Телефонмен басқарылатын бионикалық қол: 13 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Бұл нұсқаулықта біз адам қолына ұқсас бостандықтың алты дәрежелі еркіндігімен (фигуралар үшін бес, білекке бір) робот тәрізді бионикалық қол жасаймыз. Ол адам қолымен қолғаппен басқарылады, оның саусақтарға кері байланыс үшін иілгіш сенсорлары және білек бұрышының кері байланысы үшін IMU бекітілген.

Бұл қолдың негізгі ерекшеліктері:

1. Босатудың 6 дәрежесі бар робот қол: Серво мен білектің қозғалысына бекітілген жіптермен басқарылатын әрбір саусаққа бесеу, қайтадан серво көмегімен орындалады. Барлық еркіндік дәрежелері серво көмегімен басқарылатындықтан, бізге кері байланыс үшін қосымша датчиктер қажет емес.
2. Иілгіш датчиктер: Бес иілгіш сенсор қолғапқа бекітілген. Бұл иілгіш сенсорлар бионикалық қолды басқару үшін қолданылатын микробақылауға кері байланыс береді.
3. IMU: IMU қолдың білек бұрышын алу үшін қолданылады.
4. Екі эвивті (Arduino негізіндегі микроконтроллерлер) қолданылады: біреуі білекке және икемді қозғалыстарға арналған қолғапқа бекітілген, екіншісі серводы басқаратын бионикалық қолға бекітілген.
5. Екеуі де Bluetooth арқылы бір -бірімен байланысады.
6. Бионикалық қолға X және Z жазықтық қозғалысын беру үшін екі қосымша еркіндік дәрежесі беріледі, оны әрі қарай PICK AND PLACE ROBOTS сияқты күрделі тапсырмаларды орындау үшін бағдарламалауға болады.
7. Қосымша қозғалыс джойстик көмегімен басқарылады.

Енді сіз бионикалық қолмен не істегеніміз туралы қысқаша түсінік алдыңыз, әр қадамды егжей -тегжейлі қарастырыңыз.

1 -қадам: Қол мен білек

Біз бүкіл қол мен қару -жарақты өзіміз жасаған жоқпыз. Интернетте қол мен білекке арналған көптеген конструкциялар бар. Біз дизайнның бірін InMoov -дан алдық.

Біз оң қолмен жасадық, сондықтан 3D басып шығаруға қажет бөліктер:

• 1x Бас бармақ
• 1x индексі
• 1x мажорлық жағдай
• 1x Аурикуляр
• 1x Пинки
• 1x Bolt_entretoise
• 1x Wristlarge
• 1x Wristsmall
• 1x үстіңгі беті
• 1x саусақ
• 1x тонау 3
• 1x роботы2
• 1x робота3
• 1x робарт 4
• 1x роботы 5
• 1x ротаврист2
• 1x ротаврист1
• 1x ротаврист3
• 1x WristGears
• 1x CableHolderWrist

Сіз мұнда толық жинау нұсқаулығын ала аласыз.

2 -қадам: Z осінің дизайны

Біз мойынтіректер мен қорғасын бұрандалары бар саңылаулары бар бекітілген бөліктің конструкциясын жасадық. Мойынтірек қолды z осінде бағыттау үшін пайдаланылады және осьтің қозғалысы қорғасын мен бұрандалы механизм көмегімен басқарылады. Бұрандалы бұрандалы механизмде, білік тәрізді білік айналғанда, бұранданың гайкасы бұл айналмалы қозғалысты сызықтық қозғалысқа айналдырады, нәтижесінде біліктің сызықты қозғалысы пайда болады.

Қорғасын бұрандасы робот қолының дәл қозғалысына әкелетін қадамдық қозғалтқыш көмегімен бұрылады.

Қадамдық қозғалтқыш, біліктер мен бұрандалы бұрандалар робот қолы қозғалатын 3D басып шығарылатын арнайы бөлікке бекітілген.

3 -қадам: X осі қозғалысы мен кадр

Алдыңғы қадамда айтылғандай, екінші реттелетін бөлік қадамдық қозғалтқыш пен біліктерді ұстауға арналған. Сол бөлікте мойынтіректер мен гайкалар үшін саңылаулар бар - осьтер қозғалысы үшін қорғасын бұрандалы механизм үшін. Қадамдық қозғалтқыш пен білік тірегі 20 мм х 20 мм алюминий экструзиясымен жасалған алюминий жақтауға бекітілген.

Жобаның механикалық аспектісі аяқталды, енді электрониканың бөлігін қарастырайық.

4 -қадам: Қадамдық моторды іске қосу: A4988 драйверінің схемасы

Біз сервистер мен қозғалтқыштарды басқару үшін evive микроконтроллер ретінде қолданамыз. Бұл джойстик көмегімен қадамдық моторды басқару үшін қажет компоненттер:

• XY Джойстик
• Jumper Wires
• A4988 мотор жүргізушісі
• Батарея (12 В)

Жоғарыда схема көрсетілген.

5 -қадам: Қадамдық мотор коды

Біз базалық қозғалтқышты басқару үшін BasicStepperDriver кітапханасын қолданамыз. Код қарапайым:

• Егер X осі потенциометрінің көрсеткіші 800-ден асса (аналогты 10 бит), ұстағышты жоғары жылжытыңыз.

• Егер Х осінің потенциометрінің көрсеткіші 200-ден аз болса (аналогты 10 бит), ұстағышты төмен жылжытыңыз.

• Егер Y осінің потенциометрінің көрсеткіші 800-ден асса (аналогты 10 бит), ұстағышты солға қарай жылжытыңыз.
• Егер Y осінің потенциометрінің көрсеткіші 200-ден аз болса (аналогты 10 бит), ұстағышты оңға қарай жылжытыңыз.

Код төменде берілген.

6 -қадам: икемді сенсорлар

Бұл икемді сенсор айнымалы резистор болып табылады. Иілгіш сенсордың кедергісі компоненттің корпусы бүгілгенде артады. Біз саусақтардың қозғалысы үшін ұзындығы 4,5 дюймдік бес сенсорды қолдандық.

Бұл сенсорды біздің жобаға қосудың ең қарапайым әдісі - оны кернеу бөлгіш ретінде пайдалану. Бұл схемаға бір резистор қажет. Біз бұл мысалда 47 кОм резисторды қолданамыз.

Иілгіш датчиктер A0-A4 аналогты түйреуішке бекітілген.

Жоғарыда келтірілген потенциалды бөлгіш тізбектердің бірі.

7 -қадам: икемді сенсорды калибрлеу

«loading =» жалқау «соңғы нәтиже керемет болды. Біз қолғапты қолданып бионикалық қолды басқара алдық.

Evive-бұл барлық жастағы топтарға арналған электрониканың бір реттік прототиптік платформасы, оларға робототехниканы, енгізілген және басқа да жобаларды үйренуге, құруға, күйін келтіруге көмектесетін платформа. Жүрегінде Arduino Mega бар, evive мәзірге негізделген бірегей визуалды интерфейсті ұсынады, ол Arduino-ны қайта бағдарламалау қажеттілігін жояды. evive бір шағын портативті қондырғыда қуат көздері, сенсорлық және жетектермен бірге IoT әлемін ұсынады.

Қысқаша айтқанда, бұл сізге жобаларды/прототиптерді тез және оңай құруға көмектеседі.

Көбірек білу үшін мына жерге кіріңіз.