Arduino robot ARM 4

 Nadview 

U ovoj ćemo vas uputi predstaviti kroz zabavni projekt Arduino Robot Arm 4DOF Mechanical Claw Kit. Ovaj DIY Arduino UNO zasnovan Bluetooth robotski komplet zasnovan je na razvojnoj ploči Arduino Uno. Ovaj vrlo jednostavan i lak za izradu komplet savršen je Arduino projekt za početnike i sjajna je platforma za učenje za ulazak u robotiku i inženjerstvo.

Robot Arm dolazi u ravnom pakiranju za montažu i zahtijeva minimalno lemljenje kako bi se pokrenuo. Integrira 4 servo pogona SG90 koji omogućuju 4 stupnja kretanja i može kandžom pokupiti lagane predmete. Upravljanje krakom može se izvršiti pomoću 4 potenciometra. Započnimo!

Prvi koraci: Arduino Robot Arm 4dof Mechanical Claw Kit

Što je Arduino?

Arduino je elektronička platforma otvorenog koda koja se temelji na jednostavnom hardveru i softveru. Arduino ploče mogu čitati ulaze - svjetlo na senzoru, prst na gumbu ili Twitter poruku - i pretvoriti je u izlaz - aktivirajući motor, paleći LED, objavljujući nešto na mreži. Možete reći svojoj ploči što treba učiniti slanjem skupa uputa mikrokontroleru na ploči. Da biste to učinili, koristite programski jezik Arduino (zasnovan na ožičenju) i Arduino Software (IDE), zasnovan na Obradi.

Što je IDUINO UNO?

IDuino Uno je na ATmega328. Ima 14 pinova za digitalni ulaz / izlaz (od kojih se 6 može koristiti kao PWM izlaze), 6 analognih ulaza, keramički rezonator od 16 MHz, USB vezu, utičnicu za napajanje, ICSP zaglavlje i gumb za resetiranje. Sadrži sve potrebno za podršku mikrokontrolera; jednostavno ga spojite na računalo USB kabelom ili ga napajajte AC-to-DC adapterom ili baterijom da biste započeli.

Instalacija softvera

U ovom ćemo vam odjeljku predstaviti razvojnu platformu na kojoj kreativni um pretočite u kodove i pustite ga da leti.

Arduino softver / IDE

Otvorite aplikaciju temeljenu na sustavu Windows dvostrukim klikom i slijedite upute za dovršetak (Ne zaboravite instalirati sve upravljačke programe za Arduino). Lako!

Slika 1 Instalacija upravljačkih programa

Povezivanje vaše UNO ploče s računalom

Spajanjem UNO-a i vašeg računala plavim USB kabelom, i ako su ispravno spojeni, vidjet ćete kako svijetli zeleni LED za napajanje i treperi još jedan narančasti LED.

Slika 2 Provjerite svoj posebni COM i zapišite ga

Pronađite svoj serijski COM broj i zapišite ga.

Moramo otkriti koji kanal COM trenutno komunicira između računala i UNO-a. Slijedeći put: Upravljačka ploča | Hardver i zvuk | Uređaji i pisači | Upravitelj uređaja | Portovi (COM i LPT) | Arduino UNO (COMx)

Zabilježite COM broj jer to kasnije trebamo. Budući da se COM priključak s vremena na vrijeme može razlikovati, ovaj je korak od vitalne važnosti. U ovom slučaju u svrhu demonstracije koristimo COM 4.

Igrajte se sa svojim prvim “Hello World” LED example

Prvo, recimo IDE-u gdje pronaći naš Arduino port i koju ploču trenutno koristite: Sljedeća uputa (slike 3 i 4) prikazuje detalje:

Konfiguracija luka

Konfiguracija ploče

Vrijeme je da se igramo s tobom prvim jednostavnim bivšimample. Prateći put pored File | Npramples | 01. Osnove | Treptati. Pojavit će se novi prozor koda, pritisnite simbol strelice za prijenos. Primijetit ćete da narančasta LED lampica treperi gotovo svake sekunde.

Instalacija hardvera

4 x Servo SG90 sa servo paketom (uključeni vijak i matice) 4 x osnovni nosači sa zaštitnim poklopcem (lako se uklanja) i vijčanim paketom Produžna ploča robotske ruke s odvojenom utičnicom (pogledajte rješenje napajanja) USB kabel Odbor Iduino UNO
U paketu nosača, slijeva udesno:  M3 * 30 mm M3 * 10 mm M3 * 8 mm M3 * 6 mm Kucanje iskosa M3 matica

Lemljenje kruga

Ovaj komplet robotskih ruku zahtijeva minimalno lemljenje kako bi sve funkcioniralo i radilo. Ploča za produženje ruke robota koristi se za povezivanje sučelja između kontrolera, u ovom projektu, četiri potenciometra i Iduino UNO ploče.

Oprez: Molimo pripazite kada koristite vruće lemilice.

Slika 3 Osnovna ilustracija ploče Robot ARM

Pripremiti:

1. Jedna ploča za produženje ruke robota
2. Jedna 12V crna utičnica za napajanje
3. 52P zaglavlja pin-a
4. Jedno plavo sučelje za vanjsko napajanje
5. Jedno crno Bluetooth sučelje

Zatim zalemite igle za servo motore i utičnicu za napajanje.

Imajte na umu da su sučelja Pins za servo okrenuta prema gore, a za Iduino sučelje prema dolje.

Zatim zalemite četiri potenciometra

Kapica kratkospojnika koristi se za prečac Robot Arm Extension Board i Iduino UNO Board, što znači da ne morate posebno napajati Iduino UNO ploču.
Umetnite poklopac kratkospojnika jer koristimo jedan vanjski izvor napajanja, kutiju za baterije od 12 V.

Zatim stavite četiri srebrne navlake na goli potenciometar. Sada ste dovršili dio za lemljenje!

Otklanjanje pogrešaka u softveru

Učitavanje Arduino UNO koda

Robot će izvoditi kako je programiran. Razumijevanje i apsorpcija onoga što je unutar ploče Iduino UNO, tj. Programskog koda je kritični dio procesa učenja. U ovom smo odjeljku krajnji cilj osigurati da servo uređaji i potenciometri dobro funkcioniraju.

Ako je ovo vaš prvi Arduino projekt, pažljivo slijedite upute. Prvo preuzmite povezane kodove s našeg webmjesto.

• Dvaput kliknite na ikonu da biste otvorili program i otvorili file na putu: File | Otvorena

• Otvorite me_arm3.0 Arduino file

Otklanjanje pogrešaka u softveru

Kliknite gumb za prijenos sa strelicom desno na alatnoj traci da biste prenijeli svoje file u UNO

Status prijenosa završen, ako nije, provjerite ploču i priključke u 3.2 odjeljak kako biste bili sigurni da pravilno povezujete UNO

Otklanjanje pogrešaka u servu

Onda testirajmo naše servo-motore da vidimo rade li glatko. Servovi bi se trebali glatko okretati dok se igrate sa odgovarajućim potenciometrima. Ako nije, provjerite jeste li pravilno prenijeli svoj kôd s gore opisanim znakom "Gotovo s prijenosom" i čvrsto umetnite servo ploču na UNO ploču tako da su svaki od pinova pravilno poredani. Najvažnije je da ispravno priključite pouzdano napajanje tamo gdje će upute za napajanje biti ilustrirane u sljedećem dijelu. Pažljivo je pročitajte, inače možete izgorjeti svoj mikrokontroler jezgre Arduino.

Servo ima tri pina:

• Signal
• GND
• VCC

Kut rotacije reguliran je radnim ciklusom signala PWM (modulacija širine impulsa). Frekvencija PWM-a obično je u rasponu od 30 do 60Hz - to je takozvana brzina osvježavanja. Ako je ova brzina osvježavanja premala, tada se preciznost servo pogona smanjuje jer povremeno počinje gubiti svoj položaj ako je brzina previsoka, tada servo može početi brbljati. Važno je odabrati optimalnu brzinu kako bi servo motor mogao zaključati svoj položaj.

Molimo osigurajte da svaki servo radi dobro jer ih je teško ukloniti.

Spojite servo sučelje na UNO servo utor jedan po jedan, od utora 4 do utora 1 koji se kontroliraju odgovarajućim potenciometrom

Uključite napajanje 9-12v 2A u Arduino utičnicu s preklopnim poklopcem (servo ploča) na

Napajanje

Snaga igra vitalnu ulogu u pokretanju sustava Robot Arm jer nedostatak napajanja može dovesti do podrhtavanja servo upravljača i program bi se nenormalno izvodio. Bit će potrebna dva neovisna napajanja, jedan za pogon Uno razvojne ploče, a drugi za upravljanje servo kontrolerom potenciometra. U ovom ćemo vam dijelu predstaviti nekoliko alternativnih izvora napajanja radi vaše udobnosti:

1. (Preporučeno) Upotrijebite adapter za napajanje od 5 V 2A i priključite u 2.1 mm DC utičnicu na ploči potenciometra.
2. (Alternativno) Upotrijebite napajanje od 5 V 2A i završite na plavom priključnom bloku na ploči potenciometra.
3. (Preporučeno) Upotrijebite adapter napajanja od 9 do 12 v za razvojnu ploču Arduino UNO putem 2.1 mm DC utičnice na ploči Uno.
4. (Alternativno) Upotrijebite isporučeni USB A do B (kabel pisača) kako biste osigurali stalan unos snage 5 V na Uno ploču iz UB punjača, računala ili prijenosnog računala.

BILJEŠKA: Prilikom izmjena koda na ploči Uno, osigurajte uklanjanje ploče Robot Arm Servo Controller s razvojne ploče Uno i odspajanje napajanja ploče Uno. Inače, to može prouzročiti nepopravljivu štetu na vašem robotu i računalu, jer može progurati veliku struju kroz vaš USB priključak.

Otklanjanje pogrešaka u sustavu

Montaža na stalak

U ovom ćemo vas dijelu voditi kroz instalaciju baze i nosača robota.

• Provirite sa zaštitnog papira postolja stalka

Pripremite predmete:

• Baza
• 4 x M3 matice
• 4 x M3 * 30 mm vijci

• Sastavite dijelove kako je prikazano na lijevoj strani

Pripremite predmete:

• 4 x M3 matice
• 4 x M3 * 10 mm
• vijci

• Pričvrstite vijke i matice kako je prikazano na lijevoj strani, a koji služe za pričvršćivanje naše Iduino UNO ploče

Zatim pripremite predmete:

• 2x M3 * 8 mm vijci
• Držač crnog servoa
• Black Servo stalak

• Povucite navoj kabela kroz otvor za servo nosač kako je potrebno za spajanje na ploču Iduino UNO u sljedećim koracima

Zatim umetnite držač servo nosača na vrh držača servo. Sada možete vidjeti da je Servo osiguran i stisnut između držača i nosača.

 

• To bi trebalo izgledati ovako

• Zatim ga učvrstite kako je prikazano na lijevoj strani

• To bi trebalo izgledati ovako

Zatim pripremite predmete za izgradnju podlaktice robota

1. 2 x vijka M3 * 8 mm
2. Jedan servo nosač
3. Jedan Servo SG90
4. Jedna crna baza glavnog oružja

• Osigurajte servo nosačem i bazom na isti način kao što je navedeno u zadnjem servo-u

• Pripremite predmete:

1. 1 x vijak za točenje M2.5
2. Jedan servo rog

• Učvrstite rog na crnom glavnom kraku akrilom pomoću tokara M2.5

• Umetnite glavnu polugu na servo i okrećite je u smjeru kazaljke na satu dok se ne prestane okretati jer je programirano da se okreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

• Izvucite glavnu ruku i vratite je vodoravno, ovaj korak je siguran da će se Servo okrenuti antikloku smjeru od ove točke (0 stupnjeva) i nemojte slomiti ruku kad se napajanje uključi

• Iz paketa nosača skupite samorezni vijak i učvrstite ga prikazano na lijevoj strani

• Spojite dva aktivna zgloba vijkom, ne zaboravite da ne zatežete prekomjerno vijke jer se trebaju slobodno rotirati

• Pripremite predmete:

1.  2 x M3 * 10 mm
2. M3 matice
3. Dva crna Clapboard akrila

• Postavite dva Clapboard Acrylic u odgovarajući utor krila

• Prvo umetnite Clapboard u odgovarajuće utore i u sljedećim će koracima biti pričvršćen po jednim vijkom i maticom sa svake strane

• Zatim umetnite bazu stalka u odgovarajući utor između dvije ploče

• To bi trebalo izgledati ovako

• Osigurajte Clapboard na podnožju glavne ruke jednim parom vijaka i matice.

Savjet: Držite maticu u utoru, a zatim uvijte M3.

• Osigurajte Clapboard s obje strane kako je prikazano na lijevoj strani

• Osigurajte okosnicu akrila između podlaktice i glavne ruke tako da:

1.  2 x M3 * 10 mm
2. dva oraha

Savjet: Držite maticu u utoru, a zatim uvijte M3.

• Popravite i drugu stranu

• Zatim pripremite vijak M3 * 6 mm i jedan dugački akril

• Učvrstite ga na donjoj desnoj strani

• Zatim upotrijebite drugu crnu dugu ruku s tri aktivna zgloba za povezivanje dva zgloba podlaktice

• Pričvrstite vijke u pravom slijedu. Akrilni dio okosnice na donjoj podlaktici u sredini, a drugi leži na vrhu

• Pripremite predmete za izgradnju desne bočne potporne ruke:

1. Dva M3 * 8
2. Jedan crni kružni odstojnik
3. Jedna crna potporna ruka
4. Jedan crni konektor za potporu trokuta

• Učvrstite prvi vijak kako je prikazano na lijevoj strani. Kružni odstojnik nalazi se između.

Molimo nemojte previše zategnuti vijke jer postoje aktivni spojevi jer se trebaju slobodno rotirati bez trljanja susjednih akrila

• Drugi kraj učvrstite crnom potpornom rukom.

• To bi trebalo izgledati ovako. Sada podlaktica još uvijek ima tri slobodna viseća kraja koja su na kraju povezana kako bi se učvrstio dio kandže.

• Pripremite servo dijelove Claw:

1. Dvije kvadratne servo zagrade
2. 4 x M3 * 8 mm vijci
3. Jedan servo
4. Dva dodatka za priključke

• Postavite kvadratni nosač na dno i izvucite kabele prema potrebi za spajanje na ploču za produženje robota

• To bi trebalo izgledati ovako

• Postavite pravokutni nosač na vrh Serva i učvrstite Servo s četiri vijka M3 * 8 mm

• Učvrstite dvije kandže na pravokutnom servo nosaču s dva vijka M3 * 6 mm.

Ne zaboravite staviti jedan crni kružni odstojnik kako biste smanjili trenje.

• Zatim okupite:

1. 4 x M3 * 8 mm vijci
2. Jedan kratki konektor
3. Jedan kružni odstojnik

• Učvrstite ga na lijevoj strani kandže kako je prikazano na lijevoj strani.

Ne zaboravite staviti odstojnik između

• Pripremite sljedeće za spajanje konektora za podršku kandže i trokuta:

1. Dva vijka M3 * 8 mm
2. Jedan odstojnik
3. Jedna potporna ruka

• Osigurajte potpornu ruku na trokutnoj priključnici

• Tada se cijeli dio Kandže može osigurati s tri slobodna viseća kraja podlaktice.

Molimo nemojte zategnuti vijke za aktivne spojeve.

• Pripremite vijak za točenje u Servo paketu i servo sireni.

• Osigurajte sirenu vijkom kao što je prikazano na lijevoj strani

• Široko otvorite kandže, a zatim umetnite kratku ruku koju smo stvorili u posljednjem koraku i čvrsto je zavrnite.

• Osigurajte Iduino UNO ploču na bazi

• Postavite ploču za produženje ruke robota na vrh ploče Iduino UNO.

Molimo provjerite jesu li igle pravilno spojene.

• Zatim postavite Robot Arm System na osnovni servo nosač i pričvrstite ga na osnovni servo vijkom za točenje.

Sad ste završili svu instalaciju!

 

Otklanjanje pogrešaka u stalku

Sada je vrijeme da svoje servo upravljače povežete s vašim Arduino UNO.

Sluga 1	Kandžasti servo
Sluga 2	Glavni servo
Sluga 3	Servo podlaktice
Sluga 4	Rotacijski servo

Ne žurite i pravilno izvedite ožičenje slijedeći gornje upute.

Servo ima tri pina:

• Signal
• GND
• VCC

Cjelokupno ispravljanje pogrešaka u sustavu

Prije nego što uključimo napajanje, još nekoliko stvari moramo provjeriti:

1. Pazite da se svaki zglob može glatko okretati, inače bi pokrenuo veliku količinu struje u servo-u što dovodi do situacije "Blokiran" i servo-motori mogu lako izgorjeti
2. Prilagodite potenciometar tako da odgovara udobnom rasponu servo rada. Servo može raditi kut: 0 ~ 180 stupnjeva bez ikakvih ograničenja, ali za ovaj određeni projekt servo ne može zbog mehaničke strukture. Stoga je presudno promijeniti potenciometar u odgovarajući položaj. U suprotnom, ako bilo koji od četiri servoa zaglavi, servo bi odvodio veliku struju u kojoj bi servosima mogao nanijeti nepopravljivu štetu.
3. Glatko i polako mijenjajte potenciometar jer servo-uređajima treba vremena za okretanje
4. Opcije napajanja: osiguravaju dosljedno i stabilno napajanje za rad servo upravljača

Zabavite se sa svojim robotom

Ručna kontrola

Za ručno upravljanje; s poklopcem kratkospojnika umetnutim na ploču za produženje ruke robota, možete upravljati robotom podešavanjem četiri potenciometra.

Upravljačko sučelje računala

U ovom odjeljku možete upravljati svojim robotskim krakom spajanjem USB priključka na ploču Iduino UNO. Uz serijsku komunikaciju putem USB kabela, naredba se šalje iz softvera za gornje računalo koji je trenutno dostupan samo za korisnike sustava Windows.

Prvo kopirajte novi gornji kontrolni kod računalnog softvera na svoju ploču Arduino UNO.

Dvaput kliknite na

"Gornji_Kompjuter_Softwa re_Control.ino".

Zatim pritisnite gumb za prijenos.

Preuzmite softversku aplikaciju sa ovdje: http://microbotlabs.com/ so ftware.html, zasluga za microbotlab.com

• Otvorite aplikaciju i pritisnite OK za nastavak

• Priključite Arduino USB prije pokretanja softvera Mecon za automatsko otkrivanje priključaka ili upotrijebite gumb "Skeniraj za portove" za osvježavanje dostupnih priključaka. Odaberite USB priključak.

• U ovom slučaju za demonstraciju koristimo COM6.

Ovaj COM broj može se razlikovati od slučaja do slučaja. Molimo provjerite ima li na upravitelju uređaja točan broj COM ulaza.

• Kontrolirajte ruku robota pomičući servo 1/2/3/4 šipke

Sad je vrijeme za zabavu! Uključite napajanje i pogledajte kako ide vaš DIY Arduino Robot Arm! Nakon konačne montaže i aktivacije, robotska ruka možda će trebati prilagodbe i ispravljanje pogrešaka. Robot će izvoditi kako je programiran. Otkrivanje što kôd čini dio je procesa učenja. Ponovno otvorite svoj Arduino IDE i uvjeravamo vas da ćete naučiti mnogo nakon što steknete duboko razumijevanje koda.

Molimo isključite ploču senzora s ploče Arduino UNO i odspojite napajanje 18650 da biste izmijenili svoj kod. Inače, to može nanijeti nepopravljivu štetu vašem robotu i računalu, jer može protjerati veliku struju kroz vaš USB priključak.

Ovaj je komplet samo polazna točka i može se proširiti tako da uključuje druge senzore i module. Ograničeni ste maštom.

TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF priručnik za mehaničke kandže - Preuzmi [optimizirano]
TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF priručnik za mehaničke kandže - preuzimanje

Reference

• korisnički priručnik