Hallo! Heute sprechen wir über einen kleinen multifunktionalen Desktop-Robotermanipulator
DoBot Magician , der für die Ausbildung gedacht ist - Kenntnis der Robotik, der CNC und der additiven Technologien, die Grundlagen der Programmierung.
Video
Ein kurzer Videoüberblick gibt einen ersten Überblick über diesen Roboruk. Weitere Details finden Sie später im Artikel.
Eigenschaften
- Achsen: 4
- Beladung: 500g
- Manipulatorbereich: 320 mm
- Genauigkeit: 0,2 mm
- Verbindung: USB / Wi-Fi / Bluetooth
- Netzversorgung: 100-240 V, 50/60 Hz
- Netzteilausgang: 12V / 7A
- Maximaler Verbrauch, Watt: 60
- Betriebstemperaturen, ° C: -10 - +60
- Gewicht des Roboters ohne Düsen, kg: 3,4
- Gewicht eines Standardsatzes in einer Packung, kg: 7,2
- Das Gewicht des Bildungssatzes in einer Packung., Kg: 8
- Standdurchmesser: 158mm
- Materialien: Aluminiumlegierung 6061, ABS
- Formfaktor: Desktop
- 3D-Drucker: Druck max., Mm: 150 × 150 × 150; Druckmaterial: PLA; Auflösung: 0,1 mm
- Laser: Leistung: 0,5 W; Wellenlänge: 405 nm; Spannung: 12V; TTL-Trigger (mit PWM-Treiber)
- Stifthalter: Werkzeugdurchmesser: 10 mm
- Vakuumsauger: Durchmesser: 20 mm, Druck -35 kPa
- Aufnahme: pneumatisch, Öffnung bis 27,5 mm, Kraft: 8 Newton
- Preis: 106 120 Rubel
Der einzigartige Miniroboter verfügt über eine offene Hardware- und Softwareplattform - er ist mit 13 E / A-Ports ausgestattet und kann mit zwei Dutzend Programmiersprachen arbeiten.
Dank eines Satzes von Düsen kann DOBOT Magician Objekte bewegen, Lasergravur und 3D-Druck durchführen, zeichnen und zeichnen.
Auspacken
Der Roboter kommt in einer solchen Box:
In einem weiteren.
Und darin, in Versandschaum, kleinere Kisten.
Paketpaket
DoBot Magician gibt es in zwei Ausstattungsvarianten: Basic und Educational. Wir haben einen Überblick über das Lernset, das grundlegende unterscheidet sich nur durch das Fehlen von Bluetooth- und Wi-Fi-Modulen, einem Joystick, einem Laser und einer Brille für die Arbeit damit.
Das Lieferpaket des Lernroboters des Dobot Magician-Manipulators enthält: mechanischen Griff, Vakuumsauger, 3D-Drucksatz, Laser, Stifthalter. Der Hersteller erweitert ständig das Angebot an verfügbaren Düsen und Zubehör. Es ist möglich, einen Schieber, einen Miniaturförderer und ein Computer-Vision-Modul vorbestellen zu können. In naher Zukunft plant DoBot die Herstellung einer Fräsdüse.
Weitere Details:
Der Manipulator selbst, der periphere Verbindungsschlitze am zweiten Gelenk und an der Rückwand der Roboterbasis aufweist. Der Manipulator wird von drei Schrittmotoren angetrieben, die mit Rückkopplungssensoren und Getrieben ausgestattet sind.
Servomotor, der als vierte Achse des Roboters fungiert. Daran kann ein Vakuum oder ein mechanischer Griff angebracht werden.
Die Greifer werden von einer Luftpumpe angetrieben.
Als Arbeitswerkzeug können Sie einen Laserkopf installieren. Zum Schutz des Sehvermögens des Benutzers enthält das Kit eine spezielle Brille.
Es gibt einen Stifthalter zum Schreiben von Text oder Zeichnungen. Sie können einen Füllfederhalter, eine Einlage oder einen Bleistift mit einem Durchmesser von bis zu 10 mm darin installieren.
Set für 3D-Druck: Extruderblock, Ständer für Kunststoffspule, PLA-Spule, Teflonrohr, Glas und Klebeband. Mit Klebeband wird das Glas auf dem Tisch befestigt.
Sie können den Manipulator nicht nur von einem Computer aus steuern, sondern auch über den über Bluetooth verbundenen Joystick fernsteuern. Zum Laden des Akkus im Joystick wird ein USB-Kabel benötigt.
Bluetooth- und Wi-Fi-Module.
Automatisches Kalibriergerät, Ersatzschrauben und Sechsecke.
Netzteil, USB-Kabel zum Anschließen an einen PC.
Kurze Anleitung.
Software
Um den Manipulator zu steuern, müssen Sie den Treiber und das DoBot Studio-Programm installieren, die von der offiziellen
Website heruntergeladen werden können.
Magician ist mit vielen aktuellen Hardware- und Softwaretools kompatibel, die in der Robotik weit verbreitet sind. Beispielsweise wird die Unterstützung der ROS-Softwareplattform (Robot Operating System) und der Arduino-Mikrocontroller beansprucht.
Dies ist der Hauptbildschirm von Dobot Studio.
Im Hauptfenster sehen wir die Auswahl der Roboterbetriebsarten, rechts das Bedienfeld des Manipulators, etwas höher das Einstellungsmenü, die Not-Aus-Taste und die Home-Taste und in der Mitte das Werkzeugauswahlfenster.
Mit der DoBot Studio-Software können Sie mehrere Roboter gleichzeitig steuern. Tatsächlich können Sie direkt auf dem Tisch eine Nachahmung einer Montagelinie erstellen. Dies wird auch durch eine Kombination technischer Parameter erleichtert, zu denen auch eine akzeptable Wiederholbarkeit gehört.
Management
DoBot Magician ist flexibel in der Verwaltung - Sie können einen Roboter programmieren und in Echtzeit mit einem Computer, Smartphone oder Tablet verwalten. Als Kommunikationskanal werden sowohl Wi-Fi oder Bluetooth als auch eine kabelgebundene USB-Verbindung verwendet. Der Roboter kann Sprachbefehle und Gesten erkennen.
Programmiermodi
Der Hauptmodus ist Lernen und Wiederholen.
In diesem Modus können Sie Steuerprogramme erstellen, die der Roboter einmal oder zyklisch ausführen kann. Es gibt zwei Möglichkeiten, einen Roboter zu trainieren:
1 .: Am zweiten Gelenk befindet sich ein Knopf, der beim Drücken den Haltestrom von den Motoren entfernt und so den Manipulator manuell frei bewegen kann. Nach dem Bewegen des Werkzeugs und dem Loslassen der Schaltfläche werden die Koordinaten in die Tabelle geschrieben.
2 .: Sie können das Werkzeug auch über das Bedienfeld auf der rechten Seite des Bildschirms an die gewünschte Position bringen. Sie können beide linear entlang der Achsen bewegen, und jedes Gelenk ist abwechselnd. Nach dem Verschieben wird die entsprechende Koordinate durch Drücken der Taste „+ Punkt“ gespeichert.
Nachdem Sie alle Koordinaten aufgezeichnet und die Bewegungsmethoden eingestellt haben, starten Sie durch Drücken der Wiedergabetaste die Ausführung des Steuerprogramms.
Das Steuerprogramm kann in den Speicher des Manipulators geladen werden, so dass es offline arbeitet.
Zum Debuggen gibt es eine Step Run-Schaltfläche, mit der Sie das Programm Schritt für Schritt starten können, um sicherzustellen, dass die Bewegung korrekt ist.
Die folgenden zwei Modi, "Blockprogrammierung" und "Skript", wurden für ein tieferes Studium der Programmierung und Robotik erstellt. Sie können viel komplexere Verhaltensalgorithmen erstellen und Bedingungen für die Ausführung verschiedener Szenarien hinzufügen.
Für Anfänger, die noch keine Programmiersprachen kennen, ist der Block-Programmiermodus großartig. Anstatt sich komplexe syntaktische Formen und Notationen zu merken, verwenden wir hier Blöcke, die Bedingungen, Zyklen, Funktionen und mathematische Transformationen bezeichnen. Der Hauptteil des Programms wird durch Einfügen eines Blocks in einen anderen erstellt.
Für fortgeschrittene Benutzer gibt es einen "Skript" -Modus, in dem sie das volle Potenzial dieses Roboters mithilfe der Programmiersprache Python nutzen können.
Betriebsarten
Um den maximal möglichen Bewegungsbereich des Werkzeugs „live“ zu bewerten, können Sie die Steuerfunktion des Manipulators mit der „Maus“ nutzen.
Der nächste Modus ist "Zeichnen". Als Werkzeug ist ein Griff in einem speziellen federbelasteten Halter am Manipulator angebracht.
Sie können eine Inschrift erstellen, ein Bild aus der integrierten Bibliothek einfügen oder ein eigenes hinzufügen.
Konturen werden mit hoher Genauigkeit reproduziert.
Lasergravierer. Mit einem Laser können Sie Bilder brennen oder gravieren.
Über die verfügbaren Einstellungen "Graustufenbereich", die minimale und maximale Leistung, können Sie in den allgemeinen Einstellungen die Geschwindigkeit und Beschleunigung anpassen.
Viele Materialien wie Holz, Leder, Papier, Pappe, Acryl können verarbeitet werden.
3D-Druck. Um die Datei für den Druck vorzubereiten, müssen Sie eine neue Firmware herunterladen. Wenn Sie im Hauptmenü auf die Schaltfläche „3D-Druck“ klicken, werden Sie vom Programm aufgefordert, die Firmware zu ändern. Sie müssen nur warten, bis der Download und die Installation abgeschlossen sind.
Danach öffnet sich das Repitier Host-Programmfenster, das vielen 3D-Druckern vertraut ist.
Hier fahren wir in Druckereinstellungen, laden Druckprofile und Sie können mit dem Schneiden fortfahren.
Die folgenden Details wurden mit nur 4 mm / s gedruckt, sodass der Druck etwa 14 Stunden dauerte. Dies ist der Standardgeschwindigkeitswert aus dem nativen Profil. Um das Gewicht des Extruders zu verringern, ist der Kunststoffzufuhrmotor separat auf der Plattform des Spulenhalters montiert. Aus diesem Grund müssen Sie die Rückzüge in den Slicer-Einstellungen reduzieren oder vollständig entfernen.
So wird gedruckt.
Leider hat der Manipulator aufgrund der spezifischen Struktur der Vorrichtung ein erhebliches Spiel am Instrument. Dies beeinträchtigt nicht die genaue Positionierung bei niedrigen Beschleunigungswerten und bei Verwendung von Vakuum oder mechanischem Greifen. Bei Verwendung eines Lasermoduls und eines heißen Endes, die ein beträchtliches Gewicht haben, macht sich dieses Spiel bemerkbar.
Manueller Steuermodus. Indem Sie den Roboter mit dem Joystick steuern, können Sie Ihre Fähigkeiten bei der Steuerung eines solchen Geräts verbessern und einfach Spaß haben.
Wenn ein tieferes Verständnis der Funktionsprinzipien von Roboterarmen und ihrer Anwendungen erforderlich ist, können Sie mit einem zweiten DoBot,
Förderer , Infrarot- und Farbsensor eine kleine Produktionslinie zusammenstellen.
Um sie zu synchronisieren und zu starten, müssen Sie beide Roboter an einen Computer anschließen und zwei Dobot Studio-Fenster öffnen, in denen ausführbare Programme geladen werden, die von der Website des Herstellers heruntergeladen werden, für jeden einzelnen Roboter. Vor dem ersten Start muss das System kalibriert werden, dazu verfügt das Programm über spezielle Variablen, die geändert werden können.
Der rechte Manipulator legt gemäß einem bestimmten Algorithmus und mit einer bestimmten Frequenz die Würfel auf das Förderband, und der linke Manipulator registriert das Vorhandensein eines Würfels auf dem Band (unter Verwendung eines Infrarotsensors), bestimmt seine Farbe (unter Verwendung des Farbsensors) und legt den Würfel in den entsprechenden Stapel.
Termin
Anwendungsbeispiel für Volkswagen DoBot.DoBot Magician eignet sich hervorragend zur Erziehung von Kindern. Der Bildungsprozess mit seiner Teilnahme kann dank des Vorhandenseins eines Joysticks mit der einfachsten Spielform beginnen. Der nächste Schritt sind die Grundlagen der Programmierung, zuerst in einem Blockeditor und dann in Skripten.
Ein solches visuelles und interaktives Training ist viel effektiver als das Arbeiten mit trockenem Code, insbesondere zu Beginn.
Angesichts der Interessen fortgeschrittener potenzieller Benutzer haben die Entwickler die Möglichkeit bereitgestellt, eine Vielzahl von Peripheriegeräten anzuschließen, die nicht mitgeliefert werden. Dies können alle Arten von Sensoren, Servos und Schrittmotoren, LED-Geräten und vielen anderen elektronischen Geräten sein, einschließlich Mikrocomputern und Mikrocontroller-Plattformen wie Arduino. In diesem Sinne kann DoBot Magician nicht nur Schulen, sondern auch technischen Schulen und Universitäten als außergewöhnlich erfolgreiche visuelle Hilfe empfohlen werden.
Bereits heute wird dieser Miniroboter als eines der wichtigsten Mittel zur MINT-Ausbildung an führenden chinesischen Universitäten - der Tsinghua University und der Shandong Polytechnic University sowie in Australien - an der Sydney University of Technology eingesetzt.
Schlussfolgerungen
DoBot Magician berücksichtigt die Qualität der Arbeit im Vergleich zu einem herkömmlichen 3D-Drucker oder Lasergravierer nicht. Es wird niemals die Qualität des 3D-Drucks bieten, die selbst mit Budgetdruckern vergleichbar ist, aber das ist natürlich: Es ist kein Drucker oder Graveur, es ist eine völlig andere Maschine, mit anderen Aufgaben, die es perfekt ausführt.
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