Kako narediti majhnega delta robota: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

"Delta robot", znan tudi kot "vzporedni manipulator", je robot, ki uporablja več ročic za premikanje enega aktuatorja. Morda jih poznate iz strojev za izbiro in namestitev ter iz 3D tiskalnikov tipa delta.

Prednost vzporednega robota delta je, da so težki pogonski motorji običajno na dnu, kar zmanjšuje težo stvari, ki se premikajo, zaradi česar je ta vrsta robotov zelo hitra. Nekateri lahko izberejo in postavijo 300 delov na minuto! Lastnost posebne "vzporedne" različice je, da uporablja paralelograme za ohranjanje gibljive platforme vedno v isti orientaciji.

Odločil sem se narediti majhnega, celo majhnega, delta robota. Motivi, ki me ženejo, so zabava v umetnosti umevanja, prikazujejo tehnologijo in ustvarjalnost mojim otrokom, moja žena pa zmaje z glavo. In samo zato, ker zmorem (ali mislim, da zmorem). Kolikor vem, temu robotu res ni koristi.

Ko rečem "majhen", mislim, da bodo gibljivi deli majhni: največji doseg je približno 30 mm. Motorji, ki poganjajo roke in pogon, bodo relativno veliki:-)

Uživajte v branju in ga po možnosti naredite - ali še manjšem!

In če imate dobro idejo o komercialni aplikaciji, se pogovorimo o poslu;-)

1. korak: 1. korak: izdelava orožja

Vsaka roka delta / vzporednega robota je običajno sestavljena iz ene "nadlakti" in dvojne "spodnje roke". Dva dela spodnjega dela roke tvorita paralelogram. Trije od teh sklopov pritrdijo platformo na podlago. Ko motorji vrtijo katero koli roko, se paralelogrami premikajo vzdolž, pri čemer pazite, da platforma ostane v isti orientaciji. Zahtevano je, da so sklepi "kroglični", tako da se lahko premikajo v vse smeri.

Naredimo roke.

Majhnih krogličnih sklepov ni mogoče nabaviti v majhnih velikostih, zato jih naredimo. Ustvaril sem jih s tako imenovanimi "konektorji za kroglice" iz škatle za nakit za žene. Uporabil sem priključke iz bakra, tako da je spajkanje enostavno. Spajamo dva skupaj, kot je na sliki, da naredimo eno povezavo.

Za izdelavo nadlaket uporabite kovinsko palico 2 mm. Začnite s kosom približno 60 mm. Upognite en konec za približno 10 mm do 90 stopinj. Konec dolgega dela zmeljite tako, da izgleda kot ploski izvijač - ta konec gre v servo. Izvrtajte 1 mm luknjo skozi 10 mm konec (orientacijo poglejte na sliki) in potisnite kovinsko palico ~ 10 mm x 1 mm skozi - pritrdite z lepilom. Zdaj prilepite kroglico na vsak konec 1 mm palice.

V naslednjem koraku lahko zložite spojke na kroglice, et voilà (kot pravijo na Nizozemskem): majhen kroglični zglob!

Zdaj naredite tri roke, zato boste morali upogniti tri kovinske palice, iz 12 spojnikov kroglic pa lahko naredite 6 delov za spodnje roke.

2. korak: 2. korak: naredite platformo

Platforma - del, ki se bo premikal - ima tri sklope krogličnih spojev.

Najprej en kos upognite pod kotom 120 stopinj. Drugi kos spajkajte tako, da dobite trikrako zvezdo.

V njej izvrtajte luknje za tanjše kovinske palice, ki bodo tvorile druge kroglične spoje. Prepričajte se, da so kroglice na isti razdalji kot kroglice v prejšnjem koraku! Natančnost je bistvena; če boš v tej fazi neurejen, bo premik težko izračunati:-)

Na "spodnjo" stran ploščadi sem namestil vijak M3, s katerim sem kasneje izdelal prijemalo.

3. korak: 3. korak: naredite podlago

Osnova je lahko preprosta lesena plošča - z MDF je enostavno delati. Trikotnik (vogali 60 stopinj) je prijeten za oko. V njem sem naredil trikotno luknjo, da sem lahko gledal od zgoraj, vendar to ni nujno.

Naredite tri lesene ali plastične bloke velikosti približno 15x15x15 mm - višina mora biti takšna, da je na sredini servomotorja, ko je nameščen na podlago, mogoče izvrtati luknjo - slika pove največ.

Izvrtajte luknje, da se lepo prilegajo 2 -milimetrskim zgornjim ročajem (morali bi se lahko vrteti z rahlim trenjem) in lepiti bloke na osnovno ploščo. Postavite bloke in roke, kot je prikazano na sliki: ko je nadlaket ravna, mora biti središče med kroglicami v središču robota.

Skoraj končano!

Korak 4: Korak 4: Namestitev ročic in ploščadi

Sedaj pritrdite spojke za kroglice na osnovne kroglice in kroglice platforme. Zdaj lahko že ročno premikate ploščad in vidite, kako se vrtijo osi nadlakti. Nadlakti lahko tudi ročno zavrtite, da vidite, kako se platforma odziva.

Tri servomotorje (uporabil sem "mini servomotorje") postavite na dno. Pritisnite "glave izvijača" na nadlakti v odprtini poslovnega konca servo.

Za pritrditev servomotorjev sem uporabil majhne lepilne sponke z dolgimi stranicami navzgor: enostavno nastavljanje pri namestitvi in zagotavljajo robotove noge, ko obračate robota tako, da je pogon obrnjen navzdol. Premikajte servo okrog, dokler se platforma ne premika dobro in ima vsak servo enak učinek na platformi.

Oglejte si tudi doseg vsakega servo / nadlakti: ne morete iti "do konca".

Mehanski delta / vzporedni del robota je narejen!

5. korak: 5. korak: Nadzor

Sedaj lahko s svojim najljubšim mikro krmilnikom upravljate servomotorje. Arduino, paralaksni propeler, karkoli vam najbolj ustreza. Napisal sem demo program v Spinu za propeler, samo zato, ker sem imel na voljo enega in so bili moji arduini 'zasedeni':-).

Video prikazuje to predstavitev: nekaj počasnih premikov posameznih servomotorjev in najhitrejše krožno gibanje, ki dokazuje potencialno moč te vrste robotov (če najdete aplikacijo za take velikosti …:-))

Priložene so datoteke spin, ki vsebujejo predstavitev.

6. korak: 6. korak: manipulator

Robotska roka, ki se samo premika, kot mož v bližini garderobe, je neuporabna. Pritrdimo manipulator: prijemalo za pobiranje predmetov. Naredil sem preprost lahek prijemalo, tako da sem ločil krmilni servo in platformo.

Prijemalka je narejena tako, da kos tanke plastike zložite v obliki črke U. V sredini izvrtajte luknjo, da jo lahko pritrdite na vijak, ki smo ga pritrdili na ploščad. Pritrdite z dvema vijakoma.

Za daljinsko uporabo servo namesto na ploščadi uporabljam žico v cevi kot zavore na kolesu. Vzemite tanko cev (npr. Iz električne napeljave) in skozi njo potisnite trdo žico. V prijemalu naredite dve majhni luknji in potisnite žico skozi ter na drugi strani naredite vozel. Če zdaj povlečete za žico, se prijemalo zapre.

Nekje na osnovno ploščo namestite še en servo in pritrdite cev v okolici. Naj bo servomotor vlečen za žico, medtem ko cev ostane pri miru.

Končano!

Korak 7: Korak 7: Celotna predstavitev

Zdaj pa se prepričajte o moči tega popolnoma oboroženega in delujočega delta robota.

Svojemu novemu služabniku sem dodelil pomembno nalogo, da pobere matico M2, jo zamahne in znova postavi na točno isto mesto. Kot sem že omenil, sem odprt za poslovne ponudbe.

Upam, da vam je poučevanje všeč in da vas bo navdihnilo, da naredite še manjšega delta robota.

Ima kdo idejo, kako narediti manjše kroglične spoje? Kakšna ideja o uporabi? Mogoče z drugim pogonom? Igla, vrtalnik, pero?