Robot na výber a umiestnenie základne Arduino: 8 krokov

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

Vyrobil som super lacné (menej ako 1 000 dolárov) priemyselné robotické rameno, ktoré študentom umožňuje hackovať robotiku väčšieho rozsahu a umožniť malým miestnym výrobcom používať roboty vo svojich procesoch bez toho, aby prelomili banku. Je ľahké vybudovať a urobiť z vekovej skupiny ľudí od 15 do 50 rokov.

Krok 1: Požiadavka na súčasti

1. Arduino + štít + kolíky + káble

2. Ovládač motora: dm860A (Ebay)

3. Steppermotor: 34hs5435c-37b2 (Ebay)

4. Skrutky M8x45+60+70 a skrutky M8.

5. 12mm preglejka.

6. 5 mm nylon.

7. Slepé podložky 8mm.

8. Skrutky do dreva 4,5x40mm.

9. Počítadlo M3 potopené, 10. Napájanie 12v

11. ovládač servomotora arduino

Krok 2: Stiahnite si Gui

zapmaker.org/projects/grbl-controller-3-0/

github.com/grbl/grbl/wiki/Using-Grbl

Krok 3: Pripojenie

Pre lepšie pochopenie zapojte vodiče, ktoré sú uvedené na obrázku.

potrebujeme pripojiť ovládač motora k Arduinu a ďalším konektorom, ktoré sú požadované podľa vášho robota.

Krok 4: Nahrajte firmvér a skontrolujte výsledok kódu na paneli Arduino

Inštalácia firmvéru na Arduino - GRBL:

github.com/grbl/grbl/wiki/Compiling-Grbl

Poznámka: Pri kompilácii v Arduino môže dôjsť ku konfliktu. Odstráňte všetky ostatné knižnice z priečinka knižnice (../documents/Arduino/libraries).

Nastavenie firmvéru

Nastaviť povolenie na novší časový limit. Použite sériové pripojenie a napíšte:

$1=255

Nastaviť navádzanie:

$22=1

Nezabudnite nastaviť sériovú hodnotu na baud: 115200

Užitočné kódy G

Nastavte nulový bod pre robota:

G10 L2 Xnnn Ynnn Znnn

Použiť nulový bod:

G54

Typická inicializácia na stredového robota:

G10 L2 X1,5 Y1.2 Z1.1

G54

Rýchlo presuňte robota do polohy:

G0 Xnnn Ynnn Znnn

Príklad:

G0 X10.0 Y3.1 Z4.2 (návrat)

Presuňte robota do polohy konkrétnou rýchlosťou:

G1 Xnnn Ynnn Znnn Fnnn

G1 X11 Y3 Z4 F300 (návrat)

F by malo byť medzi 10 (slooooow) a 600 (rýchle)

Predvolené jednotky pre X, Y a Z

Pri použití predvolených nastavení kroku/jednotiek (250 krokov/jednotka) pre GRBL a

krokový pohon nastavený na 800 krokov/otáčky, nasledujúce jednotky platia pre všetky osi:

+- 32 jednotiek = +- 180 stupňov

Príklad kódu spracovania:

Tento kód môže komunikovať priamo s Arduino GRBL.

github.com/damellis/gctrl

Nezabudnite nastaviť sériovú hodnotu na baud: 115200

Vložte kód v Arduniu

import java.awt.event. KeyEvent;

import javax.swing. JOptionPane;

spracovanie importu.sériové.*;

Sériový port = null;

// vyberte a upravte príslušný riadok pre váš operačný systém

// ponechajte ako nulu, aby ste použili interaktívny port (v programe stlačte 'p')

Reťazec portname = null;

// Reťazec portname = Serial.list () [0]; // Mac OS X

// Reťazec portname = "/dev/ttyUSB0"; // Linux

// Reťazec portname = "COM6"; // Windows

boolean streaming = false;

plávajúca rýchlosť = 0,001;

Reťazec gcode;

int i = 0;

void openSerialPort ()

{

if (názov_portu == null) return;

if (port! = null) port.stop ();

port = new Serial (this, portname, 115200);

port.bufferUntil ('\ n');

}

zrušiť výber SerialPort ()

{

Výsledok reťazca = (Reťazec) JOptionPane.showInputDialog (this, "Vyberte sériový port, ktorý zodpovedá vašej doske Arduino.", "Vyberte sériový port", JOptionPane. PLAIN_MESSAGE, nulový, Serial.list (), 0);

if (result! = null) {

názov portu = výsledok;

openSerialPort ();

}

}

neplatné nastavenie ()

{

veľkosť (500, 250);

openSerialPort ();

}

neplatné žrebovanie ()

{

pozadie (0);

výplň (255);

int y = 24, dy = 12;

text („NÁVOD“, 12, y); y += dy;

text ("p: vyberte sériový port", 12, y); y += dy;

text („1: nastavte rýchlosť na 0,001 palca (1 mil) na beh“, 12, r); y += dy;

text („2: nastaviť rýchlosť na 0,010 palca (10 mil) na beh“, 12, r); y += dy;

text („3: nastavte rýchlosť na 100 otáčok za minútu“, 12, r); y += dy;

text („klávesy so šípkami: beh v rovine x-y“, 12, y); y += dy;

text ("stránka hore a dole stránka: beh v osi z" ", 12, y); y += dy;

text ("$: nastavenia grbl zobrazenia", 12, y); y+= dy;

text („h: choď domov“, 12, y); y += dy;

text („0: nulový počítač (nastaviť domov na aktuálne miesto)“, 12, y); y += dy;

text ("g: streamovanie súboru s kódom g", 12, y); y += dy;

text ("x: zastavte streamovanie kódu g (toto NIE je okamžité)", 12, y); y += dy;

y = výška - dy;

text („aktuálna rýchlosť jogu:“+ rýchlosť + „palce na krok“, 12, y); y -= dy;

text ("aktuálny sériový port:" + názov portu, 12, y); y -= dy;

}

prázdne tlačidlo Stlačené ()

{

ak (kláves == '1') rýchlosť = 0,001;

ak (kláves == '2') rýchlosť = 0,01;

ak (kláves == '3') rýchlosť = 0,1;

ak (! streamovanie) {

if (keyCode == LEFT) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X-" + rýchlosť + "Y0,000 Z0,000 / n");

if (keyCode == RIGHT) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X" + rýchlosť + "Y0,000 Z0,000 / n");

if (keyCode == UP) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0,000 Y" + rýchlosť + "Z0,000 / n");

if (keyCode == DOWN) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0,000 Y-" + rýchlosť + "Z0,000 / n");

if (keyCode == KeyEvent. VK_PAGE_UP) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z" + rýchlosť + "\ n");

if (keyCode == KeyEvent. VK_PAGE_DOWN) port.write ("G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z-" + rýchlosť + "\ n");

// if (key == 'h') port.write ("G90 / nG20 / nG00 X0,000 Y0,000 Z0,000 / n");

if (key == 'v') port.write ("$ 0 = 75 / n $ 1 = 74 / n $ 2 = 75 / n");

// if (key == 'v') port.write ("$ 0 = 100 / n $ 1 = 74 / n $ 2 = 75 / n");

if (key == 's') port.write ("$ 3 = 10 / n");

if (key == 'e') port.write ("$ 16 = 1 / n");

if (key == 'd') port.write ("$ 16 = 0 / n");

if (key == '0') openSerialPort ();

if (key == 'p') selectSerialPort ();

if (key == '$') port.write ("$$ / n");

if (key == 'h') port.write ("$ H / n");

}

if (! streaming && key == 'g') {

gcode = null; i = 0;

Súbor súboru = null;

println ("Načítava sa súbor …");

selectInput ("Vyberte súbor na spracovanie:", "fileSelected", súbor);

}

if (key == 'x') streaming = false;

}

void fileSelected (Výber súboru) {

if (selection == null) {

println ("Okno bolo zatvorené alebo užívateľ stlačil tlačidlo zrušiť.");

} else {

println ("Užívateľ vybraný" + selection.getAbsolutePath ());

gcode = loadStrings (selection.getAbsolutePath ());

if (gcode == null) return;

streamovanie = true;

Prúd();

}

}

prázdny stream ()

{

if (! streaming) return;

while (true) {

if (i == gcode.length) {

streaming = false;

návrat;

}

if (gcode .trim (). length () == 0) i ++;

inak prestávka;

}

println (gcode );

port.write (gcode + '\ n');

i ++;

}

void serialEvent (Sériové p)

{

Reťazec s = p.readStringUntil ('\ n');

println (s.trim ());

if (s.trim (). startsWith ("ok")) stream ();

if (s.trim (). startsWith ("error")) stream (); // XXX: naozaj?

}

Krok 5: Navrhnite a vytlačte všetky diely do preglejky

Stiahnite si časť a dizajn robota do AutoCADu a vytlačte ich na 12 mm preglejku a povrchovú a dizajnovú časť. Ak niekto potrebuje súbor CAD, zanechajte komentár v poli pre sekciu komentárov, ktoré pošlem priamo.

Krok 6: Zostavenie

pozbierajte všetku časť a usporiadajte v poradí uvedenom na obrázku a riaďte sa obrázkovým diagramom.

Krok 7: Nastavte nastavenia GBRL

Nastavenie, ktoré sa osvedčilo, funguje na našich robotoch.

$ 0 = 10 (krokový impulz, usec) $ 1 = 255 (oneskorenie nečinnosti kroku, ms) $ 2 = 7 (maska invertovania krokového portu: 00000111) $ 3 = 7 (maska invertovania smerového portu: 00000111) $ 4 = 0 (invertovať krok, povoliť) $ 5 = 0 (invertovanie limitných kolíkov, bool) $ 6 = 1 (invertovanie pinov sondy, bool) $ 10 = 3 (maska správy o stave: 00000011) $ 11 = 0,020 (odchýlka križovatky, mm) $ 12 = 0,002 (tolerancia oblúka, mm) $ 13 = 0 (správa palcov, bool) $ 20 = 0 (mäkké limity, bool) $ 21 = 0 (tvrdé limity, bool) $ 22 = 1 (cyklus navádzania, bool) $ 23 = 0 (maska invertovania homing dir: 00000000) 24 $ = 100 000 (navádzací posuv, mm/min) $ 25 = 500 000 (hľadanie navádzania, mm/min) 26 $ = 250 (odskok pri návrate domov, ms) 27 $ = 1 000 (vytiahnutie navádzania, mm) 100 $ = 250 000 (x, krok/mm) 101 $ = 250 000 (y, krok/mm) 102 dolárov = 250 000 (z, krok/mm) 110 dolárov = 500 000 (x maximálna rýchlosť, mm/min) 111 dolárov = 500 000 (maximálna rýchlosť y, mm/min) 112 dolárov = 500 000 (maximálna rýchlosť z, mm/min) 120 $ = 10 000 (x zrýchlenie, mm/s^2) 121 $ = 10 000 (y zrýchlenie, mm/s^2) 122 $ = 10 000 (z zrýchlenie, mm/s^2) 130 $ = 200 000 (x maximálny zdvih, mm) $ 131 = 200 000 (y maximálny zdvih, mm) 132 $ = 200 000 (z maximálny zdvih, mm)

Krok 8: Nahrajte konečný kód a skontrolujte virtuálny výsledok na softvérovom paneli Arduino Uno

// Jednotky: CM

float b_height = 0;

float a1 = 92;

float a2 = 86;

float snude_len = 20;

boolean doZ = false;

float base_angle; // = 0;

float arm1_angle; // = 0;

float arm2_angle; // = 0;

float bx = 60; // = 25;

plávať podľa = 60; // = 0;

float bz = 60; // = 25;

plavák x = 60;

float y = 60;

float z = 60;

plavák q;

plavák c;

plavák V1;

plavák V2;

plavák V3;

plavák V4;

plavák V5;

neplatné nastavenie () {

veľkosť (700, 700, P3D);

cam = nový PeasyCam (tento, 300);

cam.setMinimumDistance (50);

cam.setMaximumDistance (500);

}

void draw () {

// ligninger:

y = (myšX - šírka/2)*(- 1);

x = (myšY - výška/2)*(- 1);

bz = z;

podľa = y;

bx = x;

float y3 = sqrt (bx*bx+od*podľa);

c = sqrt (y3*y3 + bz*bz);

V1 = acos ((a2*a2+a1*a1-c*c)/(2*a2*a1));

V2 = acos ((c*c+a1*a1-a2*a2)/(2*c*a1));

V3 = acos ((y3*y3+c*c-bz*bz)/(2*y3*c));

q = V2 + V3;

arm1_angle = q;

V4 = radiány (90,0) - q;

V5 = radiány (180) - V4 - radiány (90);

arm2_angle = radiány (180,0) - (V5 + V1);

base_angle = stupne (atan2 (bx, by));

arm1_angle = stupne (arm1_angle);

arm2_angle = stupne (arm2_angle);

// println (podľa, bz);

// arm1_angle = 90;

// arm2_angle = 45;

/*

arm2_angle = 23;

arm1_angle = 23;

arm2_angle = 23;

*/

// interaktivne:

// if (doZ)

//

// {

// base_angle = base_angle+ mouseX-pmouseX;

//} inak

// {

// arm1_angle = arm1_angle+ pmouseX-mouseX;

// }

//

// arm2_angle = arm2_angle+ mouseY-pmouseY;

draw_robot (base_angle,-(arm1_angle-90), arm2_angle+90-(-(arm1_angle-90)));

// println (base_angle + "," + arm1_angle + "," + arm2_angle);

}

neplatné draw_robot (float base_angle, float arm1_angle, float arm2_angle)

{

rotateX (1,2);

rotateZ (-1,2);

pozadie (0);

svetlá();

pushMatrix ();

// ZÁKLAD

výplň (150, 150, 150);

box_corner (50, 50, b_výška, 0);

rotate (radians (base_angle), 0, 0, 1);

// ARM 1

výplň (150, 0, 150);

box_corner (10, 10, a1, arm1_angle);

// ARM 2

výplň (255, 0, 0);

box_corner (10, 10, a2, arm2_angle);

// SNUD

výplň (255, 150, 0);

box_corner (10, 10, snude_len, -arm1_angle -arm2_angle+90);

popMatrix ();

pushMatrix ();

float action_box_size = 100;

translate (0, -action_box_size/2, action_box_size/2+b_height);

pushMatrix ();

translate (x, action_box_size- y-action_box_size/2, z-action_box_size/2);

výplň (255, 255, 0);

krabica (20);

popMatrix ();

výplň (255, 255, 255, 50);

box (size_box_size, action_box_size, action_box_size);

popMatrix ();

}

neplatný box_corner (plavák w, float h, float d, float rotate)

{

rotate (radiány (rotácia), 1, 0, 0);

translate (0, 0, d/2);

box (š, v, h);

translate (0, 0, d/2);

}

prázdne tlačidlo Stlačené ()

{

if (key == 'z')

{

doZ =! doZ;

}

if (key == 'h')

{

// nastavte všetko na nulu

arm2_angle = 0;

arm1_angle = 90;

base_angle = 0;

}

if (key == 'g')

{

println (stupne (V1));

println (stupne (V5));

}

if (keyCode == UP)

{

z ++;

}

if (keyCode == DOWN)

{

z -;

}

if (key == 'o')

{

y = 50;

z = 50;

println (q);

println (c, "c");

println (V1, "V1");

println (V2);

println (V3);

println (arm1_angle);

println (V4);

println (V5);

println (arm2_angle);

}

}