Jak zbudować ramię robota za niewielkie pieniądze

Z pewnością wielu z Was widziało w filmach science fiction, jak naukowiec lub maniak ma ramię robota, które kontroluje wszystko i może podnosić przedmioty lub wykonywać funkcje, jakby był człowiekiem. Coś, co jest coraz bardziej możliwe dzięki Hardware Libre i projekt Arduino. Ale czym jest ramię robota? Jakie funkcje posiada ten gadżet? Jak zbudowane jest ramię robota? Poniżej odpowiemy na wszystkie te pytania.

Co to jest ramię robota

Ramię robota to mechaniczne ramię z elektroniczną podstawą, która pozwala na pełne programowanie. Ponadto tego typu ramię może być pojedynczym elementem, ale może też być częścią robota lub innego systemu robotycznego. Jakość ramienia robota w porównaniu z innymi typami elementów mechanicznych jest taka ramię robota jest w pełni programowalne, podczas gdy reszta urządzenia nie. Ta funkcja pozwala nam mieć jedno ramię robota do różnych operacji i wykonywać różne i różne czynności, czynności, które można wykonać dzięki płytkom elektronicznym, takim jak tablice Arduino.

Funkcje ramienia robota

Prawdopodobnie najbardziej podstawową funkcją ramienia robota jest funkcja ramienia pomocniczego. W niektórych operacjach będziemy potrzebować trzeciego ramienia, które podpiera jakiś element, aby osoba mogła coś zbudować lub stworzyć. Do tej funkcji nie jest potrzebne żadne specjalne programowanie i wystarczy, że wyłączymy samo urządzenie.

Ramiona robotów mogą być budowane z różnych materiałów, dzięki czemu można je wykorzystywać jako substytut niebezpiecznych operacji jak manipulowanie zanieczyszczającymi pierwiastkami chemicznymi. Ramię robota może nam również pomóc w wykonywaniu ciężkich zadań lub zadań wymagających odpowiedniego nacisku, o ile jest wykonane z mocnego i odpornego materiału.

Materiały potrzebne do jego budowy

Następnie nauczymy Cię, jak zbudować ramię robota w szybki, prosty i ekonomiczny sposób dla każdego. Jednak to ramię robota nie będzie tak potężne ani użyteczne, jak ramiona, które widzimy na filmach, ale posłuży do poznania jego działania i budowy. Po to aby, materiały, których będziemy potrzebować do zbudowania tego urządzenia, to:

1. Talerz  Arduino UNO REV3 lub nowszy.
2. Dwie płytki rozwojowe.
3. Dwa serwomechanizmy równoległe
4. Dwa mikro serwa
5. Dwa analogowe elementy sterujące równolegle
6. Kable rozruchowe do płytek rozwojowych.
7. Taśma klejąca
8. Tektura lub płyta piankowa na stojak.
9. Nóż i nożyczki.
10. Dużo cierpliwości.

montaż

Montaż tego ramienia robota jest dość prosty. Najpierw musimy wyciąć pianką dwa prostokąty; każdy z tych prostokątów będzie częścią ramienia robota. Jak widać na zdjęciach, te prostokąty będą musiały mieć żądany rozmiar, chociaż jest to zalecane rozmiar jednego z nich to 16,50 x 3,80 cm. a drugi prostokąt ma następujące wymiary 11,40 x 3,80 cm.

Gdy mamy już prostokąty, na jednym końcu każdego prostokąta lub paska oklejamy każdy serwomotor taśmą. Po wykonaniu tej czynności wytniemy „U” pianki. Będzie to służyć jako część przytrzymująca lub końcowa część ramienia, którą dla człowieka byłaby ręka. Połączymy ten element z serwomotorem, który jest w najmniejszym prostokącie.

Teraz musimy wykonać dolną część lub podstawę. W tym celu przeprowadzimy tę samą procedurę: wytniemy kwadrat z pianki i umieścimy serwomotory dwuosiowe równolegle, jak na poniższym obrazku:

Teraz musimy podłączyć wszystkie silniki do płytki Arduino. Ale najpierw musimy podłączyć połączenia do płytki rozwojowej, a to do płytki Arduino. Czarny przewód podłączymy do pinu GND, czerwony przewód podłączymy do pinu 5V a żółte przewody do -11, -10, 4 i -3. Do płytki Arduino podłączymy również joysticki lub elementy sterujące ramienia robota, w tym przypadku jak na obrazku:

Po podłączeniu i złożeniu wszystkiego musimy przekazać program na płytkę Arduino, dla której będziemy musieli podłączyć płytkę Arduino do komputera lub laptopa. Po przekazaniu programu do płytki Arduino musimy się o tym upewnić podłączyć kable do płytki Arduino, chociaż zawsze możemy kontynuować z płytką rozwojową i zdemontować wszystko, to drugie, jeśli chcemy, żeby się tylko nauczyło.

Oprogramowanie wymagane do działania

Chociaż wydaje się, że zakończyliśmy budowę ramienia robota, prawda jest taka, że ​​przed nami jeszcze dużo i najważniejsze. Tworzenie lub rozwijanie programu, który ożywia nasze ramię robota, ponieważ bez niego serwomotory nie przestałyby być prostymi mechanizmami zegarowymi, które obracają się bez znaczenia.

Rozwiązuje się to podłączając płytkę Arduino do naszego komputera i otwieramy program IDE Arduinopodłączamy komputer do płytki i zapisujemy następujący kod w pustym pliku:

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

}

Zapisujemy go, a następnie wysyłamy na talerz Arduino UNO. Przed zakończeniem pracy z kodem przeprowadzimy odpowiednie testy, aby sprawdzić, czy joysticki działają i że kod nie zawiera żadnych błędów.

Mam już zamontowany, co teraz?

Z pewnością wielu z Was nie spodziewało się tego typu ramienia robota, jednak jest to idealne rozwiązanie, jeśli chodzi o podstawy tego, czym jest, jego koszt i sposób na nauczenie, jak zbudować robota. Stąd wszystko należy do naszej wyobraźni. Oznacza to, że możemy zmienić materiały, serwomotory, a nawet uzupełnić kod programowania. To też jest oczywiste możemy zmienić model płytki Arduino na mocniejszy i bardziej kompletny, który pozwala na podłączenie pilota lub pracuj ze smartfonem. Krótko mówiąc, szeroki wachlarz możliwości, jakie oferuje Hardware Libre i ramiona robotyczne.

Więcej informacji - Instructables