Kako narediti brezžično robotsko roko z uporabo Arduina

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





To vezje robotske roke, ki se lahko izvede tudi kot robotski žerjav, deluje s 6 servo motorji in ga je mogoče upravljati s pomočjo daljinski upravljalnik mikrokrmilnika , z uporabo 2,4 GHz komunikacijske povezave, ki temelji na Arduinu.

Glavne značilnosti

Ko izdelujete nekaj tako dovršenega, kot je robotska roka, mora biti videti moderno in mora vsebovati številne napredne funkcije, ne pa le funkcije, podobne igrači.



Predlagano popolno zasnovo je razmeroma enostavno zgraditi, vendar ji pripisujejo nekatere napredne manevrske funkcije, ki jih je mogoče natančno nadzorovati z brezžičnimi ali daljinsko vodenimi ukazi. Zasnova je celo primerna za industrijsko uporabo, če so motorji primerno nadgrajeni.

Glavne značilnosti tega mehanskega žerjava, kot je robotska roka, so:



  • Neprekinjeno nastavljiva 'roka' nad 180 stopinj navpične osi.
  • Neprekinjeno nastavljiv 'komolec' preko 180 stopinjske navpične osi.
  • Neprekinjeno nastavljiv 'stiskanje prsta' ali oprijem nad 90-stopinjsko navpično osjo.
  • Neprekinjeno nastavljiva „roka“ v vodoravni ravnini 180 stopinj.
  • Celoten robotski sistem ali roka žerjava je premičen in vodljiv kot a daljinsko voden avto .

Simulacija grobega dela

Nekaj ​​zgoraj pojasnjenih funkcij si je mogoče ogledati in razumeti s pomočjo naslednje simulacije GIF:

simulacija dela robotske roke

Položaji motornega mehanizma

Naslednja slika nam daje jasno sliko glede različnih položajev motorja in z njimi povezanih zobniških mehanizmov, ki jih je treba namestiti za izvedbo projekta:

Pri tej zasnovi poskrbimo, da bodo stvari čim bolj enostavne, da bo tudi laik razumel vpletene motorne / zobniške mehanizme. in nič ne ostane skrito za zapletenimi mehanizmi.

Delovanje ali delovanje vsakega motorja je mogoče razumeti s pomočjo naslednjih točk:

  1. Motor # 1 nadzoruje 'stiskanje prsta' ali sistem za prijemanje robota. Premični element je neposredno pritrjen z gredjo motorja za premike.
  2. Motor # 2 nadzoruje komolčni mehanizem sistema. Konfiguriran je s preprostim sistemom zobnikov za izvajanje dvižnega gibanja.
  3. Motor # 3 je odgovoren za dvig celotnega robotskega sistema roke navpično, zato mora biti ta motor močnejši od zgornjih dveh. Ta motor je integriran tudi z uporabo mehanizma zobnikov za izvajanje potrebnih ukrepov.
  4. Motor # 4 nadzoruje celoten mehanizem žerjava v celotni 360-stopinjski vodoravni ravnini, tako da lahko roka dvigne ali dvigne kateri koli predmet znotraj celotne v smeri urnega kazalca ali v nasprotni smeri urnega kazalca radialno območje.
  5. Motor št. 5 in 6 delujeta kot kolesa za platformo, ki nosi celoten sistem. Te motorje je mogoče krmiliti s premikanjem sistema z enega kraja na drugega brez napora, prav tako pa olajša gibanje sistema vzhod / zahod, sever / jug s preprosto nastavitvijo hitrosti levega / desnega motorja. To preprosto storite tako, da zmanjšate ali ustavite enega od obeh motorjev, na primer za sprožitev desnega bočnega zavoja se desni motor lahko ustavi ali ustavi, dokler se zavoj ne izvede v celoti ali do želenega kota. Podobno tudi pri zavoju v levo storite enako z levim motorjem.

Zadnje kolo nima nobenega motorja, ki je povezano s tečaji, da se lahko prosto premika po svoji osrednji osi in sledi manevrom sprednjega kolesa.

Vezje brezžičnega sprejemnika

Ker je celoten sistem zasnovan za delo z daljinskim upravljalnikom, je treba brezžični sprejemnik konfigurirati z zgoraj razloženimi motorji. In to lahko storite z uporabo naslednjega vezja, ki temelji na Arduinu.

Kot lahko vidite, je na izhode Arduino pritrjenih 6 servo motorjev, ki jih nadzirajo daljinsko vodeni signali, zajeti s pritrjenim senzorjem NRF24L01.

Ta senzor obdela signale in jih pošlje v Arduino, ki dostavi obdelavo na ustrezen motor za predvidene operacije nadzora hitrosti.

Signali se pošiljajo iz vezja oddajnika s potenciometri. Nastavitve na teh potenciometrih nadzorujejo stopnje hitrosti na ustreznih motorjih, pritrjenih z zgoraj razloženim vezjem sprejemnika.

Zdaj pa poglejmo, kako izgleda vezje oddajnika:

Modul oddajnika

Zasnovo oddajnika je mogoče videti s 6 potenciometri, pritrjenimi na njegovo ploščo Arduino in tudi z drugo 2,4 GHz komunikacijsko povezavno napravo.

Vsak lonec je programiran za krmiljenje ustreznega motorja povezan s sprejemnim vezjem. Ko uporabnik zavrti gred izbranega potenciometra oddajnika, se začne ustrezni motor robotske roke premikati in izvajati ukrepe, odvisno od njegovega specifičnega položaja v sistemu.

Nadzor nad preobremenitvijo motorja

Morda se sprašujete, kako motorji omejujejo svoje gibanje po svojih premičnih območjih, saj sistem nima nobenega omejevalnega mehanizma, ki bi preprečil preobremenitev motorja, ko posamezni premiki mehanizma dosežejo ciljne točke?

Pomeni, na primer, kaj se zgodi, če motor ni zaustavljen niti po tem, ko je 'oprijem' dobro držal predmet?

Najlažja rešitev za to je dodati posameznika trenutni krmilni moduli z vsakim od motorjev, tako da v takih situacijah motor ostane vklopljen in zaklenjen brez gorenja ali preobremenitve.

Zaradi aktivnega krmiljenja toka motorji ne prenašajo preobremenitve ali prekomernih tokov in delujejo v določenem varnem območju.

Poiščite celotno programsko kodo v tem članku




Prejšnji: USB 5V avdio ojačevalnik za zvočnike v računalniku Naprej: raziskanih 7 spremenjenih sinusno-valovnih pretvorniških vezij - 100W do 3kVA