Kuinka rakentaa robotti käsivarsi pienellä rahalla

Varmasti monet teistä ovat nähneet tieteisfiktioelokuvissa, kuinka tiedemiehellä tai nörillä on robottikäsi, joka hallitsee kaikkea ja voi poimia esineitä tai suorittaa toimintoja kuin se olisi ihminen. Jotain, mikä on yhä enemmän mahdollista kiitos Hardware Libre ja Arduino-projekti. Mutta mikä on robottikäsi? Mitä toimintoja tällä gadgetilla on? Miten robottikäsi rakennetaan? Alla aiomme vastata kaikkiin näihin kysymyksiin.

Mikä on robotti käsivarsi

Robottivarsi on mekaaninen varsi, jossa on elektroninen jalusta, jonka avulla se voidaan ohjelmoida täysin. Lisäksi tämäntyyppiset käsivarret voivat olla yksittäisiä elementtejä, mutta ne voivat myös olla osa robottia tai muuta robottijärjestelmää. Robottivarren laatu verrattuna muihin mekaanisiin elementteihin on robottivarsi on täysin ohjelmoitavissa, kun taas muu laite ei ole. Tämän toiminnon avulla meillä on yksi robottivarsi eri toimintoja varten ja erilaisia ​​toimintoja, jotka voidaan suorittaa elektronisten piirilevyjen, kuten Arduino-korttien, ansiosta.

Robottivarren toiminnot

Robottivarren mahdollisesti perustoiminto on apuvarren toiminto. Joissakin operaatioissa tarvitsemme kolmannen haaran, joka tukee jotakin elementtiä, jotta henkilö voi rakentaa tai luoda jotain. Tätä toimintoa varten ei tarvita erityistä ohjelmointia, ja meidän on vain katkaistava virta itse laitteesta.

Robotti-aseita voidaan rakentaa useista materiaaleista, mikä mahdollistaa niiden käytön vaarallisten toimintojen korvikkeena. kuten pilaavien kemiallisten alkuaineiden manipulointi. Robottivarsi voi myös auttaa meitä suorittamaan raskaita tai riittävää painetta vaativia tehtäviä, kunhan se on rakennettu vahvasta ja kestävästä materiaalista.

Sen rakentamiseen tarvittavat materiaalit

Seuraavaksi aiomme opettaa sinulle, kuinka rakentaa robotti käsivarsi nopeasti, yksinkertaisesti ja taloudellisesti kaikille. Tämä robottivarsi ei kuitenkaan ole yhtä voimakas tai hyödyllinen kuin käsivarret, joita näemme elokuvissa, mutta se auttaa oppimaan sen toiminnasta ja rakenteesta. Jotta, tämän laitteen rakentamiseen tarvittavat materiaalit ovat:

1. Lautanen  Arduino UNO REV3 tai uudempi.
2. Kaksi kehityskorttia.
3. Kaksi akselia servoja rinnakkain
4. Kaksi mikro-servoa
5. Kaksi analogista ohjausta rinnakkain
6. Hyppyjohdot kehityslevyille.
7. Peiteteippi
8. Pahvi tai vaahtolevy jalustalle.
9. Leikkuri ja sakset.
10. Paljon kärsivällisyyttä.

Kokoaminen

Tämän robottivarren kokoaminen on melko yksinkertaista. Ensin meidän on leikattava kaksi suorakulmiota vaahdolla; kukin näistä suorakulmioista on osa robottiosaa. Kuten kuvista näet, näiden suorakulmioiden on oltava haluamamme kokoisia, vaikka sitä suositellaankin yhden niistä koko on 16,50 x 3,80 cm. ja toisen suorakulmion koko on seuraava: 11,40 x 3,80 cm.

Kun meillä on suorakulmiot, teipataan jokaisen suorakulmion tai nauhan toiseen päähän jokainen servomoottori. Tämän jälkeen leikkaamme "U" vaahtoa. Tämä toimii käsivarren pito- tai pääosana, joka ihmiselle olisi käsi. Yhdistämme tämän kappaleen servomoottoriin, joka on pienimmässä suorakulmiossa.

Nyt meidän on tehtävä alaosa tai pohja. Tätä varten teemme saman menettelyn: leikkaamme neliön vaahtoa ja asetamme kaksiakseliset servomoottorit rinnakkain kuten seuraavassa kuvassa:

Nyt meidän on kytkettävä kaikki moottorit Arduino-korttiin. Mutta ensin meidän on yhdistettävä yhteydet kehityskorttiin ja tämä Arduino-korttiin. Yhdistämme mustan johdon GND-tapiin, punaisen johdon 5V-napaan ja keltaiset -11, -10, 4 ja -3. Yhdistämme myös robottivarren ohjaussauvat tai hallintalaitteet Arduino-korttiin, tässä tapauksessa kuvan osoittamalla tavalla:

Kun kaikki on liitetty ja koottu, meidän on siirrettävä ohjelma Arduino-kortille, jota varten meidän on liitettävä Arduino-kortti tietokoneeseen tai kannettavaan tietokoneeseen. Kun olemme välittäneet ohjelman Arduino-hallitukselle, meidän on varmistettava se Liitä kaapelit Arduino-korttiin, vaikka voimme aina jatkaa kehityskorttia ja purkaa kaikki, jälkimmäinen, jos haluamme vain sen oppivan.

Toiminnan edellyttämä ohjelmisto

Vaikka näyttää siltä, ​​että olemme saaneet valmiiksi robottivarren rakentamisen, totuus on, että edessä on vielä paljon ja tärkeintä. Luomalla tai kehittämällä robottivarrellemme elämää antavan ohjelman, koska ilman sitä servomoottorit eivät lakkaisi olemasta yksinkertaisia ​​kellomekanismeja, jotka pyörivät ilman merkitystä.

Tämä ratkaistaan ​​liittämällä Arduino-kortti tietokoneeseemme ja avaamme ohjelman Arduino IDE, yhdistämme tietokoneen taululle ja kirjoitamme seuraavan koodin tyhjään tiedostoon:

#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 ("----------------");

}

Tallennamme sen ja sen jälkeen lähetämme sen levylle Arduino UNO. Ennen kuin lopetamme koodin, teemme asiaankuuluvat testit varmistaaksemme, että ohjaussauvat toimivat ja että koodi ei sisällä virheitä.

Minulla on jo se asennettuna, mitä nyt?

Varmasti monet teistä eivät odottaneet tämäntyyppisiä robotti käsivarsi, mutta se on ihanteellinen, koska se on perusasiat, sen kustannukset ja tapa opettaa robotin rakentamista. Sieltä kaikki kuuluu mielikuvituksellemme. Eli voimme vaihtaa materiaalit, servomoottorit ja jopa täydentää ohjelmointikoodia. On itsestään selvää, että myös Voimme vaihtaa Arduino-korttimallin tehokkaammaksi ja täydellisemmäksi, jonka avulla voimme liittää kaukosäätimen tai työskentele älypuhelimen kanssa. Lyhyesti sanottuna, laaja valikoima mahdollisuuksia Hardware Libre ja robottikäsivarret.

Lisää tietoa - Instructables