Рука робота: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Цель этого руководства - помочь вам создать собственную руку робота, напечатанную на 3D-принтере. Моя мотивация к созданию этого робота-манипулятора связана с интересом к мехатронике и отсутствием хорошей документации для создания 4-осевого манипулятора с шаговыми двигателями, Arduino и 3D-принтером. Я надеюсь, что файлы САПР помогут или вдохновят вас на создание вашей версии. этого рычага! На данный момент закончено 3 оси. Я все еще работаю над 4-й осью и захватом.

Шаг 1. Аппаратное обеспечение

Рука робота в основном напечатана на 3D-принтере и имеет ременной привод. Все детали, не напечатанные на 3D-принтере, такие как подшипники, шкивы, ремни и двигатели, можно купить в Интернете.

Валы изготовлены из стальных стержней 8 мм и 5 мм, при необходимости это можно сделать вручную.

Список запчастей:

Шкивы:

• 3x шкив GT2 20 зубьев
• 2x шкив GT2 60 зубьев
• 1x шкив GT2 16 зубьев

Ремни:

• 2x GT2 ремень 232 зуба
• 1x GT2 ремень 400 зубьев

Подшипники:

• Шарикоподшипник 4x 22x8 мм
• 2x 16x5 мм шарикоподшипник
• Шарикоподшипник 4x 10x3 мм
• 1x 98x4 мм игольчатый подшипник
• 1x 32x2 мм игольчатый подшипник

Стержень с резьбой:

• 4x M3x250 мм
• 4x M3x140 мм

Валы:

• 1x 8x98 мм
• 1x 8x105 мм
• 1x 5x88 мм
• 2x 3x30 мм

Двигатели:

3x 42x42x40 мм бипольный шаговый двигатель NEMA17 (45 Нсм)

Гайки и винты:

• 12x M3x10 мм (шестигранник) винт с полукруглой головкой
• 2x M3x25 мм (шестигранник) винт с полукруглой головкой
• Самоконтрящаяся гайка 18x M3
• 3x винт M6x15 мм (с внутренним шестигранником)
• 3x гайка M6
• 9x 3x15 мм самонарезающий винт с полукруглой головкой

Шаг 2: Электроника

Шаговые двигатели приводятся в действие тремя драйверами шаговых двигателей DRV8825 и Arduino Uno. В Интернете доступно несколько вариантов защиты драйверов для Arduino Uno.

Список запчастей:

• 1x Arduino Uno
• 1x водительский щит
• 3x DRV8825
• Источник питания 12-24В

Пожалуйста, посмотрите обучающее видео на Youtube о том, как установить ограничение тока на драйвере двигателя DRV8825.

Шаг 3: Программное обеспечение

Arduino Uno можно запрограммировать с помощью Arduino IDE и библиотеки AccelStepper для управления несколькими шаговыми двигателями, используя ускорение для плавного движения.

Эта часть все еще находится в стадии строительства. Вы должны поэкспериментировать с различными настройками ваших двигателей, чтобы они работали плавно и совершали согласованные движения.

Шаг 4: создание робота-руки - базы

Перед печатью каких-либо деталей поэкспериментируйте с допусками вашего 3D-принтера. Шариковые подшипники должны хорошо защелкнуться, не прилагая излишних усилий. Поэтому распечатайте несколько образцов с разными размерами, чтобы проверить, какие размеры дают наилучшие результаты. Я получил наилучшие результаты, установив размеры отверстий на 0,5 мм больше, чем внешний диаметр шарикоподшипника. Основание состоит из четырех частей:

Шаг 5: Создание руки робота - вторая ось

Начнем со сборки натяжителя ремня.