асуудал үүсгэсэн. Үүний зэрэгцээ роботын төмрийн хэсгүүд зэвний жижиг цэгүүдийг хийж эхэлсэн тул асуудлыг шийдэхийн тулд би үүнийг зурах боломжийг ашиглав.

Алхам 4: Будах, дахин угсрах

Би зураг зурах үе шатанд дургүй байдаг, гэхдээ энэ тохиолдолд би үүнийг хийх дургүй байдаг, учир нь би бүр бага дуртай.

Төмөр дээр би улаан флюоны будагны суурь болж өгдөг праймерыг эхний ээлжинд тавьлаа.

Алхам 5: Алдаа засах N.1

Туршилтын үр дүн гарсны дараа би роботын нарийвчлалыг сайжруулахын тулд зарим өөрчлөлт хийх шаардлагатай болсон. Эхний өөрчлөлт нь №3 -ийн үе мөчний хувьд хамгийн тааламжгүй нөхцөлд байсан бөгөөд туузыг хэт их зүтгүүлж, хөдөлгүүр нь үргэлж дор байсан. стресс Шийдэл нь эргэлтийн чиглэлд харш хүч хэрэглэх замаар туслах явдал байв.

Би бүх зүйлийг дахин хийх шаардлагагүй хамгийн сайн шийдэл гэж юу болохыг шөнөжин бодсон. Эхэндээ би том эргүүлэлтийн булаг түрхэх талаар бодож байсан боловч онлайнаар хайж үзэхэд сэтгэл ханамжтай зүйл олж чадаагүй тул хийн поршенийг сонгосон (2 -р үеийг аль хэдийн зохиосон байсан), гэхдээ би үүнийг хаана байрлуулахаа шийдэх ёстой хэвээр байсан. хангалттай зай байсангүй.

Гоо зүйн талаар жаахан бууж өгөөд поршенийг байрлуулах хамгийн тохиромжтой газар бол хажуу тал гэж би шийдсэн.

Би поршений хүчийг тооцоолохдоо шаардлагатай хүчийг тооцоолохдоо 340 мм урттай 150 Н поршенийг ebay дээр захиалж, дараа нь шинэ тулгууруудыг засахаар зохион бүтээсэн.

Алхам 6: Алдаа засах N.2

Хоёр дахь өөрчлөлт нь хамтарсан дугаартай холбоотой юм. 4 Эхэндээ би эрчилсэн бүстэй дамжуулалтыг төлөвлөж байсан боловч зай багасч, бүс нь найдаж байсан шиг ажиллахгүй байгааг ойлгосон.

Би моторыг зэрэгцээ чиглэлд хүлээн авахын тулд мөрөө зохион бүтээж, үеийг бүхэлд нь дахин хийхээр шийдсэн. Энэхүү шинэ өөрчлөлтөөр бүс нь зөв ажиллаж байгаа бөгөөд түүнийг чангалахад илүү хялбар болсон, учир нь би бүсээ амархан чангалах түлхүүр системийг зохион бүтээсэн.

Алхам 7: Электроник

Моторын удирдлагын электроник нь сонгодог 3 тэнхлэгтэй CNC-т ашиглагддагтай ижил бөгөөд өөр 3 драйвер, 3 хөдөлгүүрийг удирдах боломжтой бөгөөд бүх тэнхлэгийг удирдах логикийг програмаар тооцоолсон бөгөөд электроникийн цорын ганц ажил юм. мотор хэдэн градус эргэх ёстой тухай зааврыг хүлээн авах бөгөөд ингэснээр үе нь хүссэн байрлалд хүрэхгүй болно.

Электроникийг бүрдүүлдэг хэсгүүд нь:

• Ардуино мега
• n. 6 драйвер DM542T
• n. 4 Холбоотой
• n. 1 24V цахилгаан хангамж
• n. 2 цахилгаан ороомог хавхлага (хийн хавчаарын хувьд)

Arduino дээр би моторын хөдөлгөөнийг нэгэн зэрэг удирдах, хурдасгах, удаашруулах, хурд, алхам, дээд хязгаар гэх мэт схемийг ачаалж, цуваа (USB) -ээр гүйцэтгэх тушаалуудыг хүлээн авахаар програмчлагдсан болно.

Хэдэн мянган еврогийн үнэтэй мэргэжлийн хөдөлгөөн хянагчтай харьцуулахад Arduino өөрөө маш нарийн төвөгтэй үйлдлүүдийг хамгаалж чаддаг, жишээ нь олон урсгалтай, ялангуяа олон хөдөлгүүрийг нэгэн зэрэг удирдах шаардлагатай үед удирдах боломжгүй юм..

Алхам 8: Програм хангамжийг анхаарч үзэх

Робот бүр өөрийн гэсэн хэлбэр, хөдөлгөөний өнцөгтэй байдаг бөгөөд кинематик нь тус бүрдээ өөр өөр байдаг. Одоогийн байдлаар туршилтыг явуулахын тулд би Крис Аннин (www.anninrobotics.com) програмыг ашиглаж байгаа боловч түүний роботод зориулагдсан математик нь миний ашиглаж чадахгүй байгаа ажлын талбайн зарим хэсэгт таарахгүй байна. Учир нь булангийн тооцоо бүрэн хийгдээгүй байна.

Аннины програм хангамж одоо туршилт хийхэд тохиромжтой, гэхдээ би роботын физикт 100% нийцсэн өөрийн програмыг бичих талаар бодох хэрэгтэй болно. Би аль хэдийн Blender ашиглан зарим туршилт хийж, хөдөлгөөн зохицуулагчийн Python хэсгийг бичиж эхэлсэн бөгөөд энэ нь сайн шийдэл юм шиг санагдаж байна, гэхдээ хөгжүүлэх хэд хэдэн тал бий, гэхдээ энэ хослолыг (Blender + Ptyhon) хэрэгжүүлэхэд маш хялбар байдаг, ялангуяа энэ нь хялбар байдаг. роботыг урд чинь тавихгүйгээр хөдөлгөөнийг төлөвлөж, дуурайх.

Алхам 9: Хийн хавчаар

Робот руу объект авч явахын тулд би түүнийг хийн хавчаараар тоноглосон.

Би хувьдаа серво бүхий бахө дургүй, тамга надад тийм ч их итгэл өгдөггүй тул даралтыг тусгайлан тохируулдаг хийн хавчаар нь бүх хэрэгцээг хангаж чадна гэж бодсон.

Дөрвөлжин хөнгөн цагаан профайлын тусламжтайгаар би хавчаарыг жижиг объект болон том объектыг хоёуланг нь авахаар өөрчилсөн.

Хожим нь, цаг гарвал би төслийн талаархи бүх мэдээллийг цуглуулж, татаж авах боломжтой болно.

Энэхүү зааварчилгаа танд таалагдсан гэж найдаж байна.