Robot ρομπότ ανοιχτού κώδικα: 5 βήματα

2025 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2025-01-23 14:39

Εισαγωγή:

Σε αυτό το σεμινάριο θα κάνουμε μια μηχανή επιλογής και τοποθέτησης καθώς αυτή είναι η πιο συνηθισμένη χρήση για ένα δέλτα ρομπότ στη βιομηχανία εκτός από τους τρισδιάστατους εκτυπωτές δέλτα. Αυτό το έργο μου πήρε λίγο χρόνο για να τελειοποιήσω και ήταν πολύ δύσκολο, περιλαμβάνει:

• Μηχανικός σχεδιασμός και έλεγχος σκοπιμότητας
• Πρωτοτυπία και κατασκευή της μηχανικής δομής
• Ηλεκτρικές καλωδιώσεις
• Ανάπτυξη λογισμικού και γραφικών διεπαφών χρήστη
• Εφαρμογή της όρασης υπολογιστή για ένα αυτοματοποιημένο ρομπότ (εξακολουθείτε να χρειάζεστε τη βοήθειά σας σε αυτό το μέρος

Βήμα 1: Μηχανολογικός σχεδιασμός:

Πριν ξεκινήσω να φτιάχνω το ρομπότ το σχεδίασα στο fusion 360 και εδώ είναι το τρισδιάστατο μοντέλο, σχέδια και επισκόπηση:

fusion 3D μοντέλο του delta Robot με αυτόν τον σύνδεσμο θα μπορείτε να κατεβάσετε το τρισδιάστατο μοντέλο τρύπας.

είναι καλύτερα να λάβετε τις ακριβείς διαστάσεις από το μοντέλο 3D με μεγαλύτερη ακρίβεια με αυτόν τον τρόπο.

Επίσης, τα αρχεία PDF των σχεδίων είναι διαθέσιμα στη σελίδα έργου του ιστολογίου μου για λήψη στη διεύθυνση

Η επιλογή των σωστών διαστάσεων σύμφωνα με τη μέγιστη ροπή των βηματικών κινητήρων μου ήταν λίγο δύσκολη. Πρώτα δοκίμασα το nema 17 που δεν ήταν αρκετό, οπότε αναβάθμισα το nema 23 και έκανα το ρομπότ λίγο μικρότερο αφού επικυρώθηκε με υπολογισμούς σύμφωνα με την τυπική ροπή nema 23 στο φύλλο δεδομένων προτείνω εάν πρόκειται να χρησιμοποιήσετε άλλη διάσταση, επικυρώστε τα πρώτα.

Βήμα 2: Συναρμολόγηση:

Τρισδιάστατη εκτύπωση αρχείων STL διαθέσιμα για λήψη στη σελίδα έργου του ιστότοπού μου

Ξεκινήστε με την τρισδιάστατη εκτύπωση της σύνδεσης ράβδου και του τελικού εφέ. Μετά από αυτό χρησιμοποιήστε ξύλο ή χάλυβα για τη βάση, προτείνω το κόψιμο CNC για την ακρίβεια καθώς και για τους βραχίονες που τα έκανα από ελικόπτερο, το υλικό που χρησιμοποιήθηκε για τα μέτωπα των καταστημάτων είναι κατασκευασμένο από καουτσούκ ανάμεσα σε δύο λεπτά φύλλα αλουμινίου πάχους 3 mm.

Στη συνέχεια, πρέπει να δουλέψουμε στο χάλυβα σε σχήμα L για να τοποθετήσουμε τα βήματα, να κόψουμε στα 100mm και να τρυπήσουμε τρύπες για να τοποθετήσουμε τα βήματα (υπόδειξη: μπορείτε να κάνετε τις τρύπες ευρύτερες για να μπορέσετε να τεντώσετε τη ζώνη)

Στη συνέχεια, οι ράβδοι με σπείρωμα 6 mm,, για τη σύνδεση των αντιβραχίων μήκους 400 mm θα πρέπει να κοπούν, στη συνέχεια να σπειρωθούν ή να κολληθούν θερμά στην άρθρωση της σφαίρας, χρησιμοποίησα αυτό το παζλ για να βεβαιωθώ ότι έχουν όλα το ίδιο μήκος, είναι σημαντικό το ρομπότ να είναι παράλληλο.

Τέλος, οι ράβδοι των 12 mm should πρέπει να κοπούν σε μήκος περίπου 130 mm για να χρησιμοποιηθούν για το σημείο περιστροφής του ρομπότ που συνδέει την τροχαλία 50 mm.

Τώρα που όλα τα μέρη είναι έτοιμα, μπορείτε να αρχίσετε να συναρμολογείτε όλα όσα είναι κατευθείαν, όπως φαίνεται στις εικόνες, έχετε κατά νου ότι χρειάζεστε κάποια υποστήριξη όπως η ροζ που χρησιμοποιούσα για να μπορώ να τα κρατάω όλα, καλύτερα από ό, τι έκανα στο μέρος 2 βίντεο = D.

Βήμα 3: Ηλεκτρικό μέρος:

Για τα ηλεκτρονικά μέρη, μοιάζει περισσότερο με καλωδίωση μηχανής cnc καθώς οδηγούμε το ρομπότ με GRBL. κατευθείαν Arduino

Μετά την καλωδίωση των βημάτων, των οδηγών και του arduino, Τώρα θα χρησιμοποιείτε τον πείρο D13 του arduino για να ενεργοποιήσετε το ρελέ 5V που επιτρέπει το κενό, επέλεξα την αντλία 12v να παραμείνει ενεργοποιημένη και να ενεργοποιήσω την αναρρόφηση με 2/3 πνευματική βαλβίδα ως Είχα έναν ξαπλωμένο τριγύρω.

συμπεριέλαβα το πλήρες διάγραμμα καλωδίωσης ηλεκτρονικών συσκευών και διαμόρφωσα όλα τα προγράμματα οδήγησης stepper σε ανάλυση 1.5Α και 1/16 βημάτων. τα έβαλα όλα σε μια παλιά θήκη υπολογιστή ως περίβλημα

Βήμα 4: Λογισμικό:

Το κύριο πράγμα που πρέπει να κάνουμε είναι να ρυθμίσουμε το GRBL κατεβάζοντας/κλωνοποιώντας το από το αποθετήριο του Github, χρησιμοποίησα την έκδοση 0,9, αλλά μπορείτε να ενημερώσετε σε 1,1 (Σύνδεσμος: https://github.com/grbl/grbl). Προσθέστε τη βιβλιοθήκη στο φάκελο βιβλιοθηκών arduino και ανεβάστε τη στο arduino σας.

Τώρα που το GRBL είναι στο arduino, συνδέστε το, ανοίξτε τη σειριακή οθόνη και αλλάξτε τις προεπιλεγμένες τιμές, όπως φαίνεται στην εικόνα, ώστε να ταιριάζει με τη διαμόρφωση του ρομπότ σας:

Χρησιμοποίησα τροχαλία 50mm και 25mm => 50/25 = 1/2 μείωση και ανάλυση 1/16 βήματος, οπότε η γωνία 1 ° είναι 18 βήματα/°

Τώρα το ρομπότ είναι έτοιμο να λάβει εντολές gcode όπως στο αρχείο demo.txt:

M3 & M4 ==> ενεργοποίηση / απενεργοποίηση του Vacuum

X10 ==> μετακινήστε το βήμα stepper X σε 10 °

X10Y20Z -30.6 ==> μετακίνηση του βηματικού Χ σε 10 ° & Υ σε 20 ° και Ζ σε -30,6 °

G4P2 ==> Περιμένετε δύο δευτερόλεπτα (καθυστέρηση)

Σε αυτό το σημείο με οποιονδήποτε αποστολέα gcode μπορείτε να το κάνετε να επαναλαμβάνει προκαθορισμένες εργασίες, όπως επιλογή & τοποθέτηση.

Βήμα 5: GUI και επεξεργασία εικόνας:

Για να μπορέσετε να με ακολουθήσετε σε αυτό, πρέπει να παρακολουθήσετε το βίντεό μου που εξηγεί το GUI, περνώντας κομμάτια του κώδικα και τη διεπαφή:

Το GUI είναι κατασκευασμένο με δωρεάν έκδοση της Κοινότητας Visual Studio 2017, αλλάξα τον κώδικα από τη διεύθυνση https://forums.trossenrobotics.com/tutorials/introduction-129/delta-robot-kinematics-3276/ για τους υπολογισμούς κινηματικής για τον προσδιορισμό της θέσης του. Η βιβλιοθήκη EmguCV για επεξεργασία εικόνας και απλά μαθηματικά για να μετακινήσετε το τελικό τελεστή στη θέση των καπακιών μπουκαλιών για να τα επιλέξετε και να τα τοποθετήσετε είναι προκαθορισμένη θέση.

Μπορείτε να κατεβάσετε την εφαρμογή windows για να δοκιμάσετε με το ρομπότ από το αποθετήριο github μου ή με όλο τον πηγαίο κώδικα και να με βοηθήσετε να αξιοποιήσω αυτήν καθώς χρειάζεται περισσότερη δουλειά και εντοπισμός σφαλμάτων. Επισκεφτείτε το και προσπαθήστε να λύσετε τα προβλήματα μαζί μου ή δώστε νέες ιδέες προτείνετε το σε άτομα που μπορούν να βοηθήσουν. Ζητώ τη συμβολή σας στον κώδικα και να με στηρίξετε με όποιον τρόπο μπορείτε.

Τώρα σας ευχαριστώ που ελέγξατε αυτό το φοβερό έργο και μείνετε συντονισμένοι για περισσότερα

Ακολουθησε με: