Arduino негізін таңдау және орналастыру роботы: 8 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Мен студенттерге үлкен көлемді робототехниканы бұзуға және шағын жергілікті өндірістерге роботтарды банкті бұзбай -ақ қолдануға мүмкіндік беретін өте арзан (1000 доллардан аз) өнеркәсіптік робот білігін жасадым. Бұл 15 жастан 50 жасқа дейінгі адамдарды құруға және жасауға оңай.

1 -қадам: компоненттерге қойылатын талаптар

1. Arduino + Shield + түйреуіштер + кабельдер

2. Моторконтроллер: dm860A (Ebay)

3. Қадамдық қозғалтқыш: 34hs5435c-37b2 (Ebay)

4. M8x45+60+70 болттар мен M8 болттар.

5. 12 мм фанера.

6. 5 мм нейлон.

7. Соқыр шайбалар 8мм.

8. Ағаш бұрандалар 4,5х40мм.

9. М3 есептегіш батып кетті, 10. 12в қуат көзі

11. servo мотор жүргізушісі arduino

2 -қадам: Gui жүктеп алыңыз

zapmaker.org/projects/grbl-controller-3-0/

github.com/grbl/grbl/wiki/Using-Grbl

3 -қадам: Қосылу

Суретте берілген сымдарды жалғау сізге түсінікті болады.

мотор драйверін Arduino -ға және сіздің роботқа сәйкес келетін басқа қосқыштарға қосу керек.

4 -қадам: микробағдарламаны жүктеңіз және Arduino бақылау тақтасындағы код нәтижесін тексеріңіз

Arduino - GRBL микробағдарламасын орнату:

github.com/grbl/grbl/wiki/Compiling-Grbl

Ескерту: Arduino -да компиляция кезінде сізде қақтығыс болуы мүмкін. Барлық басқа кітапханаларды кітапхана қалтасынан алып тастаңыз (../documents/Arduino/libraries).

Микробағдарламаны орнату

Қосуды жаңа күту уақытына орнатыңыз. Сериялық қосылымды қолданыңыз және жазыңыз:

$1=255

Қабылдауды орнату:

$22=1

Серияны bod күйіне қоюды ұмытпаңыз: 115200

Пайдалы G-кодтары

Робот үшін нөлдік нүктені орнатыңыз:

G10 L2 Xnnn Ynnn Znnn

Нөлдік нүктені қолданыңыз:

G54

Орталық роботтың типтік инициализациясы:

G10 L2 X1.5 Y1.2 Z1.1

G54

Роботты тез позицияға жылжытыңыз:

G0 Xnnn Ynnn Znnn

Мысал:

G0 X10.0 Y3.1 Z4.2 (қайтару)

Роботты белгілі бір жылдамдықпен позицияға жылжытыңыз:

G1 Xnnn Ynnn Znnn Fnnn

G1 X11 Y3 Z4 F300 (қайтару)

F 10 (slooooow) пен 600 (жылдам) арасында болуы керек

X, Y және Z үшін әдепкі бірліктер

Әдепкі қадам/бірлік параметрлерін пайдаланғанда (250 қадам/бірлік) GRBL және

800 қадам/айналымға орнатылған қадамдық жетегі барлық осьтер үшін келесі агрегаттар қолданылады:

+- 32 бірлік = +- 180 градус

Кодты өңдеу мысалы:

Бұл код Arduino GRBL -мен тікелей байланыса алады.

github.com/damellis/gctrl

Бодқа сериялық орнатуды ұмытпаңыз: 115200

Ардуниодағы код

java.awt.event. KeyEvent импорттау;

javax.swing. JOptionPane импорттау;

импортты өңдеу.сериал.*;

Сериялық порт = бос;

// операциялық жүйеге сәйкес жолды таңдаңыз және өзгертіңіз

// интерактивті портты пайдалану үшін нөл ретінде қалдырыңыз (бағдарламада 'p' басыңыз)

Жолдың аты = null;

// Жолдың порт аты = Serial.list () [0]; // Mac OS X

// Жолдың порт атауы = «/dev/ttyUSB0»; // Linux

// Жолдың порт аты = «COM6»; // Windows

логикалық ағын = жалған;

қалқу жылдамдығы = 0,001;

Жол gcode;

int i = 0;

жарамсыз openSerialPort ()

{

if (portname == null) қайтару;

if (port! = null) port.stop ();

порт = жаңа сериялық (бұл, порт атауы, 115200);

port.bufferUntil ('\ n');

}

selectSerialPort () жарамсыз

{

Жол нәтижесі = (Жол) JOptionPane.showInputDialog (бұл, «Arduino тақтасына сәйкес келетін сериялық портты таңдаңыз.», «Сериялық портты таңдау», JOptionPane. PLAIN_MESSAGE, нөл, Serial.list (), 0);

if (нәтиже! = нөл) {

порт аты = нәтиже;

openSerialPort ();

}

}

жарамсыз орнату ()

{

өлшемі (500, 250);

openSerialPort ();

}

жарамсыз жеребе ()

{

фон (0);

толтыру (255);

int y = 24, dy = 12;

мәтін («НҰСҚАУЛАР», 12, у); y += dy;

мәтін («p: сериялық портты таңдау», 12, у); y += dy;

мәтін («1: жылдамдықты 0,001 дюймге (1 миль) жүгіруге орнату», 12, у); y += dy;

мәтін («2: жүгіру жылдамдығын 0,010 дюймге (10 миль) қою», 12, у); y += dy;

мәтін («3: жүгіруді 0.100 дюймге (100 миль) орнатыңыз», 12, у); y += dy;

мәтін («көрсеткі пернелері: x-y жазығында жүгіру», 12, у); y += dy;

мәтін («бет жоғары және бет төмен: жүгіру z осінде», 12, у); y += dy;

мәтін («$: display grbl settings», 12, y); y+= dy;

мәтін («с: үйге бар», 12, у); y += dy;

мәтін («0: нөлдік машина (үйді ағымдағы орынға орнату)», 12, у); y += dy;

мәтін («g: а-кодтық файлды ағынмен жіберу», 12, у); y += dy;

мәтін («x: g-кодты жіберуді тоқтатыңыз (бұл бірден емес)», 12, у); y += dy;

y = биіктігі - dy;

мәтін («ағымдағы жүгіру жылдамдығы:» + жылдамдық + «дюйм бір қадамға», 12, у); y -= dy;

мәтін («ағымдағы сериялық порт:» + порт атауы, 12, у); y -= dy;

}

void пернесі басылды ()

{

if (key == '1') жылдамдық = 0,001;

if (key == '2') жылдамдық = 0,01;

if (key == '3') жылдамдық = 0,1;

if (! ағынмен) {

if (keyCode == LEFT) port.write («G91 / nG20 / nG00 X-» + жылдамдық + «Y0.000 Z0.000 / n»);

if (keyCode == RIGHT) port.write («G91 / nG20 / nG00 X» + жылдамдық + «Y0.000 Z0.000 / n»);

if (keyCode == UP) port.write («G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y» + жылдамдық + «Z0.000 / n»);

if (keyCode == DOWN) port.write («G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y-» + жылдамдық + «Z0.000 / n»);

if (keyCode == KeyEvent. VK_PAGE_UP) port.write («G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z» + жылдамдық + «\ n»);

if (keyCode == KeyEvent. VK_PAGE_DOWN) port.write («G91 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z-» + жылдамдық + «\ n»);

// if (key == 'h') port.write («G90 / nG20 / nG00 X0.000 Y0.000 Z0.000 / n»);

if (key == 'v') port.write («$ 0 = 75 / n $ 1 = 74 / n $ 2 = 75 / n»);

// if (key == 'v') port.write («$ 0 = 100 / n $ 1 = 74 / n $ 2 = 75 / n»);

if (key == 's) port.write («$ 3 = 10 / n»);

if (key == 'e') port.write («$ 16 = 1 / n»);

if (key == 'd') port.write («$ 16 = 0 / n»);

if (key == '0') openSerialPort ();

if (key == 'p') selectSerialPort ();

if (key == '$') port.write («$$ / n»);

if (key == 'h') port.write («$ H / n»);

}

if (! ағын && key == 'g') {

gcode = бос; i = 0;

Файлдық файл = null;

println («Файл жүктелуде …»);

selectInput («Өңделетін файлды таңдаңыз:», «fileSelected», файл);

}

if (key == 'x') ағын = жалған;

}

void fileSelected (Файлды таңдау) {

if (таңдау == бос) {

println («Терезе жабылды немесе пайдаланушы бас тартты.»);

} басқа {

println («Пайдаланушы таңдалды» + selection.getAbsolutePath ());

gcode = loadStrings (selection.getAbsolutePath ());

if (gcode == null) қайтару;

ағын = ақиқат;

ағын ();

}

}

бос ағын ()

{

егер (! ағынмен) оралса;

while (true) {

егер (i == gcode.length) {

ағын = жалған;

қайтару;

}

if (gcode .trim (). length () == 0) i ++;

басқа үзіліс;

}

println (gcode );

port.write (gcode + '\ n');

i ++;

}

жарамсыз serialEvent (сериялық р)

{

Жол s = p.readStringUntil ('\ n');

println (s.trim ());

if (s.trim (). startWith («ok»)) stream ();

if (s.trim (). beginWith («қате»)) stream (); // XXX: шынымен?

}

5 -қадам: фанера парағының барлық бөлігін жобалау және басып шығару

Робот бөлігі мен дизайнын AutoCAD -те жүктеп алып, 12 мм фанера парағына және әрлеу мен дизайн бөлігіне басып шығарыңыз. Егер біреуге cad файлы қажет болса, пікірді түсініктеме бөлімінде қалдырыңыз, мен сізге тікелей жіберемін.

6 -қадам: құрастыру

барлық бөлікті жинап, берілген суреттің ретін реттеңіз және сурет диаграммасын орындаңыз.

7 -қадам: GBRL параметрлерін орнатыңыз

Бұл біздің роботтарда жұмыс істейтінін дәлелдеді.

$ 0 = 10 (қадамдық импульс, usec) $ 1 = 255 (бос тұрудың кешігуі, msec) $ 2 = 7 (қадамдық порттың инверттеу маскасы: 00000111) $ 3 = 7 (dir port invert mask: 00000111) $ 4 = 0 (invert, bool $ 5 = 0 (шекті түйреуіштерді инверттеу, бол) $ 6 = 1 (зондты бұру, бол) $ 10 = 3 (күй туралы есеп маскасы: 00000011) $ 11 = 0,020 (түйістің ауытқуы, мм) $ 12 = 0,002 (доға төзімділігі, мм) $ 13 = 0 (есеп дюймі, бол) $ 20 = 0 (жұмсақ шектеулер, бол) $ 21 = 0 (қатаң шектеулер, бол) $ 22 = 1 (homing циклы, бол) $ 23 = 0 (homing dir invert маскасы: 00000000) $ 24 = 100.000 (homing feed, мм/мин) $ 25 = 500.000 (homing search, мм/мин) $ 26 = 250 (homing debounce, msec) $ 27 = 1.000 (homing pull-off, mm) $ 100 = 250.000 (x, step/mm) $ 101 = 250.000 (у, қадам/мм) $ 102 = 250.000 (z, қадам/мм) $ 110 = 500.000 (x максималды жылдамдық, мм/мин) $ 111 = 500.000 (у максималды жылдамдық, мм/мин) $ 112 = 500.000 (z максималды жылдамдық, мм/мин) $ 120 = 10.000 (x accel, mm/sec^2) $ 121 = 10.000 (y accel, mm/sec^2) $ 122 = 10.000 (z accel, mm/sec^2) $ 130 = 200.000 (x max travel, мм) $ 131 = 200.000 (у максималды саяхат, мм) $ 132 = 200.000 (z максималды жол жүру, мм)

8 -қадам: Қорытынды кодты жүктеп, Arduino Uno бағдарламалық құралдар тақтасындағы виртуалды нәтижені тексеріңіз

// Бірліктер: CM

float b_height = 0;

float a1 = 92;

float a2 = 86;

float snude_len = 20;

логикалық doZ = жалған;

float base_angle; // = 0;

қалқымалы қол1_бұрыш; // = 0;

қалқымалы қол2_angle; // = 0;

float bx = 60; // = 25;

= 60; // = 0;

float bz = 60; // = 25;

float x = 60;

у = 60;

float z = 60;

қалқу q;

қалқыма c;

қалқымалы V1;

қалқымалы V2;

қалқымалы V3;

қалқымалы V4;

қалқымалы V5;

жарамсыз орнату () {

өлшемі (700, 700, P3D);

cam = жаңа PeasyCam (бұл, 300);

cam.setMinimumDistance (50);

cam.setMaximumDistance (500);

}

жарамсыз жеребе () {

// қосқыш:

y = (mouseX - ені/2)*(- 1);

x = (mouseY - биіктік/2)*(- 1);

bz = z;

бойынша = y;

bx = x;

float y3 = sqrt (bx*bx+by*by);

c = sqrt (y3*y3 + bz*bz);

V1 = acos ((a2*a2+a1*a1-c*c)/(2*a2*a1));

V2 = acos ((c*c+a1*a1-a2*a2)/(2*c*a1));

V3 = acos ((y3*y3+c*c-bz*bz)/(2*y3*c));

q = V2 + V3;

arm1_angle = q;

V4 = радиандар (90,0) - q;

V5 = радиандар (180) - V4 - радиандар (90);

arm2_angle = радиандар (180.0) - (V5 + V1);

негізгі_бұрыш = градус (atan2 (bx, by));

arm1_angle = градус (arm1_angle);

arm2_angle = градус (arm2_angle);

// println (by, bz);

// arm1_angle = 90;

// arm2_angle = 45;

/*

arm2_angle = 23;

arm1_angle = 23;

arm2_angle = 23;

*/

// интерактивті:

// егер (doZ)

//

// {

// базалық_бұрыш = негізгі_бұрыш+ mouseX-pmouseX;

//} басқа

// {

// arm1_angle = arm1_angle+ pmouseX-mouseX;

// }

//

// arm2_angle = arm2_angle+ mouseY-pmouseY;

draw_robot (негізгі_бұрыш,-(arm1_angle-90), arm2_angle+90-(-(arm1_angle-90)));

// println (base_angle + «,» + arm1_angle + «,» + arm2_angle);

}

жарамсыз draw_robot (қалқымалы базалық бұрыш, қалқымалы қол1_бұрыш, қалқымалы қол2_бұрыш)

{

rotateX (1.2);

rotateZ (-1.2);

фон (0);

шамдар ();

pushMatrix ();

// НЕГІЗ

толтыру (150, 150, 150);

box_corner (50, 50, b_height, 0);

айналдыру (радиандар (негізгі_бұрыш), 0, 0, 1);

// ARM 1

толтыру (150, 0, 150);

box_corner (10, 10, a1, arm1_angle);

// ARM 2

толтыру (255, 0, 0);

box_corner (10, 10, a2, arm2_angle);

// ЖҰЛАҚ

толтыру (255, 150, 0);

box_corner (10, 10, snude_len, -arm1_angle -arm2_angle+90);

popMatrix ();

pushMatrix ();

float action_box_size = 100;

аудару (0, -акция_бокс_өлшемі/2, әрекет_бөлігі_өлшемі/2+b_ биіктігі);

pushMatrix ();

аудару (x, action_box_size- y-action_box_size/2, z-action_box_size/2);

толтыру (255, 255, 0);

қорап (20);

popMatrix ();

толтыру (255, 255, 255, 50);

қорап (action_box_size, action_box_size, action_box_size);

popMatrix ();

}

бос_бұрыш

{

айналдыру (радиандар (айналдыру), 1, 0, 0);

аудару (0, 0, d/2);

қорап (w, h, d);

аудару (0, 0, d/2);

}

void пернесі басылды ()

{

егер (кілт == 'z')

{

doZ =! doZ;

}

егер (кілт == 'h')

{

// барлығын нөлге қойыңыз

arm2_angle = 0;

arm1_angle = 90;

base_angle = 0;

}

егер (кілт == 'g')

{

println (градус (V1));

println (градус (V5));

}

егер (keyCode == UP)

{

z ++;

}

егер (keyCode == ТӨМЕН)

{

z -;

}

егер (кілт == 'o')

{

y = 50;

z = 50;

println (q);

println (c, «c»);

println (V1, «V1»);

println (V2);

println (V3);

println (arm1_angle);

println (V4);

println (V5);

println (arm2_angle);

}

}