Comment construire un bras robotique avec peu d'argent

Beaucoup d'entre vous ont sûrement vu dans des films de science-fiction comment le scientifique ou le geek possède un bras robotique qui contrôle tout et peut ramasser des objets ou exécuter des fonctions comme s'il s'agissait d'une personne humaine. Quelque chose qui est de plus en plus possible grâce à Hardware Libre et le projet Arduino. Mais qu’est-ce qu’un bras robotique ? Quelles fonctions ce gadget a-t-il ? Comment est construit un bras robotique ? Ci-dessous, nous allons répondre à toutes ces questions.

Qu'est-ce qu'un bras robotique

Un bras robotique est un bras mécanique avec une base électronique qui lui permet d'être entièrement programmable. De plus, ce type de bras peut être un élément unique mais il peut également faire partie d'un robot ou d'un autre système robotique. La qualité d'un bras robotique par rapport à d'autres types d'éléments mécaniques est que un bras robotique est entièrement programmable alors que le reste de l'appareil ne l'est pas. Cette fonction nous permet d'avoir un seul bras robotique pour diverses opérations et d'effectuer diverses activités différentes et différentes, activités qui peuvent être réalisées grâce à des cartes électroniques telles que les cartes Arduino.

Fonctions d'un bras robotique

La fonction la plus élémentaire d'un bras robotique est peut-être la fonction du bras auxiliaire. Dans certaines opérations, nous aurons besoin d'un troisième bras qui supporte un élément afin qu'une personne puisse construire ou créer quelque chose. Pour cette fonction, aucune programmation particulière n'est nécessaire et nous aurons seulement besoin d'éteindre l'appareil lui-même.

Les bras robotiques peuvent être construits avec divers matériaux, ce qui permet de les utiliser comme substitut aux opérations dangereuses comme la manipulation d'éléments chimiques polluants. Un bras robotisé peut également nous aider à effectuer des tâches lourdes ou nécessitant une pression adéquate, à condition qu'il soit construit dans un matériau solide et résistant.

Matériaux nécessaires à sa construction

Ensuite, nous allons vous apprendre à construire un bras robotisé de manière rapide, simple et économique pour tout le monde. Cependant, ce bras robotique ne sera pas aussi puissant ou utile que les bras que nous voyons dans les films, mais servira à en apprendre davantage sur son fonctionnement et sa construction. Donc, les matériaux dont nous aurons besoin pour construire cet appareil sont:

1. Une assiette  Arduino UNO REV3 ou supérieur.
2. Deux cartes de développement.
3. Servos à deux axes en parallèle
4. Deux micro servos
5. Deux commandes analogiques en parallèle
6. Câbles avec cavalier pour cartes de développement.
7. Ruban
8. Carton ou carton mousse pour le support.
9. Un cutter et des ciseaux.
10. Beaucoup de patience.

Assemblée

L'assemblage de ce bras robotisé est assez simple. Nous devons d'abord découper deux rectangles avec la mousse; chacun de ces rectangles fera partie du bras robotique. Comme vous pouvez le voir sur les images, ces rectangles devront avoir la taille souhaitée, bien qu'il soit recommandé de la taille de l'un d'eux est de 16,50 x 3,80 cm. et le deuxième rectangle a la taille suivante 11,40 x 3,80 cm.

Une fois que nous avons les rectangles, à une extrémité de chaque rectangle ou bande, nous allons scotcher chaque servomoteur. Après avoir fait cela, nous allons couper un "U" de mousse. Cela servira de partie de maintien ou de partie terminale du bras, qui pour un humain serait la main. Nous allons joindre cette pièce au servomoteur qui se trouve dans le plus petit rectangle.

Maintenant, nous devons fabriquer la partie inférieure ou la base. Pour cela, nous allons effectuer la même procédure: nous allons découper un carré de mousse et placer les servomoteurs à deux axes en parallèle comme dans l'image suivante:

Maintenant, nous devons connecter tous les moteurs à la carte Arduino. Mais d'abord, nous devons connecter les connexions à la carte de développement et ceci à la carte Arduino. Nous connecterons le fil noir à la broche GND, le fil rouge que nous connecterons à la broche 5V et les fils jaunes à -11, -10, 4 et -3. Nous connecterons également les joysticks ou commandes du bras robotique à la carte Arduino, dans ce cas comme l'indique l'image:

Une fois que tout est connecté et assemblé, nous devons transmettre le programme à la carte Arduino, pour laquelle nous devrons connecter la carte Arduino à l'ordinateur ou à l'ordinateur portable. Une fois que nous avons transmis le programme à la carte Arduino, nous devons nous assurer que connectez les câbles à la carte Arduino bien que nous puissions toujours continuer avec la carte de développement et tout démonter, ce dernier si nous voulons seulement qu'il apprenne.

Logiciel requis pour le fonctionnement

Bien qu'il semble que nous ayons fini de construire un bras robotisé, la vérité est qu'il reste encore beaucoup à faire et le plus important. Créer ou développer un programme qui donne vie à notre bras robotique, car sans lui, les servomoteurs ne cesseraient pas d'être de simples mécanismes d'horloge qui tournent sans signification.

Ceci est résolu en connectant la carte Arduino à notre ordinateur et en ouvrant le programme IDE Arduino, nous connectons l'ordinateur à la carte et écrivons le code suivant dans un fichier vierge:

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

}

Nous le sauvegardons et ensuite nous l'envoyons dans l'assiette Arduino UNO. Avant de terminer avec le code, nous effectuerons les tests pertinents pour vérifier que les joysticks fonctionnent et que le code ne présente aucune erreur.

Je l'ai déjà monté, et maintenant?

Beaucoup d'entre vous ne s'attendaient sûrement pas à ce type de bras robotique, mais il est idéal en raison des bases de ce qu'il est, du coût qu'il a et de la manière d'apprendre à construire un robot. De là, tout appartient à notre imagination. Autrement dit, nous pouvons changer les matériaux, les servomoteurs et même compléter le code de programmation. Cela va sans dire aussi nous pouvons changer le modèle de carte Arduino pour un modèle plus puissant et complet qui nous permet de connecter une télécommande ou travaillez avec le smartphone. Bref, un large éventail de possibilités que le Hardware Libre et des bras robotiques.

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