Cum să construiești un braț robotizat cu puțini bani

Cu siguranță mulți dintre voi ați văzut în filmele științifico-fantastice cum omul de știință sau tocilarul are un braț robotic care controlează totul și poate ridica obiecte sau îndeplini funcții ca și cum ar fi o persoană umană. Ceva care este din ce în ce mai posibil datorită Hardware Libre și proiectul Arduino. Dar ce este un braț robotic? Ce funcții are acest gadget? Cum este construit un braț robot? Mai jos vom răspunde la toate aceste întrebări.

Ce este un braț robotizat

Un braț robotizat este un braț mecanic cu o bază electronică care îi permite să fie complet programabil. În plus, acest tip de braț poate fi un singur element, dar poate face parte, de asemenea, dintr-un robot sau alt sistem robotizat. Calitatea unui braț robotizat în comparație cu alte tipuri de elemente mecanice este aceea un braț robotizat este complet programabil, în timp ce restul dispozitivului nu este. Această funcție ne permite să avem un singur braț robotizat pentru diverse operațiuni și să realizăm diverse activități diferite și diferite, activități care pot fi desfășurate datorită plăcilor electronice, cum ar fi plăcile Arduino.

Funcțiile unui braț robotizat

Posibil, cea mai de bază funcție a unui braț robot este funcția brațului auxiliar. În unele operații vom avea nevoie de un al treilea braț care să susțină un anumit element, astfel încât o persoană să poată construi sau crea ceva. Pentru această funcție nu este necesară o programare specială și va trebui doar să oprim dispozitivul în sine.

Brațele robotizate pot fi construite cu diverse materiale, ceea ce face posibilă utilizarea acestora ca înlocuitor pentru operațiuni periculoase precum manipularea elementelor chimice poluante. Un braț robotizat ne poate ajuta, de asemenea, să îndeplinim sarcini grele sau cele care necesită o presiune adecvată, atâta timp cât este construit dintr-un material puternic și rezistent.

Materiale necesare construcției sale

În continuare, vă vom învăța cum să construiți un braț robot într-un mod rapid, simplu și economic pentru toată lumea. Cu toate acestea, acest braț robot nu va fi la fel de puternic sau util ca brațele pe care le vedem în filme, ci va servi pentru a afla despre funcționarea și construcția acestuia. Astfel încât, materialele de care vom avea nevoie pentru a construi acest dispozitiv sunt:

1. O farfurie  Arduino UNO REV3 sau mai mare.
2. Două plăci de dezvoltare.
3. Servo-uri cu două axe în paralel
4. Două micro servo
5. Două comenzi analogice în paralel
6. Cabluri jumper pentru plăci de dezvoltare.
7. Banda de mascare
8. Placă de carton sau spumă pentru suport.
9. Un tăietor și foarfece.
10. Multă răbdare.

Asamblare

Asamblarea acestui braț robotizat este destul de simplă. Mai întâi trebuie să decupăm două dreptunghiuri cu spuma; fiecare dintre aceste dreptunghiuri va fi părți ale brațului robotizat. După cum puteți vedea în imagini, aceste dreptunghiuri vor trebui să aibă dimensiunea dorită, deși este recomandat ca. dimensiunea unuia dintre ele este de 16,50 x 3,80 cm. iar al doilea dreptunghi are următoarea dimensiune 11,40 x 3,80 cm.

Odată ce avem dreptunghiurile, la un capăt al fiecărui dreptunghi sau bandă vom lipi fiecare servomotor. După ce ați făcut acest lucru, vom tăia un „U” de spumă. Aceasta va servi ca o parte de susținere sau o parte de capăt a brațului, care pentru un om ar fi mâna. Vom alătura această piesă la servomotorul care se află în cel mai mic dreptunghi.

Acum trebuie să facem partea inferioară sau baza. Pentru aceasta vom efectua aceeași procedură: vom tăia un pătrat de spumă și vom așeza cele două servo-motoare în paralel ca în imaginea următoare:

Acum trebuie să conectăm toate motoarele la placa Arduino. Dar mai întâi, trebuie să conectăm conexiunile la placa de dezvoltare și aceasta la placa Arduino. Vom conecta firul negru la pinul GND, firul roșu îl vom conecta la pinul de 5V și firele galbene la -11, -10, 4 și -3. De asemenea, vom conecta joystick-urile sau comenzile brațului robot la placa Arduino, în acest caz așa cum indică imaginea:

Odată ce avem totul conectat și asamblat, trebuie să trecem programul către placa Arduino, pentru care va trebui să conectăm placa Arduino la computer sau laptop. Odată ce am trecut programul către placa Arduino, trebuie să ne asigurăm că conectați cablurile la placa Arduino, deși putem continua mereu cu placa de dezvoltare și dezasamblați totul, acesta din urmă dacă vrem doar să învețe.

Software necesar pentru funcționare

Deși se pare că am terminat de construit un braț robot, adevărul este că mai sunt multe în față și cel mai important lucru. Crearea sau dezvoltarea unui program care dă viață brațului nostru robotizat, deoarece fără acesta, servomotorii nu ar înceta să fie simple mecanisme de ceas care se rotesc fără sens.

Acest lucru se rezolvă conectând placa Arduino la computerul nostru și deschidem programul Arduino IDE, conectăm computerul la tablă și scriem următorul cod într-un fișier gol:

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

}

Îl salvăm și după aceea îl trimitem pe farfurie Arduino UNO. Înainte de a termina cu codul, vom efectua testele pertinente pentru a verifica dacă joystick-urile funcționează și că codul nu prezintă erori.

Am deja montat, acum ce?

Cu siguranță mulți dintre voi nu v-ați așteptat la acest tip de braț robotizat, totuși este ideal datorită elementelor de bază ale a ceea ce este, a costului pe care îl are și a modului de a învăța cum să construiți un robot. De aici totul aparține imaginației noastre. Adică, putem schimba materialele, servomotorele și chiar putem completa codul de programare. Este de la sine înțeles și asta Putem schimba modelul plăcii Arduino pentru unul mai puternic și mai complet, care ne permite să conectăm o telecomandă sau lucrează cu smartphone-ul. Pe scurt, o gamă largă de posibilități pe care Hardware Libre și brațe robotizate.

Mai multe informatii - Instructables