3D tlačené robotické rameno: 6 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Toto je remix robotického ramena od Ryana Grossa:

Zásoby

Nasledujúce produkty sú položky použité v tomto návode. Môžete nájsť rôzne variácie, pretože ide o všetky štandardné diely a elektroniku. Upozorňujeme, že niektoré 3D tlačené diely boli prispôsobené týmto položkám, takže sa váš počet najazdených kilometrov môže líšiť. Na stránku Thingiverse som zahrnul súbory Fusion360 pre prípad, že budete musieť vykonať menšie úpravy.

• 4x Servo Horn 25T:
• 4x Servo TowerPro MG996R 10 kg:
• Zapustené skrutky 8 x 8 mm M3 - Môžete použiť kratšie skrutky, ale ja som použil skrutky s dĺžkou 8 mm a nemal som problémy s vôľou do vnútra časti predlaktia.
• 12 x 10 mm skrutky s krížovou hlavou M3. V tomto projekte je možné použiť 20, ale nie je to nevyhnutné.
• 12x Maticové matice M3 5,5x1,8mm: https://www.amazon.co.uk/gp/product/B075YSD5TN/ V tomto projekte je možné použiť 20, ale nie je to nevyhnutné.
• 3mm elastický nylon/šokový kábel (5m)
• Micro servo MG90S so servo rohmi
• Arduino alebo podobný mikrokontrolér
• Doska radiča PWM/servo
• Batérie/zdroj energie ~ 5-6V

Krok 1: Príprava servo kladiek

Pripravte si nasledujúce:

• 4x servo kladky (3D tlač)
• 4x Servo rohy
• 8x zápustné skrutky M3

1. Servo klaksón umiestnite cez otvor v servo kladke tak, aby ozubená drážka mierne vyčnievala dnom kladky.
2. Zaskrutkujte dve skrutky so zapustenou hlavou cez otvory kladky a rohu.
3. Opakujte pre všetky 4 kladky.

Krok 2: Zabezpečenie serva

Pripravte si nasledujúce:

• Servo držiak (3D tlačený)
• 4x serva TowerPro MG996R 10 kg
• 8 x (minimálne) 10 mm skrutky M3
• 8x (minimum) štvorcových matíc M3

1. Vložte štvorhranné matice do pascí. Možno budete musieť ich opatrne umiestniť tak, aby boli v súlade s otvormi pre servo.
2. Upevnite servo na držiak pomocou skrutiek. Dávajte pozor, aby ste ich nepretiahli, len musíte držať motory na mieste. Môžete sa rozhodnúť použiť všetky otvory v držiaku, ale nie je to potrebné. Na obrázkoch som použil iba dva na servo.
3. Opakujte pre všetky 4 servá. Orientácia je dôležitá: Uistite sa, že hriadeľ s prevodovkou 25T je bližšie k stredovým stĺpikom držiakov.
4. Správa káblov je dôležitá! Prevlečte káble otvorom medzi stredovými stĺpikmi. Budú vedené skrz predlaktie.

Krok 3: Pridanie remeníc k servu

Pripravte si nasledujúce:

• Hotový držiak serva
• 4x hotové servo kladky
• 4x 4 mm skrutky M3 (tieto sú obvykle dodávané so servom)

1. Zatlačte každú kladku na každý hriadeľ motora. Na presnej orientácii teraz nezáleží - neskôr to zmeníte.
2. Zaistite kladku skrutkou. Moje bolo dodané so servami, ale skontrolujte obsah tých, ktoré si objednáte, v prípade, že ich budete musieť kúpiť samostatne.

Zostava serva kompletná

Krok 4: Zostavenie ruky

Pripravte si nasledujúce:

• Dlaň (3D tlač)
• Prsty (3D tlačené
• Elastická nylonová šnúra
• Micro Servo MG90S

1. Jeden koniec nylonovej šnúry prevlečte jedným z otvorov v zadnej časti dlane a otvormi v zodpovedajúcom prste. Ak je pre vás ťažké pretrhnúť šnúru kvôli rozstrapkaným koncom, skúste ju omotať nejakou páskou, aby koniec išiel plynulejšie.
2. Nylon navlečte naspäť do seba a druhou sadou otvorov v prste a nakoniec druhým otvorom v dlani.
3. Utiahnite nylon a oba konce šnúry zviažte k sebe pomocou dvojitého uzla. Skúste pokrčiť prst a uistite sa, že zapadne späť hore. Ak nie, budete musieť konce pevnejšie zviazať.
4. Odrežte konce šnúry blízko uzla. Možno je dobré opáliť konce nylonu spájkovačkou, aby sa zastavili ich třepenie, ale nie je to vždy potrebné.
5. Kroky 1-4 zopakujte pre zvyšné 3 prsty. Aj keď som to demonštroval všetkými rôznymi potlačenými prstami, môžete radšej kombinovať rôzne dĺžky/šírky podľa toho, čo najlepšie vyhovuje vašim potrebám.
6. Spojte palec rovnakou metódou, ako je uvedené vyššie.
7. Nasaďte mikro servo (s priloženým servo klaksónom) na palec. Malo by byť pritlačené (snažte sa nerozbiť motor), ale miesto na mieste môže pomôcť miesto lepidla. Nebojte sa, motor môžete odstrániť odskrutkovaním z klaksónu pomocou otvoru v palcovom kĺbe.
8. Vložte kábel cez otvor v dlani a zatlačte motor do zásuvky. (Dizajn, ktorý si stiahnete, sa môže mierne líšiť od zobrazeného, pretože tento pri vkladaní motora trochu zovrie kábel.)

Ruka je kompletná

Krok 5: Pripojenie prstov k servám

Pripravte si nasledujúce:

• Servo v držiaku
• Konštruovaná dlaň
• Predlaktie (3D tlač)
• Zápästie (3D tlač)
• Plastové lepidlo
• Arduino (alebo podobný mikrokontrolér) - Použil som Arduino Uno.
• Servo radič-Použil som 16-kanálový 12-bitový PWM/servo štít Adafruit
• Rybársky vlasec
• 4 x skrutky M3x10 mm
• 4 x štvorhranné matice M3

1. Pripojte serva k doske ovládača serva. Vyberte si objednávku, ktorá vám dáva zmysel. Predné servá som pripojil k portom 0 a 2 a zadné serva k 4 a 6.
2. Stiahnite si súbor projektu kalibrácie servo z GitHub. Hodnoty budete pravdepodobne musieť upraviť podľa toho, ako ste pripojili servá, alebo ak majú mierne odlišný rozsah snímača. Za túto fázu ste zodpovední vy, preto dávajte pozor, aby ste ich nevyhnali za bezpečný bod otáčania.
3. Spustite program tak, aby boli všetky serva v najprednejšej polohe.
4. Vyberte servo rohy a otočte ich podľa fotografií. Vďaka tomu sa dostanú do najlepšej polohy na odtiahnutie prstov po spojení cez rybársku šnúru. Vyskúšajte to otočením serva dozadu, mali by skončiť tak, ako je to znázornené na ďalšej fotografii.
5. Všimnite si, ako ste pripojili káble serva. Teraz ich odpojte, aby ste mohli káble zasunúť do vedenia v predlaktí a v spodnej časti ich pripojiť späť. Ak je to možné, prevlečte kábel servo palca aj cez vedenie (z hornej časti predlaktia).
6. Prilepte zápästie k ruke. Existuje iba jedna orientácia, ktorá umožní ich vzájomné prepojenie. Zaistite, aby bol kábel od palcového motora prevlečený cez dlhší otvor v zápästí.
7. Prevlečte rybársku šnúru cez prsty, dlaň, vodítko zápästia a potom vedenie serva. Potom prevlečte každý riadok jedným zo servo rohov. Štvrtý a malý prst by mali byť na rovnakom rohu. Dbajte na to, aby ste šnúru navliekli tak, aby sa neotierala o inú šnúru.
8. Na každý z rohov uviažte uzol, pričom vlasec na konci prsta nechajte voľný. Nechajte dostatok voľnosti, aby ste neskôr mohli viazať uzly.
9. Upevnite držiak serva k predlaktiu pomocou skrutiek a matíc v držiakoch matíc.
10. Prilepte zápästie k hornej časti predlaktia.
11. Zaviažte uzly na koncoch každého prsta. V rybárskom vlasci môžete nájsť mierny útlm, čo je normálne. Aby ste lanko opäť dotiahli, vyberte servo rohy a otáčajte ich smerom od ruky, kým sa vlasec nenaučí. Potom znovu zaistite rohy na servách.
12. Otestujte ruku spustením programu, ktorý zatne päsť.

Ak všetko funguje, ste pripravení ísť! Dobre

Krok 6: Dokončenie

Hlavná konštrukcia je hotová a môžete sa hrať s novým robotom!

Nájdite si čas na pochopenie svojich motorov, mikrokontroléra a ich obmedzení. Skúste vytvoriť aplikáciu, ktorá ju ovláda, prípadne knižnicu vo vami zvolenom jazyku. Hacknite diely (všetky súbory s návrhmi sú zahrnuté na stránke Thingiverse) a vylepšite ich - ak tak urobíte, napíšte mi správu a možno sa dostane k ďalšej revízii!

Hlavne - zabav sa a uč sa ďalej:)