≡×قائمة طعام

• بصلح
• بصلح
• تصميم داخلي
• حول كل شيء
• حول السباكة

مناور الذراع الروبوتية. ذراع آلي ذراع ميكانيكي DIY رسومات يدوية مناور

هذه المقالة عبارة عن دليل تمهيدي للمبتدئين لإنشاء أذرع آلية مبرمجة باستخدام Arduino. المفهوم هو أن مشروع الذراع الآلية سيكون غير مكلف وسهل البناء. سنقوم بتجميع نموذج أولي بسيط برمز يمكن ويجب تحسينه ، وستكون هذه بداية رائعة لك في مجال الروبوتات. يتم التحكم في روبوت Arduino بواسطة عصا تحكم مخترقة ويمكن برمجته لتكرار تسلسل الإجراءات التي تحددها. إذا لم تكن جيدًا في البرمجة ، فيمكنك أن تأخذ المشروع كتدريب لتجميع الأجهزة ، وتحميل الكود الخاص بي إليه والحصول على معرفة أساسية. مرة أخرى ، المشروع بسيط للغاية.

في الفيديو - عرض توضيحي مع الروبوت الخاص بي.

الخطوة 1: قائمة المواد

سنحتاج:

1. لوحة اردوينو. لقد استخدمت Uno ، لكن أيًا من الأنواع ستؤدي المهمة بشكل جيد على حد سواء.
2. الماكينات ، أرخص 4 ستجدها.
3. مواد الإسكان من اختيارك. مناسب للخشب والبلاستيك والمعادن والكرتون. تم إنشاء مشروعي من دفتر ملاحظات قديم.
4. إذا كنت لا تريد أن تهتم لوحة الدوائر المطبوعةسوف تحتاج إلى لوح التجارب. لوحة مناسبة حجم صغير، ابحث عن خيارات مع وصلات العبور ومصدر الطاقة - فهي رخيصة جدًا.
5. شيء ما لقاعدة الذراع - لقد استخدمت علبة قهوة ، إنه ليس الخيار الأفضل ، لكنه كل ما يمكنني العثور عليه في الشقة.
6. خيط رفيع لآلية اليد وإبرة لعمل الثقوب.
7. صمغ وشريط لاصق لتثبيت كل شيء معًا. لا يوجد شيء لا يمكن ربطه مع الشريط اللاصق والصمغ الساخن.
8. ثلاث مقاومات 10 كيلو. إذا لم يكن لديك مقاومات ، فهناك حل بديل في الكود لمثل هذه الحالات الخيار الأفضلسيشتري المقاومات.

الخطوة 2: كيف يعمل كل شيء

يوضح الشكل المرفق مبدأ اليد. سأشرح كل شيء بالكلمات. يتم توصيل جزأين من اليد بخيط رفيع. منتصف الخيط متصل بمؤازرة اليد. عندما تسحب المؤازرة الخيط ، يتم ضغط اليد. لقد جهزت يدي بزنبرك قلم برأس كروي، ولكن إذا كانت لديك مادة أكثر مرونة ، فيمكنك استخدامها.

الخطوة 3: قم بتعديل عصا التحكم

بافتراض أنك انتهيت بالفعل من تجميع آلية الذراع ، سأنتقل إلى جزء عصا التحكم.

تم استخدام عصا تحكم قديمة للمشروع ، ولكن من حيث المبدأ ، فإن أي جهاز به أزرار سيفي بالغرض. تُستخدم الأزرار التناظرية (الفطر) للتحكم في الماكينات ، لأنها في الأساس مجرد مقاييس فرق الجهد. إذا لم يكن لديك عصا تحكم ، فيمكنك استخدام مقاييس الجهد الثلاثة العادية ، ولكن إذا كنت مثلي ، وتعديل عصا التحكم القديمة بيديك ، فإليك ما تحتاج إلى القيام به.

لقد قمت بتوصيل مقاييس فرق الجهد بـ اللوح، كل واحد منهم لديه ثلاث محطات. يحتاج أحدهم إلى الاتصال بـ GND ، والثاني بـ + 5V على Arduino ، والوسط بالمدخل ، والذي سنحدده لاحقًا. لن نستخدم المحور Y على مقياس الجهد الأيسر ، لذلك نحتاج فقط إلى مقياس الجهد فوق عصا التحكم.

بالنسبة للمفاتيح ، قم بتوصيل + 5V بأحد طرفيها ، والسلك الذي يذهب إلى مدخل Arduino الآخر بالطرف الآخر. تحتوي عصا التحكم الخاصة بي على خط + 5V مشترك لجميع المفاتيح. لقد قمت بتوصيل زرين فقط ، ولكن بعد ذلك قمت بتوصيل زر آخر ، حيث أصبح ذلك ضروريًا.

من المهم أيضًا قطع الأسلاك التي تذهب إلى الشريحة (دائرة سوداء على عصا التحكم). عندما تكمل كل ما سبق ، يمكنك البدء في توصيل الأسلاك.

الخطوة 4: توصيل أجهزتنا

توضح الصورة الأسلاك الكهربائية للجهاز. مقاييس الجهد هي رافعات على عصا التحكم. الكوع هو المحور Y الأيمن ، والقاعدة هي المحور X الأيمن ، والكتف هو المحور X الأيسر. إذا كنت تريد تغيير اتجاه الماكينات ، فما عليك سوى تبديل أسلاك + 5V و GND على مقياس الجهد المقابل.

الخطوة الخامسة: تنزيل الكود

في هذه المرحلة ، نحتاج إلى تنزيل الكود المرفق على الكمبيوتر ثم تحميله على Arduino.

ملاحظة: إذا قمت بتحميل كود إلى Arduino من قبل ، فما عليك سوى تخطي هذه الخطوة - فلن تتعلم أي شيء جديد.

1. افتح Arduino IDE والصق الكود فيه
2. في Tools / Board حدد منتداك
3. في Tools / Serial Port ، حدد المنفذ الذي تتصل به اللوحة الخاصة بك. على الأرجح ، سيتألف الاختيار من عنصر واحد.
4. انقر فوق الزر تحميل.

يمكنك تغيير نطاق الماكينات ، في الكود الذي تركت فيه ملاحظات حول كيفية القيام بذلك. على الأرجح ، سيعمل الكود دون مشاكل ، ستحتاج فقط إلى تغيير معلمة arm servo. يعتمد هذا الإعداد على كيفية إعداد الخيط ، لذلك أوصي بالحصول عليه بشكل صحيح.

إذا كنت لا تستخدم المقاومات ، فستحتاج إلى تعديل الكود في المكان الذي تركت فيه ملاحظات حول هذا الموضوع.

الملفات

الخطوة السادسة: بدء المشروع

يتم التحكم في الروبوت من خلال حركات عصا التحكم ، ويتم ضغط اليد وفكها باستخدام زر اليد. يوضح الفيديو كيف يعمل كل شيء في الحياة الواقعية.

إليك طريقة لبرمجة يد:

1. افتح Serial Monitor في Arduino IDE ، وهذا سيجعل من السهل متابعة العملية.
2. احفظ موضع البداية بالنقر فوق حفظ.
3. حرك مؤازرة واحدة فقط في كل مرة ، على سبيل المثال ، كتف لأعلى ، واضغط على الحفظ.
4. قم بتنشيط اليد أيضًا في خطوتها فقط ، ثم قم بالحفظ بالضغط على حفظ. يتم أيضًا إلغاء التنشيط في خطوة منفصلة متبوعة بالضغط على "حفظ".
5. عند الانتهاء من تسلسل الأوامر ، اضغط على زر التشغيل ، سوف ينتقل الروبوت إلى موضع البداية ثم يبدأ في التحرك.
6. إذا كنت تريد إيقافه ، فافصل الكبل أو اضغط على زر إعادة الضبط على لوحة Arduino.

إذا فعلت كل شيء بشكل صحيح ، فستكون النتيجة مماثلة لهذا!

آمل أن يكون الدرس مفيدًا لك!

نقوم بإنشاء ذراع آلية باستخدام أداة تحديد المدى ، ونقوم بتنفيذ الإضاءة الخلفية.

سنقطع القاعدة من الأكريليك. نحن نستخدم الماكينات كمحركات.

وصف عام لمشروع الذراع الروبوتية

استخدم المشروع 6 محركات مؤازرة. للجزء الميكانيكي ، تم استخدام أكريليك بسمك 2 مم. كحامل ثلاثي القوائم ، أصبحت القاعدة من كرة الديسكو في متناول اليد (تم تركيب أحد المحركات بالداخل). كما تم استخدام مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية و 10 ملم LED.

تستخدم لوحة Arduino للتحكم في الروبوت. مصدر الطاقة نفسه هو مصدر طاقة الكمبيوتر.

يقدم المشروع تفسيرات شاملة لتطوير الذراع الآلية. يتم النظر في القضايا الغذائية للتصميم المطور بشكل منفصل.

العقد الأساسية لمشروع المناور

لنبدأ التطوير. سوف تحتاج:

• 6 أجهزة (استخدمت 2 mg946 ، 2 mg995 ، 2 futuba s3003 (mg995 / mg946 أفضل من futuba s3003 لكنه أرخص بكثير)
• أكريليك 2 مم (وقطعة صغيرة بسمك 4 مم) ؛
• مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية hc-sr04 ؛
• المصابيح 10 مم (اللون - حسب تقديرك) ؛
• ترايبود (يستخدم كقاعدة) ؛
• ملقط من الألومنيوم (يكلف حوالي 10-15 دولارًا).

للسياقة:

• لوحة Arduino Uno (تم استخدام المشروع لوحة محلية الصنع، وهو مشابه تمامًا لـ Arduino) ؛
• لوحة الطاقة (سيكون عليك أن تصنعها بنفسك ، وسنعود إلى هذه المشكلة لاحقًا ، فهي تتطلب اهتمامًا خاصًا) ؛
• امدادات الطاقة (في هذه القضيةيتم استخدام مصدر طاقة الكمبيوتر)
• جهاز كمبيوتر لبرمجة ذراعك الآلي (إذا كنت تستخدم Arduino للبرمجة ، فإن Arduino IDE)

بالطبع ستحتاج إلى كبلات وبعض الأدوات الأساسية مثل مفكات البراغي وما إلى ذلك. الآن يمكننا الانتقال إلى البناء.

تجميع الجزء الميكانيكي

قبل البدء في تطوير الجزء الميكانيكي للمعالج ، تجدر الإشارة إلى أنه ليس لدي رسومات. تم عمل جميع العقد "على الركبة". لكن المبدأ بسيط للغاية. لديك رابطان أكريليك ، تحتاج بينهما إلى تثبيت محركات مؤازرة. والروابط الأخرى. أيضا لتركيب المحرك. حسنًا ، القبضة نفسها. من الأسهل شراء مثل هذه القبضة على الإنترنت. يتم تثبيت كل شيء تقريبًا بمسامير.

يبلغ طول الجزء الأول حوالي 19 سم ؛ الثاني - حوالي 17.5 ؛ طول الوصلة الأمامية حوالي 5.5 سم اختر الأبعاد المتبقية حسب أبعاد مشروعك. من حيث المبدأ ، فإن أحجام العقد الأخرى ليست مهمة جدًا.

يجب أن يوفر الذراع الميكانيكي 180 درجة دوران عند القاعدة. لذلك علينا تثبيت المحرك المؤازر من الأسفل. في هذه الحالة ، يتم تثبيته في نفس كرة الديسكو. في حالتك ، يمكن أن يكون أي صندوق مناسب. تم تركيب الروبوت على هذا المحرك المؤازر. من الممكن ، كما هو موضح في الشكل ، تثبيت شفة معدنية إضافية. يمكنك الاستغناء عنها.

من أجل التثبيت أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتيةيستخدم الاكريليك 2 مم. هنا يمكنك أيضًا تثبيت مصباح LED من الأسفل.

من الصعب شرح كيفية تصميم مثل هذا المعالج بالتفصيل. يعتمد الكثير على المكونات والأجزاء الموجودة لديك أو التي تشتريها. على سبيل المثال ، إذا كانت أبعاد الماكينات الخاصة بك مختلفة ، فستتغير روابط الأكريليك أيضًا. إذا تغيرت الأبعاد ، فستكون معايرة المعالج مختلفة أيضًا.

ستحتاج بالتأكيد إلى إطالة كبلات المحرك المؤازر بعد اكتمال الجزء الميكانيكي للمعالج. لهذه الأغراض ، تم استخدام أسلاك من كبل الإنترنت في هذا المشروع. لكي يبدو كل هذا ، لا تكن كسولًا وقم بتثبيت المحولات على الأطراف الحرة للكابلات الممدودة - الأم أو الأب ، اعتمادًا على مخرجات لوحة Arduino أو الدرع أو مصدر الطاقة.

بعد تجميع الجزء الميكانيكي ، يمكننا الانتقال إلى "أدمغة" مناورنا.

قبضة المناور

ستحتاج إلى محرك مؤازر وبعض البراغي لتثبيت القابض.

إذن ما الذي يجب القيام به بالضبط.

خذ الكرسي الهزاز من المؤازرة وقصره حتى يناسب قبضتك. بعد ذلك ، أحكم ربط المسمارين الصغيرين.

بعد تثبيت المؤازرة ، أدرها إلى أقصى الموضع الأيسر واضغط على فكي المقبض.

الآن يمكنك تثبيت المؤازرة على 4 براغي. في الوقت نفسه ، تأكد من أن المحرك لا يزال في أقصى موضع اليسار ، وأن فكي القابض مغلقان.

يمكنك توصيل المؤازرة بلوحة Arduino والتحقق من تشغيل القابض.

يرجى ملاحظة أنه قد تكون هناك مشاكل في عملية القابض إذا كانت البراغي / البراغي مشدودة أكثر من اللازم.

إضافة الإضاءة إلى المعالج

يمكنك جعل مشروعك أكثر إشراقًا عن طريق إضافة نقاط بارزة إليه. لهذا ، تم استخدام مصابيح LED. من السهل القيام بذلك ، وفي الظلام يبدو مثيرًا للإعجاب.

تعتمد أماكن تركيب مصابيح LED على إبداعك وخيالك.

الاسلاك الرسم البياني

يمكنك استخدام مقياس جهد 100 كيلو أوم بدلاً من المقاوم R1 لضبط السطوع يدويًا. تم استخدام مقاومات 118 أوم كمقاومة R2.

قائمة العقد الرئيسية التي تم استخدامها:

• R1 - مقاوم 100 kΩ
• R2 - 118 أوم المقاوم
• الترانزستور BC547
• المقاوم الضوئي
• 7 المصابيح
• يُحوّل
• التوصيل بلوحة Arduino

تم استخدام لوحة Arduino كمتحكم دقيق. تم استخدام مصدر الطاقة من الكمبيوتر الشخصي كمصدر للطاقة. من خلال توصيل مقياس متعدد بالكابلات الحمراء والسوداء ، سترى 5 فولت (التي تستخدم لمحركات مؤازرة ومستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية). يمنحك اللون الأصفر والأسود 12 فولت (لاردوينو). نصنع 5 موصلات لأجهزة الماكينة ، بالتوازي ، نربط موجبًا بـ 5 فولت ، وسالب بالأرض. نفس الشيء مع مستشعر المسافة.

بعد ذلك ، قم بتوصيل الموصلات المتبقية (واحد من كل مؤازر واثنان من جهاز تحديد المدى) باللوحة التي قمنا بلحامها و Arduino. في الوقت نفسه ، لا تنسَ الإشارة بشكل صحيح إلى المسامير التي استخدمتها في البرنامج في المستقبل.

بالإضافة إلى ذلك ، تم تثبيت مؤشر LED للطاقة على لوحة الطاقة. إنه سهل التنفيذ. بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام مقاوم 100 أوم بين 5 فولت والأرضي.

يتصل أيضًا مؤشر LED 10 مم الموجود على الروبوت بـ Arduino. ينتقل المقاوم 100 أوم من دبوس 13 إلى الطرف الموجب من الصمام. سلبي - على الأرض. يمكنك إيقاف تشغيله في البرنامج.

بالنسبة لـ 6 محركات مؤازرة ، يتم استخدام 6 موصلات لأن المؤازرين الموجودين في الأسفل يستخدمان نفس إشارة التحكم. يتم توصيل الموصلات المقابلة وتوصيلها بدبوس واحد.

أكرر أن مصدر الطاقة من جهاز كمبيوتر شخصي يستخدم كمصدر طاقة. أو ، بالطبع ، يمكنك شراء مصدر طاقة منفصل. ولكن بالنظر إلى أن لدينا 6 محركات ، يمكن أن يستهلك كل منها حوالي 2 أمبير ، فإن مصدر الطاقة القوي هذا سيكون مكلفًا.

يرجى ملاحظة أن الموصلات من المؤازرة متصلة بمخرجات PWM في Arduino. بالقرب من كل دبوس على السبورة يوجد رمز~. يمكن توصيل مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية بالدبابيس 6 ، 7. يمكن توصيل مؤشر LED بالدبوس 13 والأرضي. هذه هي كل الدبابيس التي نحتاجها.

الآن يمكننا الانتقال إلى برمجة Arduino.

قبل توصيل اللوحة عبر USB بالكمبيوتر ، تأكد من إيقاف تشغيل الطاقة. عند اختبار البرنامج ، قم أيضًا بفصل الطاقة عن ذراعك الآلي. إذا لم يتم إيقاف تشغيل الطاقة ، فسيستقبل Arduino 5 فولت من USB و 12 فولت من مزود الطاقة. وفقًا لذلك ، سيتم نقل الطاقة من USB إلى مصدر الطاقة وستتراجع قليلاً.

يوضح مخطط الأسلاك أنه تمت إضافة مقاييس فرق الجهد للتحكم في الماكينات. مقاييس الجهد اختيارية ، لكن الكود أعلاه لن يعمل بدونها. يمكن توصيل مقاييس الجهد بالدبابيس 0،1،2،3 و 4.

البرمجة و البداية

تم استخدام 5 مقاييس جهد للتحكم (من الممكن تمامًا استبدال هذا بمقياس جهد واحد وعصي تحكم). يظهر مخطط الاتصال بمقاييس الجهد في الجزء السابق. رسم اردوينو هنا.

فيما يلي بعض مقاطع الفيديو للذراع الآلية وهي تعمل. ط نتمنى أن تستمتعوا.

يعرض الفيديو أعلاه أحدث تعديلات Arma. اضطررت إلى تغيير التصميم قليلاً واستبدال بعض الأجزاء. اتضح أن الماكينات futuba s3003 ضعيفة نوعًا ما. اتضح أنها تستخدم فقط لإمساك اليد أو تدويرها. لذلك بدلاً من ذلك ، تم تثبيت mg995. حسنًا ، سيكون mg946 خيارًا ممتازًا بشكل عام.

برنامج التحكم وشروحاته

// يتم التحكم في محركات الأقراص بواسطة مقاومات متغيرة - مقاييس فرق الجهد.

int potpin = 0 ؛ // دبوس تناظري لتوصيل مقياس الجهد

قيمة int // متغير لقراءة البيانات من الدبوس التناظري

myservo1.attach (3) ،

myservo2.attach (5) ،

myservo3.attach (9) ،

myservo4.attach (10) ،

myservo5.attach (11) ،

pinMode (الصمام ، الإخراج) ؛

(// مؤازرة 1 دبوس تناظري 0

val = analogRead (بوتبين) ؛ // يقرأ قيمة مقياس الجهد (القيمة بين 0 و 1023)

// يقيس القيمة المستلمة للاستخدام مع الماكينات (نحصل على قيمة في النطاق من 0 إلى 180)

myservo1.write (val) ؛ // يجلب المؤازرة إلى موضعها وفقًا للقيمة المحسوبة

تأخير (15) ؛ // ينتظر وصول المحرك المؤازر إلى الموضع المحدد

val = analogRead (potpin1) ؛ // المؤازرة 2 على دبوس تمثيلي 1

فال = خريطة (val ، 0 ، 1023 ، 0 ، 179) ؛

myservo2.write (val) ؛

val = analogRead (potpin2) ؛ // المؤازرة 3 على دبوس تمثيلي 2

فال = خريطة (val ، 0 ، 1023 ، 0 ، 179) ؛

myservo3.write (val) ؛

val = analogRead (potpin3) ؛ // مؤازرة 4 على دبوس تمثيلي 3

فال = خريطة (val ، 0 ، 1023 ، 0 ، 179) ؛

myservo4.write (val) ؛

val = analogRead (potpin4) ؛ // الخادم 5 على الطرف التناظري 4

فال = خريطة (val ، 0 ، 1023 ، 0 ، 179) ؛

myservo5.write (val) ؛

ارسم باستخدام مستشعر المسافة بالموجات فوق الصوتية

ربما يكون هذا أحد أكثر أجزاء المشروع إثارة. يتم تثبيت مستشعر المسافة على المعالج ، والذي يتفاعل مع العوائق الموجودة حوله.

التفسيرات الرئيسية للكود موضحة أدناه.

#define trigPin 7

الجزء التالي من الكود:

قمنا بتعيين أسماء لجميع الإشارات الخمسة (لـ 6 محركات) (يمكن أن تكون أيًا منها)

التالي:

Serial.begin (9600) ؛

pinMode (trigPin ، الإخراج) ؛

pinMode (echoPin ، INPUT) ؛

pinMode (الصمام ، الإخراج) ؛

myservo1.attach (3) ،

myservo2.attach (5) ،

myservo3.attach (9) ،

myservo4.attach (10) ،

myservo5.attach (11) ،

نخبر لوحة Arduino التي تثبت توصيل مصابيح LED ، وأجهزة الاستشعار ، ومستشعر المسافة. لا يوجد شيء لتغييره هنا.

موقع باطل 1 () (

الكتابة الرقمية (led ، عالية) ؛

myservo2.writeMicroseconds (1300) ،

myservo4.writeMicroseconds (800) ؛

myservo5.writeMicroseconds (1000) ؛

هناك بعض الأشياء التي يمكن تغييرها هنا. قمت بتعيين موقف وسميته position1. سيتم استخدامه في البرنامج التالي. إذا كنت تريد تقديم حركة مختلفة ، فقم بتغيير القيم الموجودة بين قوسين بين 0 و 3000.

بعد ذلك:

موضع باطل 2 () (

الكتابة الرقمية (led ، منخفضة) ؛

myservo2.writeMicroseconds (1200) ،

myservo3.writeMicroseconds (1300) ؛

myservo4.writeMicroseconds (1400) ؛

myservo5.writeMicroseconds (2200) ؛

على غرار القطعة السابقة ، فقط في هذه الحالة يكون position2. وفقًا لنفس المبدأ ، يمكنك إضافة وظائف جديدة للتحرك.

مدة طويلة ، مسافة

digitalWrite (trigPin ، LOW) ؛

تأخير ميكروثانية (2) ؛

digitalWrite (trigPin ، عالية) ؛

تأخير ميكروثانية (10) ؛

digitalWrite (trigPin ، LOW) ؛

المدة = pulseIn (echoPin ، HIGH) ؛

المسافة = (المدة / 2) / 29.1 ؛

الآن يبدأ العمل على الكود الرئيسي للبرنامج. لا يجب عليك تغييره. تتمثل المهمة الرئيسية للخطوط أعلاه في إعداد مستشعر المسافة.

بعد ذلك:

إذا (المسافة<= 30) {

إذا (المسافة< 10) {

myservo5.writeMicroseconds (2200) ؛ // فتح قبضة

myservo5.writeMicroseconds (1000) ؛ // قبضة وثيقة

يمكنك الآن إضافة حركات جديدة حسب المسافة التي يقاسها جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية.

إذا (المسافة<=30){ // данная строка обеспечивает переход в position1, если расстояние меньше 30 см.

position1 () ؛ // في الواقع ، ستعمل الذراع على كل ما تحدده بين القوسين ()

else (// إذا كانت المسافة أكبر من 30 سم ، فانتقل إلى الموضع 2

الموضع () 2 // نفس السطر السابق

يمكنك تغيير المسافة في الكود وتفعل ما تريد.

الأسطر الأخيرة من التعليمات البرمجية

إذا كانت (مسافة> 30 || مسافة<= 0){

Serial.println ("خارج النطاق") ؛ // الإخراج في الشاشة التسلسلية للرسالة التي تجاوزناها عن النطاق المحدد

طباعة المسلسل (المسافة) ؛

Serial.println ("سم") ؛ // المسافة بالسنتيمتر

تأخير (500) ؛ // تأخير في 0.5 ثانية

بالطبع ، يمكنك تحويل كل شيء هنا إلى ملليمترات أو أمتار أو تغيير الرسالة المعروضة وما إلى ذلك. يمكنك اللعب مع التأخير قليلا.

هذا كل شئ. استمتع ، وقم بترقية المتلاعبين الخاصين بك ، وشارك الأفكار والنتائج!

أولاً ، سيتم التطرق إلى القضايا العامة ، ثم الخصائص التقنية للنتيجة والتفاصيل ، وأخيرًا عملية التجميع نفسها.

على العموم وبشكل عام

يجب ألا يسبب إنشاء هذا الجهاز ككل أي صعوبات. سيكون من الضروري التفكير نوعيًا في الاحتمالات فقط ، والتي سيكون من الصعب جدًا تنفيذها من وجهة نظر مادية ، بحيث يؤدي ذراع المناول المهام الموكلة إليه.

الخصائص التقنية للنتيجة

سيتم النظر في عينة بمعلمات الطول / الارتفاع / العرض ، على التوالي ، من 228/380/160 ملم. سيكون الوزن المصنوع حوالي 1 كيلوغرام. يتم استخدام جهاز تحكم عن بعد سلكي للتحكم. وقت التجميع المقدر مع الخبرة - حوالي 6-8 ساعات. إذا لم يكن هناك ، فقد يستغرق الأمر أيامًا وأسابيع وبتواطؤ شهور حتى يتم تجميع ذراع المناول. بيديك وحدك في مثل هذه الحالات ، فإن الأمر يستحق القيام به باستثناء مصلحتك الخاصة. تستخدم محركات التجميع لتحريك المكونات. بجهد كافٍ ، يمكنك صنع جهاز يدور 360 درجة. أيضًا ، من أجل راحة العمل ، بالإضافة إلى الأدوات القياسية مثل مكواة اللحام واللحام ، تحتاج إلى تخزين:

1. كماشة الأنف الطويل.
2. كليبرز الجانب.
3. مفك براغي.
4. 4 بطاريات د.

يمكن تنفيذ جهاز التحكم عن بعد باستخدام الأزرار ووحدة التحكم الدقيقة. إذا كنت تريد عمل تحكم لاسلكي عن بعد ، فستحتاج إلى عنصر تحكم في الحركة في ذراع المناول. كإضافات ، ستكون هناك حاجة فقط للأجهزة (المكثفات ، المقاومات ، الترانزستورات) التي ستثبت الدائرة وتنقل تيارًا بالحجم المطلوب من خلالها في الوقت المناسب.

أجزاء صغيرة

لتنظيم عدد الثورات ، يمكنك استخدام عجلات الانتقال. سوف يجعلون حركة ذراع المناول سلسة.

تحتاج أيضًا إلى التأكد من أن الأسلاك لا تعقد حركتها. سيكون من الأفضل وضعها داخل الهيكل. يمكنك القيام بكل شيء من الخارج ، سيوفر هذا النهج الوقت ، ولكن من المحتمل أن يؤدي إلى صعوبات في نقل العقد الفردية أو الجهاز بأكمله. والآن: كيف تصنع مناورًا؟

الجمعية بشكل عام

الآن ننتقل مباشرة إلى إنشاء ذراع المناول. نبدأ من الأساس. من الضروري التأكد من إمكانية تدوير الجهاز في جميع الاتجاهات. سيكون الحل الجيد هو وضعه على منصة قرص ، والتي يتم تشغيلها بواسطة محرك واحد. حتى يتمكن من الدوران في كلا الاتجاهين ، هناك خياران:

1. تركيب محركين. سيكون كل منهم مسؤولاً عن الالتفاف في اتجاه معين. عندما يعمل أحدهم ، يكون الآخر في حالة راحة.
2. تركيب محرك بدائرة كهربائية تجعله يدور في كلا الاتجاهين.

أي من الخيارات المقترحة للاختيار يعتمد عليك وحدك. بعد ذلك يأتي الهيكل الرئيسي. لراحة العمل ، هناك حاجة إلى اثنين من "المفاصل". متصل بالمنصة ، يجب أن يكون قادرًا على الإمالة في اتجاهات مختلفة ، والتي يتم حلها بمساعدة المحركات الموجودة في قاعدتها. يجب وضع زوج آخر أو زوج عند منحنى الكوع بحيث يمكن تحريك جزء القابض على طول الخطوط الأفقية والعمودية لنظام الإحداثيات. علاوة على ذلك ، إذا كنت ترغب في الحصول على أقصى قدر من الفرص ، يمكنك تثبيت محرك آخر على المعصم. علاوة على ذلك ، الأكثر ضرورة ، والتي بدونها لا يمكن تخيل ذراع المناور. بيديك عليك أن تجعل جهاز الالتقاط نفسه. هناك العديد من خيارات التنفيذ هنا. يمكنك إعطاء نصيحة عن النوعين الأكثر شيوعًا:

1. يتم استخدام إصبعين فقط ، والتي تضغط في نفس الوقت على كائن الالتقاط ويفكه. إنه أبسط تطبيق ، ومع ذلك ، لا يمكن أن يتباهى عادة بحمولة كبيرة.
2. يتم إنشاء نموذج أولي لليد البشرية. هنا ، يمكن استخدام محرك واحد لجميع الأصابع ، والذي سيتم من خلاله تنفيذ الانحناء / الفك. ولكن يمكنك جعل التصميم أكثر تعقيدًا. لذلك ، يمكنك توصيل محرك بكل إصبع والتحكم فيهما بشكل منفصل.

بعد ذلك ، يبقى عمل جهاز تحكم عن بعد ، بمساعدة المحركات الفردية التي ستتأثر وتيرة عملها. ويمكنك البدء في التجربة باستخدام ذراع آلية افعلها بنفسك.

تمثيلات تخطيطية ممكنة للنتيجة

يوفر فرصة كبيرة للتفكير الإبداعي. لذلك ، يتم توفير العديد من التطبيقات لاهتمامك ، والتي يمكن اعتبارها أساسًا لإنشاء جهازك الخاص لهذا الغرض.

يمكن تحسين أي مخطط مقدم للمعالج.

خاتمة

الشيء المهم في الروبوتات هو أنه لا يوجد عمليا أي حدود للتحسين الوظيفي. لذلك ، إذا كنت ترغب في إنشاء عمل فني حقيقي ليس بالأمر الصعب. عند الحديث عن الطرق الممكنة لتحسين إضافي ، تجدر الإشارة إلى مناور الرافعة. لن يكون من الصعب صنع مثل هذا الجهاز بيديك ، وفي نفس الوقت سيسمح لك بتعويد الأطفال على العمل الإبداعي والعلوم والتصميم. وهذا بدوره يمكن أن يؤثر بشكل إيجابي على حياتهم المستقبلية. هل سيكون من الصعب صنع مناور رافعة بيديك؟ هذه ليست مشكلة كما قد تبدو للوهلة الأولى. هل يستحق الاهتمام بوجود تفاصيل صغيرة إضافية مثل الكابل والعجلات التي يدور عليها.

إن ذراع الروبوت MeArm هو نسخة الجيب من الذراع الصناعية. MeArm هو وسيلة سهلة للتجميع والتحكم في الروبوت ، وهو ذراع ميكانيكي. يتمتع المعالج بأربع درجات من الحرية ، مما يجعل من السهل إمساك وتحريك العديد من الأشياء الصغيرة.

يتم تقديم هذا المنتج كمجموعة تجميع. يشمل الأجزاء التالية:

• مجموعة من الأجزاء المصنوعة من الأكريليك الشفاف لتجميع مناور ميكانيكي ؛
• 4 الماكينات
• لوحة تحكم تحتوي على متحكم دقيق Arduino Pro وشاشة عرض رسومية Nokia 5110 ؛
• لوحة عصا التحكم تحتوي على اثنين من أذرع التحكم التناظرية ذات التنسيقين ؛
• كابل طاقة USB.

قبل تجميع مناور ميكانيكي ، من الضروري معايرة الماكينات. للمعايرة ، سوف نستخدم وحدة تحكم Arduino. نقوم بتوصيل الماكينات بلوحة Arduino (مطلوب مصدر طاقة خارجي 5-6V 2A).

وسط مؤازر ، يسار ، يمين ، مخلب ؛ // إنشاء 4 كائنات مؤازرة

الإعداد باطل()
{
Serial.begin (9600) ؛
وسط. تعلق (11) ؛ // يربط المؤازرة بالدبوس 11 لدوران المنصة
اليسار ، إرفاق (10) ؛ // يربط المؤازرة بالدبوس 10 على الكتف الأيسر
الحق. يلحق (9) ؛ // يربط المؤازرة بدبوس 11 على الكتف الأيمن
مخلب ملحقة (6) ؛ // إرفاق المؤازرة إلى دبوس 6 مخلب (التقاط)
}

حلقة فارغة()
{
// يعين موضع المؤازرة بالقيمة (بالدرجات)
منتصف الكتابة (90) ؛
يسار كتابة (90) ؛
right.write (90) ؛
claw.write (25) ؛
تأخير (300) ؛
}
باستخدام علامة ، ارسم خطًا من خلال غلاف المحرك المؤازر والمغزل. قم بتوصيل الروك البلاستيكي من المجموعة إلى المؤازرة كما هو موضح أدناه باستخدام المسمار الصغير من مجموعة تركيب المؤازرة. سنستخدمها في هذا الوضع عند تجميع الجزء الميكانيكي من MeArm. احرص على عدم تحريك موضع المغزل.


الآن يمكنك تجميع المعالج الميكانيكي.
خذ القاعدة وأرفق الأرجل بزواياها. ثم نقوم بتركيب أربعة مسامير مقاس 20 مم وصواميل لولبية عليها (نصف الطول الإجمالي).

الآن نعلق المؤازرة المركزية ببراغي 8 مم على لوحة صغيرة ، ونصلح الهيكل الناتج بالقاعدة بمسامير 20 مم.

نقوم بتجميع الجزء الأيسر من الهيكل.

نقوم بتجميع القسم الصحيح من الهيكل.

أنت الآن بحاجة إلى توصيل الأقسام اليمنى واليسرى. أولاً أذهب إلى لوحة المحول

ثم الحق ، ونحصل

ربط الهيكل بالمنصة

ونجمع "المخلب"

نربط "المخلب"

للتجميع ، يمكنك استخدام الدليل التالي (باللغة الإنجليزية) أو دليل التجميع لمناور مشابه (باللغة الروسية).

Pinout

الآن يمكنك البدء في كتابة كود اردوينو. للتحكم في المناور ، إلى جانب القدرة على التحكم في التحكم باستخدام عصا التحكم ، سيكون من الجيد توجيه المعالج إلى نقطة معينة من الإحداثيات الديكارتية (x ، y ، z). توجد مكتبة مقابلة يمكن تنزيلها من github - https://github.com/mimeindustries/MeArm/tree/master/Code/Arduino/BobStonesArduinoCode.
يتم قياس الإحداثيات بالملليمتر من مركز الدوران. يكون موضع المنزل عند (0 ، 100 ، 50) ، أي 100 مم للأمام من القاعدة و 50 مم من الأرض.
مثال على استخدام المكتبة لضبط المتلاعب عند نقطة معينة في الإحداثيات الديكارتية:

# تضمين "meArm.h"
#يشمل

الإعداد باطل() (
arm.begin (11 ، 10 ، 9 ، 6) ؛
arm.openGripper () ؛
}

حلقة فارغة() (
// أعلى واليسار
arm.gotoPoint (-80،100،140) ؛
// يأسر
arm.closeGripper () ؛
// أسفل ، ضرر وحق
arm.gotoPoint (70،200،10) ؛
// حرر القبضة
arm.openGripper () ؛
// return نقطة البداية
arm.gotoPoint (0.100.50) ؛
}

طرق الفصل meArm:

فارغ يبدأ(int بين بيس, int دبوس الكتف, int دبوس الكوع, int pinGripper) - ابدأ meArm ، يشار إلى دبابيس التوصيل للوحدات المؤازرة الوسطى واليسرى واليمنى والمخلبية. يجب أن يتم استدعاؤه في الإعداد () ؛
فارغ openGripper() - أسر مفتوح
فارغ closeGripper() - يأسر؛
فارغ gotoPoint(يطفو x, يطفو ذ, يطفو ض) - انقل المعالج إلى موضع الإحداثيات الديكارتية (x ، y ، z) ؛
يطفو getX() - تنسيق X الحالي ؛
يطفو getY() - تنسيق Y الحالي ؛
يطفو getZ() - إحداثيات Z الحالية.

دليل التجميع

منظر داخل كف إنسان آلي RKP-RH101-3D. يتم تثبيت كف يد الإنسان الآلي بنسبة 50٪. (انظر الشكل 2).

في هذه الحالة ، تكون الحركات المعقدة ليد الإنسان الآلي ممكنة ، لكن البرمجة تصبح أكثر تعقيدًا وإثارة للاهتمام وإثارة. في الوقت نفسه ، على كل إصبع من أصابع يد الإنسان الآلي ، من الممكن تثبيت أجهزة استشعار وأجهزة استشعار مختلفة إضافية تتحكم في العمليات المختلفة.

هذا هو بشكل عام جهاز مناور RKP-RH101-3D. أما بالنسبة إلى تعقيد المهام التي يمكن حلها بواسطة روبوت أو آخر مزود بمعالجات مختلفة تحل محل يديه ، فإنها تعتمد إلى حد كبير على مدى تعقيد جهاز التحكم وكماله.
من المعتاد الحديث عن ثلاثة أجيال من الروبوتات: صناعية ، وقابلة للتكيف ، وروبوتات ذات ذكاء اصطناعي. ولكن بغض النظر عن تصميم الروبوت ، فإنه لا يمكنه الاستغناء عن أذرع المتلاعبين لأداء مهام مختلفة. روابط المعالج قابلة للحركة بالنسبة لبعضها البعض ويمكن أن تؤدي حركات دورانية وتحركات. في بعض الأحيان ، بدلاً من مجرد انتزاع شيء من الروبوتات الصناعية ، فإن الرابط الأخير للمُعالج (الفرشاة) هو نوع من أدوات العمل ، على سبيل المثال ، مثقاب أو مفتاح ربط أو بخاخ طلاء أو مشعل لحام. قد تحتوي الروبوتات الروبوتية أيضًا على مجموعة متنوعة من الأجهزة المصغرة الإضافية في أطراف أصابعها التي تشبه الفرشاة ، على سبيل المثال ، للحفر أو النقش أو الرسم.

منظر عام لروبوت قتالي بشري على أجهزة مؤازرة تعمل بالأيدي RKP-RH101-3D (انظر الشكل 3).