Како направити бежичну роботску руку користећи Ардуино

Овај склоп роботске руке који се такође може применити попут роботске дизалице, ради помоћу 6 серво мотора и може се управљати помоћу даљински управљач микроконтролера , користећи Ардуино везу засновану на 2,4 ГХз.

Главне карактеристике

Када градите нешто тако софистицирано попут роботске руке, оно мора изгледати модерно и мора садржавати мноштво напредних карактеристика, а не само пуке функције попут играчака.

Предложени пуноправни дизајн релативно је једноставан за израду, али му се приписују неке напредне функције маневрисања, којима се може прецизно управљати помоћу бежичних или даљински управљаних команди. Дизајн је чак компатибилан за индустријску употребу ако су мотори одговарајуће надограђени.

Главне карактеристике ове механичке дизалице попут роботске руке су:

• Континуирано подесива „рука“ преко вертикалне осе од 180 степени.
• Непрекидно подесиви „лакат“ преко вертикалне осе од 180 степени.
• Непрекидно подесиви „стисак прста“ или прихват преко вертикалне осе од 90 степени.
• Континуирано подесива „рука“ преко хоризонталне равни од 180 степени.
• Читав роботски систем или кранска дизалица су покретни и управљиви попут а даљински управљани аутомобил .

Груба симулација рада

Неколико горе описаних карактеристика може се погледати и разумети уз помоћ следеће ГИФ симулације:

Положаји моторног механизма

Следећа слика даје нам јасну слику у вези са различитим положајима мотора и припадајућим зупчаницима који морају бити инсталирани за спровођење пројекта:

У овом дизајну водимо рачуна да ствари буду што једноставније, тако да чак и лаик може да разуме у вези са укљученим моторним / зупчаним механизмима. и ништа не остаје скривено иза сложених механизама.

Рад или функција сваког мотора могу се разумети уз помоћ следећих тачака:

1. Мотор # 1 контролише „стисак прста“ или систем хватања робота. Покретни елемент је директно спојен са осовином мотора за кретање.
2. Мотор # 2 управља лакатним механизмом система. Конфигурисан је са једноставним ивичним системом зупчаника за извођење покрета подизања.
3. Мотор бр. 3 одговоран је за подизање целокупног система роботске руке вертикално, стога овај мотор мора бити снажнији од горе наведена два. Овај мотор је такође интегрисан помоћу механизма зупчаника за извођење потребних радњи.
4. Мотор # 4 контролише читав механизам дизалице преко пуне хоризонталне равни од 360 степени, тако да рука може да изабере или подигне било који предмет у целој у смеру кретања казаљке на сату или супротно од казаљке на сату радијални опсег.
5. Мотори бр. 5 и 6 делују попут точкова за платформу која носи цео систем. Овим моторима се може управљати премештањем система са једног места на друго без напора, а такође олакшава кретање система исток / запад, север / југ једноставним подешавањем брзина левог / десног мотора. То се једноставно ради смањењем или заустављањем једног од два мотора, на пример за покретање десног завоја, десни мотор се може зауставити или зауставити све док заокрет не буде изведен у потпуности или до жељеног угла. Слично томе, за покретање завоја улево учините исто са левим мотором.

Са задњим точком није повезан ниједан мотор, он је на шаркама да се слободно креће по централној оси и прати маневре предњег точка.

Круг бежичног пријемника

Будући да је читав систем дизајниран за рад са даљинским управљачем, бежични пријемник мора бити конфигурисан са горе објашњеним моторима. А то се може урадити помоћу следећег кола заснованог на Ардуину.

Као што видите, на Ардуино излазе је прикључено 6 серво мотора и сваки од њих се контролише путем даљински управљаних сигнала забележених прикљученим сензором НРФ24Л01.

Овај сензор обрађује сигнале и шаље их Ардуину који испоручује обраду релевантном мотору за предвиђене операције контроле брзине.

Сигнали се шаљу из круга предајника који има потенциометре. Регулатор на овом потенциометру контролише нивое брзине на одговарајућим моторима повезаним са горе објашњеним кругом пријемника.

Сада да видимо како изгледа склоп предајника:

Модул предајника

Дизајн предајника се може видети с 6 потенциометра који је повезан са његовом Ардуино плочом, а такође и са још једним уређајем за везу од 2,4 ГХз.

Сваки од лонаца је програмиран за управљање одговарајућим мотором повезан са кругом пријемника. Стога, када корисник ротира осовину одабраног потенциометра предајника, одговарајући мотор роботске руке почиње да се креће и спроводи радње у зависности од свог специфичног положаја на систему.

Контрола преоптерећења мотора

Можете се запитати како мотори ограничавају своје кретање у својим покретним дометима, јер систем нема ограничење за спречавање преоптерећења мотора када дотични покрети механизма дођу до крајњих тачака?

Значи, на пример, шта се дешава ако се мотор не заустави чак и након што је 'стисак' чврсто држао предмет?

Најлакше решење за ово је додавање појединаца тренутни управљачки модули са сваким мотором тако да у таквим ситуацијама мотор остаје УКЉУЧЕН и закључан без сагоревања или преоптерећења.

Због активне контроле струје, мотори не пролазе кроз преоптерећење или прекомерне струје и они настављају да раде у одређеном сигурном опсегу.

Комплетни програмски код можете пронаћи у овом чланку