Arduino robot ARM 4

 konecview 

V tem navodilu vam bomo predstavili zabaven projekt Arduino Robot Arm 4DOF Mechanical Claw Kit. Ta DIY Arduino UNO sistem z roboti Bluetooth temelji na razvojni plošči Arduino Uno. Ta zelo preprost in enostaven komplet je popoln projekt Arduino za začetnike in je odlična učna platforma za vstop v robotiko in inženiring.

Robot Arm je pakiran za montažo in zahteva zelo majhno spajkanje, da ga zaženete. Vključuje 4 servoposnetke SG90, ki omogočajo 4 stopinje gibanja in lahko s krempljem poberejo lahke predmete. Nadzor roke lahko izvajajo 4 potenciometri. Začnimo!

Prvi koraki: Arduino Robot Arm 4dof Mechanical Claw Kit

Kaj je Arduino?

Arduino je odprtokodna elektronska platforma, ki temelji na enostavni strojni in programski opremi. Plošče Arduino lahko berejo vhode - svetlobo na senzorju, prst na gumbu ali sporočilo na Twitterju - in jo spremenijo v izhod - aktivirajo motor, vklopijo LED, objavijo nekaj na spletu. Ploči lahko sporočite, kaj naj stori, tako da pošljete niz navodil mikrokrmilniku na plošči. Za to uporabljate programski jezik Arduino (na osnovi ožičenja) in Arduino Software (IDE), ki temelji na obdelavi.

Kaj je IDUINO UNO?

IDuino Uno je na ATmega328. Ima 14 digitalnih vhodno / izhodnih zatičev (od tega se 6 lahko uporabljajo kot izhodi PWM), 6 analognih vhodov, keramični resonator 16 MHz, USB povezava, vtičnica, glava ICSP in gumb za ponastavitev. Vsebuje vse potrebno za podporo mikrokrmilnika; za začetek ga preprosto priključite na računalnik s kablom USB ali ga napajajte z adapterjem AC-DC ali baterijo.

Namestitev programske opreme

V tem poglavju vam bomo predstavili razvojno platformo, kjer kreativni um pretvorite v kode in mu pustite, da leti.

Arduino Software / IDE

Odprite aplikacijo, ki temelji na sistemu Windows, tako da jo dvokliknete in sledite navodilom za dokončanje (ne pozabite namestiti vsega gonilnika za Arduino). Preprosto!

Slika 1 Namestitev gonilnikov

Povezava plošče UNO z računalnikom

Povezavo UNO in računalnika povežete z modrim kablom USB in če je pravilno priključen, boste zasvetili zeleno lučko za napajanje in utripala druga oranžna LED.

Slika 2 Preverite svoj poseben COM in si zapišite številko

Poiščite svojo serijsko številko COM in si jo zapišite.

Ugotoviti moramo, kateri kanal COM trenutno komunicira med osebnim računalnikom in UNO. Po poti: Nadzorna plošča | Strojna oprema in zvok | Naprave in tiskalniki | Upravitelj naprav | Pristanišča (COM & LPT) | Arduino UNO (COMx)

Zapišite si številko COM, saj to zahtevamo pozneje. Ker se vrata COM občasno lahko spreminjajo, je ta korak ključnega pomena. V tem primeru za predstavitev uporabljamo COM 4.

Igrajte se s svojim prvim "Hello World" LED example

Najprej povejmo IDE, kje najti naša vrata Arduino in katero ploščo trenutno uporabljate: Naslednje navodilo (sliki 3 in 4) prikazuje podrobnosti:

Konfiguracija vrat

Konfiguracija odbora

Čas je, da se igram s tabo prvega preprostega bivšegaample. Po poti mimo File | npramples | 01. Osnove | Utripajte. Pojavilo se bo novo okno s kodo, pritisnite simbol puščice za nalaganje. Opazili boste, da oranžna LED dioda utripa skoraj vsako sekundo.

Namestitev strojne opreme

4 x Servo SG90 s servo paketom (vključeni vijak in matice) 4 x osnovni nosilci z zaščitnim pokrovom (enostavno odstranljiv) in vijačnim paketom Podaljšana plošča Robot Arm z ločeno vtičnico (glejte rešitev za napajanje) USB kabel Upravni odbor Iduino UNO
V paketu stojala od leve proti desni:  M3 * 30 mm M3 * 10 mm M3 * 8 mm M3 * 6 mm Tapkanje poševno Matica M3

Spajkanje vezja

Ta komplet robotske roke zahteva zelo minimalno spajkanje, da vse deluje in deluje. Robot Arm Extension Board se uporablja za povezavo vmesnika med krmilnikom, v tem projektu, štirimi potenciometri in ploščo Iduino UNO.

Previdnost: Prosimo, bodite previdni pri uporabi vročega spajkalnika.

Slika 3 Osnovna ilustracija plošče Robot ARM

Pripravite:

1. Ena plošča za podaljšanje roke
2. Ena 12V črna vtičnica
3. 52P glave glave
4. En modri vmesnik za zunanje napajanje
5. En črni vmesnik Bluetooth

Nato spajkajte zatiče za servo in vtičnico.

Upoštevajte, da so zatiči za servo vmesnik obrnjeni navzgor, za vmesnik Iduino navzdol.

Nato spajkajte štiri potenciometre

Pokrovček se uporablja za bližnjico Robot Arm Extension Board in Iduino UNO Board, kar pomeni, da plošče Iduino UNO ni treba napajati ločeno.
Vstavite pokrov mostička, saj uporabljamo en zunanji napajalnik, 12V akumulator.

Nato na gole potenciometre namestite štiri srebrne pokrove. Zdaj ste zaključili del za spajkanje!

Razhroščevanje programske opreme

Nalaganje kode Arduino UNO

Robot bo izvedel, kako je programiran. Razumevanje in absorbiranje tega, kar je znotraj plošče Iduino UNO, tj. Programska koda je ključni del učnega procesa. V tem poglavju je naš končni cilj zagotoviti, da servo in potenciometri dobro delujejo.

Če je to vaš prvi Arduino projekt, natančno sledite navodilom. Najprej prenesite povezane kode iz našega webmesto.

• Dvokliknite ikono, da odprete program in odprete file na poti: File | Odprto

• Odprite me_arm3.0 Arduino file

Razhroščevanje programske opreme

Kliknite gumb za nalaganje z desno puščico v orodni vrstici, da naložite svoj file na UNO

Stanje nalaganja je končano, v nasprotnem primeru preverite ploščo in vrata v 3.2, da se prepričate, da pravilno povežete UNO

Servo odpravljanje napak

Potem preizkusimo naše servo-sisteme, da preverimo, ali delujejo brezhibno. Med igranjem kroga z ustreznimi potenciometri se morajo servo motorji gladko vrteti. V nasprotnem primeru preverite, ali ste pravilno naložili kodo z zgoraj opisanim znakom »Končano nalaganje« in trdno vstavite servo ploščo na ploščo UNO, tako da so vsi zatiči pravilno poravnani. Najpomembneje je, da pravilno priključite zanesljivo napajalno enoto, kjer bodo navodila za napajanje prikazana v naslednjem delu. Previdno ga preberite, sicer lahko izgorete svoj jedrni mikrokrmilnik Arduino.

Servo ima tri nožice:

• Signal
• GND
• VCC

Kot vrtenja uravnava delovni cikel signala PWM (modulacija širine impulza). Frekvenca PWM je običajno v območju od 30 do 60 Hz - to je tako imenovana hitrost osveževanja. Če je ta hitrost osveževanja premajhna, potem se natančnost servo servo zmanjša, ko začne občasno izgubljati svoj položaj, če je hitrost previsoka, lahko servo začne klepetati. Pomembno je izbrati optimalno hitrost, da lahko servo motor zaklene svoj položaj.

Prepričajte se, da vsak servo deluje dobro, saj ga je težko odstraniti.

Servo vmesnik priključite na UNO servo režo enega za drugim, od reže 4 do reže 1, ki jih krmili ustrezni potenciometer

Napajalnik 9-12v 2A priključite v vtičnico Arduino s pokrovčkom mostička (servo plošča) na

Napajanje

Moč igra ključno vlogo pri zagonu sistema Robot Arm, saj lahko pomanjkanje napajanja povzroči tresenje servo krmilnega mehanizma in program bi tekel nenormalno. Potrebna bosta dva neodvisna napajalnika, eden za pogon razvojne plošče Uno in drugi za pogon servo krmilnikov potenciometra. V tem razdelku vam predstavljamo več možnosti napajanja za vaše udobje:

1. (Priporočeno) Uporabite napajalnik 5V 2A in ga priključite v 2.1 mm enosmerno vtičnico na plošči potenciometra.
2. (Druga možnost) Uporabite napajalnik 5V 2A in zaključite v modri priključni blok na plošči potenciometra.
3. (Priporočeno) Uporabite napajalnik 9v do 12v za razvojno ploščo Arduino UNO prek 2.1 mm enosmerne vtičnice na plošči Uno.
4. (Druga možnost) Uporabite priloženi kabel USB A do B (tiskalniški kabel), da zagotovite enakomerno vhodno moč 5 V na ploščo Uno iz UB polnilnika, osebnega računalnika ali prenosnika.

OPOMBA: Ko spreminjate kodo na plošči Uno, poskrbite, da odstranite ploščo Robot Arm Servo Controller z razvojne plošče Uno in odklopite napajanje plošče Uno. V nasprotnem primeru lahko povzroči nepopravljivo škodo vašemu robotu in osebnemu računalniku, saj lahko skozi vrata USB odvede velik tok.

Odpravljanje napak v sistemu

Montaža v stojalo

V tem poglavju vas vodimo skozi namestitev podstavka za robot in stojala.

• Odlepite zaščitni papir na dnu stojala

Pripravite predmete:

• Osnova
• 4 x matice M3
• 4 x M3 * 30 mm vijaki

• Sestavite dele, kot je prikazano na levi

Pripravite predmete:

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

• Privijte vijake in matice, kot je prikazano na levi, ki služijo za pritrditev naše plošče Iduino UNO

Nato pripravite predmete:

• 2x vijaki M3 * 8 mm
• Črno držalo servo
• Črni servo stojalo

• Potegnite navoj kabla skozi luknjo servo nosilca, kot je potrebno za povezavo s ploščo Iduino UNO v naslednjih korakih

Nato držalo servo nosilca vstavite na vrh servo nosilca. Zdaj lahko vidite, da je Servo pritrjen in pritrjen med držalom in nosilcem.

 

• To bi moralo izgledati takole

• Nato ga pritrdite, kot je prikazano na levi

• To bi moralo izgledati takole

Nato pripravite predmete za izdelavo podlakti robota

1. 2 x vijaki M3 * 8 mm
2. En servo nosilec
3. En servo SG90
4. Ena črna podlaga za glavno roko

• Servo pritrdite z nosilcem in podstavkom na enak način, kot je opisano v zadnjem servo

• Pripravite predmete:

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

• Horn pritrdite na črni akril iz glavne roke z navojnim vijakom M2.5

• Vstavite glavno roko na servo in jo vrtite v smeri urnega kazalca, dokler se ne ustavi, saj je programirana za vrtenje v nasprotni smeri urnega kazalca.

• Izvlecite glavno roko in jo postavite vodoravno nazaj, s tem pa zagotovite, da bo Servo obrnil antiklokv smer od te točke (0 stopinj) in ne zlomite roke, ko se vklopi napajanje, da se vrti

• Iz paketa stojala zberite samorezni vijak in ga pritrdite na levi

• Dva aktivna zgloba povežite z vijakom, ne pozabite, da vijakov ne privijte preveč, ker se morajo prosto vrteti

• Pripravite predmete:

1.  2 x M3 * 10 mm
2. M3 matice
3. Dve črni Clapboard akril

• Dva Clapboard Acrylic postavite v ustrezno režo krila

• Najprej vstavite Clapboard v ustrezne reže in v naslednjih korakih bo pritrjen z enim vijakom in matico na vsaki strani

• Nato vstavite dno stojala v ustrezno režo med dvema ploščama

• To bi moralo izgledati takole

• Ploščo pritrdite na dnu glavne roke z enim parom vijakov in matic.

Nasvet: Držite matico v reži in privijte M3.

• Pritrdite Clapboard na obeh straneh, kot je prikazano na levi

• Akrilni del hrbtenice pritrdite med podlaketjo in glavno roko tako, da:

1.  2 x M3 * 10 mm
2. dva oreška

Nasvet: Držite matico v reži in privijte M3.

• Popravite tudi drugo stran

• Nato pripravite vijak M3 * 6 mm in en akril iz dolge roke

• Zavarujte ga na spodnji desni strani

• Nato z drugo črno dolgo roko s tremi aktivnimi sklepi povežite dva podlaketna sklepa

• Privijte vijake v pravem zaporedju. Hrbtenični akril v spodnji podlakti na sredini, drugi pa na vrhu

• Pripravite predmete za izdelavo desne podporne roke:

1. Dva M3 * 8
2. En črni krožni distančnik
3. Ena črna podporna roka
4. En črni trikotni podporni konektor

• Prvi vijak pritrdite, kot je prikazano na levi. Krožni distančnik leži vmes.

Prosimo, ne privijte preveč vijakov, ker obstajajo aktivni zglobi, saj se morajo prosto vrteti, ne da bi drgnili sosednje akrile

• Drugi konec pritrdite s črno podporno roko.

• To bi moralo izgledati takole. Zdaj ima podlaket še tri proste viseče konce, ki so sčasoma povezani, da pritrdijo krempljev del.

• Pripravite servo dele Claw:

1. Dva kvadratna servo nosilca
2. 4 x vijaki M3 * 8 mm
3. En servo
4. Dva dodatka za priključke

• Postavite kvadratni nosilec na dno in potegnite kable ven, kot je potrebno za povezavo z razširitveno ploščo robota

• To bi moralo izgledati takole

• Pravokotni nosilec postavite na vrh servo in ga pritrdite s štirimi vijaki M3 * 8 mm

• Z dvema vijakoma M3 * 6 mm pritrdite dve kremplji na pravokotnem servo nosilcu.

Ne pozabite vstaviti enega črnega krožnega distančnika, da zmanjšate trenje.

• Nato zberite:

1. 4 x M3 * 8 mm vijaki
2. En kratek konektor
3. En krožni distančnik

• Pritrdite ga na levi strani kremplja, kot je prikazano na levi.

Ne pozabite vmesnika vstaviti

• Za priključitev podpornega konektorja Claw in Triangle pripravite naslednje:

1. Dva vijaka M3 * 8 mm
2. En distančnik
3. Ena podporna roka

• Podporno roko pritrdite na trikotni priključek

• Nato lahko celoten del kremplja zavarujete s tremi prostimi visečimi konci podlakti.

Ne privijte vijakov za aktivne spoje.

• Pripravite točilni vijak v paketu Servo in servorogu.

• Hupo pritrdite z vijakom, kot je prikazano na levi

• Široko odprite kremplje in nato vstavite kratko roko, ki smo jo ustvarili v zadnjem koraku, in jo trdno privijte.

• Pritrdite tablo Iduino UNO na bazi

• Postavite ploščo za podaljšanje roke na vrh plošče Iduino UNO.

Prepričajte se, da so nožice pravilno priključene.

• Nato Robot Arm System položite na osnovni servo omaro in ga pritrdite na osnovni servo z vijakom.

Zdaj ste končali vso namestitev!

 

Odpravljanje napak v regalih

Zdaj je čas, da svoje servo naprave povežete z Arduino UNO.

Služabnik 1	Krempljev servo
Služabnik 2	Glavni servo
Služabnik 3	Servo za podlaket
Služabnik 4	Rotacijski servo

Vzemite si čas in pravilno napeljajte po zgornjih navodilih.

Servo ima tri nožice:

• Signal
• GND
• VCC

Splošno odpravljanje napak sistema

Preden vklopimo napajanje, moramo preveriti še nekaj stvari:

1. Prepričajte se, da se lahko vsak zglob gladko vrti, saj bi v nasprotnem primeru pognal veliko toka v servo, kar vodi v stanje "Blokirano" in servo servo lahko enostavno izgori
2. Potenciometer prilagodite tako, da ustreza udobnemu območju servo dela. Servo lahko brez omejitev deluje kot: 0 ~ 180 stopinj, vendar za ta projekt servo ne more zaradi mehanske strukture. Zato je ključnega pomena, da potenciometer spremenite v pravi položaj. V nasprotnem primeru, če se kateri od štirih servomotorjev zatakne, servo odteče velik tok, v katerem lahko servooskrba povzroči nepopravljivo škodo.
3. Potenciometer spreminjajte gladko in počasi, saj servo motorji potrebujejo čas, da se obrnejo
4. Možnosti napajanja: zagotovite dosledno in stabilno napajanje za servo pogone

Zabavajte se z roko robota

Ročni nadzor

Za ročni nadzor; s pokrovčkom mostička, ki je vstavljen na podaljšano ploščo Robot Arm, lahko nadzorujete Robot Arm s prilagoditvijo štirih potenciometrov.

Nadzorni vmesnik osebnega računalnika

V tem razdelku lahko nadzorujete Robot Arm, tako da priključite vrata USB na ploščo Iduino UNO. S serijsko komunikacijo prek kabla USB se ukaz pošlje iz programske opreme Upper Computer, ki je trenutno na voljo samo uporabnikom sistema Windows.

Najprej kopirajte novo zgornjo kontrolno kodo računalniške programske opreme na ploščo Arduino UNO.

Dvokliknite na

»Zgornji_računalnik_Softwa re_Control.ino«.

Nato pritisnite gumb za nalaganje.

Prenesite programsko aplikacijo iz tukaj: http://microbotlabs.com/ so ftware.html, kredit mikrobotlab.com

• Odprite aplikacijo in pritisnite OK za nadaljevanje

• Pred zagonom programske opreme Mecon za samodejno zaznavanje vrat priključite USB Arduino USB ali uporabite gumb »Iskanje vrat«, da osvežite razpoložljiva vrata. Izberite vrata USB.

• V tem primeru za prikaz uporabljamo COM6.

Ta številka COM se lahko razlikuje od primera do primera. Prosimo, preverite Device Manager za pravilno številko vrat COM.

• Robotsko roko nadzorujte tako, da drsite servo palice 1/2/3/4

Zdaj je čas za zabavo! Vklopite napajanje in si oglejte, kako gre vaš DIY Arduino Robot Arm! Po končni montaži in aktivaciji bo robotska roka morda zahtevala prilagoditve in odpravljanje napak. Robot bo izvedel, kako je programiran. Ugotovitev, kaj koda počne, je del učnega procesa. Znova odprite svoj Arduino IDE in zagotovili vam bomo, da se boste veliko naučili, ko boste globoko razumeli kodo.

Prosimo, odklopite ploščo senzorja s plošče Arduino UNO in odklopite napajalno enoto 18650, da spremenite svojo kodo. V nasprotnem primeru lahko povzroči nepopravljivo škodo vašemu robotu in osebnemu računalniku, saj lahko skozi vrata USB odvede velik tok.

Ta komplet je le izhodišče in ga je mogoče razširiti tako, da vključuje druge senzorje in module. Omejeni ste s svojo domišljijo.

TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF Priročnik za mehanske kremplje - Prenos [optimizirano]
TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF Priročnik za mehanske kremplje - Prenos

Reference

• Uporabniški priročnik