Hoe om 'n klein delta -robot te maak: 7 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

'N "Delta -robot", ook bekend as "parallelle manipuleerder", is 'n robot wat verskeie arms gebruik om een aktuator te beweeg. 'N Mens ken hulle dalk van pick-and-place-masjiene sowel as van die delta-tipe 3D-drukkers.

Die voordeel van 'n delta -parallelle robot is dat die swaar dryfmotors gewoonlik op 'n basis is, wat die gewig van die goed wat rondbeweeg verminder, wat hierdie tipe robotte baie vinnig maak. Sommige kan 300 dele per minuut kies en plaas! 'N Eienskap van die spesifieke "parallelle" weergawe is dat paralellogramme gebruik word om die bewegende platform altyd in dieselfde rigting te hou.

Ek het besluit om 'n klein, selfs klein, delta robot te maak. Motiverings wat my dryf, is om pret te hê in The Art of Tinkering, tegnologie en kreatiwiteit aan my kinders te wys en my vrou haar kop te laat skud. En net omdat ek kan (of dink ek kan). Daar is werklik geen nut vir hierdie robot nie, sover ek kan sien.

As ek 'klein' sê, bedoel ek dat die bewegende dele klein sal wees: die maksimum bereik is ongeveer 30 mm. Die motors wat die arms en die aandrywer aandryf, sal relatief groot wees:-)

Lees lekker en maak dit moontlik - of selfs nog kleiner!

En as u 'n goeie idee het van 'n kommersiële toepassing, laat ons sake praat;-)

Stap 1: Stap 1: Maak die wapens

Elke arm van 'n delta / parallelle robot bestaan gewoonlik uit 'n enkele "bo -arm" en 'n dubbele "onderarm". Die twee dele van die onderarm vorm 'n paralellogram. Drie van hierdie stelle bevestig die platform aan die basis. As die motors enige arm draai, beweeg die paralellogramme saam en sorg dat die platform dieselfde oriëntasie behou. Die gewrigte moet 'kogelgewrigte' wees sodat hulle in alle rigtings kan beweeg.

Laat ons die arms maak.

Die klein kogelgewrigte kan nie in klein groottes verkry word nie, dus laat ons dit maak. Ek het dit geskep met behulp van die sogenaamde "bead connectors" uit my vrou se juweliersware -boks. Ek gebruik verbindings gemaak van koppie, sodat soldeer maklik is. Soldeer twee saam soos op die foto om 'n skakel te maak.

Gebruik 'n 2 mm -metaalstaaf om die bo -arms te maak. Begin met 'n stuk van ongeveer 60 mm. Buig die een kant van ongeveer 10 mm tot 90 grade. Maal die einde van die lang deel sodat dit lyk soos 'n platkopskroewedraaier - hierdie kant gaan in die servo. Boor 'n 1 mm -gat deur die 10 mm -einde (kyk na die prentjie vir oriëntasies) en druk 'n ~ 10mm x 1mm -metaalstaaf deur - maak vas met gom. Plak nou 'n kraal aan elke kant van die 1 mm -staaf vas.

In die volgende stap kan u die kraalverbindings oor die kraal vou, et voilà (soos hulle in Nederland sê): 'n klein kogelgewrig!

Maak nou drie arms, sodat u drie metaalstawe moet buig, en uit 12 kraalverbindings kan u die 6 dele vir die onderste arms maak.

Stap 2: Stap 2: Maak die platform

Die platform - die deel wat sal beweeg - het drie stelle kogelgewrigte.

Buig eers 'n stuk in 'n hoek van 120 grade. Soldeer 'n tweede stuk daarop sodat u 'n driepuntige ster kry.

Boor gate daarin vir die dunner metaalstawe wat die ander kogelgewrigte sal vorm. Maak seker dat die krale dieselfde skeiding het as die krale in die vorige stap! Akkuraatheid is noodsaaklik; om slordig te wees in hierdie fase, sal die verplasing moeilik bereken:-)

Aan die onderkant van die platform het ek 'n M3 -skroef aangebring waarmee ek later die gryper gemaak het.

Stap 3: Stap 3: Maak die basis

Die basis kan 'n eenvoudige houtbord wees - MDF is maklik om mee te werk. 'N Driehoek (hoeke van 60 grade) is lekker vir die oog. Ek het 'n driehoekige gat daarin gemaak om van bo af te kan kyk, maar dit is nie nodig nie.

Maak drie blokke hout of plastiek van ongeveer 15x15x15 mm - die hoogte moet so wees dat daar ruimte is om 'n gat op die hoogte van die middel van die servo te boor wanneer dit op die basis gemonteer word - die prentjie vertel die meeste.

Boor gate om die boonste arms van 2 mm netjies te pas (hulle moet kan draai, met 'n bietjie wrywing) en plak die blokke aan die basisplaat vas. Plaas die blokke en arms soos in die figuur uitgebeeld: as die bo -arm plat is, moet die middelpunt tussen die balle in die middel van die robot wees.

Amper klaar!

Stap 4: Stap 4: Monteer die arms en platform

Maak nou die kraalverbindings oor die basiskrale en die platformkrale vas. U kan die platform nou al met die hand beweeg en sien hoe die asse van die bo -arms draai. U kan ook die bo -arms met die hand draai om te sien hoe die platform reageer.

Plaas die drie servo's (ek het 'mini -servo's' gebruik) op die basis. Druk die 'skroewedraaierkop' van die bo -arms in die opening van die sakekant van die servo's.

Ek het klein gomklampe met die lang sye omhoog gebruik om die servo's reg te maak: maklik om te posisioneer, en hulle bied die pote van die robot as u die robot omdraai sodat die aandrywer na onder wys. Beweeg die servo's totdat die platform goed beweeg en elke servo dieselfde effek op die platform het.

Kyk ook na die reikwydte van elke servo / bo -arm: u kan nie 'heeltemal' gaan nie.

Die meganiese delta / parallelle deel van die robot is klaar!

Stap 5: Stap 5: Beheer

U kan nou u gunsteling mikrobeheerder gebruik om die servo's te beheer. 'N Arduino, 'n parallax -propeller, alles wat die beste vir jou werk. Ek het 'n demo-program in Spin vir die propeller geskryf, net omdat ek een beskikbaar het en my arduino's 'besig' was:-).

Die video toon hierdie demo: 'n paar stadige bewegings van die individuele servo's en die vinnigste sirkelbeweging wat die potensiële krag van hierdie tipe robotte aantoon (as u 'n toepassing vir een van hierdie grootte kan vind …:-))

Aangeheg is die spin -lêers wat die demo bevat.

Stap 6: Stap 6: 'n manipuleerder

'N Robotarm wat net rondbeweeg, soos 'n man naby die spyskamers, is nutteloos. Laat ons 'n manipuleerder heg: 'n gryp om voorwerpe op te tel. Ek het 'n eenvoudige liggewig grijper gemaak deur die bedieningsservo en die platform te skei.

Die gryp word gemaak deur 'n stuk dun plastiek in 'n U-vorm te vou. Boor 'n gat in die middel sodat jy dit bo -op die skroef wat ons aan die platform vasgemaak het, kan monteer. Maak dit vas met twee skroewe.

Om die servo op afstand te gebruik in plaas van op die platform, gebruik ek 'n draad in 'n buis soos remme op 'n fiets. Neem 'n dun buis (bv. Deur elektriese bedrading) en druk 'n stywe draad daardeur. Maak twee klein gaatjies in die gryper en druk die draad deur en maak 'n knoop aan die ander kant. As u nou aan die draad trek, sal die gryper toemaak.

Monteer êrens op die basisplaat nog 'n servo en maak die buis in die buurt vas. Maak dit so dat die servo aan die draad kan trek terwyl die buis stil bly.

Klaar!

Stap 7: Stap 7: Volledige demonstrasie

Sien nou die krag van hierdie volledig gewapende en operasionele delta -robot.

Ek het my nuwe leermeester die taak gegee om 'n M2 -moer op te tel, om te swaai en weer op presies dieselfde plek terug te plaas. Soos voorheen genoem, is ek oop vir sake -aanbiedinge.

Ek hoop dat u van die instruksies hou en dat u geïnspireer sal word om 'n nog kleiner delta -robot te maak.

Het iemand 'n idee hoe om kleiner balgewrigte te maak? Enige idees oor 'n gebruik? Miskien met 'n ander aktuator? 'N Naald, 'n boor, 'n pen?