Endüstriyel robot manipülatör: Her şeyi yapabilirim ve her şeyi yapabilirim. Robot manipülatörü mekanik kol Manipülatörün mekanik olarak doldurulması

belediye devlet tarafından finanse edilen kuruluş

ek eğitim"İstasyon genç teknisyenler»

Kamensk Shakhtinsky şehri

Bölgesel ralli yarışmasının belediye aşaması

"Don'un genç tasarımcıları - üçüncü binyıla kadar"

"Robotik" bölümü

« Arduino'da kol manipülatörü»

ek eğitim öğretmeni

MBU "SUT"

Giriş 3

Araştırma ve Analiz 4

Üretim birimlerinin aşamaları ve manipülatörün montajı 6

1. Malzemeler ve araçlar 6

   Manipülatörün mekanik olarak doldurulması 7

   Manipülatörün elektronik doldurulması 9

Sonuç 11

Bilgi kaynakları 12

Ek 13

Tanıtım

Robot - manipülatör, bir canlının alanına karşılık gelen üç boyutu olan üç boyutlu bir makinedir. Geniş anlamda, bir manipülatör şu şekilde tanımlanabilir: teknik sistem bir kişinin yerini alabilecek veya yerine getirilmesinde ona yardımcı olabilecek çeşitli görevler.

Şu anda, robotiğin gelişimi devam etmiyor, vaktinden önce çalışıyor. Sadece 21. yüzyılın ilk 10 yılında 1 milyondan fazla robot icat edildi ve uygulandı. Ancak en ilginç şey, bu alandaki gelişmelerin yalnızca büyük şirketlerden oluşan ekipler, bilim adamları ve profesyonel mühendis grupları tarafından değil, aynı zamanda dünyadaki sıradan okul çocukları tarafından da gerçekleştirilebilmesidir.

Okulda robotik çalışmaları için çeşitli kompleksler geliştirilmiştir. Bunların en ünlüsü:

Robotis Bioloid;

LEGO Akıl Fırtınaları;

• Arduino.

Arduino tasarımcıları, robot üreticilerinin büyük ilgisini çekiyor. Arduino panoları, çok basit, ancak Wiring dilinde (aslında C ++) çok hızlı programlama ve teknik fikirlerin uygulanması için yeterince işlevsel bir radyo yapıcıdır.

Ancak uygulamanın gösterdiği gibi, giderek daha pratik hale gelen yeni neslin genç profesyonellerinin işidir.

Çocuklara programlamayı öğretmek her zaman alakalı olacaktır, çünkü robotiğin hızlı gelişimi öncelikle gelişim ile ilişkilidir. Bilişim Teknolojileri ve iletişim araçları.

Projenin amacı, çocuklara Arduino ortamında programlamayı öğretmek için bir manipülatör ele dayalı eğitici bir radyo-yapıcısı oluşturmaktır. oyun formu. Mümkün olduğu kadar çok çocuğun robotikteki tasarım etkinlikleriyle tanışmasına fırsat vermek.

Proje hedefleri:

bir öğretim eli tasarlayın ve oluşturun - bir manipülatör minimum maliyet yabancı analoglardan daha düşük olmayan fonlar;

manipülatör mekanizmaları olarak servo sürücüleri kullanın;

manipülatörün mekanizmalarını bir radyo kurucu yardımıyla kontrol etmek Arduino UNO'su R3;

Arduino programlama ortamında servoların oransal kontrolü için bir program geliştirin.

Projemizin amaç ve hedeflerine ulaşmak için mevcut manipülatör türlerini, bu konudaki teknik literatürü ve Arduino donanım ve hesaplama platformunu incelemek gerekir.

Araştırma ve Analiz

Ders çalışma.

Endüstriyel manipülatör - üretim sürecinde motor ve kontrol fonksiyonlarını gerçekleştirmek için tasarlanmıştır, yani. otomatik cihaz bir manipülatör ve gerekli hareketleri belirleyen kontrol eylemleri üreten yeniden programlanabilir bir kontrol cihazından oluşan yürütme organları manipülatör. Üretim nesnelerini taşımak ve çeşitli teknolojik işlemleri gerçekleştirmek için kullanılır.

HAKKINDA
kükreyen yapıcı - manipülatör, sıkıştıran ve açan robotik bir kolla donatılmıştır. Bununla beraber, uzaktan kumanda ile satranç oynayabilirsiniz. Ayrıca bir robot el yardımıyla kartvizit dağıtabilirsiniz. Hareketler şunları içerir: bilek 120°, dirsek 300°, temel dönüş 270°, temel hareketler 180°. Oyuncak çok iyi ve kullanışlı, ancak maliyeti yaklaşık 17.200 ruble.

uArm projesi sayesinde herkes kendi masaüstü mini robotunu monte edebilir. "uArm" 4 eksenli bir manipülatördür, endüstriyel robot "ABB PalletPack IRB460"ın minyatür bir versiyonudur Manipülatör bir Atmel mikroişlemci ve bir dizi servo motorla donatılmıştır, toplam maliyet gerekli detaylar- 12959 ruble. uArm projesi, en azından temel programlama becerileri ve Lego oluşturma deneyimi gerektirir. Mini - robot birçok işlev için programlanabilir: oynamaktan müzik aleti, bazı karmaşık programları yüklemeden önce. Şu anda, iOS ve Android için, akıllı telefonunuzdan "uArm" ı kontrol etmenizi sağlayacak uygulamalar geliştirilmektedir.

Manipülatörler "uArm"

Mevcut manipülatörlerin çoğu, motorların yerini doğrudan eklemlerde alır. Bu yapısal olarak daha basittir, ancak motorların sadece yükü değil, aynı zamanda diğer motorları da kaldırması gerektiği ortaya çıktı.

Analiz.

"uArm" olarak adlandırılan Kickstarter web sitesinde sunulan manipülatörü temel aldılar. Bu tasarımın avantajı, tutucuyu yerleştirme platformunun her zaman paralel olmasıdır. çalışma yüzeyi. Ağır motorlar tabanda bulunur, kuvvetler itme yoluyla iletilir. Sonuç olarak manipülatör, aleti üç eksen boyunca 90 derece hareket ettirmesine izin veren üç servoya (üç serbestlik derecesi) sahiptir.

Manipülatörün hareketli parçalarına yatak takılmasına karar verildi. Manipülatörün bu tasarımı, şu anda satışta olan birçok modele göre birçok avantaja sahiptir: Manipülatörde toplam 11 rulman kullanılmaktadır: 3 mm mil için 10 adet ve 30 mm mil için bir adet.

Manipülatör kolunun özellikleri:

Yükseklik: 300 mm.

Çalışma alanı (kol tamamen uzatılmış halde): Taban çevresinde 140 mm ila 300 mm

Kol mesafesinde maksimum ağırlık kapasitesi: 200g

Tüketilen akım, en fazla: 1A

Kolay montaj. Tüm detayları vidalamanın son derece uygun olduğu manipülatörün böyle bir montaj dizisinin olmasına çok dikkat edildi. Bunu tabandaki güçlü servo düğümler için yapmak özellikle zordu.

Kontrol, değişken dirençler, oransal kontrol kullanılarak gerçekleştirilir. Avatar filmindeki büyük bir robotta nükleer bilim adamları ve bir kahraman gibi pantograf tipi bir kontrol tasarlamak mümkün, ayrıca bir fare ile kontrol edilebilir ve kod örnekleri kullanarak kendi hareket algoritmalarınızı oluşturabilirsiniz.

Projenin açıklığı. Herkes kendi araçlarını (vantuz veya kalem klipsi) yapabilir ve görevi tamamlamak için gerekli programı (taslak) kontrolöre yükleyebilir.

Üretim birimlerinin aşamaları ve manipülatörün montajı

Malzemeler ve araçlar

Bir manipülatör kolunun imalatı için 3 mm ve 5 mm kalınlığında bir kompozit panel kullanıldı. 0,21 mm kalınlığında iki alüminyum levhadan oluşan ve termoplastik bir polimer tabaka ile birbirine bağlanan bu malzeme iyi bir rijitliğe sahiptir, hafiftir ve iyi işlenmiştir. İnternetteki manipülatörün indirilen fotoğrafları işlendi bilgisayar programı Inkscape (vektör grafik düzenleyici). AutoCAD programında (üç boyutlu bilgisayar destekli tasarım ve çizim sistemi), bir elin - bir manipülatörün çizimleri çizildi.

Manipülatör için bitmiş parçalar.

Manipülatörün tabanının bitmiş parçaları.

Manipülatörün mekanik olarak doldurulması

Manipülatörün tabanı için servo sürücüler MG-995 kullanıldı. Metal dişli ve bilyalı rulmanlı dijital servolardır, 4,8 kg/cm kuvvet, hassas konumlandırma ve kabul edilebilir hız sağlarlar. Bir servo 55,0 gram ağırlığında ve 40,7 x 19,7 x 42,9 mm boyutlarındadır, besleme voltajı 4,8 ila 7,2 volt arasındadır.

Eli yakalamak ve döndürmek için MG-90S servoları kullanıldı. Bunlar da çıkış milinde metal dişli ve bilyalı rulmanlı dijital servolardır, 1.8 kg/cm kuvvet ve hassas konumlandırma sağlarlar. Bir servo 22,8 x 12,2 x 28,5 mm boyutlarında 13,4 gram ağırlığındadır, besleme voltajı 4,8 ila 6,0 volt arasındadır.

Servo MG-995 Servo MG90S

Yüklü bir manipülatör olan kol tabanının dönüşünü kolaylaştırmak için 30x55x13 boyutunda yatak kullanılır.

Rulman montajı. döner cihaz birleştirilmiş.

Kolun tabanı - manipülatör tertibatı.

Tutamağın montajı için parçalar. Toplu kavrama.

Manipülatörün elektronik olarak doldurulması

böyle var açık proje Arduino denir. Bu projenin temeli, temel bir donanım modülü ve denetleyici için özel bir dilde kod yazabileceğiniz ve bu modülün bağlanmasını ve programlanmasını sağlayan bir programdır.

Manipülatör ile çalışmak için Arduino UNO R 3 kartını ve servoları bağlamak için uyumlu bir genişletme kartını kullandık. Servolara güç sağlamak için 5 voltluk bir dengeleyiciye, servoları bağlamak için PLS kontaklarına ve değişken dirençleri bağlamak için bir konektöre sahiptir. Güç 9V, 3A bloğundan sağlanır.

Arduino denetleyici kartı UNO R 3.

devre şeması Arduino denetleyici kartı için uzantılar UNO R3 verilen görevlere göre geliştirilmiştir.

Denetleyici için genişletme kartının şematik diyagramı.

Denetleyici genişletme kartı.

Arduino UNO R 3 kartını USB A-B kablosu ile bilgisayara bağlıyoruz, programlama ortamında gerekli ayarları yapıyoruz, Arduino kütüphanelerini kullanarak servoların çalışması için bir program (skeç) oluşturuyoruz. Krokiyi derliyoruz (kontrol ediyoruz) ve ardından kontrolöre yüklüyoruz. İTİBAREN detaylı bilgi Arduino ortamında çalışma hakkında http://edurobots.ru/category/uroki/ web sitesinde bulunabilir (Yeni başlayanlar için Arduino. Dersler).

Bir çizim içeren program penceresi.

Çözüm

Manipülatörün bu modeli, 2 hareket gerçekleştiren ve 1102 rubleye mal olan basit bir kurucu "Duckrobot" veya 8429 ruble değerinde Lego - yapıcı "Polis karakolu" gibi düşük maliyetle farklıdır. Tasarımcımız 5 hareket gerçekleştiriyor ve maliyeti 2384 ruble.

Düşük maliyet, bir elin teknik tasarımcısının geliştirilmesine katkıda bulundu - örneğin manipülatörün çalışma prensibinin açıkça gösterildiği bir manipülatör, görevlerin eğlenceli bir şekilde yerine getirilmesi.

Arduino programlama ortamında çalışma prensibi testlerde kendini kanıtlamıştır. Programlamayı eğlenceli bir şekilde bu şekilde yönetmek ve öğretmek sadece mümkün değil, aynı zamanda etkilidir.

Arduino resmi web sitesinden alınan ve programlama ortamında hata ayıklanan ilk taslak dosyası, manipülatörün doğru ve güvenilir çalışmasını sağlar.

Gelecekte pahalı servoları bırakıp kullanmak istiyorum. step motorlar, böylece yeterince doğru ve sorunsuz hareket edecektir.

Manipülatör, bir Bluetooth radyo kanalı aracılığıyla bir pantograf kullanılarak kontrol edilir.

Bilgi kaynakları

Gololobov N.V. Okul çocukları için Arduino projesi hakkında. Moskova. 2011.

Kurt E. D. T. Volkova'nın Rusça'ya çevirisi ile mikrodenetleyicilere giriş. 2012.

Belov A. V. AVR mikrodenetleyicilerine dayalı cihazların geliştiricisi için kendi kendine kullanım kılavuzu. Bilim ve teknoloji, St. Petersburg, 2008.

http://www.customelectronics.ru/robo-ruka-sborka-mehaniki/ tırtıl manipülatörü.

Bluetooth aracılığıyla http://robocraft.ru/blog/electronics/660.html manipülatör.

http://robocraft.ru/blog/mechanics/583.html makale ve video bağlantısı.

http://edurobots.ru/category/uroki/ Yeni başlayanlar için Arduino.

ek

Manipülatör temel çizimi

Manipülatörün bomunun ve kavramasının çizimi.

MeArm robot kolu, endüstriyel bir kolun cep versiyonudur. MeArm, montajı ve kontrolü kolay bir robottur, mekanik kol. Manipülatör, çeşitli küçük nesneleri tutmayı ve hareket ettirmeyi kolaylaştıran dört serbestlik derecesine sahiptir.

Bu ürün bir montaj kiti olarak sunulmaktadır. Aşağıdaki parçaları içerir:

• montaj için şeffaf akrilik parça seti mekanik manipülatör;
• 4 servo;
• Arduino Pro mikro denetleyicisi ve Nokia 5110 grafik ekranı içeren bir kontrol panosu;
• iki koordinatlı analog joystick içeren joystick kartı;
• USB güç kablosu.

Mekanik bir manipülatörü monte etmeden önce servoları kalibre etmek gerekir. Kalibrasyon için Arduino denetleyicisini kullanacağız. servoları bağlama Arduino kurulu(gereklidir dış kaynak güç kaynağı 5-6V 2A).

Servo orta, sol, sağ, pençe; // 4 Servo nesnesi oluştur

geçersiz kurulum()
{
Seri.başla(9600);
orta.ekle(11); // platform dönüşü için bir servoyu pin 11'e bağlar
sol.ekle(10); // bir servoyu sol omuzdaki pin 10'a bağlar
sağ.ek(9); // bir servoyu sağ omuzdaki pim 11'e bağlar
pençe.attach(6); // servoyu pim 6 pençesine bağla (yakalama)
}

Geçersiz döngü()
{
// servonun konumunu değere göre ayarlar (derece olarak)
orta.write(90);
left.write(90);
sağ.yaz(90);
pençe.write(25);
gecikme(300);
}
Bir işaretleyici kullanarak servo motor muhafazası ve mil boyunca bir çizgi çizin. Servo montaj kitindeki küçük vidayı kullanarak kitteki plastik rocker'ı aşağıda gösterildiği gibi servoya bağlayın. MeArm'ın mekanik kısmını monte ederken bunları bu konumda kullanacağız. Mil konumunu hareket ettirmemeye dikkat edin.


Artık mekanik manipülatörü monte edebilirsiniz.
Tabanı alın ve bacakları köşelerine tutturun. Daha sonra üzerlerine dört adet 20 mm cıvata ve vida somunu takıyoruz (toplam uzunluğun yarısı).

Şimdi orta servoyu iki adet 8mm civata ile küçük bir plakaya takıyoruz ve ortaya çıkan yapıyı 20mm civatalarla tabana tutturuyoruz.

Yapının sol bölümünü birleştiriyoruz.

Yapının doğru bölümünü monte ediyoruz.

Şimdi sol ve sağ bölümleri bağlamanız gerekiyor. İlk önce adaptör plakasına gidiyorum

Sonra doğru olanı ve biz

Yapının platforma bağlanması

Ve "pençeyi" topluyoruz

"Pençeyi" tutturuyoruz

Montaj için aşağıdaki kılavuzu (İngilizce) veya benzer bir manipülatör için montaj kılavuzunu (Rusça) kullanabilirsiniz.

Pin yapısı

Artık Arduino kodunu yazmaya başlayabilirsiniz. Bir joystick kullanarak kontrolü kontrol etme yeteneği ile birlikte manipülatörü kontrol etmek için manipülatörü belirli bir Kartezyen koordinat noktasına (x, y, z) yönlendirmek güzel olurdu. github - https://github.com/mimeindustries/MeArm/tree/master/Code/Arduino/BobStonesArduinoCode adresinden indirilebilecek ilgili bir kitaplık var.
Koordinatlar, dönme merkezinden mm cinsinden ölçülür. Ana konum (0, 100, 50), yani tabandan 100 mm ileri ve yerden 50 mm'dir.
Manipülatörü Kartezyen koordinatlarda belirli bir noktaya ayarlamak için kitaplığı kullanma örneği:

#include "meArm.h"
#Dahil etmek

Void kurulumu() ​​(
arm.begin(11, 10, 9, 6);
arm.openGripper();
}

boşluk döngüsü() (
// yukarı ve sola
arm.gotoPoint(-80,100,140);
// ele geçirmek
arm.closeGripper();
// aşağı, zarar ve sağ
arm.gotoPoint(70,200,10);
// kavramayı bırak
arm.openGripper();
// w başlangıç ​​noktasını döndür
arm.gotoPoint(0,100,50);
}

meArm sınıf yöntemleri:

geçersiz başlamak(int pinBase, int iğneOmuz, int pinDirsek, int pin tutucu) - meArm'ı başlat, orta, sol, sağ, pençe servolar için bağlantı pimleri gösterilir. setup() içinde çağrılmalıdır;
geçersiz openGripper() - açık yakalama;
geçersiz kapatGripper() - ele geçirmek;
geçersiz gotoPoint(batmadan yüzmek x, batmadan yüzmek y, batmadan yüzmek z) - manipülatörü Kartezyen koordinatlarının (x, y, z) konumuna hareket ettirin;
batmadan yüzmek getX() - mevcut X koordinatı;
batmadan yüzmek olsun() - mevcut Y koordinatı;
batmadan yüzmek getZ() - geçerli Z koordinatı.

Montaj kılavuzu

Hey Geektimes!

uFactory'nin uArm projesi, iki yıldan fazla bir süre önce kickstarter'da fon topladı. En başından açık bir proje olacağını söylediler ama şirketin bitmesinin hemen ardından kaynak kodunu yüklemek için aceleleri yoktu. Ben sadece pleksiglası çizimlerine göre kesmek istedim ve bu kadar, ancak kaynak kodları olmadığı ve yakın gelecekte öngörülmediği için tasarımı fotoğraflardan tekrarlamaya başladım.

Şimdi robo kolum şöyle görünüyor:

İki yılda yavaş çalışarak dört versiyon yapmayı başardım ve çok tecrübe kazandım. Açıklama, proje geçmişi ve tüm proje dosyalarını kesim altında bulabilirsiniz.

Deneme ve hata

Bu girdilerle ilk versiyonu çizdim. Ne yazık ki, manipülatörün o versiyonuna ait hiçbir fotoğrafım yoktu (ki bu Sarı). İçindeki hatalar sadece destansıydı. İlk olarak, bir araya getirmek neredeyse imkansızdı. Kural olarak, manipülatörden önce çizdiğim mekanikler oldukça basitti ve montaj sürecini düşünmek zorunda değildim. Ama yine de onu topladım ve çalıştırmaya çalıştım ve elim zar zor hareket etti! Tüm parçalar vidaların etrafında dönüyordu ve daha az boşluk olması için sıkarsam hareket edemezdi. Hareket edebilmesi için gevşetirsem, inanılmaz bir tepki ortaya çıktı. Sonuç olarak, konsept üç gün bile yaşamadı. Ve manipülatörün ikinci versiyonu üzerinde çalışmaya başladım.

Kırmızı zaten işe oldukça uygundu. Normalde toplandı ve yağlama ile hareket edebilirdi. Üzerindeki yazılımı test edebildim, ancak yine de yatak eksikliği ve farklı çubuklardaki büyük kayıplar onu çok zayıflattı.

Sonra bir süre projeden vazgeçtim ama çok geçmeden aklıma getirmeye karar verdim. Daha güçlü ve popüler servolar kullanmaya, boyutunu büyütmeye ve rulman eklemeye karar verdim. Ve her şeyi bir anda mükemmelleştirmeye çalışmamaya karar verdim. için çizimleri çizdim aceleyle, güzel eşler çizmeden ve şeffaf pleksiglastan kesim siparişi verdi. Ortaya çıkan manipülatörde, montaj sürecinde hata ayıklamayı başardım, ek takviye gerektiren yerleri belirledim ve rulmanların nasıl kullanılacağını öğrendim.

Şeffaf manipülatörle kalbimin içeriğiyle oynadıktan sonra, son beyaz versiyonu çizmek için oturdum. Böylece, şimdi tüm mekanikler tamamen hata ayıklandı, bana uyuyor ve bu tasarımda başka hiçbir şeyi değiştirmek istemediğimi beyan etmeye hazır:

uArm projesine temelde yeni bir şey getirememek beni üzüyor. Son versiyonu çizmeye başladığımda, GrabCad'de 3D modelleri çoktan kullanıma sunmuşlardı. Sonunda, sadece pençeyi biraz basitleştirdim, dosyaları uygun bir formatta hazırladım ve çok basit ve standart bileşenler kullandım.

Manipülatörün özellikleri

1. Güçlü ve ağır motorları manipülatörün tabanına yerleştirmenize ve ayrıca tutucuyu tabana paralel veya dik tutmanıza izin veren bir çubuk sistemi
2. Pleksiglastan satın alınması veya kesilmesi kolay basit bir bileşen seti
3. Manipülatörün neredeyse tüm düğümlerinde rulmanlar
4. Kolay montaj. Bu gerçekten zor bir görev olduğu ortaya çıktı. Tabanı monte etme sürecini düşünmek özellikle zordu.
5. Kavrama pozisyonu 90 derece değiştirilebilir
6. Açık kaynak ve belgeler. Her şey erişilebilir formatlarda hazırlanır. 3D modeller, kesim dosyaları, malzeme listesi, elektronik ve yazılımlar için indirme linkleri vereceğim.
7. Arduino uyumlu. Arduino'nun birçok rakibi var ama bunun izleyiciyi genişletmek için bir fırsat olduğuna inanıyorum. Profesyoneller yazılımlarını kolayca C'ye yazabilirler - bu, Atmel'den normal bir kontrolördür!

mekanik

Bütün bu parçaları kesmek için benden yaklaşık 10 dolar aldılar.

Taban büyük bir yatağa monte edilmiştir:

Montaj süreci açısından tabanı düşünmek özellikle zordu, ancak uArm'dan mühendislere bakıyordum. Sallanan sandalyeler 6 mm çapında bir pim üzerine oturmaktadır. Dirseğimin itişinin U şeklinde bir tutucuya ve uFactory için L şeklinde bir tutucuya dayandığına dikkat edilmelidir. Farkın ne olduğunu açıklamak zor ama bence daha iyisini yaptım.

Yakalama ayrı olarak toplanır. Kendi ekseni etrafında dönebilir. Pençenin kendisi doğrudan motor miline oturur:

Yazının sonunda fotoğraflarda süper detaylı montaj talimatlarının linkini vereceğim. Birkaç saat içinde, ihtiyacınız olan her şey elinizin altındaysa, güvenle her şeyi bükebilirsiniz. 3D modelini de hazırladım. ücretsiz program taslağı çizin. İndirebilir, çevirebilir ve neyin ve nasıl toplandığını görebilirsiniz.

Elektronik

Burada hikayem önceki projelerle yakından iç içe. Bir süredir Arduino programlama öğretmeye başladım ve hatta bu amaçla kendi Arduino uyumlu tahtamı bile hazırladım. Öte yandan, bir keresinde ucuza tahta yapma fırsatım oldu (ki bunu da yazdım). Sonunda, her şey kendi Arduino uyumlu kartımı ve manipülatörü kontrol etmek için özel bir kalkan kullanmamla sona erdi.

Bu kalkan aslında çok basit. Dört değişken direnci, iki düğmesi, beş servo konektörü ve bir güç konektörü vardır. Bu, hata ayıklama açısından çok uygundur. Bir test taslağı yükleyebilir ve kontrol etmek için bir tür makro veya bunun gibi bir şey yazabilirsiniz. Ayrıca yazının sonunda board dosyasını indirmek için bir link vereceğim ama delik kaplama ile imalata hazırlandığı için evde üretime pek uygun değil.

Programlama

uArm'ın terminal programı, fareyi kontrol ederken beş parametreyi değiştirmenize izin verir. Fareyi yüzey üzerinde hareket ettirirken, manipülatörün XY düzlemindeki konumu değişir. Tekerleği döndürün - yüksekliği değiştirin. LMB / RMB - pençeyi sıkın / açın. RMB + tekerlek - kavrama dönüşü. Aslında çok uygun. Dilerseniz manipülatör ile haberleşecek herhangi bir terminal yazılımını aynı protokolü kullanarak yazabilirsiniz.

Burada eskiz vermeyeceğim - bunları makalenin sonunda indirebilirsiniz.

iş videosu

Bağlantılar

Merhaba!

Universal Robots işbirlikçi robot manipülatörleri serisi hakkında konuşuyoruz.

Aslen Danimarkalı olan Universal Robots, döngüsel işlemleri otomatikleştirmek için işbirlikçi robot manipülatörlerinin üretimiyle uğraşmaktadır. üretim süreçleri. Bu yazıda, onların ana özellikler ve uygulama alanlarını göz önünde bulundurun.

Bu ne?

Şirketin ürünleri, açık kinematik zincirli üç hafif endüstriyel manipülasyon cihazı serisi ile temsil edilmektedir:
UR3, UR5, UR10.
Tüm modeller 6 serbestlik derecesine sahiptir: 3 taşınabilir ve 3 yönlendirme. Evrensel robotlardan gelen cihazlar yalnızca açısal hareketler üretir.
Robotik manipülatörler, izin verilen maksimum yüke bağlı olarak sınıflara ayrılır. Diğer farklılıklar - yarıçap çalışma alanı, ağırlık ve taban çapı.
Tüm UR manipülatörleri, entegre etmeyi kolaylaştıran yüksek hassasiyetli mutlak kodlayıcılarla donatılmıştır. harici cihazlar ve ekipman. Kompakt tasarımları sayesinde UR manipülatörleri fazla yer kaplamaz ve çalışma bölümlerine veya üzerine kurulabilir. üretim hatları sıradan robotların sığmadığı yer. Özellikler:
ilginç olan nedirProgramlama kolaylığı

Özel olarak geliştirilmiş ve patentli programlama teknolojisi, teknik bilgisi olmayan operatörlerin sezgisel 3D görselleştirme teknolojisiyle UR robot kollarını hızla kurmasına ve kontrol etmesine olanak tanır. Programlama, manipülatörün çalışma gövdesinin gerekli pozisyonlara bir dizi basit hareketiyle veya tablette özel bir programda oklara basılarak gerçekleşir.. UR3: UR5: UR10: Hızlı ayar

Ekipmanın ilk çalıştırılmasını gerçekleştiren bir operatörün ilk basit işlemi paketinden çıkarması, kurması ve programlaması bir saatten az sürecektir. UR3: UR5: UR10: İşbirliği ve güvenlik

UR manipülatörleri, tehlikeli ve kirli ortamlarda rutin görevleri yerine getiren operatörlerin yerini alabilir. Kontrol sistemi, çalışma sırasında robotik kol üzerine uygulanan harici rahatsızlıkları hesaba katar. Bu sayede UR elleçleme sistemleri, personel iş yerlerinin yanında koruyucu bariyerler olmadan çalıştırılabilir. Robotların güvenlik sistemleri, Alman Teknik Denetçiler Birliği TÜV tarafından onaylanmış ve sertifikalandırılmıştır.
UR3: UR5: UR10: Çeşitli çalışma organları

UR endüstriyel manipülatörlerinin sonunda, özel çalışma gövdelerinin montajı için standart bir sabitleme vardır. Manipülatörün çalışma gövdesi ve uç bağlantısı arasına ek kuvvet-tork sensörleri veya kamera modülleri takılabilir. Uygulama olanakları

UR endüstriyel robotik kolları, neredeyse tüm döngüsel rutin süreçleri otomatikleştirme olasılığını açar. Universal-Robots cihazları, çeşitli uygulama alanlarında kendilerini kanıtlamıştır.

Tercüme

UR manipülatörlerini transfer ve paketleme alanlarına kurmak, doğruluğu artırır ve büzülmeyi azaltır. Çoğu transfer işlemi denetim olmadan gerçekleştirilebilir. Parlatma, tamponlama, taşlama

Yerleşik sensör sistemi, eğri ve düz olmayan yüzeylerde uygulanan kuvvetin doğruluğunu ve homojenliğini kontrol etmenizi sağlar.

Enjeksiyon kalıplama

Tekrarlayan hareketlerin yüksek hassasiyeti, UR robotlarını polimer işleme ve enjeksiyonlu kalıplama uygulamaları için uygun hale getirir.
CNC makinelerinin bakımı

Kabuk koruma sınıfı, CNC makineleriyle ortak çalışma için manipülasyon sistemleri kurma imkanı sağlar. Paketleme ve istifleme

Geleneksel otomasyon teknolojileri hantal ve pahalıdır. Kolayca özelleştirilebilir UR robotları, koruyucu ekranlar 24 saat çalışanların yanında veya onlarsız, yüksek doğruluk ve verimlilik sağlıyorum. Kalite kontrol

Video kameralı robotik kol, ürün kalitesinin ek bir garantisi olan 3D ölçümler için uygundur. toplantı

Basit bir takım tutucu, UR robotlarının ahşap, plastik, metal ve diğer malzemelerden yapılmış parçaları birleştirmek için gereken uygun aksesuarlarla donatılmasına olanak tanır. Makyaj yapmak

Kontrol sistemi, aşırı sıkmayı önlemek ve gerekli gerginliği sağlamak için geliştirilen anı kontrol etmenizi sağlar. Yapıştırma ve kaynak

Çalışan gövdenin yüksek konumlandırma doğruluğu, maddelerin yapıştırılması veya uygulanması sırasında atık miktarını azaltır.
UR endüstriyel robotik kollar şunları yapabilir: farklı şekiller kaynak: ark, nokta, ultrasonik ve plazma. Toplam:

Universal Robots'un endüstriyel manipülatörleri kompakt, hafif, öğrenmesi ve kullanması kolaydır. UR robotları, çok çeşitli görevler için esnek bir çözümdür. Manipülatörler, insan elinin hareketlerine özgü herhangi bir eylem için programlanabilir ve dönme hareketleri onlar için çok daha iyidir. Manipülatörler, yorgunluk ve yaralanma korkusu ile karakterize edilmez, molalara ve hafta sonlarına ihtiyaç duymazlar.
Universal robotların sunduğu çözümler, üretimin hızını ve kalitesini artıran herhangi bir rutin işlemi otomatikleştirmenize olanak tanır.

Universal-Robots manipülatörleriyle üretim süreçlerinizi otomatikleştirmeyi tartışın. resmi bayi -

Bu makale, Arduino ile programlanmış robotik kollar oluşturmaya yeni başlayanlar için bir giriş kılavuzudur. Konsept, robotik kol projesinin ucuz ve inşa edilmesi kolay olacağıdır. Optimize edilebilecek ve optimize edilmesi gereken kodlu basit bir prototip oluşturacağız, bu sizin için robotikte harika bir başlangıç ​​olacaktır. Arduino robotu, hacklenmiş bir joystick tarafından kontrol edilir ve belirttiğiniz eylem dizisini tekrarlamak üzere programlanabilir. Programlama konusunda iyi değilseniz, projeyi donanım montajı eğitimi olarak alabilir, kodumu ona yükleyebilir ve buna dayalı temel bilgiler edinebilirsiniz. Yine, proje oldukça basit.

Videoda - robotumla bir demo.

Adım 1: Malzeme Listesi

İhtiyacımız olacak:

1. Arduino kurulu. Uno'yu kullandım, ancak çeşitlerden herhangi biri işi eşit derecede iyi yapacak.
2. Servolar, bulabileceğiniz en ucuz 4.
3. Seçtiğiniz konut malzemeleri. Uygun ahşap, plastik, metal, karton. Projem eski bir not defterinden oluşturuldu.
4. uğraşmak istemiyorsan baskılı devre kartı bir breadboard'a ihtiyacınız olacak. Uygun tahta küçük boy, jumper ve güç kaynağı ile seçenekleri arayın - oldukça ucuzlar.
5. Kolun tabanı için bir şey - Bir kahve kutusu kullandım, en iyi seçenek bu değil, ama dairede bulabildiğim tek şey bu.
6. El mekanizması için ince iplik ve delik açmak için bir iğne.
7. Her şeyi bir arada tutmak için yapıştırıcı ve koli bandı. Koli bandı ve sıcak tutkalla bir arada tutulamayacak hiçbir şey yoktur.
8. Üç adet 10K direnç. Dirençleriniz yoksa, bu tür durumlar için kodda bir geçici çözüm vardır, ancak en iyi seçenek direnç satın alacak.

Adım 2: Her şey nasıl çalışır?

Ekli şekil elin prensibini göstermektedir. Ayrıca her şeyi kelimelerle açıklayacağım. Elin iki kısmı ince bir iplikle birbirine bağlanır. İpliğin orta kısmı el servosuna bağlanmıştır. Servo ipliği çektiğinde el sıkışır. Koluma tükenmez kalem yayı taktım ama daha varsa esnek malzeme, kullanabilirsiniz.

3. Adım: Joystick'i değiştirin

Kol mekanizmasının montajını bitirdiğinizi varsayarak joystick kısmına geçeceğim.

Proje için eski bir joystick kullanıldı, ancak prensipte düğmeli herhangi bir cihaz yapacak. Analog düğmeler (mantarlar), aslında sadece potansiyometre oldukları için servoları kontrol etmek için kullanılır. Eğer bir joystick'iniz yoksa, üç normal potansiyometreyi kullanabilirsiniz, ancak benim gibi eski bir joystick'i kendi elinizle modifiye ediyorsanız, işte yapmanız gerekenler.

potansiyometre bağladım ekmek tahtası, her birinin üç terminali vardır. Bunlardan birinin GND'ye, ikincisi Arduino'da +5V'a ve ortadakini daha sonra tanımlayacağımız girişe bağlanması gerekiyor. Sol potansiyometrede Y eksenini kullanmayacağız, bu yüzden sadece joystick'in üzerindeki potansiyometreye ihtiyacımız var.

Anahtarlara gelince, bir ucuna +5V, diğer ucuna da diğer Arduino girişine giden kabloyu bağlayın. Joystick'imde tüm anahtarlarda ortak olan bir +5V hattı var. Sadece 2 düğme bağladım, ancak gerektiğinde bir tane daha bağladım.

Çipe giden kabloları kesmek de önemlidir (joystick üzerindeki siyah daire). Yukarıdakilerin hepsini tamamladığınızda, kablolamaya başlayabilirsiniz.

Adım 4: Cihazımızı kablolama

Fotoğraf, cihazın elektrik kablolarını göstermektedir. Potansiyometreler bir joystick üzerindeki kollardır. Dirsek Sağ Y Ekseni, Taban Sağ X Ekseni, Omuz Sol X Eksenidir.Servoların yönünü değiştirmek istiyorsanız +5V ve GND kablolarını uygun potansiyometre üzerinde değiştirmeniz yeterlidir.

Adım 5: Kodu İndirme

Bu noktada ekteki kodu bilgisayara indirmemiz ve ardından Arduino'ya yüklememiz gerekiyor.

Not: Daha önce Arduino'ya kod yüklediyseniz, bu adımı atlayın - yeni bir şey öğrenmeyeceksiniz.

1. Arduino IDE'yi açın ve kodu içine yapıştırın
2. Araçlar/Panoda panonuzu seçin
3. Araçlar/Seri Bağlantı Noktası'nda, kartınızın bağlı olduğu bağlantı noktasını seçin. Büyük olasılıkla, seçim bir öğeden oluşacaktır.
4. Yükle düğmesini tıklayın.

Bunun nasıl yapılacağına dair notlar bıraktığım kodda servoların aralığını değiştirebilirsiniz. Büyük olasılıkla kod sorunsuz çalışacaktır, sadece kol servo parametresini değiştirmeniz gerekecektir. Bu ayar, iş parçacığını nasıl kurduğunuza bağlıdır, bu yüzden doğru yapmanızı öneririm.

Direnç kullanmıyorsanız, bununla ilgili not bıraktığım yerdeki kodu değiştirmeniz gerekecektir.

Dosyalar

Adım 6: Projeye Başlamak

Robot joystick üzerindeki hareketlerle kontrol edilir, el düğmesi kullanılarak el sıkıştırılır ve açılır. Video, her şeyin gerçek hayatta nasıl çalıştığını gösteriyor.

İşte bir eli programlamanın bir yolu:

1. Arduino IDE'de Seri Monitörü açın, bu işlemi takip etmeyi kolaylaştıracaktır.
2. Kaydet'e tıklayarak başlangıç ​​pozisyonunu kaydedin.
3. Bir seferde yalnızca bir servoyu hareket ettirin, örneğin, Omuz yukarı ve kaydet düğmesine basın.
4. İbreyi yalnızca adımında da etkinleştirin ve ardından kaydet'e basarak kaydedin. Devre dışı bırakma ayrıca kaydet düğmesine basılarak ayrı bir adımda gerçekleştirilir.
5. Komut dizisini tamamladığınızda oynat düğmesine basın, robot başlangıç ​​pozisyonuna gidecek ve ardından hareket etmeye başlayacaktır.
6. Durdurmak istiyorsanız, kabloyu çıkarın veya Arduino kartındaki sıfırlama düğmesine basın.

Her şeyi doğru yaptıysanız, sonuç buna benzer olacaktır!

Umarım ders sizin için yararlı olmuştur!