👩🏿‍💻 ⬇️ 🥊 Lengan robot meja sendiri yang terbuat dari pleksiglas pada servos do-it-yourself atau rekayasa balik uArm 🗝️ 👦🏿 👨‍❤️‍👨

Halo Giktayms!

Saya ingin berbagi dengan Anda hasil rekayasa balik uArm - manipulator desktop plexiglass sederhana pada servos.

Proyek uArm dari uFactory mengumpulkan dana dengan kickstarter lebih dari dua tahun lalu. Dari awal mereka mengatakan bahwa itu akan menjadi proyek terbuka, tetapi segera setelah akhir dari perusahaan mereka tidak terburu-buru untuk mengunggah kode sumber. Saya hanya ingin memotong Plexiglas sesuai dengan gambar mereka dan itu saja, tetapi karena tidak ada kode sumber dan tidak dapat diperkirakan dalam waktu dekat, saya mulai mengulangi desain dari foto-foto.

Sekarang tangan robo saya terlihat seperti ini:

Bekerja perlahan selama dua tahun, saya berhasil membuat empat versi dan mendapatkan banyak pengalaman. Deskripsi, riwayat proyek dan semua file proyek dapat Anda temukan di bawah potongan.

Trial and error

Mulai bekerja pada gambar, saya ingin tidak hanya mengulang uArm, tetapi untuk memperbaikinya. Tampak bagi saya bahwa dalam kondisi saya benar-benar mungkin dilakukan tanpa bantalan. Saya juga tidak menyukai kenyataan bahwa elektronik berputar dengan seluruh manipulator dan saya ingin menyederhanakan desain bagian bawah engsel. Plus, saya mulai menggambarnya sedikit kurang segera.

Dengan parameter input ini, saya membuat versi pertama. Sayangnya, saya tidak punya foto dari versi manipulator (yang dibuat berwarna kuning). Kesalahan di dalamnya hanyalah epik. Pertama, hampir mustahil untuk berkumpul. Biasanya, mekanika yang saya gambar sebelum manipulator cukup sederhana, dan saya tidak perlu memikirkan proses perakitan. Tapi tetap saja, saya mengumpulkannya dan mencoba menjalankannya, Dan tangan saya hampir tidak bergerak! Semua bagian berputar di sekitar sekrup dan, jika saya mengencangkannya sehingga ada lebih sedikit serangan balik, dia tidak bisa bergerak. Jika melemah sehingga dia bisa bergerak, serangan balik yang luar biasa muncul. Alhasil, konsep itu tidak hidup bahkan tiga hari. Dan dia mulai bekerja pada manipulator versi kedua.

Merah sudah cukup bugar untuk bekerja. Dia biasanya berkumpul dan bisa bergerak dengan pelumas. Di atasnya, saya bisa menguji perangkat lunak, tetapi masih kurangnya bantalan dan kerugian besar pada batang yang berbeda membuatnya sangat lemah.

Kemudian saya berhenti mengerjakan proyek untuk sementara waktu, tetapi segera memutuskan untuk mengingatnya. Saya memutuskan untuk menggunakan servos yang lebih kuat dan populer, menambah ukuran dan menambahkan bantalan. Selain itu, saya memutuskan bahwa saya tidak akan segera mencoba melakukan semuanya dengan sempurna. Saya membuat sketsa cetak biru tanpa menggambar pasangan yang indah dan memesan memotong dari kaca transparan. Pada manipulator yang dihasilkan, saya dapat men-debug proses perakitan, mengidentifikasi tempat-tempat yang membutuhkan penguatan tambahan, dan belajar cara menggunakan bantalan.

Setelah saya bermain cukup dengan manipulator transparan, saya duduk di gambar-gambar versi putih final. Jadi, sekarang semua mekanik sepenuhnya disadap, cocok untuk saya dan siap untuk menyatakan bahwa saya tidak ingin mengubah apa pun dalam desain ini:

Ini membuat saya tertekan karena saya tidak bisa membawa sesuatu yang secara fundamental baru ke proyek uArm. Pada saat saya mulai menggambar versi final, mereka sudah meluncurkan model 3D di GrabCad. Akibatnya, saya hanya menyederhanakan cakar sedikit, menyiapkan file dalam format yang mudah, dan menerapkan komponen yang sangat sederhana dan standar.

Fitur Manipulator

Sebelum kedatangan uArm, manipulator desktop dari kelas ini tampak agak membosankan. Mereka tidak memiliki elektronik sama sekali, atau memiliki kontrol dengan resistor, atau memiliki perangkat lunak berpemilik sendiri. Kedua, mereka biasanya tidak memiliki sistem sambungan paralel dan pegangan itu sendiri mengubah posisinya selama operasi. Jika Anda mengumpulkan semua keuntungan dari manipulator saya, Anda mendapatkan daftar yang cukup panjang:

, ,
,
. .
90
. . 3D-, , ,
Arduino-. Arduino, , . C — Atmel!

Untuk perakitan, perlu untuk memotong bagian dari tebal plexiglas 5mm:

... dan 3mm:

Saya mengambil sekitar $ 10 untuk memotong semua bagian ini.

Basis dipasang pada bantalan besar:

Itu terutama sulit untuk memikirkan basis dalam hal proses perakitan, tetapi saya memata-matai insinyur uArm. Kursi goyang duduk di pin dengan diameter 6mm. Perlu dicatat bahwa traksi siku saya ditahan pada dudukan berbentuk U, dan uPabrik pada dudukan berbentuk L. Sulit untuk menjelaskan apa perbedaannya, tetapi saya pikir saya melakukan lebih baik.

Capture dikumpulkan secara terpisah. Itu bisa berputar di sekitar sumbunya. Cakar itu sendiri duduk langsung di poros mesin:

Di akhir artikel saya akan memberikan tautan ke instruksi perakitan super detail dalam foto. Dalam beberapa jam, Anda dapat dengan percaya diri memutar semuanya, jika semua yang Anda butuhkan sudah dekat. Saya juga menyiapkan model 3D dalam program SketchUp gratis. Itu dapat diunduh, diputar dan lihat apa dan bagaimana disusun.

Elektronik

Untuk membuat tangan Anda bekerja, Anda hanya perlu menghubungkan lima servos ke Arduino dan memasok mereka dengan kekuatan dari sumber yang baik. UArm menggunakan beberapa mesin umpan balik. Saya memasang tiga mesin MG995 konvensional dan dua motor gear logam kecil untuk kontrol gripper.

Di sini kisah saya terkait erat dengan proyek-proyek sebelumnya. Untuk beberapa waktu sekarang saya mulai mengajar pemrograman Arduino dan untuk tujuan ini saya bahkan menyiapkan papan yang kompatibel dengan Arduino . Di sisi lain, suatu hari saya mendapat kesempatan untuk membuat papan murah (yang juga saya tulis) Hasilnya, semua ini berakhir dengan menggunakan papan kompatibel Arduino saya sendiri dan perisai khusus untuk mengontrol manipulator.

Perisai ini sebenarnya sangat sederhana. Ini memiliki empat resistor variabel, dua tombol, lima konektor untuk drive servo dan konektor daya. Ini sangat nyaman dalam hal debugging. Anda dapat memuat sketsa uji dan merekam semacam makro untuk mengontrol atau semacamnya. Saya juga akan memberikan tautan untuk mengunduh file papan di akhir artikel, tetapi disiapkan untuk pembuatan dengan metalisasi lubang, sehingga tidak cocok untuk produksi rumah.

Pemrograman

Yang paling menarik adalah kontrol dari manipulator dari komputer. UArm memiliki aplikasi yang mudah digunakan untuk mengendalikan manipulator dan protokol untuk bekerja dengannya. Komputer mengirim 11 byte ke port COM. Yang pertama adalah selalu 0xFF, yang kedua adalah 0xAA dan beberapa sisanya adalah sinyal untuk servos. Selanjutnya, data ini dinormalisasi dan diberikan kepada mesin untuk pengujian. Servo saya terhubung ke input / output digital 9-12, tetapi ini dapat dengan mudah diubah.

Program terminal dari uArm memungkinkan Anda untuk mengubah lima parameter saat mengendalikan mouse. Ketika mouse bergerak di permukaan, posisi manipulator di bidang XY berubah. Rotasi roda - perubahan ketinggian. LMB / RMB - memeras / melepaskan claw. RMB + roda - rotasi tangkap. Ini sebenarnya sangat nyaman. Jika diinginkan, Anda dapat menulis perangkat lunak terminal apa pun yang akan berkomunikasi dengan manipulator menggunakan protokol yang sama.

Saya tidak akan membawa sketsa di sini - Anda dapat mengunduhnya di akhir artikel.

Video kerja

Dan akhirnya, video dari manipulator itu sendiri. Ini menunjukkan kontrol mouse, resistor, dan program pra-rekam.

Referensi

File untuk memotong kaca plexiglass, model 3D, daftar untuk pembelian, gambar papan dan perangkat lunak dapat diunduh di akhir artikel utama saya .
Petunjuk perakitan terperinci dalam foto (dengan hati-hati, lalu lintas).