Arduino robotas ARM 4

 Baigėsiview 

Šioje instrukcijoje supažindinsime jus su įdomiu Arduino Robot Arm 4DOF mechaninio nagų rinkinio projektu. Šis „pasidaryk pats“ Arduino UNO pagrįstas „Bluetooth“ robotų rinkinys yra pagrįstas „Arduino Uno“ kūrimo plokšte. Šis labai paprastas ir lengvai sukuriamas rinkinys yra puikus Arduino projektas pradedantiesiems ir yra puiki mokymosi platforma norint patekti į robotiką ir inžineriją.

Robotų rankena montuojama plokščia pakuotė, todėl norint ją pradėti ir veikti, reikia labai mažai litavimo. Integruoti 4 SG90 servo, kurie leidžia judėti 4 laipsniais ir gali paimti lengvus daiktus su letena. Rankos valdymas gali būti atliekamas 4 potenciometrais. Pradėkime!

Darbo pradžia: Arduino Robot Arm 4dof Mechanical Claw Kit

Kas yra Arduino?

Arduino yra atvirojo kodo elektronikos platforma, pagrįsta paprasta naudoti aparatine ir programine įranga. „Arduino“ plokštės gali nuskaityti įvestis - jutiklio šviesą, pirštą ant mygtuko arba „Twitter“ pranešimą - ir paversti jį išvestimi - suaktyvinti variklį, įjungti šviesos diodą, paskelbti ką nors internete. Galite nurodyti savo plokštei, ką daryti, nusiųsdami instrukcijų rinkinį į plokštės mikrovaldiklį. Norėdami tai padaryti, naudokite Arduino programavimo kalbą (pagrįstą laidais) ir Arduino programinę įrangą (IDE), pagrįstą apdorojimu.

Kas yra IDUINO UNO?

„iDuino Uno“ yra ATmega328. Turi 14 skaitmeninių įvesties/išvesties kontaktų (iš kurių 6 gali būti naudojami kaip PWM išėjimai), 6 analoginius įėjimus, 16 MHz keraminį rezonatorių, USB jungtį, maitinimo lizdą, ICSP antraštę ir atstatymo mygtuką. Jame yra viskas, ko reikia mikrovaldikliui palaikyti; Norėdami pradėti, tiesiog prijunkite jį prie kompiuterio USB kabeliu arba maitinkite naudodami kintamosios srovės į nuolatinės srovės adapterį arba akumuliatorių.

Programinės įrangos diegimas

Šiame skyriuje supažindinsime su kūrimo platforma, kurioje kūrybinį protą paverčiate kodais ir leidžiate jam skristi.

Arduino programinė įranga / IDE

Atidarykite „Windows“ pagrįstą programą dukart spustelėdami ją ir vykdykite instrukcijas, kad užbaigtumėte (nepamirškite įdiegti visų „Arduino“ tvarkyklės). Lengva!

1 pav. Tvarkyklių diegimas

UNO plokštės prijungimas prie kompiuterio

Jungdami UNO ir kompiuterį mėlynu USB kabeliu, jei prijungsite teisingai, užsidegs žalias maitinimo šviesos diodas ir mirksi kitas oranžinis šviesos diodas.

2 pav. Patikrinkite savo specialųjį COM ir užsirašykite numerį

Raskite savo serijos COM numerį ir užsirašykite jį.

Turime išsiaiškinti, kuris kanalas COM šiuo metu palaiko ryšį tarp kompiuterio ir UNO. Sekant keliu: Valdymo skydelis | Aparatūra ir garsas | Prietaisai ir spausdintuvai | Įrenginių tvarkytuvė | Uostai (COM ir LPT) | Arduino UNO (COMx)

Užsirašykite COM numerį, nes to reikės vėliau. Kadangi COM prievadas kartais gali skirtis, šis žingsnis yra gyvybiškai svarbus. Šiuo atveju demonstravimo tikslais naudojame COM 4.

Žaiskite su savo pirmuoju „Hello World“ LED example

Pirmiausia nurodykime IDE, kur rasti mūsų Arduino prievadą ir kurią plokštę šiuo metu naudojate: Šioje instrukcijoje (3 ir 4 pav.) parodyta išsami informacija:

Prievadų konfigūravimas

Valdybos konfigūracija

Atėjo laikas žaisti su tavimi pirmuoju paprastu buvusiuojuample. Sekant taku pro File | Pvzamples | 01. Pagrindai | Mirksėti. Atsidarys naujas kodo langas, paspauskite rodyklės simbolį, kad įkeltumėte. Pastebėsite, kad oranžinis šviesos diodas mirksi beveik kas sekundę.

Aparatinės įrangos montavimas

4 x Servo SG90 su servo paketu (varžtas ir veržlės komplekte) 4 x Pagrindo stelažai su apsauginiu dangteliu (lengvai nuimamu) ir prisukamu paketu Roboto rankos prailginimo plokštė su atskiru maitinimo lizdu (žr. maitinimo sprendimą) USB kabelis Iduino UNO valdyba
Stovo pakuotėje iš kairės į dešinę:  M3 * 30 mm M3 * 10 mm M3 * 8 mm M3 * 6 mm Bakstelėjimas pasviręs M3 veržlė

Grandinės litavimas

Šiam roboto rankos rinkiniui reikia labai minimalaus litavimo, kad viskas veiktų ir veiktų. Roboto rankos išplėtimo plokštė naudojama sąsajai tarp valdiklio, šiame projekte, keturių potenciometrų ir Iduino UNO plokštės prijungti.

Atsargiai: Būkite atsargūs naudodami karštą lituoklį.

3 pav. Pagrindinė „Robot ARM“ plokštės iliustracija

Paruoškite:

1. Vienos roboto rankos išplėtimo lenta
2. Vienas 12V Black Power lizdas
3. 52P Pin antraštės
4. Viena mėlyna išorinio maitinimo sąsaja
5. Viena juoda Bluetooth sąsaja

Tada lituokite servo ir maitinimo lizdo kaiščius.

Atminkite, kad servo sąsajos kaiščiai yra nukreipti į viršų, o „Iduino“ sąsaja – žemyn.

Tada lituokite keturis potenciometrus

Jungiklio dangtelis naudojamas sparčiojo klavišo Robot Arm Extension Board ir Iduino UNO plokštėms, o tai reiškia, kad jums nereikia maitinti Iduino UNO plokštės atskirai.
Įdėkite trumpiklio dangtelį, nes naudojame vieną išorinį maitinimo šaltinį, 12 V baterijos dėžutę.

Tada ant nuogų potenciometrų uždėkite keturis sidabrinius gaubtus. Dabar jūs baigėte litavimo dalį!

Programinės įrangos derinimas

Arduino UNO kodo įkėlimas

Robotas veiks taip, kaip jis užprogramuotas. Supratimas ir įsisavinimas, kas yra Iduino UNO plokštės viduje, ty programavimo kodas yra svarbi mokymosi proceso dalis. Šiame skyriuje mūsų galutinis tikslas yra užtikrinti, kad servosai ir potenciometrai veiktų gerai.

Jei tai jūsų pirmasis Arduino projektas, atidžiai sekite instrukcijas. Pirmiausia atsisiųskite susijusius kodus iš mūsų websvetainę.

• Dukart spustelėkite piktogramą, kad atidarytumėte programą, ir atidarykite file kelyje: File | Atviras

• Atidarykite me_arm3.0 Arduino file

Programinės įrangos derinimas

Spustelėkite įkėlimo mygtuką su rodykle dešinėn įrankių juostoje, kad įkeltumėte savo file į UNO

Įkėlimo būsena baigta, jei ne, patikrinkite lentą ir prievadus 3.2 skyrių, kad įsitikintumėte, jog tinkamai prijungėte UNO

Servo derinimas

Tada išbandykime savo servo įrenginius, kad pamatytume, ar jie veikia sklandžiai. Servos turi suktis sklandžiai, kai žaidžiate su atitinkamais potenciometrais. Jei ne, įsitikinkite, kad teisingai įkėlėte kodą su aukščiau aprašytu ženklu „Atlikta įkėlimas“, ir tvirtai įkiškite servo plokštę į UNO plokštę taip, kad visi kaiščiai būtų tinkamai išdėstyti. Svarbiausia tinkamai prijungti patikimą maitinimo šaltinį, kur maitinimo instrukcijos bus pateiktos kitoje dalyje. Atidžiai perskaitykite, kitaip galite sudeginti savo Arduino pagrindinį mikrovaldiklį.

Servo turi tris kaiščius:

• Signalas
• GND
• VCC

Sukimosi kampas reguliuojamas PWM (impulso pločio moduliacijos) signalo darbo ciklu. PWM dažnis paprastai svyruoja nuo 30 iki 60 Hz – tai vadinamasis atnaujinimo dažnis. Jei šis atnaujinimo dažnis yra per mažas, tada servo tikslumas sumažėja, nes jis periodiškai pradeda prarasti savo poziciją, jei dažnis yra per didelis, tada servo gali pradėti plepėti. Svarbu pasirinkti optimalų greitį, kad servo variklis galėtų užblokuoti savo padėtį.

Įsitikinkite, kad kiekvienas servo variklis veikia gerai, nes juos sunku pašalinti.

Prijunkite servo sąsają prie UNO servo lizdo po vieną, nuo 4 lizdo iki 1 lizdo, kuris valdomas atitinkamu potenciometru

Prijunkite 9-12v 2A maitinimo šaltinį į Arduino maitinimo lizdą su trumpikliu (Servo plokštė)

Maitinimas

Galia vaidina labai svarbų vaidmenį veikiant roboto rankos sistemai, nes dėl maitinimo šaltinio trūkumo gali sujudėti servo vairo pavara, o programa gali veikti neįprastai. Reikės dviejų nepriklausomų maitinimo šaltinių, vieno Uno vystymo plokštei valdyti, o kito potenciometro servo valdikliams valdyti. Šiame skyriuje jūsų patogumui pristatome keletą maitinimo šaltinių alternatyvų:

1. (Rekomenduojama) Naudokite 5 V 2A maitinimo adapterį ir įjunkite į 2.1 mm nuolatinės srovės lizdą potenciometro plokštėje.
2. (Arba) Naudokite 5V 2A maitinimo šaltinį ir prijunkite prie potenciometro plokštės mėlynos gnybtų bloko.
3. (Rekomenduojama) Naudokite 9v–12v maitinimo adapterį Arduino UNO kūrimo plokštei per 2.1 mm nuolatinės srovės lizdą Uno plokštėje.
4. (Arba) Naudokite pridedamą USB A į B (spausdintuvo kabelį), kad užtikrintumėte pastovų 5 V maitinimo įvestį į Uno plokštę iš UB įkroviklio, asmeninio ar nešiojamojo kompiuterio.

PASTABA: Keisdami kodą Uno plokštėje, būtinai nuimkite Robot Arm Servo Controller plokštę nuo Uno kūrimo plokštės ir atjunkite Uno Board maitinimo šaltinį. Priešingu atveju tai gali padaryti nepataisomą žalą jūsų robotui ir kompiuteriui, nes per USB prievadą gali tekėti didelė srovė.

Sistemos derinimas

Tvirtinimas ant stovo

Šiame skyriuje paaiškinsime, kaip sumontuoti roboto rankeną ir stovą.

• Nuplėškite stelažo pagrindo apsauginį popierių

Paruoškite elementus:

• Bazė
• 4 x M3 veržlės
• 4 x M3 * 30 mm varžtai

• Surinkite dalis, kaip parodyta kairėje

Paruoškite elementus:

• 4 x M3 veržlės
• 4 x M3 * 10 mm
• varžtai

• Pritvirtinkite varžtus ir veržles, kaip parodyta kairėje pusėje, kurie naudojami mūsų Iduino UNO plokštės tvirtinimui

Tada paruoškite elementus:

• 2x M3 *8mm varžtai
• Juodas Servo laikiklis
• Juodas servo stovas

• Ištraukite kabelio sriegį per servo laikiklio angą, kaip reikia, kad prijungtumėte prie Iduino UNO plokštės, atlikdami šiuos veiksmus

Tada įdėkite servo laikiklio laikiklį ant servo laikiklio viršaus. Dabar matote, kad „Servo“ yra pritvirtintas ir įterptas tarp laikiklio ir laikiklio.

 

• Tai turėtų atrodyti taip

• Tada pritvirtinkite, kaip parodyta kairėje

• Tai turėtų atrodyti taip

Tada paruoškite daiktus, kad sukurtumėte roboto dilbį

1. 2 x M3 *8mm varžtai
2. Vienas servo laikiklis
3. Vienas servo SG90
4. Viena juoda pagrindinė rankos bazė

• Pritvirtinkite servo laikiklį ir pagrindą taip, kaip nurodyta paskutiniame servo

• Paruoškite elementus:

1. 1 x M2.5 srieginis varžtas
2. Vienas servo ragas

• Pritvirtinkite ragelį ant juodo akrilo pagrindinės svirties M2.5 sriegiu

• Įstatykite pagrindinę svirtį ant servo ir pasukite ją pagal laikrodžio rodyklę, kol ji nustos suktis, nes užprogramuota suktis prieš laikrodžio rodyklę.

• Ištraukite pagrindinę svirtį ir padėkite ją atgal horizontaliai, šiuo žingsniu įsitikinkite, kad servo gali pasisukti anticlockk kryptimi nuo šio taško (0 laipsnių) ir nesulaužykite rankos, kai įjungiama maitinimas, kad pasuktų

• Surinkite savisriegio varžtą iš stovo pakuotės ir pritvirtinkite jį, parodytą kairėje

• Sujunkite dvi aktyvias jungtis varžtais, nepamirškite per daug priveržti varžtų, nes jie turi laisvai suktis

• Paruoškite elementus:

1.  2 x M3*10mm
2. M3 veržlės
3. Dvi juodos akrilo lentos

• Įdėkite du „Clapboard Acrylic“ į atitinkamą sparno angą

• Pirmiausia įkiškite lentą į atitinkamas angas ir sekančiais žingsniais ji bus pritvirtinta po vieną varžtą ir veržlę iš abiejų pusių.

• Tada įkiškite stelažo pagrindą į atitinkamą angą tarp dviejų lentų

• Tai turėtų atrodyti taip

• Pritvirtinkite lentą prie pagrindinės rankos pagrindo viena pora varžtų ir veržlių.

Patarimas: veržlę laikykite angoje ir įsukite M3.

• Pritvirtinkite lentą iš abiejų pusių, kaip parodyta kairėje

• Pritvirtinkite stuburą akrilu tarp dilbio ir pagrindinės rankos:

1.  2 x M3 * 10 mm
2. du riešutai

Patarimas: veržlę laikykite angoje ir įsukite M3.

• Pritvirtinkite ir kitą pusę

• Tada paruoškite M3 * 6 mm varžtą ir vieną ilgos svirties akrilą

• Pritvirtinkite jį apatinėje dešinėje pusėje

• Tada naudokite kitą juodą ilgą ranką su trimis aktyviomis jungtimis, kad sujungtumėte du dilbio sąnarius

• Prisukite varžtus tinkama seka. Nugarkaulis akrilas apatiniame dilbio viduryje, o kitas guli viršuje

• Paruoškite elementus, kad sukurtumėte dešinės pusės atraminę ranką:

1. Du M3 * 8
2. Vienas juodas apskritas tarpiklis
3. Viena juoda atraminė rankena
4. Viena juodo trikampio atraminė jungtis

• Prisukite pirmąjį varžtą, kaip parodyta kairėje. Apvalus tarpiklis yra tarp jų.

Neperveržkite varžtų, nes yra aktyvių jungčių, nes jie turi laisvai suktis, netrynus gretimų akrilo sluoksnių.

• Kitą galą pritvirtinkite juoda atramine svirtimi.

• Tai turėtų atrodyti taip. Dabar dilbis vis dar turi tris laisvus kabančius galus, kurie galiausiai sujungiami, kad pritvirtintų nagų dalį.

• Paruoškite Claw servo dalis:

1. Du kvadratiniai servo laikikliai
2. 4 x M3* 8 mm varžtai
3. Vienas servo
4. Du jungčių priedai

• Įdėkite kvadratinį laikiklį į apačią ir ištraukite laidus, kad galėtumėte prisijungti prie roboto išplėtimo plokštės

• Tai turėtų atrodyti taip

• Uždėkite stačiakampį laikiklį ant servo viršaus ir pritvirtinkite servo keturiais M3 * 8 mm varžtais

• Pritvirtinkite dvi nagus ant stačiakampio servo laikiklio dviem M3 * 6 mm varžtais.

Nepamirškite tarp jų įdėti vieną juodą apskritą tarpiklį, kad sumažintumėte trintį.

• Tada surinkite:

1. 4 x M3 *8 mm varžtai
2. Viena trumpa jungtis
3. Vienas apskritas tarpiklis

• Pritvirtinkite jį kairėje žnyplės pusėje, kaip parodyta kairėje.

Nepamirškite įdėti tarpiklio tarp jų

• Norėdami prijungti „Claw and Triangle“ atramos jungtį, paruoškite šiuos veiksmus:

1. Du M3*8mm varžtai
2. Vienas tarpiklis
3. Viena atraminė ranka

• Pritvirtinkite atraminę svirtį prie trikampio jungties

• Tada visą letenos dalį galima pritvirtinti trimis laisvai kabančiais dilbio galais.

Nepriveržkite aktyvių jungčių varžtų.

• Paruoškite srieginį varžtą servo pakuotėje ir servo garsinį signalą.

• Pritvirtinkite ragą sriegiu, kaip parodyta kairėje

• Ištraukite nagus plačiai, tada įkiškite trumpą ranką, kurią sukūrėme paskutiniame žingsnyje, ir tvirtai prisukite.

• Pritvirtinkite Iduino UNO plokštę bazėje

• Padėkite roboto rankos išplėtimo plokštę ant Iduino UNO plokštės viršaus.

Įsitikinkite, kad kaiščiai tinkamai prijungti.

• Tada padėkite roboto svirties sistemą ant pagrindinio servo stovo ir srieginiu varžtu pritvirtinkite prie pagrindinio servo.

Dabar jūs baigėte visą diegimą!

 

Rack derinimas

Dabar atėjo laikas prijungti savo servo prie savo Arduino UNO.

Servo 1	Letenų servo
Servo 2	Pagrindinis servo
Servo 3	Dilbio servo
Servo 4	Sukimosi servo

Neskubėkite ir tinkamai sujunkite laidus vadovaudamiesi aukščiau pateikta instrukcija.

Servo turi tris kaiščius:

• Signalas
• GND
• VCC

Bendras sistemos derinimas

Prieš įjungdami maitinimą, dar turime patikrinti keletą dalykų:

1. Įsitikinkite, kad kiekviena jungtis gali suktis sklandžiai, kitaip servo varomosiose dalyse būtų naudojama daug srovės, o tai sukeltų situaciją „užblokuota“ ir servos gali lengvai perdegti.
2. Sureguliuokite potenciometrą, kad jis atitiktų patogų servo veikimo diapazoną. Servo gali veikti kampu: 0 ~ 180 laipsnių be jokių apribojimų, tačiau šiam konkrečiam projektui servo negali dėl mechaninės konstrukcijos. Todėl labai svarbu pakeisti potenciometrą į tinkamą padėtį. Priešingu atveju, jei kuris nors iš keturių servo įtaisų užstrigtų, servo išleistų didelę srovę, dėl kurios servos gali būti nepataisomos.
3. Potenciometrą keiskite sklandžiai ir lėtai, nes servosistemoms reikia laiko suktis
4. Maitinimo parinktys: užtikrinti nuoseklų ir stabilų maitinimą servo operacijoms

Linksminkis su savo rankos robotu

Valdymas rankiniu būdu

Rankiniam valdymui; su trumpiklio dangteliu, įdėtu ant roboto rankos išplėtimo plokštės, galite valdyti savo roboto ranką reguliuodami keturis potenciometrus.

PC valdymo sąsaja

Šiame skyriuje galite valdyti savo roboto ranką prijungę USB prievadą prie Iduino UNO plokštės. Naudojant nuoseklųjį ryšį per USB kabelį, komanda siunčiama iš viršutinės kompiuterio programinės įrangos, kuri šiuo metu pasiekiama tik „Windows“ vartotojams.

Pirmiausia nukopijuokite naują viršutinį kompiuterio programinės įrangos valdymo kodą į savo Arduino UNO plokštę.

Dukart spustelėkite

„Upper_Computer_Softwa re_Control.ino“.

Tada paspauskite įkėlimo mygtuką.

Atsisiųskite programinę įrangą iš čia: http://microbotlabs.com/ so ftware.html, kreditas microbotlab.com

• Atidarykite programą ir paspauskite OK, kad tęstumėte

• Prieš paleisdami „Mecon“ programinę įrangą, kad automatiškai aptiktumėte prievadus, prijunkite „Arduino USB“ arba naudokite mygtuką „Scan for Ports“, kad atnaujintumėte galimus prievadus. Pasirinkite USB prievadą.

• Šiuo atveju, norėdami parodyti, naudojame COM6.

Šis COM numeris kiekvienu atveju gali skirtis. Patikrinkite, ar įrenginių tvarkytuvėje nėra teisingo COM prievado numerio.

• Valdykite roboto svirtį pastumdami servo svirtį 1/2/3/4 strypų

Dabar laikas linksmintis! Įjunkite maitinimą ir pažiūrėkite, kaip veikia jūsų „pasidaryk pats“ Arduino robotas! Po galutinio surinkimo ir aktyvavimo gali reikėti pakoreguoti roboto ranką ir derinti. Robotas veiks taip, kaip jis užprogramuotas. Išsiaiškinti, ką daro kodas, yra mokymosi proceso dalis. Iš naujo atidarykite savo Arduino IDE ir garantuojame, kad sužinosite daug, kai giliai suprasite kodą.

Norėdami pakeisti kodą, atjunkite jutiklio plokštę nuo Arduino UNO plokštės ir atjunkite 18650 maitinimo dėžutės maitinimą. Priešingu atveju tai gali padaryti nepataisomą žalą jūsų robotui ir kompiuteriui, nes per USB prievadą gali tiekti didelę srovę.

Šis rinkinys yra tik pradinis taškas ir gali būti išplėstas įtraukiant kitus jutiklius ir modulius. Jus riboja jūsų vaizduotė.

TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF mechaninio letenų rinkinio vadovas – Atsisiųsti [optimizuota]
TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF mechaninio letenų rinkinio vadovas – Atsisiųsti

Nuorodos

• Vartotojo vadovas