रोबोट प्रमोटर - ऑस्कर। आपरेटर

आज हम ऑस्कर प्रोमो रोबोट मैनिपुलेटर के उपकरण के बारे में बात करना चाहते हैं। हालाँकि शुरू में जोड़तोड़ के लिए कोई सख्त औद्योगिक आवश्यकताएं प्रस्तुत नहीं की गई थीं, फिर भी, हमारा लक्ष्य एक व्यावहारिक और सौंदर्य समाधान बनाना था, जबकि घर पर बनाना बहुत महंगा और अपेक्षाकृत सरल नहीं था।

कंधे से उंगलियों तक हेरफेर की लंबाई 0.6 मीटर, वजन - 2.25 किलोग्राम है। निर्माण की सामग्री - पीएलए। मैनिप्युलेटर को सशर्त रूप से 3 घटकों में विभाजित किया जा सकता है:

• बायोनिक ब्रश
• कलाई (स्वतंत्रता का 2 डिग्री)
• कोहनी और कंधे के जोड़ों (स्वतंत्रता के 5 डिग्री)

यह इस तथ्य के कारण है कि प्रत्येक घटक का अपना तकनीकी समाधान है।

बायोनिक ब्रश

एक त्वरित और आसान शुरुआत के लिए, ओपन-सोर्स हैकबेरी प्रोजेक्ट को आधार के रूप में लेने का निर्णय लिया गया। ब्रश का डिज़ाइन आपकी आवश्यकताओं के अनुसार थोड़ा संशोधित किया गया था।



फिंगर कंट्रोल ड्राइव ब्रश में ही स्थित होते हैं। उनमें से तीन हैं। अंगूठे पर एक, तर्जनी पर एक और बाकी पर एक।

ऐसी चालाक पकड़ की मदद से, रोबोट कुछ स्वैच्छिक वस्तु ले सकता है, उदाहरण के लिए, खनिज पानी की एक बोतल, साथ ही साथ किसी व्यक्ति के साथ हाथ मिलाते हैं या एक छोटी / पतली वस्तु को पकड़ते हैं, इसे अंगूठे और तर्जनी के बीच पकड़ते हैं।

कलाई

कलाई में एक अंतर ड्राइव है और इसे छड़ की एक जोड़ी द्वारा नियंत्रित किया जाता है। रॉड का एक सिरा ब्रश के बेस से जुड़ा होता है, दूसरा इमो लीवर के लिए। इस प्रकार, स्वतंत्रता की 2 डिग्री प्राप्त की जाती हैं।


अधिक सौंदर्यशास्त्र के लिए, प्रकोष्ठ शरीर के लिए मास्टर मॉडल एक 3 डी प्रिंटर पर डिज़ाइन और मुद्रित किए गए थे।



और मामला वैक्यूम मोल्डिंग द्वारा बनाया गया था। परिणाम इस तरह के एक मानवजनित हाथ है।



मेरी राय में यह बहुत अच्छा लग रहा है।

कोहनी और कंधे के जोड़

यहाँ, मेरी राय में, मज़ा शुरू होता है। इन जोड़ों के स्वीकार्य व्यवहार को प्राप्त करने के लिए, कलाई ब्रश को विकसित करने के बहुत ही सहज चरण के विपरीत, हमें यांत्रिकी और नियंत्रण दोनों के साथ बहुत कुछ छेड़ना पड़ा।

प्रबंधन, सामान्य 37Dx70L डीपीटी के आधार पर सर्वो को लागू करने का निर्णय लिया गया था, जिसे हमने पिछली परियोजनाओं के लिए सही मात्रा में दिया था।



सामान्य तौर पर, हमें डीपीटी के डेटा पसंद थे, लेकिन उनके पास एक खामी है, जिसका नाम शोर स्तर है। भविष्य में हम उन्हें समान के साथ बदलने की योजना बनाते हैं, लेकिन कम शोर।



3 डी प्रिंटर पर मुद्रित बियरिंग्स और प्रोफाइल जोड़ों के असर निर्माण का आधार बनते हैं। असर में चार आधे खांचे होते हैं जो जोड़े में खींचे जाते हैं, और 4, 6 और 8 मिलीमीटर के धातु के गोले।



प्रोफाइल में इंटरकनेक्शन के लिए खांचे होते हैं, अतिरिक्त स्ट्रैरेन का भी उपयोग किया जाता है। यह सब खुशी बोल्ट द्वारा एक साथ खींची जाती है।



प्रारंभ में, कुछ डिग्री में, युग्मन के माध्यम से मोटर शाफ्ट को असर से जोड़ा गया था।



लेकिन सही गति और प्रयास के साथ ड्राइव की कमी के लिए, हमने बेल्ट ड्राइव के लिए डिज़ाइन को फिर से डिज़ाइन किया।

Serva

निम्नलिखित आवश्यकताओं को "सर्वर" के प्रबंधन पर लगाया गया था:

• आउटपुट दस्ता नियंत्रण
• गति समायोजन
• प्रयास का समायोजन (तारांकन के साथ स्थिति)

सबसे पहले, हमने इंटरनेट पर इसी तरह की परियोजनाओं की तलाश की - हम केवल "स्मार्ट" नहीं हैं। हमारे द्वारा पसंद की गई परियोजनाओं में से एक के आधार पर, हम परिणाम से बहुत नाखुश थे। ड्राइव शाफ्ट की स्थिति बहुत औसत दर्जे की थी।

नतीजतन, हम केवल अपने कस्टम समाधान के विकास से संतुष्ट थे। इस मामले में, लेख "सर्वो ड्राइव में स्थिति बनाए रखना: अधीनस्थ विनियमन बनाम कदम मोड" ने बहुत मदद की, जिसके लिए लेखक को बहुत धन्यवाद!

सामान्य प्रबंधन योजना इस प्रकार थी (योजना उपरोक्त लेख से ली गई है):



हमारे सर्किट में, as5045 चुंबकीय एनकोडर का उपयोग एक स्थिति सेंसर के रूप में किया जाता है, और वर्तमान रीडिंग को GY-712 5A सेंसर का उपयोग करके लिया जाता है।

प्रारंभ में, ड्राइव को नियंत्रित करने के लिए Arduino Mega का उपयोग किया गया था, और हालांकि परिणाम संतोषजनक था, हम अंततः अधिक विश्वसनीय और ट्यूब-आधारित STM32F4 पर स्विच कर गए।
यहाँ ड्राइव का परिणाम है:



लोड के बिना "सर्वो" के आउटपुट शाफ्ट को नियंत्रित करने में एक स्वीकार्य परिणाम प्राप्त करने के बाद, इसे मैनिपुलेटर की बांह में रखा गया था। और "अचानक" यह पता चला कि एक ड्राइव और मैनिपुलेटर को नियंत्रित करना दो अलग चीजें हैं। समस्या यह थी कि लक्ष्य बिंदुओं पर मैनिप्युलेटर "सॉसेज", एक तथाकथित "सर्ज बाउंस" था। हमने नियामकों के विभिन्न गुणांक की कोशिश की, लेकिन सब कुछ व्यर्थ था।

हमारी परेशानियों का कारण कुख्यात गुरुत्वाकर्षण था। लटकी हुई स्थिति में (जब हाथ को नीचे की ओर नीचे की ओर रखा जाता है), कंधे के जोड़ में 10 डिग्री तक नियमित करने के लिए, एक नियामक गुणांक आवश्यक होता है, और अन्य गुणांक क्षैतिज स्थिति में समान विचलन प्राप्त करने के लिए। क्योंकि प्रणाली बहुत गतिशील नहीं है, फिर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव के स्तर और उसके बाद के मुआवजे का निर्धारण करने के लिए, हमने सामान्य तीन-अक्ष त्वरक का उपयोग किया, जिसने हमारी समस्या को हल किया। यह फैसला रामबाण होने का ढोंग नहीं करता - यह सिर्फ हमारा तरीका है। शायद हमारे लेख के पाठकों के बीच अनुभवी इलेक्ट्रिक ड्राइवर हैं जो कुछ सलाह दे सकते हैं।

यहां कंधे की एक डिग्री (जैसा कि यह निकला, प्रबंधन के मामले में सबसे कठिन डिग्री) का एक वीडियो परीक्षण है।



और निश्चित रूप से, मैनिप्युलेटर का पूरा वीडियो:

अंत में

सामान्य तौर पर, हम मैनिपुलेटर के पहले संस्करण के कार्यान्वयन से संतुष्ट हैं। सभी "सर्व" की औसत त्रुटि 0.2 - 1 डिग्री की सीमा में भिन्न होती है (इस मैनिपुलेटर के साथ इस सर्जरी को न करें)। मैं वास्तव में पकड़ की तरह नहीं था - बहुत भारी (350 ग्राम)। सबसे अधिक संभावना है कि हम अपना खुद का विकास करेंगे। भविष्य में, हम सभी डिग्री की सटीकता को बढ़ाना चाहते हैं, कलाई के यांत्रिकी को फिर से करना चाहते हैं - हमारे "कस्टम" सर्वो को वहां डाल दें और एक सुरक्षा प्रणाली बनाएं।

आगे क्या है?

अब हम ऑस्कर-ए के प्रमुख पर काम खत्म कर रहे हैं, जिस पर अगले लेख में चर्चा की जाएगी।

आपका ध्यान के लिए धन्यवाद! आपका दिन शुभ हो!