Kako napraviti sitnog delta robota: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

"Delta robot", zvani "paralelni manipulator", je robot koji koristi više ruku za pomicanje jednog aktuatora. Mogli bi ih znati iz mašina za odabir, kao i iz 3D štampača tipa delta.

Prednost delta paralelnog robota je u tome što su teški motori obično u osnovi, smanjujući težinu stvari koje se kreću, čineći ovu vrstu robota vrlo brzom. Neki mogu odabrati i postaviti 300 dijelova u minuti! Svojstvo specifične "paralelne" verzije je da koristi paralelograme za održavanje pokretne platforme uvijek u istoj orijentaciji.

Odlučio sam napraviti malog, čak i sićušnog, delta robota. Motivi koji me pokreću su zabava u Umjetnosti petljanja, pokazivanje tehnologije i kreativnosti mojoj djeci i tjeranje moje žene da odmahuje glavom. I samo zato što mogu (ili mislim da mogu). Koliko ja znam, od ovog robota zaista nema koristi.

Kad kažem 'sićušan', mislim da će pokretni dijelovi biti sićušni: maksimalni doseg je oko 30 mm. Motori koji pokreću ruke i aktuator bit će relativno veliki:-)

Zabavite se čitajući i po mogućnosti napravite - ili čak i manji!

A ako imate dobru ideju o komercijalnoj aplikaciji, razgovarajmo o poslu;-)

Korak 1: Korak 1: Izrada oružja

Svaka ruka delta / paralelnog robota obično se sastoji od jedne "nadlaktice" i dvostruke "donje ruke". Dva dijela potkoljenice tvore paralelogram. Tri od ovih kompleta pričvršćuju platformu za bazu. Kada se motori okreću bilo kojom rukom, paralelogrami se pomiču, vodeći računa da platforma zadrži istu orijentaciju. Potrebno je da su spojevi 'kuglasti' kako bi se mogli kretati u svim smjerovima.

Hajde da napravimo ruke.

Male kuglaste zglobove ne možemo nabaviti u malim veličinama, pa ih napravimo. Napravio sam ih koristeći takozvane "konektore za perle" iz kutije za nakit moje supruge. Koristio sam konektore napravljene od bakra, tako da je lemljenje jednostavno. Lemite dva zajedno kao na slici da napravite jednu vezu.

Za izradu nadlaktica upotrijebite metalnu šipku od 2 mm. Počnite s komadom od oko 60 mm. Savijte jedan kraj za oko 10 mm do 90 stepeni. Brusite kraj dugog dijela tako da izgleda kao odvijač s ravnom glavom - ovaj kraj ulazi u servo. Izbušite rupu od 1 mm kroz kraj od 10 mm (orijentacije pogledajte na slici) i provucite metalnu šipku ~ 10 mm x 1 mm kroz - popravite ljepilom. Sada zalijepite perle na svaki kraj štapa od 1 mm.

U sljedećem koraku možete preklopiti spojnice perlica preko perle, et voilà (kako kažu u Nizozemskoj): mali kuglasti zglob!

Sada napravite tri kraka, pa ćete morati saviti tri metalne šipke, a od 12 spojnica za kuglice možete napraviti 6 dijelova za donje ruke.

Korak 2: Korak 2: Napravite platformu

Platforma - dio koji će se kretati - ima tri seta kuglastih zglobova.

Prvo savijte jedan komad pod uglom od 120 stepeni. Lemite drugi komad tako da dobijete trokraku zvijezdu.

Izbušite u njemu rupe za tanje metalne šipke koje će oblikovati ostale kuglaste zglobove. Uverite se da su perle na istom razdvajanju kao i perle u prethodnom koraku! Tačnost je bitna; nespretnost u ovoj fazi rezultirat će da će pomak biti teško izračunati:-)

Na "donju" stranu platforme montirao sam M3 vijak s kojim sam kasnije napravio hvataljku.

Korak 3: Korak 3: Napravite bazu

Baza može biti jednostavna drvena ploča - s MDF -om je lako raditi. Trokut (uglovi od 60 stepeni) je lijep za oko. Napravio sam trokutastu rupu u njoj kako bih mogao gledati odozgo, ali to nije potrebno.

Napravite tri drvena ili plastična bloka otprilike 15x15x15 mm - visina mora biti takva da ima prostora za bušenje rupe u visini središta servo servera kada je montiran na podnožje - slika najbolje govori.

Izbušite rupe kako biste uredno prilagodili gornje ruke od 2 mm (trebale bi se moći okretati, s malim trenjem) i zalijepiti blokove na osnovnu ploču. Postavite blokove i ruke kao što je prikazano na slici: kada je nadlaktica ravna, središnja točka između kuglica trebala bi biti u središtu robota.

Skoro gotovo!

Korak 4: Korak 4: Montiranje ruku i platforme

Sada pričvrstite spojnice perlica preko podnožja i perlica. Sada već možete ručno pomicati platformu i vidjeti kako se osi nadlaktica rotiraju. Nadlaktice možete i rotirati ručno da vidite kako platforma reagira.

Postavite tri serva (ja sam koristio 'mini servo') na podnožje. Pritisnite 'glave odvijača' nadlaktica u otvoru poslovnog kraja servo -a.

Koristio sam male stezaljke za ljepilo s dugim stranama prema gore za pričvršćivanje servomotora: jednostavno premještanje prilikom postavljanja, a pružaju noge robota kada okrenete robota tako da je pokretač okrenut prema dolje. Pomičite servo okolo dok se platforma ne pokrene dobro i svaki servo ima isti učinak na platformi.

Pogledajte i raspon svakog servo / nadlaktice: ne možete ići 'do kraja'.

Mehanički delta / paralelni dio robota je gotov!

Korak 5: Korak 5: Kontrola

Sada možete koristiti svoj omiljeni mikro kontroler za upravljanje servo pogonima. Arduino, paralaksni propeler, sve što vam najbolje odgovara. Napisao sam demo program u Spinu za propeler, iz jedinog razloga što sam ga imao na raspolaganju i moji arduino su bili "zauzeti":-).

Video prikazuje ovaj demo: neki spori pokreti pojedinačnih servo pogona i najbrži kružni pokreti koji pokazuju potencijalnu snagu ove vrste robota (ako možete pronaći primjenu za jednog ove veličine …:-))

U prilogu se nalaze spin datoteke koje sadrže demo.

Korak 6: Korak 6: Manipulator

Robotska ruka koja se samo kreće, poput muža u blizini svlačionica, beskorisna je. Priključimo manipulator: hvataljku za hvatanje predmeta. Napravio sam jednostavan lagani hvatač odvajajući upravljački servo i platformu.

Hvataljka je napravljena presavijanjem komada tanke plastike u obliku slova U. Izbušite rupu u sredini tako da je možete postaviti na vrh vijka koji smo pričvrstili na platformu. Pričvrstite ga s dva vijka.

Da bih daljinski koristio servo umjesto na platformi, koristim žicu u cijevi poput kočnica na biciklu. Uzmite tanku cijev (npr. Od električnih instalacija) i provucite krutu žicu kroz nju. Napravite dvije male rupice u hvataljki i provucite žicu kroz nju te sa druge strane napravite čvor. Ako sada povučete žicu, hvataljka će se zatvoriti.

Negdje na osnovnu ploču montirajte još jedan servo i popravite cijev u blizini. Neka servo može povući žicu dok cijev ostaje mirna.

Gotovo!

Korak 7: Korak 7: Potpuni demo

Sada svjedočite moći ovog potpuno naoružanog i operativnog delta robota.

Zadao sam svom novom poslušniku važnu misiju da pokupi M2 maticu, zamahne oko nje i ponovo je stavi na isto mjesto. Kao što je već spomenuto, otvoren sam za poslovne ponude.

Nadam se da vam se sviđa instrukcija i da ćete biti inspirirani da napravite još tanjeg delta robota.

Ima li neko ideju kako napraviti manje kuglaste zglobove? Ima li ideja o upotrebi? Možda sa drugim aktuatorom? Igla, bušilica, olovka?