Kako izraditi robotsku ruku s malo novca

Sigurno su mnogi od vas vidjeli u filmovima znanstvene fantastike kako znanstvenik ili geek ima robotsku ruku koja kontrolira sve i može podizati predmete ili obavljati funkcije kao da je ljudska osoba. Nešto što je sve više moguće zahvaljujući Hardware Libre i projekt Arduino. Ali što je robotska ruka? Koje funkcije ima ovaj gadget? Kako se gradi robotska ruka? U nastavku ćemo odgovoriti na sva ova pitanja.

Što je robotska ruka

Robotska ruka je mehanička ruka s elektroničkom bazom koja joj omogućuje potpuno programiranje. Uz to, ova vrsta ruke može biti jedan element, ali može biti i dio robota ili drugog robotskog sustava. Kvaliteta robotske ruke u usporedbi s drugim vrstama mehaničkih elemenata je takva robotska ruka je u potpunosti programabilna, dok ostatak uređaja nije. Ova funkcija omogućuje nam da imamo jednu robotsku ruku za razne operacije i da izvodimo različite i različite aktivnosti, aktivnosti koje se mogu provoditi zahvaljujući elektroničkim pločama poput Arduino ploča.

Funkcije robotske ruke

Vjerojatno najosnovnija funkcija robotske ruke je pomoćna funkcija ruke. U nekim operacijama trebat će nam treća ruka koja podržava neki element kako bi osoba mogla nešto graditi ili stvoriti. Za ovu funkciju nije potrebno posebno programiranje i trebat ćemo samo isključiti sam uređaj.

Robotske ruke mogu se graditi od različitih materijala što ih omogućuje upotrebu kao zamjenu za opasne operacije. poput manipulacije zagađujućim kemijskim elementima. Robotska ruka također nam može pomoći u obavljanju teških zadataka ili zadataka koji zahtijevaju odgovarajući pritisak, sve dok je izrađena od jakog i otpornog materijala.

Materijali potrebni za njegovu izgradnju

Dalje ćemo vas naučiti kako napraviti robotsku ruku na brz, jednostavan i ekonomičan način za sve. Međutim, ova robotska ruka neće biti toliko moćna ili korisna kao ruke koje gledamo u filmovima, već će poslužiti za učenje o njezinom radu i konstrukciji. Tako da, materijali koji će nam trebati za izradu ovog uređaja su:

1. Tanjur  Arduino UNO REV3 ili noviji.
2. Dvije razvojne ploče.
3. Paralelni dvoosni servo
4. Dva mikro servoa
5. Paralelno dvije analogne komande
6. Skakački kablovi za razvojne ploče.
7. samoljepljiva vrpca
8. Karton ili pjenasta ploča za postolje.
9. Rezač i škare.
10. Puno strpljenja.

Skupština

Montaža ove robotske ruke je prilično jednostavna. Prvo moramo izrezati dva pravokutnika s pjenom; svaki od ovih pravokutnika bit će dijelovi robotske ruke. Kao što možete vidjeti na slikama, ovi pravokutnici morat će biti veličine koju želimo, premda se to preporučuje veličina jednog od njih je 16,50 x 3,80 cm. a drugi pravokutnik ima sljedeću veličinu 11,40 x 3,80 cm.

Nakon što dobijemo pravokutnike, na jedan kraj svakog pravokutnika ili trake zalijepit ćemo svaki servomotor. Nakon što je to učinio, izrezati ćemo "U" pjene. To će služiti kao dio za držanje ili krajnji dio ruke, što bi za čovjeka bila ruka. Ovaj ćemo dio pridružiti servomotoru koji je u najmanjem pravokutniku.

Sada moramo napraviti donji dio ili bazu. Za to ćemo provesti isti postupak: izrezati ćemo kvadrat pjene i postaviti dvoosovinske servo motore paralelno kao na sljedećoj slici:

Sada sve motore moramo spojiti na ploču Arduino. Ali prvo, moramo povezati veze s razvojnom pločom, a ovu s pločom Arduino. Crnu žicu spojit ćemo na GND pin, crvenu ćemo spojiti na 5V pin, a žute žice na -11, -10, 4 i -3. Također ćemo povezati džojstike ili komande robotske ruke na Arduino ploču, u ovom slučaju kao što slika pokazuje:

Nakon što sve povežemo i sastavimo, moramo program proslijediti na ploču Arduino, za što ćemo morati spojiti ploču Arduino na računalo ili prijenosno računalo. Nakon što program prenesemo na ploču Arduino, to moramo osigurati spojite kablove na ploču Arduino iako uvijek možemo nastaviti s razvojnom pločom i sve rastaviti, ovo drugo ako želimo samo da nauči.

Softver potreban za rad

Iako se čini da smo završili s izradom robotske ruke, istina je da je još puno toga najvažnije. Stvaranje ili razvoj programa koji daje život našoj robotskoj ruci, jer bez nje servomotori ne bi prestali biti jednostavni satni mehanizmi koji se vrte bez smisla.

To se rješava spajanjem ploče Arduino na naše računalo i otvaranjem programa Arduino IDE, povežemo računalo s pločom i u praznu datoteku napišemo sljedeći kod:

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

}

Spremimo ga i nakon toga pošaljemo na tanjur Arduino UNO. Prije nego što završimo s kodom, provest ćemo odgovarajuće testove kako bismo provjerili radi li džojstik te da kod ne predstavlja nikakve pogreške.

Već sam ga montirao, što sad?

Sigurno mnogi od vas nisu očekivali ovu vrstu robotske ruke, no idealna je zbog osnova onoga što ona jest, troškova koje ima i načina podučavanja kako izraditi robota. Odavde sve pripada našoj mašti. Odnosno, možemo mijenjati materijale, servo motore, pa čak i dovršiti programski kod. Podrazumijeva se i to možemo promijeniti model ploče Arduino za snažniji i cjelovitiji koji nam omogućuje povezivanje daljinskog upravljača ili raditi s pametnim telefonom. Ukratko, širok raspon mogućnosti koje Hardware Libre i robotske ruke.

Više informacija - Instructables