नमस्ते!
कुछ साल पहले, uFactory का एक बहुत ही दिलचस्प प्रोजेक्ट किकस्टार्टर पर दिखाई दिया - uArm डेस्कटॉप रोबोटिक हैंड। उन्होंने समय के साथ परियोजना को खुला स्रोत बनाने का वादा किया, लेकिन मैं इंतजार नहीं कर सका और तस्वीरों से रिवर्स इंजीनियरिंग करना शुरू कर दिया।
इन वर्षों में, मैंने इस मैनिपुलेटर के अपने दृष्टिकोण के चार संस्करण बनाए और अंततः इस डिज़ाइन को विकसित किया:
यह एक एकीकृत नियंत्रक वाला रोबोटिक हाथ है, जो पांच सर्वो द्वारा संचालित होता है। इसका मुख्य लाभ यह है कि सभी हिस्सों को या तो खरीदा जा सकता है या लेजर का उपयोग करके सस्ते में और जल्दी से प्लेक्सीग्लास से काटा जा सकता है।
चूँकि मैंने प्रेरणा स्रोत के रूप में एक ओपन सोर्स प्रोजेक्ट लिया, इसलिए मैं अपने सभी परिणाम पूर्ण रूप से साझा करता हूँ। आप लेख के अंत में दिए गए लिंक से सभी स्रोत डाउनलोड कर सकते हैं और यदि चाहें, तो वही स्रोत एकत्र कर सकते हैं (सभी लिंक लेख के अंत में हैं)।

लेकिन लंबे समय तक यह बताने की तुलना में कि यह क्या है, इसे एक बार क्रियान्वित करके दिखाना आसान है:

तो, आइए विवरण पर आगे बढ़ें।
विशेष विवरण

1. ऊंचाई: 300 मिमी.
2. कार्य क्षेत्र (हाथ पूरी तरह फैला हुआ): आधार के चारों ओर 140 मिमी से 300 मिमी तक
3. हाथ की लंबाई पर अधिकतम भार क्षमता, 200 ग्राम से कम नहीं
4. वर्तमान खपत, अब और नहीं: 6A

मैं कुछ डिज़ाइन विशेषताओं पर भी ध्यान देना चाहूंगा:

1. मैनिपुलेटर के सभी गतिशील भागों में बियरिंग्स। उनमें से कुल ग्यारह हैं: 3 मिमी शाफ्ट के लिए 10 टुकड़े और 30 मिमी शाफ्ट के लिए एक।
2. इकट्ठा करना आसान है. मैंने यह सुनिश्चित करने पर बहुत ध्यान दिया कि मैनिपुलेटर को असेंबल करने का ऐसा क्रम हो जिसमें सभी हिस्सों को पेंच करना बेहद सुविधाजनक हो। बेस में शक्तिशाली सर्वो ड्राइव इकाइयों के लिए यह विशेष रूप से कठिन था।
3. सभी शक्तिशाली सर्वो बेस में स्थित हैं। अर्थात्, "निचले" सर्वो "ऊपरी" वाले को नहीं खींचते हैं।
4. समानांतर टिकाओं के कारण, उपकरण हमेशा जमीन के समानांतर या लंबवत रहता है।
5. मैनिपुलेटर की स्थिति को 90 डिग्री तक बदला जा सकता है।
6. तैयार Arduino-संगत सॉफ़्टवेयर। सही एकत्रित हाथमाउस द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, और कोड उदाहरणों का उपयोग करके आप अपना स्वयं का मूवमेंट एल्गोरिदम बना सकते हैं

डिज़ाइन का विवरण
मैनिपुलेटर के सभी हिस्से 3 और 5 मिमी की मोटाई वाले प्लेक्सीग्लास से काटे गए हैं:

रोटरी बेस को कैसे इकट्ठा किया जाता है, इस पर ध्यान दें:
सबसे कठिन मैनिपुलेटर के निचले भाग में स्थित नोड है। पहले संस्करणों में इसे असेंबल करने में मुझे बहुत मेहनत करनी पड़ी। यह तीन सर्वो को जोड़ता है और बलों को पकड़ तक पहुंचाता है। हिस्से 6 मिमी व्यास वाले पिन के चारों ओर घूमते हैं। पकड़ को समानांतर (या लंबवत) रखा जाता है कार्य स्थल की सतहअतिरिक्त कर्षण के कारण:

कंधे और कोहनी के साथ स्थापित मैनिपुलेटर को नीचे दी गई तस्वीर में दिखाया गया है। हमें अभी भी इसके लिए एक पंजा और छड़ें जोड़नी होंगी:

बेयरिंग पर पंजा भी लगा होता है। यह सिकुड़ सकता है और अपनी धुरी पर घूम सकता है:
पंजे को लंबवत और क्षैतिज दोनों तरह से स्थापित किया जा सकता है:

सब कुछ एक Arduino-संगत बोर्ड और इसके लिए एक ढाल द्वारा नियंत्रित किया जाता है:

विधानसभा
मैनिपुलेटर को असेंबल करने में लगभग दो घंटे और बहुत सारे फास्टनरों का समय लगेगा। मैंने असेंबली प्रक्रिया को तस्वीरों में निर्देशों के रूप में प्रलेखित किया (सावधान रहें, ट्रैफ़िक!) प्रत्येक ऑपरेशन पर विस्तृत टिप्पणियों के साथ। मैंने सरल भाषा में एक विस्तृत 3डी मॉडल भी बनाया निःशुल्क कार्यक्रमस्केचअप। तो आप इसे हमेशा अपनी आंखों के सामने घुमा सकते हैं और अजीब जगहों को देख सकते हैं:


इलेक्ट्रॉनिक्स और प्रोग्रामिंग
मैंने एक पूरी ढाल बनाई, जिस पर मैंने सर्वो और पावर कनेक्टर्स के अलावा, वेरिएबल रेसिस्टर्स भी लगाए। डिबगिंग में आसानी के लिए. वास्तव में, यह ब्रेडबोर्ड का उपयोग करके मोटरों से सिग्नल जोड़ने के लिए पर्याप्त है। लेकिन अंत में मुझे यह ढाल मिली, जिसे (ऐसा ही होता है) मैंने फ़ैक्टरी से ऑर्डर किया था:

असल में मैंने तीन किए विभिन्न कार्यक्रम Arduino के अंतर्गत। एक कंप्यूटर से नियंत्रण के लिए, एक डेमो मोड में काम करने के लिए और एक बटन और वेरिएबल रेसिस्टर्स को नियंत्रित करने के लिए। उनमें से सबसे दिलचस्प, निस्संदेह, पहला है। मैं यहां संपूर्ण कोड प्रस्तुत नहीं करूंगा - यह ऑनलाइन उपलब्ध है।
नियंत्रित करने के लिए, आपको अपने कंप्यूटर के लिए एक प्रोग्राम डाउनलोड करना होगा। इसे लॉन्च करने के बाद माउस हैंड कंट्रोल मोड में चला जाता है। आंदोलन XY के साथ आगे बढ़ने के लिए जिम्मेदार है, पहिया ऊंचाई बदलता है, एलएमबी/आरएमबी - कैप्चर, आरएमबी + पहिया - मैनिपुलेटर को घुमाता है। और यह वास्तव में सुविधाजनक है. यह लेख की शुरुआत में वीडियो में था।
परियोजना स्रोत

हमने एक रोबोटिक हाथ विकसित किया है जिसे कोई भी अपने आप जोड़ सकता है। इस लेख में हम बात करेंगे कि हमारे मैनिपुलेटर के यांत्रिक भागों को कैसे इकट्ठा किया जाए।

टिप्पणी! यह एक पुराना लेख है! यदि आप परियोजना के इतिहास में रुचि रखते हैं तो आप इसे पढ़ सकते हैं। वर्तमान संस्करण।

साइट से मैनिप्युलेटर

यहां उनके काम का एक वीडियो है:

डिज़ाइन का विवरण

हमने किकस्टार्टर वेबसाइट पर प्रस्तुत मैनिपुलेटर को आधार के रूप में लिया, जिसे यूएआरएम कहा जाता था। इस प्रोजेक्ट के लेखकों ने वादा किया था कि पूरा होने के बाद कंपनी सभी स्रोत पोस्ट करेगी, लेकिन ऐसा नहीं हुआ। उनका प्रोजेक्ट अच्छी तरह से बनाए गए हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर का एक उत्कृष्ट संयोजन है। उनके अनुभव से प्रेरित होकर, हमने स्वयं एक समान मैनिपुलेटर बनाने का निर्णय लिया।
अधिकांश मौजूदा मैनिपुलेटर्स में सीधे जोड़ों में मोटर लगाना शामिल है। यह डिज़ाइन में सरल है, लेकिन इससे पता चलता है कि इंजनों को न केवल पेलोड, बल्कि अन्य इंजनों को भी उठाना होगा। किकस्टार्टर परियोजना में यह खामी नहीं है, क्योंकि बल छड़ों के माध्यम से प्रेषित होते हैं और सभी मोटरें आधार पर स्थित होती हैं।
डिज़ाइन का दूसरा लाभ यह है कि उपकरण (ग्रिपर, सक्शन कप, आदि) रखने का प्लेटफ़ॉर्म हमेशा काम की सतह के समानांतर स्थित होता है।

परिणामस्वरूप, मैनिपुलेटर के पास तीन सर्वो (स्वतंत्रता की तीन डिग्री) होते हैं, जो उसे उपकरण को तीनों अक्षों के साथ स्थानांतरित करने की अनुमति देते हैं।

सर्वो ड्राइव

हमारे मैनिपुलेटर के लिए हमने हाईटेक एचएस-485 सर्वो का उपयोग किया। ये काफी महंगे डिजिटल सर्वो हैं, लेकिन अपने पैसे के लिए ये 4.8 किग्रा/सेमी का ईमानदार बल, सटीक स्थिति नियंत्रण और स्वीकार्य गति प्रदान करते हैं।
उन्हें समान आयाम वाले अन्य लोगों से बदला जा सकता है

जोड़तोड़ विकास

आरंभ करने के लिए, हमने स्केचअप में एक मॉडल बनाया। संयोजन और गतिशीलता के लिए संरचना की जाँच की गई।

हमें डिज़ाइन को थोड़ा सरल बनाना पड़ा। में मूल परियोजनाऐसे बियरिंग्स का उपयोग किया गया जिन्हें खरीदना मुश्किल है। हमने भी निर्णय लिया आरंभिक चरणहड़पना मत. आरंभ करने के लिए, हम मैनिपुलेटर से एक नियंत्रित लैंप बनाने की योजना बना रहे हैं।
हमने प्लेक्सीग्लास से मैनिपुलेटर बनाने का निर्णय लिया। यह काफी सस्ता है, अच्छा दिखता है और लेजर से काटना आसान है। काटने के लिए, बस किसी भी वेक्टर संपादक में आवश्यक भागों को बनाएं। हमने NanoCad में यह किया:

प्लेक्सीग्लास काटना

हम येकातेरिनबर्ग के पास स्थित एक कंपनी से प्लेक्सीग्लास कटिंग का ऑर्डर देते हैं। वे इसे जल्दी, कुशलता से करते हैं और छोटे ऑर्डर को मना नहीं करते हैं। ऐसे हिस्सों को काटने पर लगभग 800 रूबल का खर्च आएगा। परिणामस्वरूप, आपको दोनों तरफ कटे हुए हिस्से प्राप्त होंगे पॉलीथीन फिल्म. सामग्री को स्केल गठन से बचाने के लिए इस फिल्म की आवश्यकता होती है।

इस फिल्म को दोनों तरफ से हटाया जाना चाहिए।

हमने कुछ हिस्सों की सतह पर उत्कीर्णन का भी आदेश दिया। उत्कीर्णन के लिए, बस एक अलग परत पर छवि बनाएं और ऑर्डर करते समय इसे इंगित करें। उत्कीर्णन क्षेत्रों को टूथब्रश से साफ किया जाना चाहिए और धूल से पोंछना चाहिए। यह बहुत अच्छा निकला:

परिणामस्वरूप, फिल्म और ग्राउट को हटाने के बाद, हमें यह मिला:

मैनिपुलेटर की असेंबली

सबसे पहले आपको पाँच भागों को इकट्ठा करना होगा:






आधार पर काउंटरसंक स्क्रू का उपयोग करना आवश्यक है। आपको छेदों को थोड़ा ड्रिल करना होगा ताकि हाथ घूम सके।

इन भागों को इकट्ठा करने के बाद, जो कुछ बचा है वह उन्हें सर्वो ड्राइव पर पेंच करना और उपकरण को स्थिति में लाने के लिए छड़ें जोड़ना है। आधार में ठीक दो ड्राइव को पेंच करना काफी कठिन है:

सबसे पहले आपको 40 मिमी लंबा पिन स्थापित करना होगा (दिखाया गया है)। पीली रेखाफोटो में), और फिर रॉकर्स पर स्क्रू करें।
टिकाओं के लिए, हमने स्वयं को ढीला होने से बचाने के लिए नायलॉन डालने के साथ नियमित एम 3 स्क्रू और नट्स का उपयोग किया। ये नट मैनिपुलेटर के अंत में स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं:

अभी के लिए, यह केवल एक समतल क्षेत्र है जिस पर हम सबसे पहले एक प्रकाश बल्ब लगाने की योजना बना रहे हैं।

इकट्ठे मैनिप्युलेटर

परिणाम

हम वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक्स और पर काम कर रहे हैं सॉफ़्टवेयरऔर हम जल्द ही आपको परियोजना की निरंतरता के बारे में बताएंगे, इसलिए अभी हमारे पास इसके काम को प्रदर्शित करने का अवसर नहीं है।
भविष्य में, हम मैनिपुलेटर को ग्रिपर से लैस करने और बीयरिंग जोड़ने की योजना बना रहे हैं।
यदि आप अपना स्वयं का मैनिपुलेटर बनाना चाहते हैं, तो आप कटिंग फ़ाइल डाउनलोड कर सकते हैं।
आवश्यक फास्टनरों की सूची:

1. M4x10 सॉकेट हेड स्क्रू, 12 पीसी।
2. M3x60 पेंच, 1 टुकड़ा
3. M3x40 हेयरपिन, 1 पीसी (आपको इसे फ़ाइल से थोड़ा छोटा करना पड़ सकता है)
4. लक्ष्य के साथ M3x16 पेंच। एच/डब्ल्यू के लिए, 4 पीसी
5. काउंटरसंक हेड के साथ M3x16 स्क्रू, 8 पीसी
6. लक्ष्य के साथ M3x12 पेंच। एच/डब्ल्यू के लिए, 6 पीसी।
7. लक्ष्य के साथ M3x10 पेंच। एच/डब्ल्यू के लिए, 22 पीसी
8. काउंटरसंक हेड के साथ M3x10 स्क्रू, 8 पीसी
9. लक्ष्य के साथ M2x6 पेंच। एच/डब्ल्यू के लिए, 12 पीसी
10. M3x40 पीतल स्टैंड महिला-महिला, 8 पीसी
11. M3x27 पीतल स्टैंड महिला-महिला, 5 पीसी
12. एम4 नट, 12 पीसी
13. एम3 नट, 33 पीसी
14. नायलॉन लॉक के साथ एम3 नट, 11 पीसी
15. एम2 नट, 12 पीसी
16. वाशर

UPD1

इस लेख को प्रकाशित हुए काफी समय बीत चुका है. उसकी पहली रचना पीली थी और वह अत्यंत भयानक थी। लाल बांह को अब साइट पर दिखाने में कोई शर्म नहीं थी, लेकिन बेयरिंग के बिना यह अभी भी पर्याप्त रूप से काम नहीं करता था, और इसे इकट्ठा करना भी मुश्किल था।
हमने बियरिंग्स के साथ एक पारदर्शी संस्करण बनाया, जो बहुत बेहतर काम करने लगा और असेंबली प्रक्रिया को बेहतर ढंग से सोचा गया। मैनिपुलेटर का यह संस्करण कई प्रदर्शनियों में भी जाने में कामयाब रहा।

DIY या इसे स्वयं करो,

शुरुआती लोगों के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स

हेलो गिकटाइम्स!

uFactory के uArm प्रोजेक्ट ने दो साल से अधिक समय पहले किकस्टार्टर पर धन जुटाया था। उन्होंने शुरू से ही कहा कि यह होगा ओपन प्रोजेक्ट, लेकिन अभियान की समाप्ति के तुरंत बाद उन्हें स्रोत कोड प्रकाशित करने की कोई जल्दी नहीं थी। मैं बस उनके चित्रों के अनुसार प्लेक्सीग्लास को काटना चाहता था और बस इतना ही, लेकिन चूंकि कोई स्रोत सामग्री नहीं थी और निकट भविष्य में इसका कोई संकेत नहीं था, इसलिए मैंने तस्वीरों से डिज़ाइन को दोहराना शुरू कर दिया।

अब मेरी रोबोटिक भुजा इस तरह दिखती है:

दो वर्षों में धीरे-धीरे काम करते हुए, मैं चार संस्करण बनाने में सफल रहा और काफी अनुभव प्राप्त किया। आप कट के अंतर्गत विवरण, प्रोजेक्ट का इतिहास और सभी प्रोजेक्ट फ़ाइलें पा सकते हैं।

परीक्षण त्रुटि विधि

जब मैंने चित्रों पर काम करना शुरू किया, तो मैं न केवल यूआर्म को दोहराना चाहता था, बल्कि उसमें सुधार भी करना चाहता था। मुझे ऐसा लगा कि मेरी परिस्थितियों में बिना किसी दबाव के ऐसा करना काफी संभव था। मुझे यह तथ्य भी पसंद नहीं आया कि इलेक्ट्रॉनिक्स पूरे मैनिपुलेटर के साथ घूमता था और मैं काज के निचले हिस्से के डिजाइन को सरल बनाना चाहता था। साथ ही मैंने तुरंत ही उसे थोड़ा छोटा बनाना शुरू कर दिया।

इन इनपुट मापदंडों के साथ मैंने पहला संस्करण तैयार किया। दुर्भाग्य से, मेरे पास मैनिपुलेटर के उस संस्करण की तस्वीरें नहीं हैं (जो इसमें बनाया गया था)। पीला रंग). इसमें गलतियाँ बस महाकाव्य थीं। सबसे पहले, इसे इकट्ठा करना लगभग असंभव था। एक नियम के रूप में, मैनिपुलेटर से पहले मैंने जो यांत्रिकी चित्रित की थी वह काफी सरल थी, और मुझे असेंबली प्रक्रिया के बारे में सोचने की ज़रूरत नहीं थी। लेकिन फिर भी, मैंने इसे इकट्ठा किया और इसे शुरू करने की कोशिश की, और मेरा हाथ मुश्किल से हिल गया! सभी हिस्से पेंचों के इर्द-गिर्द घूमते थे और अगर मैं उन्हें कस देता ताकि खेल कम हो, तो वह हिल नहीं सकती थी। अगर मैंने इसे ढीला कर दिया ताकि यह हिल सके, तो अविश्वसनीय खेल सामने आएगा। नतीजा यह हुआ कि यह अवधारणा तीन दिन भी टिक नहीं पाई। और उन्होंने मैनिपुलेटर के दूसरे संस्करण पर काम करना शुरू कर दिया।

लाल पहले से ही काम के लिए काफी उपयुक्त था. यह सामान्य रूप से इकट्ठा होता है और स्नेहन के साथ चल सकता है। मैं इस पर सॉफ्टवेयर का परीक्षण करने में सक्षम था, लेकिन फिर भी बीयरिंग की कमी और विभिन्न थ्रस्ट पर बड़े नुकसान ने इसे बहुत कमजोर बना दिया।

फिर मैंने कुछ समय के लिए परियोजना पर काम छोड़ दिया, लेकिन जल्द ही इसे पूरा करने का फैसला किया। मैंने अधिक शक्तिशाली और लोकप्रिय सर्वो का उपयोग करने, आकार बढ़ाने और बीयरिंग जोड़ने का निर्णय लिया। इसके अलावा, मैंने फैसला किया कि मैं एक ही बार में सबकुछ पूरी तरह से करने की कोशिश नहीं करूंगा। मैंने रेखाचित्र बनाये त्वरित हाथ, बिना सुंदर कनेक्शन बनाए और पारदर्शी प्लेक्सीग्लास से काटने का आदेश दिया। परिणामी मैनिपुलेटर का उपयोग करके, मैं असेंबली प्रक्रिया को डीबग करने में सक्षम था, उन क्षेत्रों की पहचान की जिन्हें अतिरिक्त मजबूती की आवश्यकता थी, और बीयरिंग का उपयोग करना सीखा।

पारदर्शी मैनिपुलेटर के साथ भरपूर आनंद लेने के बाद, मैंने अंतिम सफेद संस्करण बनाना शुरू किया। तो, अब सभी यांत्रिकी पूरी तरह से डिबग हो गए हैं, वे मेरे अनुकूल हैं और मैं यह कहने के लिए तैयार हूं कि मैं इस डिज़ाइन में और कुछ भी बदलना नहीं चाहता:

यह मुझे निराश करता है कि मैं यूएआरएम परियोजना में मौलिक रूप से कुछ भी नया नहीं ला सका। जब तक मैंने अंतिम संस्करण बनाना शुरू किया, तब तक उन्होंने GrabCad पर 3D मॉडल पहले ही लॉन्च कर दिए थे। परिणामस्वरूप, मैंने पंजों को थोड़ा सरल बनाया, फाइलों को सुविधाजनक प्रारूप में तैयार किया और बहुत ही सरल और मानक घटकों का उपयोग किया।

मैनिपुलेटर की विशेषताएं

यूएआरएम के आगमन से पहले, इस वर्ग के डेस्कटॉप मैनिपुलेटर्स काफी सुस्त दिखते थे। उनके पास या तो कोई इलेक्ट्रॉनिक्स नहीं था, या प्रतिरोधों के साथ किसी प्रकार का नियंत्रण था, या उनका अपना स्वामित्व सॉफ़्टवेयर था। दूसरे, उनमें आमतौर पर समानांतर टिका की व्यवस्था नहीं होती थी और संचालन के दौरान पकड़ स्वयं अपनी स्थिति बदल लेती थी। यदि आप मेरे मैनिपुलेटर के सभी फायदे एकत्र करते हैं, तो आपको काफी लंबी सूची मिलती है:

1. एक रॉड प्रणाली जो शक्तिशाली और भारी मोटरों को मैनिपुलेटर के आधार पर रखने की अनुमति देती है, साथ ही ग्रिपर को आधार के समानांतर या लंबवत रखती है।
2. घटकों का एक सरल सेट जिसे प्लेक्सीग्लास से खरीदना या काटना आसान है
3. मैनिपुलेटर के लगभग सभी घटकों में बियरिंग्स
4. इकट्ठा करना आसान है. ये वाकई बहुत मुश्किल काम साबित हुआ. आधार को असेंबल करने की प्रक्रिया के बारे में सोचना विशेष रूप से कठिन था
5. पकड़ की स्थिति को 90 डिग्री तक बदला जा सकता है
6. खुला स्रोत और दस्तावेज़ीकरण। सब कुछ सुलभ प्रारूपों में तैयार किया गया है। मैं 3डी मॉडल, कटिंग फाइलें, सामग्री की सूची, इलेक्ट्रॉनिक्स और सॉफ्टवेयर के लिए डाउनलोड लिंक प्रदान करूंगा
7. Arduino संगत। Arduino के कई आलोचक हैं, लेकिन मेरा मानना ​​है कि यह दर्शकों का विस्तार करने का एक अवसर है। पेशेवर अपना सॉफ़्टवेयर आसानी से C में लिख सकते हैं - यह Atmel का एक नियमित नियंत्रक है!

यांत्रिकी

संयोजन करने के लिए, आपको 5 मिमी मोटे प्लेक्सीग्लास से भागों को काटने की आवश्यकता है:

इन सभी हिस्सों को काटने के लिए उन्होंने मुझसे लगभग 10 डॉलर का शुल्क लिया।

आधार एक बड़े बेयरिंग पर लगाया गया है:

असेंबली प्रक्रिया के दृष्टिकोण से आधार के बारे में सोचना विशेष रूप से कठिन था, लेकिन मैंने यूएआरएम के इंजीनियरों पर नजर रखी। रॉकर 6 मिमी व्यास वाले पिन पर बैठते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मेरी कोहनी की छड़ यू-आकार के धारक पर है, जबकि यूफैक्ट्री एल-आकार के धारक पर है। यह समझाना कठिन है कि अंतर क्या है, लेकिन मुझे लगता है कि मैंने बेहतर किया।

ग्रिप को अलग से असेंबल किया गया है। यह अपनी धुरी पर घूम सकता है। पंजा सीधे मोटर शाफ्ट पर बैठता है:

लेख के अंत में मैं तस्वीरों में अत्यधिक विस्तृत असेंबली निर्देशों का एक लिंक प्रदान करूंगा। यदि आपके पास आपकी ज़रूरत की हर चीज़ मौजूद है, तो आप कुछ घंटों में आत्मविश्वास से यह सब एक साथ कर सकते हैं। मैंने निःशुल्क स्केचअप प्रोग्राम में एक 3डी मॉडल भी तैयार किया। आप इसे डाउनलोड कर सकते हैं, चला सकते हैं और देख सकते हैं कि इसे क्या और कैसे असेंबल किया गया था।

इलेक्ट्रानिक्स

अपने हाथ से काम करने के लिए, आपको बस पांच सर्वो को Arduino से कनेक्ट करना होगा और उन्हें बिजली की आपूर्ति करनी होगी अच्छा स्रोत. uArm कुछ प्रकार की मोटरों का उपयोग करता है प्रतिक्रिया. मैंने ग्रिपर को नियंत्रित करने के लिए तीन नियमित MG995 मोटरें और दो छोटी धातु गियर वाली मोटरें लगाईं।

यहां मेरी कथा पिछली परियोजनाओं के साथ घनिष्ठ रूप से जुड़ी हुई है। मैंने कुछ समय पहले शुरुआत की थी और इन उद्देश्यों के लिए अपना स्वयं का Arduino-संगत बोर्ड भी तैयार किया था। दूसरी ओर, एक दिन मुझे सस्ते में बोर्ड बनाने का अवसर मिला (जिसके बारे में मैं भी बात कर रहा हूं)। अंत में, यह सब मेरे अपने Arduino-संगत बोर्ड और मैनिपुलेटर को नियंत्रित करने के लिए एक विशेष ढाल का उपयोग करने के साथ समाप्त हुआ।

यह ढाल वास्तव में बहुत सरल है. इसमें चार वेरिएबल रेसिस्टर्स, दो बटन, पांच सर्वो कनेक्टर और एक पावर कनेक्टर है। डिबगिंग के दृष्टिकोण से यह बहुत सुविधाजनक है। आप एक परीक्षण स्केच अपलोड कर सकते हैं और नियंत्रण या उस जैसी किसी चीज़ के लिए कुछ मैक्रो रिकॉर्ड कर सकते हैं। मैं लेख के अंत में बोर्ड फ़ाइल डाउनलोड करने के लिए एक लिंक भी दूंगा, लेकिन यह धातुयुक्त छिद्रों के साथ निर्माण के लिए तैयार किया जाता है, इसलिए घरेलू उत्पादन के लिए इसका बहुत कम उपयोग होता है।

प्रोग्रामिंग

सबसे दिलचस्प बात कंप्यूटर से मैनिपुलेटर को नियंत्रित करना है। यूएआरएम के पास मैनिपुलेटर को नियंत्रित करने के लिए एक सुविधाजनक एप्लिकेशन और इसके साथ काम करने के लिए एक प्रोटोकॉल है। कंप्यूटर COM पोर्ट पर 11 बाइट्स भेजता है। पहला हमेशा 0xFF होता है, दूसरा 0xAA होता है और शेष कुछ सर्वो के लिए सिग्नल होते हैं। इसके बाद, इन डेटा को सामान्यीकृत किया जाता है और प्रसंस्करण के लिए इंजनों को भेजा जाता है। मेरे सर्वो डिजिटल इनपुट/आउटपुट 9-12 से जुड़े हैं, लेकिन इसे आसानी से बदला जा सकता है।

uArm का टर्मिनल प्रोग्राम आपको माउस को नियंत्रित करते समय पांच पैरामीटर बदलने की अनुमति देता है। जैसे ही माउस सतह पर घूमता है, XY विमान में मैनिपुलेटर की स्थिति बदल जाती है। पहिये को घुमाने से ऊँचाई बदल जाती है। एलएमबी/आरएमबी - पंजे को संपीड़ित/असंपीड़ित करें। आरएमबी + पहिया - पकड़ घुमाएँ। यह वास्तव में बहुत सुविधाजनक है. यदि आप चाहें, तो आप कोई भी टर्मिनल सॉफ़्टवेयर लिख सकते हैं जो समान प्रोटोकॉल का उपयोग करके मैनिपुलेटर के साथ संचार करेगा।

मैं यहां रेखाचित्र उपलब्ध नहीं कराऊंगा - आप उन्हें लेख के अंत में डाउनलोड कर सकते हैं।

काम का वीडियो

और अंत में, मैनिपुलेटर का ही एक वीडियो। यह दिखाता है कि माउस, रेसिस्टर्स और पहले से रिकॉर्ड किए गए प्रोग्राम को कैसे नियंत्रित किया जाए।

लिंक

प्लेक्सीग्लास, 3डी मॉडल, एक खरीद सूची, बोर्ड चित्र और सॉफ्टवेयर काटने के लिए फ़ाइलें मेरे अंत में डाउनलोड की जा सकती हैं

MeArm रोबोटिक आर्म एक औद्योगिक आर्म का पॉकेट संस्करण है। MeArm एक आसानी से इकट्ठा होने वाला और नियंत्रित करने वाला रोबोट है, यांत्रिक भुजा. जोड़-तोड़ करने वाले के पास स्वतंत्रता की चार डिग्री होती है, जिससे विभिन्न छोटी वस्तुओं को पकड़ना और हिलाना आसान हो जाता है।

यह उत्पाद असेंबली के लिए एक किट के रूप में प्रस्तुत किया गया है। निम्नलिखित भाग शामिल हैं:

• मैकेनिकल मैनिपुलेटर को असेंबल करने के लिए पारदर्शी ऐक्रेलिक भागों का एक सेट;
• 4 सर्वो;
• नियंत्रण बोर्ड जिस पर Arduino Pro माइक्रो माइक्रोकंट्रोलर और Nokia 5110 ग्राफिक डिस्प्ले स्थित हैं;
• जॉयस्टिक बोर्ड जिसमें दो दो-अक्ष एनालॉग जॉयस्टिक होते हैं;
• यूएसबी पावर केबल।

मैकेनिकल मैनिपुलेटर को असेंबल करने से पहले, सर्वो को कैलिब्रेट करना आवश्यक है। अंशांकन के लिए हम Arduino नियंत्रक का उपयोग करेंगे। हम सर्वो को Arduino बोर्ड से जोड़ते हैं (आवश्यक)। वाह्य स्रोतबिजली की आपूर्ति 5-6V 2A)।

सर्वो मध्य, बाएँ, दाएँ, पंजा; // 4 सर्वो ऑब्जेक्ट बनाएं

व्यर्थ व्यवस्था()
{
सीरियल.शुरू(9600);
मध्य.संलग्न(11); // प्लेटफ़ॉर्म को घुमाने के लिए पिन 11 पर एक सर्वो जोड़ता है
बाएँ.संलग्न करें(10); // बाएं कंधे पर 10 पिन करने के लिए एक सर्वो जोड़ता है
दाएँ.संलग्न करें(9); // दाहिने कंधे पर 11 पिन करने के लिए सर्वो को जोड़ता है
पंजा.संलग्न(6); // 6 पंजों को पिन करने के लिए एक सर्वो जोड़ता है (कैप्चर)
}

शून्य लूप()
{
// सर्वो स्थिति को परिमाण (डिग्री में) के आधार पर सेट करता है
मध्य.लिखें(90);
बाएँ.लिखें(90);
दाएँ.लिखें(90);
पंजा.लिखें(25);
विलंब(300);
}
मार्कर का उपयोग करके, सर्वो मोटर बॉडी और स्पिंडल के माध्यम से एक रेखा बनाएं। किट में शामिल प्लास्टिक रॉकर को सर्वो माउंटिंग किट में शामिल छोटे स्क्रू का उपयोग करके नीचे दिखाए अनुसार सर्वो से कनेक्ट करें। MeArm के यांत्रिक भाग को असेंबल करते समय हम उन्हें इस स्थिति में उपयोग करेंगे। सावधान रहें कि धुरी की स्थिति न हिलें।


अब आप मैकेनिकल मैनिपुलेटर को असेंबल कर सकते हैं।
आधार लें और पैरों को उसके कोनों से जोड़ दें। फिर चार 20 मिमी बोल्ट स्थापित करें और उन पर स्क्रू नट (कुल लंबाई का आधा) लगाएं।

अब हम केंद्रीय सर्वो को दो 8 मिमी बोल्ट के साथ एक छोटी प्लेट से जोड़ते हैं, और परिणामी संरचना को 20 मिमी बोल्ट का उपयोग करके आधार से जोड़ते हैं।

हम संरचना के बाएँ भाग को इकट्ठा करते हैं।

हम संरचना के सही हिस्से को इकट्ठा करते हैं।

अब आपको बाएँ और दाएँ अनुभाग को कनेक्ट करने की आवश्यकता है। सबसे पहले मैं एडॉप्टर प्लेट पर जाता हूं

फिर ठीक है, और हम प्राप्त करते हैं

संरचना को प्लेटफ़ॉर्म से जोड़ना

और हम "पंजा" इकट्ठा करते हैं

हम "पंजा" जोड़ते हैं

असेंबली के लिए, आप निम्नलिखित मैनुअल (अंग्रेजी में) या समान मैनिपुलेटर (रूसी में) को असेंबल करने के लिए मैनुअल का उपयोग कर सकते हैं।

पिनआउट आरेख

अब आप Arduino कोड लिखना शुरू कर सकते हैं। मैनिपुलेटर को नियंत्रित करने के लिए, जॉयस्टिक का उपयोग करके नियंत्रण को नियंत्रित करने की क्षमता के साथ, मैनिपुलेटर को कार्टेशियन निर्देशांक (x, y, z) में एक विशिष्ट बिंदु पर निर्देशित करना अच्छा होगा। एक संबंधित लाइब्रेरी है जिसे जीथब से डाउनलोड किया जा सकता है - https://github.com/mimeindustries/MeArm/tree/master/Code/Arduino/BobStonesArduinoCode।
निर्देशांक को घूर्णन के केंद्र से मिमी में मापा जाता है। प्रारंभिक स्थिति बिंदु (0, 100, 50) पर है, यानी आधार से 100 मिमी आगे और जमीन से 50 मिमी।
कार्टेशियन निर्देशांक में एक विशिष्ट बिंदु पर मैनिपुलेटर स्थापित करने के लिए लाइब्रेरी का उपयोग करने का एक उदाहरण:

#शामिल है "meArm.h"
#शामिल करना

व्यर्थ व्यवस्था() (
बांह.शुरू(11, 10, 9, 6);
बांह.ओपनग्रिपर();
}

शून्य लूप() (
// ऊपर और बाएँ
Arm.gotoPoint(-80,100,140);
// झपटना
आर्म.क्लोजग्रिपर();
// नीचे, नुकसान और सही
Arm.gotoPoint(70,200,10);
// पकड़ छोड़ें
बांह.ओपनग्रिपर();
// प्रारंभिक बिंदु पर वापस लौटें
Arm.gotoPoint(0,100,50);
}

meArm वर्ग के तरीके:

खालीपन शुरू(int यहाँ पिनबेस, int यहाँ पिनशोल्डर, int यहाँ पिनकोहनी, int यहाँ पिनग्रिपर) - मीआर्म लॉन्च करें, मध्य, बाएँ, दाएँ, क्लॉ सर्वो के लिए कनेक्शन पिन निर्दिष्ट करें। सेटअप() में बुलाया जाना चाहिए;
खालीपन ओपनग्रिपर() - पकड़ खोलो;
खालीपन क्लोज़ग्रिपर() - कब्जा;
खालीपन गोटोप्वाइंट(तैरना एक्स, तैरना य, तैरना जेड) - मैनिपुलेटर को कार्टेशियन निर्देशांक (x, y, z) की स्थिति में ले जाएं;
तैरना गेटएक्स() - वर्तमान एक्स समन्वय;
तैरना प्राप्त करें() - वर्तमान वाई समन्वय;
तैरना getZ() - वर्तमान Z समन्वय।

असेंबली गाइड (अंग्रेजी)

फिर पहले सामान्य मुद्दों पर ध्यान दिया जाएगा विशेष विवरणपरिणाम, विवरण, और अंततः असेंबली प्रक्रिया।

सामान्य तौर पर और सामान्य तौर पर

निर्माण इस डिवाइस कासामान्य तौर पर, इससे कोई कठिनाई नहीं होनी चाहिए। उन संभावनाओं पर पूरी तरह से विचार करना आवश्यक होगा जिन्हें भौतिक दृष्टिकोण से लागू करना काफी कठिन होगा, ताकि जोड़-तोड़ करने वाली शाखा उसे सौंपे गए कार्यों को पूरा कर सके।

परिणाम की तकनीकी विशेषताएँ

क्रमशः 228/380/160 मिलीमीटर की लंबाई/ऊंचाई/चौड़ाई मापदंडों वाले एक नमूने पर विचार किया जाएगा। तैयार उत्पाद का वजन लगभग 1 किलोग्राम होगा। नियंत्रण के लिए तार का प्रयोग किया जाता है दूर. अनुमानित समययदि आपके पास अनुभव है तो असेंबली में लगभग 6-8 घंटे लगते हैं। यदि यह नहीं है, तो मैनिपुलेटर आर्म को असेंबल करने में दिन, सप्ताह और मिलीभगत से महीनों भी लग सकते हैं। ऐसे में आपको अपने हित के लिए ही इसे अपने हाथों से करना चाहिए। घटकों को स्थानांतरित करने के लिए, कम्यूटेटर मोटर्स का उपयोग किया जाता है। पर्याप्त प्रयास से आप एक ऐसा उपकरण बना सकते हैं जो 360 डिग्री घूमेगा। इसके अलावा, काम में आसानी के लिए, सोल्डरिंग आयरन और सोल्डर जैसे मानक उपकरणों के अलावा, आपको स्टॉक करना होगा:

1. लंबी नाक सरौता।
2. साइड कटर.
3. फिलिप्स पेचकस।
4. 4 डी प्रकार की बैटरी।

दूरवर्ती के नियंत्रक रिमोट कंट्रोलबटन और माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है। यदि आप रिमोट वायरलेस कंट्रोल बनाना चाहते हैं, तो आपको मैनिपुलेटर हैंड में एक एक्शन कंट्रोल तत्व की भी आवश्यकता होगी। अतिरिक्त के रूप में, केवल उपकरणों (कैपेसिटर, रेसिस्टर, ट्रांजिस्टर) की आवश्यकता होगी जो सर्किट को स्थिर करने और सही समय पर इसके माध्यम से आवश्यक परिमाण का करंट प्रसारित करने की अनुमति देगा।

छोटे भाग

क्रांतियों की संख्या को नियंत्रित करने के लिए, आप एडाप्टर पहियों का उपयोग कर सकते हैं। वे जोड़-तोड़ करने वाले के हाथ की गति को सुचारू बना देंगे।

यह सुनिश्चित करना भी आवश्यक है कि तार इसकी गति को जटिल न करें। उन्हें संरचना के अंदर रखना इष्टतम होगा। आप सब कुछ बाहर से कर सकते हैं; इस दृष्टिकोण से समय की बचत होगी, लेकिन संभावित रूप से व्यक्तिगत घटकों या संपूर्ण डिवाइस को स्थानांतरित करने में कठिनाइयाँ हो सकती हैं। और अब: मैनिपुलेटर कैसे बनाएं?

सामान्य तौर पर विधानसभा

अब आइए मैनिपुलेटर आर्म बनाने के लिए सीधे आगे बढ़ें। चलिए नींव से शुरू करते हैं। यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि उपकरण को सभी दिशाओं में घुमाया जा सके। अच्छा निर्णयइसे एक डिस्क प्लेटफ़ॉर्म पर रखा जाएगा, जो एक मोटर द्वारा घूर्णन में संचालित होता है। ताकि यह दोनों दिशाओं में घूम सके, दो विकल्प हैं:

1. दो इंजनों की स्थापना. उनमें से प्रत्येक एक विशिष्ट दिशा में मोड़ने के लिए जिम्मेदार होगा। जब एक काम कर रहा होता है तो दूसरा आराम कर रहा होता है।
2. एक सर्किट के साथ एक मोटर स्थापित करना जो इसे दोनों दिशाओं में घुमा सके।

प्रस्तावित विकल्पों में से कौन सा चुनना है यह पूरी तरह आप पर निर्भर करता है। इसके बाद मुख्य संरचना बनाई जाती है। आरामदायक काम के लिए दो "जोड़ों" की आवश्यकता होती है। प्लेटफ़ॉर्म से जुड़ा हुआ झुकने में सक्षम होना चाहिए अलग-अलग पक्ष, जिसे इसके आधार पर स्थित इंजनों की सहायता से हल किया जाता है। एक और एक या एक जोड़ी को कोहनी के मोड़ पर रखा जाना चाहिए ताकि पकड़ का हिस्सा समन्वय प्रणाली की क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर रेखाओं के साथ ले जाया जा सके। इसके अलावा, यदि आप अधिकतम क्षमताएं प्राप्त करना चाहते हैं, तो आप कलाई पर एक और मोटर स्थापित कर सकते हैं। अगला सबसे आवश्यक है, जिसके बिना हाथ से छेड़छाड़ करना असंभव है। कैप्चर डिवाइस आपको खुद अपने हाथों से बनानी होगी. यहां कई कार्यान्वयन विकल्प हैं. आप दो सबसे लोकप्रिय पर टिप दे सकते हैं:

वीडियो: मैनिपुलेटर कैसे बनाएं

1. केवल दो अंगुलियों का उपयोग किया जाता है, जो एक साथ पकड़ी जाने वाली वस्तु को दबाती और खोलती हैं। यह सबसे सरल कार्यान्वयन है, जो, हालांकि, आमतौर पर महत्वपूर्ण भार वहन क्षमता का दावा नहीं कर सकता है।
2. मानव हाथ का एक प्रोटोटाइप बनाया गया है। यहां सभी अंगुलियों के लिए एक मोटर का उपयोग किया जा सकता है, जिसकी मदद से झुकना/विस्तार किया जाएगा। लेकिन डिज़ाइन को और अधिक जटिल बनाया जा सकता है। तो, आप प्रत्येक उंगली से एक मोटर जोड़ सकते हैं और उन्हें अलग से नियंत्रित कर सकते हैं।

इसके बाद, एक रिमोट कंट्रोल बनाना बाकी है, जिसकी मदद से अलग-अलग इंजनों और उनके संचालन की गति को प्रभावित किया जाएगा। और आप स्वयं द्वारा बनाए गए रोबोटिक मैनिपुलेटर का उपयोग करके प्रयोग शुरू कर सकते हैं।

परिणाम का संभावित योजनाबद्ध निरूपण

एक DIY जोड़-तोड़ वाला हाथ रचनात्मकता के लिए पर्याप्त अवसर प्रदान करता है। इसलिए, हम आपके ध्यान में कई कार्यान्वयन प्रस्तुत करते हैं जिन्हें आप समान उद्देश्य के लिए अपना स्वयं का उपकरण बनाने के लिए आधार के रूप में ले सकते हैं।

वीडियो: DIY मैनिपुलेटर.mpg

किसी भी प्रस्तुत मैनिपुलेटर सर्किट में सुधार किया जा सकता है।

निष्कर्ष

रोबोटिक्स के बारे में महत्वपूर्ण बात यह है कि कार्यात्मक सुधार की वस्तुतः कोई सीमा नहीं है। इसलिए, यदि आप चाहें, तो कला का एक वास्तविक काम बनाना मुश्किल नहीं होगा। के बारे में बातें कर रहे हैं संभावित तरीकेएक अतिरिक्त सुधार क्रेन है. अपने हाथों से ऐसा उपकरण बनाना मुश्किल नहीं होगा, साथ ही यह बच्चों को रचनात्मक कार्य, विज्ञान और डिजाइन सिखाएगा। और बदले में, इसका उन पर सकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है भावी जीवन. क्या अपने हाथों से क्रेन बनाना मुश्किल होगा? यह उतना समस्याग्रस्त नहीं है जितना पहली नज़र में लग सकता है। क्या अतिरिक्त की उपलब्धता का ध्यान रखना उचित है? छोटे भागएक केबल और पहियों की तरह जिस पर यह घूमेगा।

ध्यान दें, केवल आज!