Mkono wa Robotic uliochapishwa wa Moslty 3D ambao Udhibiti wa Puppet wa Mimics: Hatua 11 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Mimi ni mwanafunzi wa uhandisi wa ufundi kutoka India na huu ni mradi wangu wa digrii ya Undergrad.

Mradi huu umejikita katika kukuza mkono wa gharama nafuu wa roboti ambao umechapishwa zaidi 3d na ina DOFs 5 na kidole cha vidole viwili. Mkono wa roboti unadhibitiwa na kidhibiti kibaraka ambacho ni mfano wa eneo-kazi wa mkono wa roboti wenye digrii sawa za uhuru ambao viungo vyake vina sensorer. Kudhibiti kidhibiti kwa mkono husababisha mkono wa roboti kuiga harakati kwa mtindo mzuri wa watumwa.. Mfumo hutumia moduli ya WiFi ya ESP8266 kama njia ya kupitisha data. Kiolesura cha waendeshaji-watumwa hutoa njia rahisi ya kujifunza ya kudanganywa kwa mkono wa roboti. Nodemcu (Esp8266) hutumiwa kama mdhibiti mdogo.

Lengo nyuma ya mradi huu kulikuwa na utengenezaji wa roboti ya bei ya chini ambayo inaweza kutumika kwa madhumuni ya kielimu. Na bahati mbaya, upatikanaji wa teknolojia kama hiyo ya roboti ambayo inabadilisha ulimwengu wa kisasa imepunguzwa kwa taasisi fulani tu. Tunakusudia kukuza na kufanya mradi huu kuwa chanzo wazi ili watu binafsi waweze kuifanya, kuibadilisha na kuichunguza peke yao. Kuwa chanzo cha bei ya chini na wazi kabisa, hii inaweza kuhamasisha wanafunzi wenzako kujifunza na kuchunguza uwanja huu.

Wenzi wangu wa mradi:

• Shubham likhar
• Nikhil Kore
• Palash lonare

Shukrani maalum kwa:

• Akash Narkhede
• Ram bokade
• Ankit korde

kwa msaada wao katika mradi huu.

Kanusho: Sikuwahi kupanga kuandika blogi au kufundisha juu ya mradi huu kwa sababu ambayo sina data ya kutosha kuihifadhi sasa. Jaribio hili linafanywa muda mrefu baada ya kuanza kwa mradi. Bado nilijitahidi sana kuleta maelezo mengi iwezekanavyo ili iweze kueleweka zaidi. unaweza kuiona ikiwa haijakamilika wakati fulani… natumai umeelewa:) nitajumuisha video ya youtube inayoonyesha mambo yake ya kufanya kazi na mengine ya majaribio hivi karibuni

Hatua ya 1: Kwa hivyo, Inafanyaje Kazi?

Hili ndilo jambo la kufurahisha zaidi kwangu kuhusu mradi huu.

(Sidai hii kuwa njia bora au Sawa kuitumia kwa kusudi la kibiashara Yake kwa kusudi la kielimu tu)

Labda umeona Roboti za bei rahisi zilizo na motors za servo ambazo ni kwa ajili ya kupungua.

kwa hivyo, ni tofauti gani?

Ujenzi:

Badala ya kutumia nguvu ya chini na motor ya gharama kubwa ya stepper nilitumia motors za Dc lakini kama tunavyojua Dc motors hawana mfumo wa kudhibiti maoni na haiwezi kutumiwa moja kwa moja kwa udhibiti wa msimamo niliwafunika kwenye motors za servo kwa kuongeza potentiometer kama sensa ya maoni / nafasi.

Sasa kwa unyenyekevu wa kazi niliyofanya, nilishuka servos za bei rahisi za 9g nikitoa mizunguko yake na kubadilisha motor yake ya Dc na motor high torque dc na sufuria yake ndogo na kile nilichokuwa nacho kwa roboti. arduino huwezi kuamini kuwa urahisishaji wa kuweka alama nyingi!

Kwa kuendesha 12V Dc motor na 5V servo chip nilitumia moduli ya dereva wa L298N ambayo inaweza kuendesha motors 2 wakati huo huo. Moduli hiyo ina pini 4 za kuingiza IN1 hadi IN4 ambayo huamua mwelekeo wa kuzunguka kwa motor. Ambapo IN1 na IN2 inalingana na motor 1 na IN3, IN4 hadi motor 2. Vituo vya pato la Hence (2) ya servo chip (awali kwa motor ndogo ya dc) imeunganishwa na IN1 na IN2 ya pato la moduli ya L298N ambayo imeunganishwa na motor 12V Dc.

Kufanya kazi:

Kwa njia hii wakati shaft ya gari haiko kwenye nafasi ya lengo potentiometer tuma thamani ya pembe kwa chip ya servo ambayo inaamuru moduli ya L298N kuendesha Cw au CCW kwa zamu 12V Dc motor inageuka kulingana na amri iliyopokelewa kutoka kwa microcontroller.

Mpangilio unaonyeshwa kwa sura (tu kwa 1 motor)

KATIKA AMRI YETU YA KESI (VITU VYA PAMOJA VYA ANGLE) VIMETUMWA KUPITIA MDHIBITI WA PUPPET AMBAYO KWA NYAKATI 10 ZIMESHAMBULISHWA NAKALA YA ROBOTI YA KWELI NA INAWASHIRIKI WOTE WALIOUNGANISHWA KWA KILA PAMOJA. ROBOTI PAMOJA NA AMBAYE KILA MOJA PAMOJA YA PAMBANO INAJARIBU KUFANIKIWA

Katika kila kiungo potentiometer imeunganishwa kwenye shimoni la pamoja kupitia mkanda wa pully mechansim. Wakati kiungo kinazunguka potentiometer huzunguka kwa usawa na hutoa maoni juu ya msimamo wa sasa wa pembe ya pamoja (Imeonyeshwa kwenye picha hapo juu)

Hatua ya 2: Vipengele vilivyotumika:

Kama nilivyosema bado ninafanya kazi na kuiboresha siku kwa siku, vitu hivi vinaweza kutofautiana katika usasishaji wa baadaye.

lengo langu lilikuwa kuifanya iwe ya kiuchumi iwezekanavyo kwa hivyo nilitumia vifaa vya kuchagua sana. Hii ndio orodha ya vifaa vikuu vilivyotumika katika tarehe ya Arm (nitaendelea kuiboresha siku zijazo)

1. Esp8266 (2x)
2. Motors za DC (ya aina tofauti Torque na kasi, 5x)
3. Moduli ya Dereva ya L298N (2x)
4. Potentiometer (8x)
5. Kituo cha Aluminium (30x30, mita 1)
6. vifaa vya aina anuwai

Hatua ya 3: Mahesabu na Ubunifu wa Jeshi

Kwa kuunda mkono nilitumia programu ya catia v5. Kabla ya kuanza mchakato wa kubuni kitu cha kwanza ilikuwa kuhesabu urefu wa kiunga na wakati ambao kila kiungo inapaswa kudumisha.

kwanza nilianza na mawazo kadhaa ambayo ni pamoja na:

1. Malipo makubwa kwa roboti itakuwa 500 gm (1.1 lb)
2. kufikia robot itakuwa 500 mm
3. Uzito wa Roboti huzidi kilo 3.

Mahesabu ya urefu wa kiungo

kuendelea na hii nilihesabu urefu wa kiunga nikirejelea karatasi ya utafiti "Ubunifu wa Jeshi la Roboti Na I. M. H. van Haaren"

I. M. H. van Haaren alitoa mfano bora wa jinsi alivyoamua urefu wa kiunganishi kwa kutumia rejeleo ya kibaolojia ambayo urefu wa sehemu kuu za mwili huonyeshwa kama sehemu ya urefu wa jumla. Imeonyeshwa kwenye mtini.

baada ya mahesabu urefu wa kiunga ulipatikana

L1 = 274 mm

L2 = 215mm

L3 = 160mm

Urefu wa mtego = 150mm

Mahesabu ya Torque:

Wakati wa kuhesabu nilitumia dhana za kimsingi za turque na wakati uliotumika katika uhandisi.

bila kwenda kwa hesabu zenye nguvu nilipumzika kwa hesabu za tuli tu kwa sababu ya shida zingine.

kuna wachezaji 2 wakuu torque kama T = FxR yaani katika kesi yetu shehena (misa) na urefu wa kiunga. uzito wa kila sehemu bila kuipima kweli.

kwa hivyo, nilifanya mahesabu haya kwa kurudia.

1. Nilidhani kituo cha aluminium kama nyenzo sare kwa urefu wake wote na kugawanya uzani wa jumla ya kipisi cha mita 1 na urefu wa viazi nitakavyotumia.
2. Kwa viungo, nilidhani maadili kadhaa kwa kila pamoja (uzani wa motor + uzani wa sehemu iliyochapishwa ya 3D + na nyingine) kwa kuzingatia dhana ya jumla ya uzito wa roboti.
3. hatua 2 zilizopita zilinipa maadili ya pamoja ya mwingiliano wa 1. Kwa maadili haya nimegundua motors zinazofaa kwenye mtandao pamoja na vielelezo na uzani mwingine.
4. Katika upunguzaji wa 2 nilitumia uzani wa asili wa motors (ambayo nimepata katika hatua ya 3) na tena nilihesabu mianya ya tuli kwa kila kiungo.
5. Ikiwa maadili ya mwisho ya mwendo katika hatua ya 4 yangefaa motors zilizochaguliwa katika hatua ya 3 nilikamilisha hiyo motor vinginevyo kurudia hatua ya 3 & 4 mpaka maadili yaliyopangwa yatimize viambatanisho halisi vya gari.

Ubunifu wa mkono:

Hii ilikuwa kazi ya kupendeza zaidi ya mradi huu wote na karibu ilichukua mwezi kuubuni. Kwa njia ambayo nimeambatanisha picha za mtindo wa CAD. Nitaacha kiunga kupakua faili hizi za CAD mahali hapa:

Hatua ya 4: Uchapishaji wa 3D Sehemu

Sehemu zote zenye moshi ni viungo vimechapishwa 3D kwenye printa 99 $ na eneo la kuchapisha 100x100x100 mm (ndio ni kweli !!)

printa: Easy threed X1

Nimejumuisha sehemu kuu za picha kutoka kwa kipande na nitaunganisha sehemu zote za faili ya faili ya CAD pamoja na stl ili uweze kupakua na kuhariri unavyotaka.

Hatua ya 5: Mkutano wa Pamoja wa Bega (pamoja J1 & J2)

Pully ya msingi ilichapishwa kwenye printa tofauti kwani ilikuwa na kipenyo cha mm 160. Niliunda mshikamano wa bshoulder kama hiyo inaweza kuendeshwa (Mzunguko juu ya z -axis) na mkanda wa pully au utaratibu wa pinion ya gia ambayo unaweza kuona kwenye picha ikiwa ni pamoja na sehemu ya chini ni mahali ambapo fani zinafaa ambayo kisha imewekwa kwenye shimoni kuu kwenye jukwaa ambalo limetengenezwa kusonga mkono (tanki, zaidi ya hapo baadaye).

gia Kubwa zaidi (ya manjano kwenye picha) imewekwa kwenye chaneli ya aluminium na bolts za nati kupitia ambayo shimoni la chuma 8mm linafuata juu ya ni ipi inaunganisha 2. Uwiano wa gia kwenye kiungo cha 1 ni 4: 1 na ile ya 2 ya pamoja ni 3.4: 1

Hatua ya 6: Elbow na Pamoja (J3 ya pamoja)

(BAADHI YA PICHA ZA BAADA YA KUJENGA KWA KUWA SINA PICHA ZA UTAMU KAMILI)

Pamoja ya kiwiko ni yafuatayo baada ya pamoja ya bega. Ni kiungo kipande 2, kimoja kimeunganishwa kuunganisha moja na nyingine kuunganisha 2.

kipande 1 kina Dc motor na pinion ya kuendesha na kipande cha 2 kina gia kubwa iliyounganishwa nayo na jozi ya kuzaa kusaidia shimoni. Uwiano wa gia ni sawa na ile ya J2 yaani 3.4: 1 lakini motor ni 12.5 KG-CM 60 RPM.

Pamoja J3 ina kiwango cha 160 cha harakati.

Hatua ya 7: Pamoja ya Wrist (pamoja J4 & J5)

(BAADHI YA PICHA ZA BAADA YA KUJENGA KWA KUWA SINA PICHA ZA UTAMU KAMILI)

Baada ya pamoja ya Kiwiko ni pamoja ya Wrist. Hii tena ina vipande 2 vya moja kwenye kiunga kilichopita (yaani kiunga cha 2) na moja iliyo na motot ya J5 ambayo inazunguka mkusanyiko wa mkono. -SENTIMITA.

J4 hii ya pamoja ina mzunguko wa digrii 90 na J5 ina digrii 360.

Hatua ya 8: Gripper

Hii ilikuwa moja ya kazi ngumu sana kubuni. Iliundwa kwa njia ambayo inaweza kuchukua vitu vingi na vile vile inaweza kushikilia vitu vingi karibu nasi kama latches za milango, vipini, baa nk.

Kama inavyoonyeshwa kwenye picha gia ya helical iliyounganishwa na viendeshi vya gari kwa gia kwa saa au kukabiliana na saa ambayo imeunganishwa na vidole kufungua na kuzifunga.

Sehemu zote za gripper zinaonyeshwa kwenye picha iliyoambatanishwa.

Hatua ya 9: Kufanya Mdhibiti wa Puppet kwa mkono wa Robotic

Kidhibiti cha vibonzo ni mara 10 iliyopunguzwa chini ya mkono halisi wa roboti. Ina nguvu 4 za kupandikiza zilizowekwa kwenye viungo 4 ambazo ni J1, J2, J3, J4 na Pamoja J5 zitatumika na kitufe cha kushinikiza kwa mzunguko unaozunguka (Mzunguko wa mtego kwa yoyote operesheni)

potentiometers huhisi Angle ya mzunguko wa viungo na kutuma thamani hii kati ya 1-1023 kwa Nodemcu ambayo inabadilishwa kuwa 1-360 na kupelekwa kwa Nodemcu nyingine juu ya wifi.

mafunzo ya kutumia 4051 multiplexer na esp8266 -

mchoro wa kimisimu:

Nitaongeza mchoro wa skimu mara tu nikiumaliza (ikiwa kuna mtu anahitaji kuwasiliana nami haraka hadi wakati huo)

Nambari: (pia imejumuishwa hapa)

drive.google.com/open?id=1fEa7Y0ELsfJY1lHt6JnEj-qa5kQKArVa

Hatua ya 10: Elektroniki

Ninaunganisha picha za kazi ya sasa. Elektroniki Kamili na mchoro wa skimu bado haujakamilika. Nitachapisha sasisho hivi karibuni hadi wakati huo endelea kushikamana:)

(Kumbuka: Mradi huu haujakamilika bado. Nitafuatilia sasisho zozote baadaye)

Hatua ya 11: Nambari na Mpangilio katika Sehemu Moja

Nitafanya skimu kamili za roboti na nambari ya mwisho mara tu nikiimaliza!