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在有机玻璃伺服器或逆向工程uArm上用有机玻璃制成的自己动手的台式机器人手臂

你好，Giktayms！

我想与您分享反向工程uArm的结果-uArm是伺服器上的一个简单的有机玻璃桌面操纵器。

两年多以前，uFactory的uArm项目在kickstarter上筹集了资金。他们从一开始就说这将是一个开放项目，但是在公司结束之后，他们并不急于上传源代码。我只是想根据他们的图纸来裁剪Plexiglas，仅此而已，但是由于没有源代码，并且在可预见的将来无法预料，因此我开始从照片中重复设计。

现在，我的机器人手看起来像这样：



缓慢工作了两年，我设法制作了四个版本，并获得了很多经验。描述，项目历史记录以及您可以在剪切下找到的所有项目文件。

试错


开始在图纸上工作时，我不仅要重复uArm，还要对其进行改进。在我看来，在我的条件下完全没有轴承是可能的。我也不喜欢电子装置会随整个机械手一起旋转的事实，我想简化铰链下部的设计。另外，我马上就开始画画了。

使用这些输入参数，我绘制了第一个版本。不幸的是，我没有那个版本的操纵器的照片（黄色）。其中的错误简直是史诗般的。首先，组装几乎是不可能的。通常，我在操纵器之前绘制的机制非常简单，因此我不必考虑组装过程。但是我还是收集了它并试图运行它，而我的手几乎没有动！所有零件都围绕螺丝旋转，如果我拧紧它们以使齿隙减少，她将无法移动。如果削弱以至于她可以移动，就会出现不可思议的反弹。结果，这个概念甚至没有生效三天。然后他开始研究第二版机械手。



Red已经很适合工作。他通常会组装并且可以在润滑的情况下移动。在它上面，我能够测试该软件，但是仍然缺乏轴承，并且不同杆上的沉重损失使它非常脆弱。



然后我放弃了该项目的工作一段时间，但很快决定将其记入脑海。我决定使用功能更强大且更受欢迎的伺服器，增加尺寸并增加轴承。而且，我决定不尝试立即做完美的一切。我草拟了蓝图，但未画出漂亮的伴侣，并命令从透明的有机玻璃上切割。在最终的机械手上，我能够调试组装过程，确定需要进一步加强的位置，并学习了如何使用轴承。



在使用透明操纵器玩了足够的游戏之后，我坐下来观看了最终白色版本的图纸。因此，现在所有的机制都已完全调试，适合我，并准备声明我不想更改此设计中的任何其他内容：



令我沮丧的是，我根本无法为uArm项目带来任何新的东西。当我开始绘制最终版本时，他们已经在GrabCad上推出了3D模型。结果，我只稍微简化了爪子，以方便的格式准备了文件，并使用了非常简单和标准的组件。

机械手功能


在uArm出现之前，此类台式机械手看起来相当呆板。他们要么根本没有电子设备，要么没有电阻控制，要么拥有自己的专有软件。其次，它们通常没有平行的关节系统，并且手柄在操作过程中本身会改变其位置。如果您收集了我的机械手的所有优点，您将获得很长的清单：
  1. , ,
  2. ,
  4. . .
  5. 90
  6. . . 3D-, , ,
  7. Arduino-. Arduino, , . C — Atmel!


对于组装，有必要从5毫米厚的有机玻璃切割零件：



...和3毫米：



我花了大约10美元来切割所有这些零件。

底座安装在一个大轴承上：



在组装过程中很难考虑底座，但是我监视了uArm工程师。摇椅坐在直径为6mm的销钉上。应该注意的是，我的肘部牵引力保持在U形支架上，而uFactory保持在L形支架上。很难解释有什么区别，但是我认为我做得更好。



捕获单独收集。它可以绕其轴旋转。爪本身直接位于发动机轴上：



在文章的结尾，我将提供指向照片中超详细组装说明的链接。如果您需要的一切都在手，那么在几个小时内，您可以放心地将其扭曲。我还在免费的SketchUp程序中准备了3D模型。可以下载，扭曲并查看组装方式。





电子产品


为了使您的手工作，您只需要将五个伺服器连接到Arduino，并通过良好的电源为其供电。 UArm使用了一些反馈引擎。我安装了三个常规的MG995发动机和两个用于抓手控制的小型金属齿轮电动机。

在这里，我的故事与以前的项目紧密相关。一段时间以来，我开始教Arduino编程，并且出于这些目的，我什至准备了我的Arduino兼容板。另一方面，有一天我有机会廉价地制作木板（我也写过关于）结果，所有这些最终都使用了我自己的Arduino兼容板和专用屏蔽罩来控制操纵器。



这个盾实际上很简单。它具有四个可变电阻器，两个按钮，五个用于伺服驱动器的连接器和一个电源连接器。就调试而言，这非常方便。您可以加载测试草图并记录某种要控制的宏或类似的宏。我还将在文章结尾处提供一个下载板文件的链接，但是它是为带有孔金属化的制造而准备的，因此不适合家庭生产。



程式设计


最有趣的是从计算机控制机械手。 UArm有一个方便的应用程序来控制操纵器和使用它的协议。计算机将11个字节发送到COM端口。它们中的第一个始终为0xFF，第二个始终为0xAA，其余一些为伺服信号。此外，将这些数据标准化并提供给引擎进行测试。我的伺服器连接到数字输入/输出9-12，但是可以轻松更改。

uArm的终端程序可让您在控制鼠标时更改五个参数。当鼠标在表面上移动时，操纵器在XY平面中的位置会发生变化。车轮旋转-高度变化。LMB / RMB-挤压/解开爪子。人民币+滚轮-捕获旋转。其实很方便。如果需要，您可以编写将使用相同协议与机械手通信的任何终端软件。

我不会在这里带草图-您可以在文章末尾下载它们。

工作影片


最后是操纵器本身的视频。它显示了鼠标，电阻器和预先录制的程序的控制。



参考文献


可以在我的主要文章结尾处下载用于切割有机玻璃的文件，3D模型，购买清单，电路板图纸和软件。
照片中的详细组装说明（小心，交通）。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN387875/

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