DIY robotika - Oktató 6 tengelyes robotkar: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

A DIY-Robotics oktatócella egy olyan platform, amely 6 tengelyes robotkart, elektronikus vezérlőáramkört és programozó szoftvert tartalmaz. Ez a platform bevezetés az ipari robotika világába. A projekt révén a DIY-Robotics megfizethető, de minőségi megoldást kíván kínálni mindazoknak, akik többet szeretnének megtudni erről a lenyűgöző területről. Ez a projekt kiváló lehetőség a különböző ismeretek és készségek fejlesztésére a mechanika, az elektromos és az informatika területén. A DIY-Robotics oktatócellával a robotika mindenki számára elérhető. Ez a kézikönyv bemutatja a mechanikai összeszerelés, az elektromos összeszerelés és a DIY-Robotics Educational Cell V1.0 szoftver telepítésének és használatának különböző lépéseit. A tömörített mappában megtalálja az oktató robotcella fejlesztésével kapcsolatos összes fájlt. Tartalmazza a robot 3D -s rajzait, a vezérlő elektromos diagramjait, az Arduino kódot, a szoftver forráskódjait és a szükséges anyagjegyzéket. Mielőtt elkezdené, győződjön meg arról, hogy rendelkezik 3D nyomtatóval, és vásárolja meg az összes szükséges összetevőt. Az anyagjegyzékben (bill-of-materials.pdf) megtalálja az összes szükséges alkatrész listáját, valamint az árukat és a megrendelés helyét. Ha elakad, vagy segítségre van szüksége, ellenőrizze a DIY-Robotics fórumot. Ingyenesen létrehozhat egy fiókot, és felteheti kérdését akkreditált szakemberekből és robotika -rajongókból álló közösségünknek. Kezdjük! (és jó szórakozást!) Töltse le a teljes projektet:

Lépés: Arduino programozás

Töltse le az Arduino IDE szoftvert közvetlenül az Arduino webhelyéről:

www.arduino.cc/en/Main/Software

Nyissa meg a DIY_ROBOTICSEDUCATIVECELL_Arduino_V1_0.ino fájlt, amely a DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip tömörített mappában található.

Csatlakoztassa az Arduino Micro -t a számítógéphez az USB -kábellel.

Válassza ki az Arduino / Genuino Micro típust és a megfelelő kommunikációs portot.

Lásd az 1. képet.

Programozza az Arduino Micro -t a Feltöltés gomb megnyomásával:

Lásd a 2. képet.

2. lépés: Robot elektronikus vezérlő (PCB) összeszerelése

1. Áttekintés

A robot oktatócella elektronikus vezérlője a híd a programozó szoftver és a robot között. A nyomtatott áramkörön használt mikrokontroller, az Arduino Micro a következő feladatokat látja el:

• Kommunikáció az elektronikus vezérlő és a programozó szoftver között. • A 6 robotmotor vezérlése (5 V-os szervomotorok)

A NYÁK leírását lásd az 1. ábrán.

2. Nyomtatott áramköri lap (PCB) rendelés

A robotvezérlő nyomtatott áramköri lapja (PCB) bármelyik PCB -gyártótól megrendelhető, a DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip tömörített mappában található "GERBER" fájlokkal.

Javasoljuk, hogy rendeljen a JLCPCB gyártótól (jlcpcb.com), amely gyors, egyszerű szolgáltatást kínál nagyon alacsony áron. A NYÁK megrendeléséhez kövesse az alábbi lépéseket:

A) A jlcpcb.com kezdőlapján válassza a QUOTE NOW lehetőséget, majd a Gerber fájl hozzáadása lehetőséget. Válassza ki a Gerber.zip fájlt a DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip tömörített mappában.

B) Válassza ki az alapértelmezett paramétereket.

C) Válassza a Mentés a kosárba lehetőséget, és folytassa a fizetést a rendelés befejezéséhez.

3. Nyomtatott áramköri lap (PCB) szerelvény

Miután a robotvezérlő NYÁK kezében van, folytassa az összeszereléssel. Az összes alkatrészt forrasztania kell.

A PCB minden összetevőjét azonosítják.

A DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip tömörített mappában található bill-of-materials.pdf anyaglista segíti az összetevők rendezését.

Lásd a 2. képet.

Különös figyelmet kell fordítani a következő alkatrészek polaritására:

LED1, LED2, U1, U3, C1, C2, D1, D2, D3, D4, D5, D6, Q1, Q2, Q3

Ezeket az alkatrészeket a megfelelő módon kell forrasztani, különben megégnek. Például vegye figyelembe, hogy a fénykibocsátó diódák (LED -ek) és a kondenzátorok (C) hosszú és rövid tűvel rendelkeznek. A hosszú csapot, az anódot be kell illeszteni és be kell forrasztani a +jelű lyukba.

Tekintse meg a 3. ábrát ezen alkatrészek megfelelő forrasztásához.

Végül 3 db 10k ohmos ellenállást kell hozzáadni az áramkörhöz annak érdekében, hogy a digitális bemeneti jelek (Di) működőképesek legyenek. Ezeket az ellenállásokat az anyaglistában az alábbiak szerint írják le:

RES 10K OHM 1/4W 5% AXIAL

Nézze meg a 4. képet, hogy hol kell forrasztani ezeket a további ellenállásokat.

3. lépés: Robot mechanikai összeszerelése

1. Áttekintés

A robot mechanikus összeszereléséhez a következő alkatrészekre és eszközökre lesz szüksége:

• 4 db MG966R szervomotor
• 2 9 g -os mikro szervomotor
• 8 3D nyomtatott robot alkatrész
• 24 metrikus M2 anya
• 24 metrikus M2 csavar
• 2 metrikus M2.5 csavar
• 4 metrikus M3 csavar
• 3d nyomtató
• Forrasztópáka
• Öngyújtó
• Hatlapú kulcsok

Tekintse meg a DIY_ROBOTICSEDUCATIVECELLV1_0_BOM.pdf anyaglistát, amely a DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip fájlban található.

2. 3D nyomtatás

A 8 robotrész 3D fájljait a DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip tömörített mappában találja.

Nyomtassa ki az alkatrészeket 3D nyomtatóval. Javasoljuk, hogy használja a következő beállításokat:

• Felső réteg 4 réteg
• Alsó réteg 4 réteg
• Fal 4 réteg

3. Igazítsa a szervókat

A robot összeszerelése előtt fontos meggyőződni arról, hogy az összes szervomotor a középpontban van. A szervók összehangolásához győződjön meg arról, hogy korábban beprogramozta az Arduino mikrokontrollert, és összeszerelte a robotvezérlőt. Kövesse az alábbi utasításokat a szervomotorok beállításához:

Csatlakoztassa a 6 szervomotort a robotvezérlőhöz. Győződjön meg arról, hogy a csatlakozók megfelelően vannak csatlakoztatva.

• Barna vezeték: 0V (-)
• Piros vezeték: 5V (+)
• Narancssárga huzal: PWM

Csatlakoztassa a 12 V -os szabályozót a 120 V -os váltakozó áramú fali aljzathoz. Csatlakoztassa a 12 V -os szabályozót a robotvezérlő tápcsatlakozójához. Aktiválja az SW1 tápkapcsolót. A LED1 jelzőfénynek be kell kapcsolnia, és a LED2 lámpának villognia kell. szervomotorokat 90 fokban. Kikapcsolhatja a robotvezérlő áramellátását, és leválaszthatja a szervomotorokat.

Lásd a 2. képet.

4. Helyezze be az anyákat

Összeszerelés előtt helyezzen be egy M2 x 0,4 mm -es anyát a 3D nyomtatott alkatrészek minden hatszögletű furatába, hogy lehetővé tegye az összeszerelést. Forrasztópáka segítségével könnyítse meg a behelyezést.

Lásd a 3. képet.

5. Dobja a fogaskerekeket a csatlakozó lyukakba

A szervomotorok és a 3D nyomtatott robot alkatrészek közötti mechanikus csomópont közvetlen: a fogaskereket közvetlenül a furatba kell helyezni. A jó mechanikus csomópont biztosítása érdekében a lyukak valamivel kisebbek, mint a fogaskerekek 3D nyomtatás után. Könnyebb, kissé melegítse fel a lyukat, majd helyezze be a szervo motor fogaskerékét (a lehető leg egyenesebben). Az olvasztott műanyag fogaskerék formájában jelenik meg. Fejezze be a behelyezést egy csavar óvatos meghúzásával. Ismételje meg ezt a lépést minden csomópontnál. Legyen óvatos, a túlmelegedő 3D nyomtatott alkatrészek deformálódhatnak és használhatatlanná válhatnak.

Lásd a 4. képet.

6. Összeszerelés

Az M3 metrikus csavarokkal rögzítse a szervomotor fogaskerekeit a 3D nyomtatott robot alkatrészekhez. M2 metrikus csavarokkal rögzítse a szervomotor házakat a 3D nyomtatott robot alkatrészekhez. M2 metrikus csavarokkal szerelje össze a két 3D nyomtatott robot alkatrészt J2 -től J4 -ig. Szerelje össze a robotot úgy, hogy minden csukló a középpontjában legyen (egyenes robot, az alábbi ábra szerint).

Lásd az 1. és 5. képeket.

4. lépés: Robot programozó szoftver beállítása

1. Szoftver beállítása

Nyissa meg a DIY_ROBOTICS_EDUCATIVECELL_V1_0.zip tömörített mappában található telepítőfájlt.

Kövesse a telepítő utasításait a telepítés befejezéséhez.

A telepítés befejezése után futtassa a szoftvert az asztalon található DIY Robotics ikonra kattintva.

2. Navigálás a felületen

A szoftverpanel leírását lásd az 1. és 2. képen.

3. Robotprogram létrehozása

A programozópanel lehetővé teszi robotprogram létrehozását akár 200 utasítássorral. Íme az egyes típusú utasítások leírása:

POINT utasítás

Robotpontot (pozíciót) ment.

Ezen utasítás végrehajtásával a robot a mentett pozíciónak és sebességnek megfelelően mozog.

Ha el akar menteni egy robotpontot egy utasításba, mozgassa kézzel a robotot a kívánt pozícióba, és válassza ki a kívánt mozgási sebességet a kezelőpanel gombjaival. Nyomja meg a Pont gombot. Ezután egy utasítássor kerül hozzáadásra a programozópanelen. Az utasítássor mutatja az egyes csuklók értékét fokokban, valamint a mozgás sebességét.

DO utasítás

Megváltoztatja a Do kimeneti jel állapotát.

Ezen utasítás végrehajtása megváltoztatja a Do (ON/OFF) kimeneti jelek egyikének állapotát.

DO utasítás létrehozásához nyomja meg a Do gombot. Egy paraméterpanel jelenik meg. Válassza ki a Do kimeneti jel számát (1, 2 vagy 3), valamint a kívánt állapotot (ON vagy OFF). Nyomja meg az Útmutatás hozzáadása gombot az utasítás hozzáadásához.

Ezután egy utasítássor kerül hozzáadásra a programozópanelen. Az utasítássor a Do jel számát és az állapotváltozást mutatja.

LABEL utasítás

Címkét ad hozzá a robotprogramhoz.

Ennek az utasításnak a végrehajtása nem lesz hatással. Ez a sor egy címke, amely lehetővé teszi, hogy a JUMP utasítás erre a LABEL utasítássorra ugorjon.

LABEL utasítás létrehozásához nyomja meg a Jump Label gombot. Egy paraméterpanel jelenik meg. Válassza a Címke opciót és a kívánt címke számát (1–5). Nyomja meg az Útmutatás hozzáadása gombot az utasítás hozzáadásához.

Ezután egy utasítássor kerül hozzáadásra a programozópanelen. Az utasítássor a címke számát mutatja.

UGRÁS utasítás

Ugrás a megfelelő címkét tartalmazó programsorra.

Ennek az utasításnak a végrehajtása a programban a megfelelő címkét tartalmazó sorra ugrik.

JUMP utasítás létrehozásához nyomja meg a Jump Label gombot. Egy paraméterpanel jelenik meg. Válassza az Ugrás opciót és a kívánt címke számát (1–5). Nyomja meg az Útmutatás hozzáadása gombot az utasítás hozzáadásához.

Ezután egy utasítássor kerül hozzáadásra a programozópanelen. Az utasítássor jelzi a célcímke számát.

Ha több címke azonos számmal rendelkezik, a JUMP utasítás a program tetejéről az első megfelelő címkére ugrik.

Ha nincs a JUMP utasítás számának megfelelő címke, a program a program utolsó sorára ugrik.

WAITDI utasítás

Várja a Di bemeneti jel adott állapotát.

Ennek az utasításnak a végrehajtása a robotvezérlőt tartásba helyezi mindaddig, amíg a Di bemeneti jel állapota eltér a várt állapottól.

WAITDI utasítás létrehozásához nyomja meg a Wait Di gombot. Egy paraméterpanel jelenik meg. Válassza ki a Di bemeneti jel számát (1, 2 vagy 3), valamint a kívánt állapotot (BE vagy KI). Nyomja meg az Útmutatás hozzáadása gombot az utasítás hozzáadásához.

Ezután egy utasítássor kerül hozzáadásra a programozópanelen. Az utasítássor jelzi a Di bemeneti jel számát és a várható állapotot.

5. lépés: Csatlakoztassa a Robot + PCB + szoftvert

1. Elektromos csatlakozások

Csatlakoztassa a robot 6 szervomotorját a robotvezérlőhöz. Győződjön meg arról, hogy a csatlakozók megfelelően vannak bedugva.

Barna vezeték: 0V (-) Piros vezeték: 5V (+) Narancssárga vezeték: PWM

Csatlakoztassa a 12 V -os szabályozót a 120 V -os váltakozó áramú fali aljzathoz. Csatlakoztassa a 12 V -os szabályozót a robotvezérlő tápcsatlakozójához. Aktiválja az SW1 tápkapcsolót. A LED1 -es lámpának be kell kapcsolnia, és a LED2 -nek villognia kell. szervomotorok 90 fokon.

Csatlakoztassa a robotvezérlő USB -kábelét a számítógéphez.

Lásd az 1. képet.

2. Futtassa a szoftvert

Futtassa a DIY Robotics Educational Cell V1.0 szoftvert az asztalon található DIY Robotics ikonra kattintva. A szoftver megnyílik a csatlakozópanelen.

Lásd a 2. képet.

3. Állítsa be a PC Robot soros kommunikációt

Nyomja meg a Soros portok keresése gombot.

Válassza ki a megfelelő kommunikációs portot a legördülő listából.

Nyomja meg a Connect gombot.

Lásd a 3. képet.

4. Kezdődjön a teremtés

Irányítsa a robotot a kezelőpanelről.

Hozza létre robotprogramját a programozópanelről.

Érezd jól magad!

6. lépés: Következtetés

Tovább akarsz menni?

Élvezte az ipari robotika világának megismerését? Készen áll az új robotkar karmolására? Csatlakozz a DIY-Robotics Fórumhoz most! A DIY-Robotics Forum egy olyan hely, ahol beszélgethetünk a programozásról, megoszthatjuk egymással ötleteinket és megoldásainkat, és együtt dolgozhatunk, hogy jó dolgokat hozzunk létre egy támogató, okos közösségben. Kell segítség? A DIY-Robotics közösség segít, ha segítségre van szüksége a DIY-Robotics oktatócella építése során. Iratkozzon fel a DIY-Robotics Fórumra, és tegye fel kérdését a közösségnek.