Карманная рука робота MeArm V0.4: 20 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

MeArm - это карманный робот-манипулятор. Это проект, начатый в феврале 2014 года, который фантастически быстро достиг своего нынешнего состояния благодаря открытой разработке как проекту открытого оборудования. Версия 0.3 была представлена на Instructables еще в апреле 2014 года, и мы видели, как ее выпускали по всему миру, от ее родной страны в Великобритании до США, Мексики, Швейцарии и Японии, и это лишь некоторые из них.

Эта версия действительно старая, поэтому, если она у вас есть, вы, вероятно, получили ее от Alibaba, ebay или даже Dealbest! Миллионы из них были сделаны по лицензии с открытым исходным кодом. Вы можете найти последнюю официальную версию на Amazon UK

Прежде чем начать с этой инструкции, проверьте свою версию

Этот учебник предназначен для версии 0.4. Теперь у нас есть версия 3.0, доступная на Amazon UK, и инструкции для версии 1.0 здесь.

Все предыдущие версии и это можно найти на сайте thingiverse.

В этом руководстве рассказывается, как собрать v0.4. В настоящее время доступен код для Arduino, Raspberry Pi, Beaglebone Black и Espruino.

Шаг 1. Соберите детали

#MeArm был разработан с учетом экономии. Понятно, что лазерные резаки - не самые распространенные инструменты, но сейчас их больше, чем когда-либо! Для начала вам понадобится набор деталей. Возьмите dxf и используйте фрезу с ЧПУ или лазерный резак. Для версии 0.3 у нас также были люди, которые печатали детали на 3D-принтере. Если вы получите комплект у нас или закажете детали из акрила, вам придется удалить все защитное покрытие. Это не самая веселая работа, но конечный результат лучше!

Далее вам понадобятся все винты и гайки. Мы используем стандартные детали M3 (метрическая 3 мм). Их количество для сборки последней версии:

Гайка x 106 мм x 98 мм x 1210 мм x 312 мм x 720 мм x 4 Шайбы x 0 (мы удалили их, так как никто никогда ими не пользовался !!) Вы, несомненно, могли бы найти аналоги имперского размера, поскольку нации вам удалось доставить человека на Луну ногой фунтов на квадратный дюйм, поэтому я оставлю преобразование в ваших умелых руках (в случае, если жители Либерии или Мьямара не обращают внимания на информацию о Луне).

Вам также понадобятся 4 сервопривода для хобби. Мы обычно используем шестеренчатые шестерни из смолы 9 г. Металлические шестерни с такой же площадью основания лучше, но они дороже.

MeArm сейчас находится в коммерческой эксплуатации (насколько я помню), и у нас есть полные комплекты, а также комплектующие.

Шаг 2: Подготовьте базу

Мне нравится сначала построить базу, это немного скучный первый шаг. Но, как сказал Мао Цзэ-дун, «путь к созданию крутой руки робота начинается с одного довольно скучного шага». Я могу перефразировать - но давай продолжим, а?

Здесь мы используем:

• База - большая часть у вас будет
• Ошейник - один из четырех поставляемых
• Квадратное крепление сервопривода - вставляется прямо в отверстие в основании
• Винты 4 x 20 мм
• 4 х ореха
• 2 винта 8 мм
• 4 x липкие ножки
• 1 х сервопривод

Если у вас есть один из наших с гладким рисунком, вам больше всего понадобится этот верх. Это верх. В противном случае все в порядке. Воткните по одной из четырех липких ножек в каждый из углов основания. Затем начните вставлять 20-миллиметровые винты в отверстия вокруг большого квадратного отверстия.

Теперь закрутите гайки на 20-миллиметровые винты с верхней стороны, пока не окажетесь примерно на полпути вниз.

Шаг 3: добавьте квадрат

Затем возьмите квадратную часть и поместите ее поверх 20-миллиметровых шурупов, вырезав прямоугольник, ориентированный так же, как основание (как показано на рисунке).

Когда отверстия на квадратной части выровнены на шурупах, начните затягивать винты, они должны начать саморез в отверстия на квадратной части. После того, как вы прикрутите их все так, чтобы они были заподлицо с верхней частью квадратной части, мы продолжим и затянем гайки к основной плате, как показано.

Шаг 4: закрепите сервопривод

Мы обнаружили, что добавление хомутов к сервоприводам - лучший способ прикрепить их к руке. Эту технику мы будем использовать еще три раза.

• Проденьте провод сервопривода через воротник.
• Совместите вырез на воротнике с концом сервопривода, к которому крепится провод.
• Переместите воротник на нижнюю часть сервопривода.
• Толкните домой так, чтобы он стал плоским, чтобы фланец на сервоприводе

Шаг 5: прикрепите воротник к квадрату основания

Теперь, когда вы наложили кольцо на сервопривод, протолкните его через отверстие в форме сервомеханизма в квадратной части.

Вставьте два 8-миллиметровых винта снизу так, чтобы они прошли через отверстия на воротнике с небольшим сопротивлением, и саморез в квадратную часть. Затягивайте, пока сервопривод не будет надежно удерживаться. Не перетягивайте!

Ты сломал воротник? Сказал вам не затягивать слишком сильно … Но вы не первый, поэтому мы включаем в комплект запасную манжету сервопривода. Не делай этого снова!

Мы отложим базу на некоторое время.

Шаг 6: создайте левую сторону

Пожалуйста, обратите особое внимание на этом этапе. Мы скомпоновали детали, чтобы ограничить количество возможных неправильных конфигураций ровно одной. Это действительно пригодилось при создании более крупной руки, в которой ориентация сервоприводов обратная. Однако со стандартным #meArm вам понадобится правосторонняя версия, созданная здесь. Таким образом, весь пример кода будет работать!

Здесь необходимы следующие детали:

• 2 x 8 мм винт
• 2 x 12 мм винт
• 2 х гайка
• 1 х 6 мм винт
• 1 х воротник
• 1 x прямоугольная боковая часть, как на фото
• 1 х кронштейн сервопривода - более длинный из двух, которые у вас есть
• 1 x прямой рычаг - у вас их три одинаковых
• 1 х сервопривод
• 1 х короткий винт сервопривода
• 1 х длинный винт сервопривода

Шаг 7: Закрепите сервопривод и прикрепите

Проденьте сервопривод, как и раньше, и прикрутите к боковой части винтами 8 мм.

Обратите особое внимание на ориентацию здесь. Обратите внимание на направление провода и то, как сервопривод выходит из боковой части.

Теперь проденьте 12-миллиметровые винты в оставшиеся круглые отверстия и поверните гайки всего на пол-оборота.

Шаг 8: создайте свои первые рычаги

Присоедините белый пластиковый рог сервопривода к части рычага сервопривода (как показано на рисунке) с помощью длинного винта сервопривода. Это будет выступать с обратной стороны получившейся детали и будет немного шипасто. Я обрезаю их, когда уверен, что собрал их правильно!

Теперь прикрепите длинный рычаг к рычагу сервопривода, чтобы винт проходил через ту же сторону, что и рог сервопривода. Это ваша первая трогательная часть. Вы можете отрегулировать его позже, но важно, чтобы вы могли перемещать его с очень небольшим усилием. Вы хотите найти правильный баланс между отсутствием движения вбок и свободным движением. Каждая сила, которую вам приходится преодолевать при перемещении этих суставов, - это меньшая сила, необходимая для подъема предметов.

Помните об этом для всех ваших движущихся частей. Я напомню вам по дороге, и вы можете настроить в конце, но это важно.

Если вам трудно заставить рычаг двигаться даже с немного ослабленным винтом, просто попробуйте сдвинуть шарнир пару раз. Мы стараемся их обрезать, чтобы стыки были плотно прилегающими. Он должен расслабиться за счет этого дополнительного движения.

Также возможно, что винт срезан по центру, а соединение расположено под углом. В этом случае просто снимите его, скрепите детали и снова вкрутите. Эти стыки позволят вам примерно 6 или 7 циклов строительства и разрушения!

Шаг 9: Прикрепите рычаг и найдите свои пределы

Эта часть тоже важна. Все они важны, так что если вы устали, сделайте перерыв!

Присоедините только что сделанный рычаг сервопривода к сервоприводу, он просто нажмет. Эти меньшие сервоприводы будут вращаться вручную, поэтому осторожно поверните их по часовой стрелке до упора. Когда он остановится, потяните сервомеханизм обратно и наденьте его так, чтобы он соответствовал первому изображению, показанному здесь.

Проденьте маленький винт сервопривода через середину и немного затяните, чтобы он просто захватил - не затягивайте слишком сильно - по какой-то причине этот винт может заблокировать сервопривод, а мы этого не хотим. Если у вас установлена плата управления, стоит проверить движение этой части, если этот фиксирующий винт скрепляет соединение, его сложно отрегулировать позже.

Когда вы это сделаете, поверните сервопривод против часовой стрелки, и он должен полностью измениться, как показано на последнем изображении здесь. Если этого не произошло, выверните винт и повторите описанный выше шаг.

Если ваш сервопривод щелкает здесь, это означает, что он прыгает зубцами и может нуждаться в восстановлении, в худшем случае, если шестерня треснула, но сервоприводы дешевые, поэтому просто замените их. Все наши сервоприводы в наборах #meArm протестированы, поэтому ни один из них не щелкнет из коробки.

Шаг 10: создайте правую сторону

Это, на удивление, похоже на построение левой. Вам понадобятся детали: 2 x 8 мм винт 2 x 12 мм винт 2 x гайка 1 x 6 мм винт 1 x хомут 1 x правый боковой элемент 1 x длинный рычаг (как вы только что использовали) 1 x центральный рычаг RHS (внимательно посмотрите на изображение!) 1 x сервопривод 1 x малый винт сервопривода 1 x большой винт сервопривода 1 x рог сервопривода

Проденьте воротник и прикрепите, внимательно отмечая ориентацию. Вставьте винты 12 мм и заверните гайки на половину.

Прикрепите длинный рычаг к внешней стороне правой боковой части с помощью винта 6 мм. Это еще одна часть, которую нужно переместить. Помните, что они красивые и свободные, они должны двигаться, так сказать, в плоскости. Если сначала она жесткая, поработайте пару раз назад и вперед.

Шаг 11: подключитесь к сервоприводу и установите пределы

Снова возьмите пластиковый рог сервопривода и прикрепите его к длинной средней части. Наденьте его на сервопривод и осторожно поверните сервопривод до упора против часовой стрелки. Снимите рычаг и снова наденьте его, чтобы он соответствовал первому из трех изображений прикрепленного рычага, показанных здесь. Вставьте маленький винт (снова не слишком туго!) И поверните его по часовой стрелке, чтобы он соответствовал последнему изображению, показанному здесь.

Если у вас установлена плата управления, стоит проверить движение этой части, если этот крепежный винт скрепляет соединение, его сложно отрегулировать позже.

Шаг 12: объединение сторон и встреча со свиньей

Теперь мы собираемся соединить стороны вместе с центральными частями и познакомимся с одним из моих любимых произведений «Свинья». Свинья показана на втором изображении здесь, прикрепленной к длинному рычагу, одна из итераций этой части была очень похожа на свинью, и это имя запомнилось мне. Это все!

Необходимые детали:

• 2 x 12 мм винт
• 2 х гайка
• 1 х 6 мм винт
• 1 x база для люльки (квадратная насадка)
• 1 x левый центральный рычаг
• 2 х колыбели
• 1 х "Свинья"
• 1 x Центральная часть центрального рычага…
• 1 х длинный сервопривод
• 2 x длинных винта сервопривода
• 1 х короткий винт сервопривода

Присоедините скребок к левому центральному рычагу, как всегда, обратите внимание на ориентацию этого винта! На этот раз, по крайней мере, любые ошибки будут обнаружены быстро.

Опять же, вам это надоест, но вам нужно приятное легкое движение рычага. Убедитесь, что он находится в плоскости и легко вращается вокруг винта.

Шаг 13: прикрепите сервопривод к основанию

Короткий шаг, но лучше сделать это сейчас. Используйте два длинных винта, чтобы прикрепить рог. Вырезы слева как на картинке.

Если вы соедините его с одной из боковых частей и подумаете о том, как этот рог будет прикрепляться к основанию, это поможет вам получить эту часть правильно. Вы можете собрать их вместе и посмотреть, прежде чем прикрепить по-настоящему, так что попробуйте это, прежде чем заряжать.

Шаг 14: Встреча со старыми друзьями

Теперь мы представляем все детали, которые мы сделали за очень короткий промежуток времени.

Эта часть неудобна и требует больше рук, чем у вас есть. Посмотрите на картинки и сначала прочтите это.

Возьмите собранную левую часть (левая сторона!), Убедившись, что 12-миллиметровые винты, которые мы прикрепили ранее, вставлены прямо через вставку концевой части люльки так, чтобы вырез находился ближе всего к левой стороне. Затяните этот винт на один или два оборота, но не до конца.

Теперь то же самое проделываем с другой торцевой частью. С ослабленными винтами попробуйте вставить свинью между прорезями, она должна просто поместиться и удерживаться, однако, в зависимости от разреза и вашей удачи, это может не быть, ослабьте винт, если вам нужно. Орехи могут упасть, и вы вполне можете проклясть меня прямо сейчас. Я заслужил это. Пожалуйста, держите это вместе - в прямом и переносном смысле.

После того, как вы соберете все вместе и все еще немного ослабите винты, вы можете вставить его в основание люльки.

Теперь затяните, но не затягивайте слишком сильно.

Убедитесь, что все детали выглядят как на этих картинках.

Шаг 15: Добавьте RHS

Теперь мы собираемся принести RHS на вечеринку.

Используя две оставшиеся гайки и два 12-миллиметровых винта, свободно соедините центральный рычаг.

Направьте основание и левую часть, которые вы только что собрали, на 12-миллиметровые винты и гайки на правой стороне и затяните все (не затягивайте слишком сильно!).

Это самая сложная часть. Будет выглядеть так, как будто у вас еще осталось много деталей, но это в основном коготь! Теперь о легких победах…

Шаг 16: Выйти замуж за Базу

Это хороший простой шаг, чтобы следовать этой серии!

Наденьте собранную подставку на базовый сервопривод. Полностью поверните по часовой стрелке и снимите, наденьте обратно, как показано на втором изображении, и вставьте маленький винт (не слишком сильно!).

Убедитесь, что он вращается против часовой стрелки и похож на последний рисунок здесь.

Шаг 17: левое и правое предплечья

Слева очень просто. Одна часть с двумя винтами 6 мм. Сделайте так, чтобы это выглядело как вторая картинка здесь! Снова рассмотрите движение этой части, достаточно тугое, чтобы исключить любое покачивание, но не настолько сильное, чтобы сковать сустав.

Правое предплечье требует промежутков, и вы, наконец, можете использовать два из тех 10 мм, которые вы ошибочно принимали за 12 мм в течение последнего часа! Если на данный момент у вас нет трех 10-миллиметровых винтов, посмотрите на те 12-миллиметровые, которые вы только что использовали, один или несколько из них будут выглядеть примерно на 2 мм короче остальных!

Соединение с центральным рычагом справа идет, центральный рычаг, рычаг цевья, треугольная насадка. Сзади - треугольная насадка, распорка, длинный рычаг (ранее прикрепленный к правой стороне). Помните о легком движении. При необходимости несколько раз поверните рычаги вперед и назад. Теперь, когда все соединено воедино, это движение даст вам представление о том, как все работает вместе.

Наконец (для этого шага не волнуйтесь!) Используйте последний длинный рычаг с винтом 6 мм внутри, как показано на последнем изображении здесь. Я не собираюсь повторять это снова, не так ли? Свободное движение - это цель!

Шаг 18: Коготь! (Коготь…)

Вам будет приятно услышать это начало конца!

Теперь воспользуемся остальными битами. Кроме:

• 1 х воротник (запасной)
• 1 х проставка (запасная)
• 2 x 8 мм винт
• 1 х 10 мм винт

Найдите более короткую из двух прямоугольных частей. Это специализированный ошейник! Проденьте это так же, как и остальные три (или четыре, если один сломался!).

Затем используйте тонкие детали, показанные на изображениях пять и шесть здесь. Обратите внимание на ориентацию. Они сдвигаются в сторону и служат креплениями. Я думаю, что эта конструкция очень умная, и это работа Джека Ховарда, соавтора #meArm.

Теперь большую прямоугольную часть можно разместить над нижней частью составной детали, которую вы только что сделали. В последний раз проверьте ориентацию, достаньте четыре оставшихся 8-миллиметровых винта и не затягивайте их слишком сильно! Но затяните их. Убедитесь, что ничто не выступает из основания только что изготовленной детали.

Шаг 19: челюсти

Возьмите 6-миллиметровый винт и прикрепите зубчатую губку с двумя отверстиями к левой стороне когтя. Для достижения наилучших результатов убедитесь, что эти две части расположены как можно заподлицо, когда вы сами накручиваете винт. Если вы обнаружите, что захват смещается с плоскости, снимите деталь, снова удерживайте ее на одном уровне и повторно нарежьте нить.

Выровняйте другую челюсть, чтобы она правильно зафиксировалась, и прикрепите ее заподлицо с помощью еще одного винта 6 мм.

Теперь проверьте движение челюстей. Если это нелегко и сложно, это могут быть соединения, о которых говорилось ранее, они могут быть не по плоскости (удалить и повторно нарезать резьбу), или может быть, что 8-миллиметровые винты, которые мы использовали для зажима, просто касаются задней части шестерен., ослабьте их прикосновение.

Затем мы сделаем соединение, чтобы соединить сервопривод и челюсти вместе. Присоедините оставшийся рог к короткому рычагу сервопривода. Затем подключите это к маленькой крошечной соединительной детали. Это должен был быть ваш последний 6-миллиметровый винт.

Теперь с последними 12 мм вы протолкните его через крошечную соединительную деталь, добавьте две проставки и, возможно, шайбы, которые мы включили, и прикрепите к запасному отверстию в левой губке.

Я стараюсь не подключать его к сервоприводу, пока у меня не будет микроконтроллерного управления, и я не смогу решить, где находится закрытое положение.

Шаг 20: Последний шаг

Осталось только прикрепить коготь к остальной части робота! Вставьте два 8-миллиметровых винта в стержень когтя и последние 10 мм с распоркой, чтобы закрепить запястье. 8-миллиметровые винты обычно соприкасаются с верхней и нижней частью зажима, прежде чем найти отверстие в деталях проставки, вы можете облегчить это, слегка ослабив винты на зажиме сервопривода.

Пришло время подключить его к любимому контроллеру! Ссылки на доступный код находятся на первой странице инструкций, а руководства по подключению прилагаются к каждому из них. Если вы можете использовать 6 В для сервоприводов, этот дополнительный вольт стоит немалого крутящего момента.

После подключения вы можете обнаружить, что вам нужно внести точные изменения в сборку, скорее всего, вы слишком сильно затянули детали и вам нужно будет немного ослабить их.

Надеюсь, вам понравилась эта сборка с открытым исходным кодом! Я с нетерпением жду возможности увидеть ваше #meArms в действии!