Τρισδιάστατη εκτύπωση ρομποτικού βραχίονα: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Αυτό είναι ένα remix του ρομποτικού βραχίονα που έγινε από τον Ryan Gross:

Προμήθειες

Τα ακόλουθα προϊόντα είναι τα στοιχεία που χρησιμοποιούνται σε αυτό το Εγχειρίδιο. Ενδέχεται να βρείτε διαφορετικές παραλλαγές καθώς όλα αυτά είναι στάνταρ ανταλλακτικά και ηλεκτρονικά. Λάβετε υπόψη ότι ορισμένα τρισδιάστατα εξαρτήματα έχουν σχεδιαστεί για αυτά τα στοιχεία, επομένως τα χιλιόμετρα σας μπορεί να διαφέρουν. Έχω συμπεριλάβει αρχεία Fusion360 στη σελίδα Thingiverse σε περίπτωση που πρέπει να κάνετε μικρές προσαρμογές.

• 4x Servo Horn 25T:
• 4x TowerPro MG996R 10kg Servos:
• Βίδες 8x 8 mm M3 - Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μικρότερες βίδες, αλλά εγώ χρησιμοποίησα 8 mm και δεν είχα κανένα πρόβλημα με το διάκενο στο εσωτερικό του τμήματος του αντιβραχίου.
• Βίδες κεφαλής 12x 10mm M3. Είναι δυνατή η χρήση 20 σε αυτό το έργο, αλλά όχι απαραίτητο.
• 12x M3 Τετράγωνα καρύδια 5,5x1,8mm: https://www.amazon.co.uk/gp/product/B075YSD5TN/ Είναι δυνατή η χρήση 20 σε αυτό το έργο, αλλά όχι απαραίτητο.
• 3mm ελαστικό νάιλον/κορδόνι (5μ)
• MG90S Micro Servo με Servo Horns
• Arduino ή παρόμοιο μικροελεγκτή
• Πίνακας ελεγκτή PWM/Servo
• Μπαταρίες/Πηγή ισχύος ~ 5-6V

Βήμα 1: Προετοιμασία των σερβο τροχαλιών

Προετοιμάστε τα ακόλουθα:

• 4x σερβο τροχαλίες (τρισδιάστατη εκτύπωση)
• 4x Servo Horns
• 8x βίδες Countersunk M3

1. Τοποθετήστε το Servo Horn μέσα από την τρύπα στην Servo τροχαλία έτσι ώστε η οδοντωτή σχισμή να προεξέχει ελαφρώς μέσα από τη βάση της τροχαλίας.
2. Βιδώστε δύο από τις βίδες που βυθίζονται μέσα από τις οπές της τροχαλίας και της κόρνας.
3. Επαναλάβετε και για τους 4 Τροχαλίες.

Βήμα 2: Ασφάλιση των Servos

Προετοιμάστε τα ακόλουθα:

• Servo Holder (τρισδιάστατη εκτύπωση)
• 4x TowerPro MG996R 10kg Servos
• 8x (ελάχιστες) βίδες M3 10mm
• 8x (ελάχιστο) τετράγωνα καρύδια Μ3

1. Τοποθετήστε τα τετράγωνα παξιμάδια στις παγίδες. Σως χρειαστεί να τα τοποθετήσετε προσεκτικά για να ευθυγραμμιστούν με τις σερβο τρύπες.
2. Στερεώστε το servo στο στήριγμα χρησιμοποιώντας τις βίδες. Προσέξτε να μην τα σφίξετε υπερβολικά, απλά πρέπει να κρατήσετε τους κινητήρες στη θέση τους. Μπορείτε να επιλέξετε να χρησιμοποιήσετε όλες τις οπές στη βάση, αλλά δεν είναι απαραίτητο. Στις εικόνες, έχω χρησιμοποιήσει μόνο δύο ανά σερβο.
3. Επαναλάβετε και για τα 4 servos. Ο προσανατολισμός είναι σημαντικός: Βεβαιωθείτε ότι ο οδοντωτός άξονας 25T είναι πιο κοντά στους κεντρικούς πυλώνες των συγκρατητών.
4. Η διαχείριση καλωδίων είναι σημαντική! Περάστε τα καλώδια μέσα από την τρύπα μεταξύ των κεντρικών πυλώνων. Θα καθοδηγούνται μέσω του περιβλήματος του αντιβραχίου.

Βήμα 3: Προσθήκη των Servo Pulleys στα Servos

Προετοιμάστε τα ακόλουθα:

• Ολοκληρωμένο κάτοχος Servo
• 4x Ολοκληρωμένα Servo Pulleys
• 4x βίδες M3 4mm (συνήθως συνοδεύονται από τα σερβίς)

1. Πιέστε κάθε τροχαλία σε κάθε άξονα κινητήρα. Ο ακριβής προσανατολισμός δεν έχει σημασία αυτή τη στιγμή - θα το αλλάξετε αργότερα.
2. Ασφαλίστε την τροχαλία με τη βίδα. Το δικό μου ήρθε με τα servos, αλλά ελέγξτε το περιεχόμενο αυτών που παραγγέλνετε σε περίπτωση που χρειαστεί να αγοράσετε μερικά ξεχωριστά.

Ολοκληρώθηκε η συναρμολόγηση σερβο

Βήμα 4: Συναρμολόγηση του χεριού

Προετοιμάστε τα ακόλουθα:

• Palm (τρισδιάστατη εκτύπωση)
• Δάχτυλα (τρισδιάστατη εκτύπωση
• Ελαστικό νάιλον κορδόνι
• MG90S Micro Servo

1. Περάστε το ένα άκρο του νάιλον κορδονιού μέσα από μία από τις οπές στο πίσω μέρος της παλάμης και μέσα από τις τρύπες στο αντίστοιχο δάχτυλο. Εάν δυσκολεύεστε να σπρώξετε το καλώδιο λόγω φθαρμένων άκρων, δοκιμάστε να το τυλίξετε σε κάποια ταινία για να κάνετε το τέλος πιο ομαλό.
2. Βιδώστε το Νάιλον πίσω στον εαυτό του, και μέσω της δεύτερης σειράς τρυπών στο δάχτυλο, και τέλος μέσω της άλλης τρύπας στην παλάμη.
3. Σφίξτε το νάιλον και δέστε τα δύο άκρα του κορδονιού μαζί σε διπλό κόμπο. Δοκιμάστε να λυγίσετε το δάχτυλο και βεβαιωθείτε ότι ασφαλίζει ξανά προς τα πάνω. Αν όχι, θα χρειαστεί να δέσετε τις άκρες πιο σφιχτά.
4. Κόψτε τα άκρα του κορδονιού κοντά στον κόμπο. Μπορεί να είναι καλή ιδέα να τραγουδήσετε τα άκρα του Νάιλον με κολλητήρι για να σταματήσετε να ξεφτίζουν, αλλά αυτό δεν είναι πάντα απαραίτητο.
5. Επαναλάβετε τα βήματα 1-4 για τα υπόλοιπα 3 δάχτυλα. Ενώ έχω δείξει με όλα τα διαφορετικά τυπωμένα δάχτυλα, μπορείτε να προτιμήσετε να συνδυάσετε και να ταιριάξετε διαφορετικά μήκη/πλάτη σε αυτό που ταιριάζει καλύτερα στις ανάγκες σας.
6. Δέστε τον αντίχειρα με την ίδια μέθοδο όπως παραπάνω.
7. Τοποθετήστε το Micro Servo (με το περιλαμβανόμενο κέρατο σερβο) στον αντίχειρα. Θα πρέπει να ταιριάζει με το πάτημα (προσπαθήστε να μην σπάσετε τον κινητήρα), αλλά ένα σημείο κόλλας μπορεί να το κρατήσει στη θέση του. Μην ανησυχείτε, μπορείτε να αφαιρέσετε τον κινητήρα ξεβιδώνοντάς τον από την κόρνα χρησιμοποιώντας την τρύπα στην άρθρωση του αντίχειρα.
8. Τοποθετήστε το καλώδιο μέσα από την τρύπα στην παλάμη και σπρώξτε τον κινητήρα στην υποδοχή του. (Το σχέδιο που θα κατεβάσετε μπορεί να είναι ελαφρώς διαφορετικό από αυτό που φαίνεται, καθώς αυτό τσιμπάει λίγο το καλώδιο καθώς εισάγετε τον κινητήρα.)

Το χέρι είναι πλήρες

Βήμα 5: Προσάρτηση των δακτύλων στα Servos

Προετοιμάστε τα ακόλουθα:

• Servos στο Holder
• Κατασκευασμένος φοίνικας
• Αντιβράχιο (τρισδιάστατη εκτύπωση)
• Καρπός (τρισδιάστατη εκτύπωση)
• Πλαστική κόλλα
• Arduino (ή παρόμοιο μικροελεγκτή) - Χρησιμοποίησα ένα Arduino Uno.
• Servo Controller Board-Χρησιμοποίησα το Adafruit 16-Channel 12-bit PWM/Servo Shield
• Πετονιά
• 4 x βίδες M3x10mm
• 4 x τετράγωνα παξιμάδια Μ3

1. Συνδέστε τα servos στην Servo Controller Board. Επιλέξτε μια παραγγελία που έχει νόημα για εσάς. Συνδέσα τα μπροστινά servos στις θύρες 0 και 2 και τα πίσω servos στα 4 και 6.
2. Κατεβάστε το αρχείο έργου βαθμονόμησης σερβο από το GitHub. Πιθανότατα θα πρέπει να τροποποιήσετε τις τιμές με βάση τον τρόπο σύνδεσης των servos ή εάν έχουν ελαφρώς διαφορετικό εύρος κωδικοποιητή. Είστε υπεύθυνοι για αυτό το στάδιο, οπότε προσέξτε να μην τους περάσετε από το ασφαλές σημείο για στροφή.
3. Εκτελέστε το πρόγραμμα έτσι ώστε όλα τα servos να βρίσκονται στην πιο προωθημένη θέση.
4. Αφαιρέστε τα σερβοκόρνα και περιστρέψτε τα σύμφωνα με τις φωτογραφίες. Αυτό τους βάζει στην καλύτερη θέση να τραβήξουν πίσω τα δάχτυλα μόλις συνδεθούν μέσω της πετονιάς. Δοκιμάστε το περιστρέφοντας τα servos προς τα πίσω, θα πρέπει να καταλήξουν όπως φαίνεται στην επόμενη φωτογραφία.
5. Σημειώστε πώς συνδέσατε τα σερβο καλώδια. Τώρα αποσυνδέστε τα ώστε να μπορείτε να τοποθετήσετε τα καλώδια μέσω της διαδρομής στο αντιβράχιο και να τα συνδέσετε ξανά στο κάτω μέρος. Εάν είναι δυνατόν, περάστε επίσης το καλώδιο servo αντίχειρα μέσω της διαδρομής (από την κορυφή του αντιβραχίου).
6. Κολλήστε το κομμάτι του καρπού στο χέρι. Υπάρχει μόνο ένας προσανατολισμός που θα επιτρέψει στους δύο να τοποθετηθούν μαζί. Βεβαιωθείτε ότι το καλώδιο από το μοτέρ αντίχειρα έχει σχισμές μέσω της μεγαλύτερης υποδοχής στον καρπό.
7. Περάστε τη γραμμή αλιείας μέσα από τα δάχτυλα, την παλάμη, τον οδηγό καρπού και στη συνέχεια τον σερβο -οδηγό. Στη συνέχεια περάστε κάθε γραμμή μέσα από ένα από τα σερβοκόρνα. Το τέταρτο και το μικρό δάχτυλο πρέπει να βρίσκονται στο ίδιο κέρατο. Βεβαιωθείτε ότι έχετε σπειρώσει τη γραμμή έτσι ώστε να μην τρίβεται με καμία άλλη γραμμή.
8. Δέστε έναν κόμπο σε κάθε ένα από τα κέρατα, αφήνοντας τη γραμμή στο άκρο του δακτύλου χαλαρή. Αφήστε αρκετό χαλαρό για να δέσετε κόμπους αργότερα.
9. Στερεώστε το στήριγμα σερβομηχανισμού στο αντιβράχιο χρησιμοποιώντας τις βίδες και τα παξιμάδια στις παγίδες παξιμαδιών.
10. Κολλήστε στον καρπό στην κορυφή του αντιβραχίου.
11. Δέστε κόμπους στις άκρες κάθε δακτύλου. Μπορεί να βρείτε μια μικρή χαλάρωση στη γραμμή αλιείας, κάτι που είναι φυσιολογικό. Για να σφίξετε ξανά τη γραμμή, αφαιρέστε τα κέρατα σερβο και περιστρέψτε τα μακριά από το χέρι μέχρι να διδαχθεί η γραμμή. Στη συνέχεια, επανατοποθετήστε τα κέρατα στα servos.
12. Δοκιμάστε το χέρι εκτελώντας το πρόγραμμα που σφίγγει τη γροθιά.

Εάν όλα λειτουργούν, είστε έτοιμοι να ξεκινήσετε! Μπράβο

Βήμα 6: Ολοκλήρωση

Η κύρια κατασκευή έχει ολοκληρωθεί και είστε έτοιμοι να παίξετε με το νέο σας ρομπότ!

Αφιερώστε λίγο χρόνο για να κατανοήσετε τους κινητήρες σας, τον μικροελεγκτή σας και τους περιορισμούς τους. Προσπαθήστε να κάνετε μια εφαρμογή που το ελέγχει, ίσως μια βιβλιοθήκη στην επιλεγμένη σας γλώσσα. Σπάστε τα μέρη (όλα τα αρχεία σχεδίασης περιλαμβάνονται στη σελίδα Thingiverse) και κάντε το καλύτερο - αν το κάνετε, στείλτε μου ένα μήνυμα και ίσως να φτάσει στην επόμενη αναθεώρηση!

Το πιο σημαντικό - διασκεδάστε και συνεχίστε να μαθαίνετε:)