Ako vyrobiť malého delta robota: 7 krokov

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

„Delta robot“, alias „paralelný manipulátor“, je robot, ktorý na pohyb jedného pohonu používa viac ramien. Niekto by ich mohol poznať z automatov typu pick-and-place, ako aj z 3D tlačiarní typu delta.

Výhodou delta paralelného robota je, že ťažké hnacie motory sú zvyčajne na základni, čím sa znižuje hmotnosť vecí, ktoré sa pohybujú, čo robí tento typ robotov veľmi rýchlymi. Niektorí si môžu vybrať a umiestniť 300 dielov za minútu! Vlastnosťou konkrétnej „paralelnej“verzie je, že používa paralellogramy na udržanie pohybujúcej sa platformy vždy v rovnakej orientácii.

Rozhodol som sa urobiť malého, aj drobného delta robota. Motiváciou, ktorá ma poháňa, je zábava v umení drotárstva, ukazovanie techniky a kreativity mojim deťom a nútenie mojej ženy krútiť hlavou. A to len preto, že môžem (alebo si myslím, že môžem). Pokiaľ viem, tento robot skutočne nemá žiadne využitie.

Keď hovorím „maličký“, myslím tým, že pohyblivé časti budú malé: maximálny dosah je asi 30 mm. Motory poháňajúce ramená a pohon budú relatívne veľké:-)

Príjemné čítanie a prípadne aj jeho výrobu - alebo ešte menšiu!

A ak máte dobrú predstavu o komerčnej aplikácii, porozprávajme sa o obchode;-)

Krok 1: Krok 1: Výroba zbraní

Každé rameno delta / paralelného robota sa zvyčajne skladá z jedného „horného ramena“a dvojitého „spodného ramena“. Dve časti spodnej časti ramena tvoria rovnobežník. Tri z týchto sád pripevňujú plošinu k základni. Keď motory otáčajú akýmkoľvek ramenom, rovnobežníky sa pohybujú pozdĺž, pričom sa uistite, že platforma si zachováva rovnakú orientáciu. Vyžaduje sa, aby kĺby boli „guľové kĺby“, aby sa mohli pohybovať všetkými smermi.

Vyrobme si zbrane.

Malé guľové kĺby nie je možné získať v malých veľkostiach, preto si ich vyrobme. Vytvoril som ich pomocou takzvaných „korálkových konektorov“zo šperkovnice pre svoje manželky. Použil som konektory vyrobené z cuppera, takže spájkovanie je jednoduché. Spájajte dve dohromady ako na obrázku, aby ste vytvorili jeden odkaz.

Na výrobu nadlaktí použite 2 mm kovovú tyč. Začnite kúskom asi 60 mm. Jeden koniec ohnite asi o 10 mm až 90 stupňov. Brúste koniec dlhej časti tak, aby vyzeral ako plochý skrutkovač - tento koniec smeruje do serva. Vyvŕtajte 1 mm otvor cez 10 mm koniec (orientáciu nájdete na obrázku) a pritlačte kovovú tyč ~ 10 mm x 1 mm - zafixujte lepidlom. Teraz nalepte na každý koniec 1 mm tyče perličku.

V nasledujúcom kroku môžete spojky korálkov zložiť cez korálku et voilà (ako sa hovorí v Holandsku): malý guľový kĺb!

Teraz vytvorte tri ramená, takže budete musieť ohnúť tri kovové tyče a z 12 spojovacích prvkov môžete vyrobiť 6 častí pre spodné ramená.

Krok 2: Krok 2: Vytvorte platformu

Plošina - časť, ktorá sa bude pohybovať - má tri sady guľových kĺbov.

Jeden kus najskôr ohnite v uhle 120 stupňov. Spájkujte naň druhý kus tak, aby ste získali trojcípu hviezdu.

Vyvŕtajte do neho otvory pre tenšie kovové tyče, ktoré vytvoria ostatné guľové kĺby. Uistite sa, že korálky sú v rovnakom oddelení ako korálky v predchádzajúcom kroku! Presnosť je zásadná; Nedbalosť v tejto fáze bude mať za následok, že posun bude ťažké vypočítať:-)

Na 'spodnú' stranu plošiny som namontoval skrutku M3, pomocou ktorej som neskôr vyrobil chápadlo.

Krok 3: Krok 3: Vytvorte základňu

Základom môže byť jednoduchá drevená doska - s MDF sa ľahko pracuje. Trojuholník (rohy 60 stupňov) je príjemný pre oči. Urobil som do nej trojuholníkový otvor, aby som sa mohol pozerať zhora, ale nie je to potrebné.

Vyrobte tri bloky z dreva alebo plastu asi 15x15x15 mm - výška musí byť taká, aby pri montáži na základňu vo výške stredu serva bolo miesto na vyvŕtanie otvoru - obrázok hovorí najviac.

Vyvŕtajte otvory tak, aby úhľadne zapadli do 2 mm nepohodlných horných ramien (mali by sa dať otáčať s malým trením) a prilepte bloky k základnej doske. Umiestnite bloky a ramená podľa obrázku: keď je horná časť ramena plochá, stred medzi loptičkami by mal byť v strede robota.

Skoro hotové!

Krok 4: Krok 4: Montáž ramien a plošiny

Teraz pripevnite spojky pätiek k základným pätkám a pätkám platformy. Teraz už môžete plošinou pohybovať ručne a uvidíte, ako sa otáčajú osi horných ramien. Môžete tiež otáčať nadlaktím rukou, aby ste zistili, ako plošina reaguje.

Umiestnite tri servá (použil som „mini servá“) na základňu. Stlačte „skrutkovač“na horných ramenách v otvore obchodného konca serva.

Na upevnenie serva som použil malé svorky na lepidlo s dlhými stranami nahor: ľahké premiestnenie pri nastavovaní a pri otočení robota poskytujú nohy robota tak, aby pohon smeroval nadol. Posúvajte servo, kým sa platforma nepohybuje dobre a každé servo má na plošinu rovnaký účinok.

Pozrite sa tiež na rozsah každého serva / nadlaktia: nemôžete ísť „úplne“.

Mechanická delta / paralelná časť robota je hotová!

Krok 5: Krok 5: Ovládanie

Teraz môžete na ovládanie servo používať svoj obľúbený mikroradič. Arduino, paralaxová vrtuľa, čokoľvek, čo vám najlepšie vyhovuje. Na vrtuľu som napísal demo program v Spine, a to len z toho dôvodu, že som jeden mal k dispozícii a moje arduino bolo „zaneprázdnené“:-).

Video ukazuje toto demo: niekoľko pomalých pohybov jednotlivých serv a najrýchlejší kruhový pohyb demonštrujúci potenciálnu silu tohto typu robotov (ak nájdete aplikáciu pre jedného tejto veľkosti …:-))

Priložené sú rotačné súbory obsahujúce demo.

Krok 6: Krok 6: Manipulátor

Robotické rameno, ktoré sa pohybuje iba ako manžel v blízkosti vybavovacích miestností, je zbytočné. Pripojme manipulátor: chápadlo na vyberanie predmetov. Oddelením ovládacieho serva a plošiny som vyrobil jednoduchý ľahký chápadlo.

Chápadlo je vyrobené zložením kusu tenkého plastu do tvaru U. V strede vyvŕtajte otvor, aby ste ho mohli namontovať na skrutku, ktorú sme pripevnili k platforme. Zaistite ho dvoma skrutkami.

Na použitie servo na diaľku namiesto na plošinu používam drôt v trubici ako brzdy na bicykli. Vezmite tenkú trubičku (napr. Z elektrického vedenia) a pretlačte cez ňu tvrdý drôt. V chápadle urobte dva malé otvory, prevlečte drôt a na druhej strane urobte uzol. Ak teraz potiahnete za drôt, chápadlo sa zatvorí.

Niekde na základovú dosku namontujte ďalšie servo a pripevnite trubicu v susedstve. Zabezpečte, aby servo mohlo ťahať za drôt, kým trubica zostane nehybná.

Hotový!

Krok 7: Krok 7: Úplné demo

Teraz buďte svedkami sily tohto plne vyzbrojeného a funkčného delta robota.

Svojho nového prisluhovača som poveril dôležitou misiou vyzdvihnúť maticu M2, otočiť ju a vrátiť späť na presne to isté miesto. Ako už bolo spomenuté, som otvorený obchodným ponukám.

Dúfam, že sa vám bude páčiť návod a budete sa inšpirovať na výrobu ešte menšieho delta robota.

Má niekto nápad, ako vyrobiť menšie guľové čapy? Nejaké nápady na použitie? Možno s iným pohonom? Ihla, vŕtačka, pero?