Open Source Delta Robot: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Úvod:

V tomto tutoriáli vyrobíme stroj na vyberanie a umiestňovanie, pretože toto je najbežnejšie použitie robota delta v priemysle okrem 3D tlačiarní delta. Dokončenie tohto projektu mi trvalo nejaký čas a bolo veľmi náročné. Zahŕňa:

• Mechanická konštrukcia a kontrola uskutočniteľnosti
• Prototypovanie a výroba mechanickej štruktúry
• Elektroinštalácie
• Vývoj softvéru a grafického používateľského rozhrania
• Implementácia počítačového videnia pre automatizovaného robota (v tejto časti stále potrebujete vašu pomoc

Krok 1: Mechanická konštrukcia:

Predtým, ako som začal robiť robota, som ho navrhol na fusion 360 a tu je 3D model, plány a prehľad:

fusion 3d model delta robota s týmto odkazom si budete môcť stiahnuť 3d model hole.

je lepšie získať presné rozmery z 3D modelu takto presnejšie.

Súbory PDF s plánmi sú tiež k dispozícii na stiahnutie na stránke môjho blogového projektu na adrese

Vybrať správne rozmery podľa maximálneho krútiaceho momentu krokových motorov bolo trochu náročné. Najprv som vyskúšal nema 17, čo nestačilo, takže som upgradoval nema 23 a po overení výpočtami podľa štandardného krútiaceho momentu nema 23 v technickom liste robota trochu zmenšil. Odporúčam, ak použijete inú dimenziu, najskôr ich overte.

Krok 2: Montáž:

Súbory STL pre 3D tlač sú k dispozícii na stiahnutie na stránke projektu môjho webu

Začnite 3d tlačou spojenia tyče a koncového efektora. Potom na základňu použite drevo alebo oceľ, odporúčam jeho CNC rez pre presnosť, rovnako ako pre ramená, ktoré som vyrobil z alucobondov, materiál použitý na fronty obchodov je vyrobený z gumy vloženej medzi dva tenké hliníkové plechy s hrúbkou 3 mm.

Ďalej musíme popracovať na oceli v tvare L na pripevnenie stepperov, rozrezať na 100 mm a vyvŕtať otvory na pripevnenie stepperov (tip: otvory môžete zväčšiť, aby ste mohli napnúť pás)

Potom by mali byť narezané závitové tyče Ø 6 mm, pre pripojenie predlaktia, dĺžka 400 mm, potom nite alebo za tepla lepené na guľový kĺb. Tento prípravok som použil na zaistenie toho, aby mali všetky rovnakú dĺžku, a preto je dôležité, aby bol robot rovnobežný.

Nakoniec by mali byť tyče s priemerom 12 mm skrátené na dĺžku asi 130 mm, aby sa použili ako otočný bod robota spájajúceho kladku s priemerom 50 mm.

Teraz, keď sú všetky diely pripravené, môžete začať montovať všetko, čo je priamo vpred, ako je znázornené na obrázkoch. Nezabudnite, že potrebujete nejakú podporu, ako je tá ružová, ktorú som používal na to, aby som dokázal udržať všetko, lepšie ako to, čo som urobil v video časti 2 = D.

Krok 3: Elektrická časť:

V prípade elektronických súčiastok je to skôr ako zapojenie cnc stroja, pretože robota budeme riadiť pomocou GRBL. (GRBL je otvorený zdroj, vstavaný, vysoko výkonný analyzátor g-kódu a CNC frézovací regulátor napísaný v optimalizovanom C, ktorý pobeží na rovno Arduino

Po zapojení stepperov, ovládačov a arduina, Teraz bude pomocou kolíka D13 arduina aktivovať 5V relé, ktoré umožňuje vákuum, rozhodol som sa, aby čerpadlo 12v zostalo ZAPNUTÉ a umožnilo odsávanie pomocou 2/3 pneumatického ventilu ako Jedného som mal okolo seba.

Priložil som kompletnú schému zapojenia elektroniky a nakonfiguroval som všetky svoje krokové ovládače na rozlíšenie 1,5 A a 1/16 kroku. Všetko som vložil do starého puzdra na počítač ako do skrinky

Krok 4: Softvér:

Hlavná vec, ktorú musíme urobiť, je nastaviť GRBL stiahnutím/klonovaním z jeho úložiska Github. Použil som verziu 0.9, ale môžete aktualizovať na 1.1 (Odkaz: https://github.com/grbl/grbl). Pridajte knižnicu do priečinka knižníc arduino a nahrajte ju do svojho arduina.

Teraz, keď je GRBL na našom arduino, pripojte ho, otvorte sériový monitor a zmeňte predvolené hodnoty tak, ako je to znázornené na obrázku, aby zodpovedali konfigurácii vášho robota:

Použil som kladku 50 mm a 25 mm => 50/25 = 1/2 zmenšenie a rozlíšenie 1/16 kroku, takže uhol 1 ° je 18 krokov/°

Teraz je robot pripravený prijímať príkazy gcode ako v súbore demo.txt:

M3 & M4 ==> aktivovať / deaktivovať vákuum

X10 ==> posuňte stepper X o 10 °

X10Y20Z -30,6 ==> posuňte stepper X na 10 ° a Y na 20 ° a Z na -30,6 °

G4P2 ==> Počkajte dve sekundy (oneskorenie)

V tomto mieste s akýmkoľvek odosielateľom gcode môžete zaistiť, aby opakoval vopred nakonfigurované úlohy, ako je vyberanie a umiestňovanie.

Krok 5: GUI a spracovanie obrazu:

Aby ste ma mohli v tomto sledovať, musíte si pozrieť moje video s vysvetlením GUI, ktoré prechádza časťami kódu a rozhrania:

GUI je vyrobené s bezplatnou komunitnou verziou Visual Studio 2017, pre kinetické výpočty som určil jeho polohu z https://forums.trossenrobotics.com/tutorials/introduction-129/delta-robot-kinematics-3276/. Knižnica EmguCV na spracovanie obrazu a jednoduchú matematiku na presun koncového efektora do polohy uzáverov fliaš, aby ich vybral a umiestnil, je preddefinovanou polohou.

Aplikáciu Windows si môžete stiahnuť a otestovať s robotom z môjho úložiska github alebo zo všetkých zdrojových kódov a pomôcť mi tak na ňom stavať, pretože potrebuje viac práce a ladenia. Navštívte ho a pokúste sa so mnou vyriešiť problémy alebo dajte nové nápady. Odporúčajte to ľuďom, ktorí vám môžu pomôcť. Žiadam vás, aby ste prispeli ku kódexu a podporili ma akýmkoľvek spôsobom.

Teraz vám ďakujem za kontrolu tohto úžasného projektu a sledujte ďalšie

Nasleduj ma:

Webové stránky ►