Arduino робот ARM 4

 крайview 

В тази инструкция ще ви запознаем със забавния проект на Arduino Robot Arm 4DOF Mechanical Claw Kit. Този DIY комплект Bluetooth роботи, базиран на Arduino UNO, е базиран на платка за разработка Arduino Uno. Този много прост и лесен за изграждане комплект е идеалният Arduino проект за начинаещи и е страхотна учебна платформа за навлизане в роботиката и инженерството.

Ръката на робота се предлага в плоска опаковка за сглобяване и изисква много минимално запояване, за да започне да работи. Интегрира 4 серво SG90, които позволяват 4 градуса на движение и могат да вземат леки предмети с нокътя. Управлението на ръката може да се извършва от 4-те потенциометъра. Да започваме!

Първи стъпки: Arduino Robot Arm 4dof Комплект механични нокти

Какво е Arduino?

Arduino е електронна платформа с отворен код, базирана на лесен за използване хардуер и софтуер. Платките Arduino могат да четат входове – светлина на сензор, пръст върху бутон или съобщение в Twitter – и да го превърнат в изход – активиране на двигател, включване на светодиод, публикуване на нещо онлайн. Можете да кажете на вашата платка какво да прави, като изпратите набор от инструкции към микроконтролера на платката. За да направите това, вие използвате езика за програмиране Arduino (базиран на Wiring) и софтуера Arduino (IDE), базиран на Processing.

Какво е IDUINO UNO?

iDuino Uno е на ATmega328. Има 14 цифрови входно/изходни пина (от които 6 могат да се използват като PWM изходи), 6 аналогови входа, 16 MHz керамичен резонатор, USB връзка, жак за захранване, ICSP конектор и бутон за нулиране. Съдържа всичко необходимо за поддръжка на микроконтролера; просто го свържете към компютър с USB кабел или го захранете с AC-към-DC адаптер или батерия, за да започнете.

Инсталиране на софтуер

В този раздел ще ви представим платформата за разработка, където превеждате творческия ум в кодове и го оставяте да лети.

Arduino софтуер/IDE

Отворете базирано на Windows приложение, като щракнете двукратно върху него и следвайте инструкциите, за да завършите (не забравяйте да инсталирате всички драйвери за Arduino). лесно!

Фигура 1 Инсталиране на драйвери

Свързване на вашата UNO платка с вашия компютър

Свържете UNO и вашия компютър чрез син USB кабел и ако сте свързани правилно, ще видите зеления светодиод за захранване да свети и друг оранжев светодиод да мига.

Фигура 2 Проверете вашия специален COM и си запишете номера

Намерете вашия сериен COM номер и го запишете.

Трябва да разберем кой канал COM в момента комуникира между компютъра и UNO. Следвайки пътя: Контролен панел | Хардуер и звук | Устройства и принтери | Диспечер на устройства | Портове (COM & LPT) | Arduino UNO (COMx)

Запишете COM номера, тъй като ще го изискваме по-късно. Тъй като COM портът може да се променя от време на време, тази стъпка е жизненоважна. В този случай за демонстрационни цели използваме COM 4.

Играйте с първия си “Hello World” LED example

Първо, нека кажем на IDE къде да намери нашия порт Arduino и коя платка използвате в момента: Следната инструкция (Фигура 3 и 4) показва подробностите:

Конфигуриране на портове

Конфигурация на платката

Време е да играете с първия си прост бившampле. Следвайки пътеката от File | Прampлес | 01. Основи | Мигайте. Ще се появи прозорец с нов код, натиснете символа със стрелка, за да качите. Ще забележите, че оранжевият светодиод мига почти всяка секунда.

Хардуерна инсталация

4 x Серво SG90 със серво пакет (включени винтове и гайки) 4 x Основни стелажи със защитен капак (лесен за премахване) и пакет с винтове Разширителна платка за ръка на робот с отделен захранващ жак (Моля, вижте решението за захранване) USB кабел Iduino UNO Board
В опаковката на стелажа, отляво надясно:  M3 * 30 мм M3 * 10 мм M3 * 8 мм M3 * 6 мм Изкривяване при почукване M3 гайка

Запояване на вериги

Този комплект за ръка на робот изисква много минимално запояване, за да може всичко да работи и работи. Платката за удължаване на ръката на робота се използва за свързване на интерфейса между контролера, в този проект, четирите потенциометъра и платката Iduino UNO.

Внимание: Моля, бъдете внимателни, когато използвате горещ поялник.

Фигура 3 Основна илюстрация на платка Robot ARM

Приготви се:

1. Една платка за удължаване на ръката на робот
2. Един 12V Черен захранващ жак
3. 52P Pin заглавки
4. Един син интерфейс за външно захранване
5. Един черен Bluetooth интерфейс

След това запоете щифтове за сервомоторите и жака за захранване.

Моля, имайте предвид, че щифтовете за серво интерфейс са обърнати нагоре, за интерфейса на Iduino надолу.

След това запоете четирите потенциометъра

Капачката на джъмпера се използва за платка за удължаване на ръката на робота за бърз достъп и платка Iduino UNO, което означава, че не е необходимо да захранвате платката Iduino UNO отделно.
Поставете капачката на джъмпера, тъй като използваме едно външно захранване, 12V кутия за батерии.

След това поставете четири сребърни капака на голите потенциометри. Сега завършихте частта за запояване!

Софтуерно отстраняване на грешки

Качване на код на Arduino UNO

Роботът ще действа според програмата, която е програмиран. Разбирането и усвояването на това, което е вътре в платката Iduino UNO, т.е. програмния код, е критична част от учебния процес. В този раздел нашата крайна цел е да се уверим, че сервомеханизмите и потенциометрите функционират добре.

Ако това е първият ви проект на Arduino, моля, следвайте инструкциите внимателно. Първо, изтеглете съответните кодове от нашия webсайт.

• Щракнете два пъти върху иконата, за да отворите програмата и отворете file в пътя: File | Отвори

• Отворете me_arm3.0 Arduino file

Софтуерно отстраняване на грешки

Щракнете върху бутона за качване със стрелка надясно в лентата с инструменти, за да качите вашите file към ООН

Състоянието на качване е готово, ако не, проверете платката и портовете в 3.2, за да сте сигурни, че свързвате вашия UNO правилно

Серво отстраняване на грешки

Тогава нека изпробваме нашите сервосистеми, за да видим дали работят гладко. Сервото трябва да се върти плавно, докато играете със съответните потенциометри. Ако не, уверете се, че сте качили кода си правилно със знака „Готово качване“, описан по-горе, и поставете серво платката здраво върху UNO платката, като всеки от щифтовете е подреден правилно. Най-важното, включете правилно надеждното захранване, където инструкциите за захранване ще бъдат илюстрирани в следващата част. Прочетете го внимателно, в противен случай може да изгорите вашия микроконтролер с ядро ​​Arduino.

Сервото има три щифта:

• Сигнал
• GND
• VCC

Ъгълът на въртене се регулира от PWM (широчинно-импулсна модулация) цикъл на запълване на сигнала. Честотата на PWM обикновено е в диапазона от 30 до 60Hz – това е така наречената честота на опресняване. Ако тази честота на опресняване е твърде малка, тогава точността на сервото намалява, тъй като то започва да губи позицията си периодично, ако честотата е твърде висока, тогава сервото може да започне да бърбори. Важно е да изберете оптимална скорост, така че серво моторът да може да заключи позицията си.

Моля, уверете се, че всяко серво устройство работи добре, тъй като е трудно да се премахне.

Свържете серво интерфейса към UNO серво слота един по един, от слот 4 до слот 1, които се управляват от съответния потенциометър

Включете захранването 9-12v 2A в жака за захранване на Arduino с джъмперна капачка (серво платката)

Захранване

Захранването играе жизненоважна роля при работата на системата за ръка на робота, тъй като недостигът на захранване може да доведе до трептене на серво кормилното управление и програмата ще работи необичайно. Ще са необходими две независими захранващи устройства, едно за задвижване на развойната платка Uno и друго за задвижване на серво контролерите на потенциометъра. В този раздел ви представяме няколко алтернативи за захранване за ваше удобство:

1. (Препоръчва се) Използвайте захранващ адаптер 5V 2A и го включете в 2.1 mm DC гнездо на платката на потенциометъра.
2. (Алтернативно) Използвайте 5V 2A захранване и завършете към синия клемен блок на платката на потенциометъра.
3. (Препоръчва се) Използвайте захранващ адаптер от 9v до 12v за развойната платка Arduino UNO през 2.1 mm DC гнездо на платката Uno.
4. (Алтернативно) Използвайте доставен USB A към B (кабел за принтер), за да осигурите стабилно захранване от 5 V към платката Uno от UB зарядно устройство, компютър или лаптоп.

ЗАБЕЛЕЖКА: Когато правите модификации на кода на платката Uno, моля, уверете се, че сте премахнали платката на серво контролера на рамото на робота от платката за разработка на Uno и изключете захранването на платката Uno. В противен случай това може да причини непоправима повреда на вашия робот и компютър, тъй като може да прокара голям ток през вашия USB порт.

Отстраняване на грешки в системата

Монтаж на стелажи

В този раздел ви превеждаме през основата за рамото на робота и монтажа на стелажа.

• Надникнете от защитната хартия на основата на багажника

Подгответе елементите:

• База
• 4 x M3 гайки
• 4 x M3 * 30 mm винта

• Сглобете частите, както е показано вляво

Подгответе елементите:

• 4 x M3 гайки
• 4 x M3 *10 mm
• винтове

• Затегнете винтовете и гайките, както е показано вляво, които се използват за закрепване на нашата дъска Iduino UNO

След това подгответе елементите:

• 2x винтове M3 *8 mm
• Черен серво държач
• Черна серво стойка

• Издърпайте кабелната резба през отвора на серво скобата, както е необходимо, за да се свържете към Iduino UNO Board в следните стъпки

След това поставете държача на серво скобата в горната част на държача на серво. Сега можете да видите, че сервото е закрепено и поставено между държача и скобата.

 

• Трябва да изглежда така

• След това го закрепете, както е показано вляво

• Трябва да изглежда така

След това подгответе елементи за изграждане на предмишницата на робота

1. 2 x M3 *8 mm винта
2. Една серво скоба
3. Едно серво SG90
4. Една черна основна основа за ръка

• Закрепете сервото със скоба и основа по същия начин, както е указано в последното серво

• Подгответе елементите:

1. 1 x винт M2.5
2. Един серво клаксон

• Закрепете клаксона върху черното акрилно рамо на основното рамо с винт M2.5

• Поставете основното рамо в сервото и го завъртете по посока на часовниковата стрелка, докато спре да се върти, тъй като е програмирано да се върти обратно на часовниковата стрелка.

• Издърпайте основното рамо и го поставете обратно хоризонтално, тази стъпка е да се гарантира, че сервото ще се завърти антиклоперноkwise от тази точка (0 градуса) и да не счупите ръката, когато захранването се включи, за да се завърти

• Вземете самонарезен винт от опаковката на стелажа и го закрепете, както е показано вляво

• Свържете две активни връзки с винт, не забравяйте, че не затягайте прекалено много винтовете, тъй като те трябва да се въртят свободно

• Подгответе елементите:

1.  2 x M3*10 мм
2. гайки М3
3. Две черни акрилни дъски

• Поставете двата Clapboard Acrylic в съответния слот за крило

• Първо, поставете Clapboard в съответните слотове и в следващите стъпки тя ще бъде закрепена с един винт и гайка от всяка страна

• След това поставете основата на стелажа в съответния слот между две дъски

• Трябва да изглежда така

• Закрепете Clapboard върху основата на основното рамо с един чифт винт и гайка.

Съвет: Задръжте гайката в слота и след това завийте M3.

• Закрепете дъската от двете страни, както е показано вляво

• Закрепете основния акрил между предмишницата и основната ръка чрез:

1.  2 x M3 * 10 мм
2. две орехи

Съвет: Задръжте гайката в слота и след това завийте M3.

• Фиксирайте и другата страна

• След това подгответе винт M3*6 mm и едно дълго рамо акрил

• Закрепете го от долната дясна страна

• След това използвайте друга черна дълга ръка с три активни стави, за да свържете две стави на предмишницата

• Моля, затегнете винтовете в правилната последователност. Гръбначен акрил в долната предмишница в средата, а другият лежи отгоре

• Подгответе елементите за изграждане на дясната опорна ръка:

1. Два M3 * 8
2. Един черен кръгъл разделител
3. Едно черно опорно рамо
4. Един конектор за поддържане на черен триъгълник

• Фиксирайте първия винт, както е показано вляво. Кръглият разделител се намира между тях.

Моля, не затягайте прекалено много винтовете, тъй като има активни стави, тъй като те трябва да се въртят свободно, без да търкат съседните акрили

• Фиксирайте другия край с черно опорно рамо.

• Трябва да изглежда така. Сега предмишницата все още има три свободни висящи края, които в крайна сметка са свързани, за да закрепят нокътната част.

• Подгответе серво частите на Claw:

1. Две квадратни серво скоби
2. 4 x M3* 8 мм винта
3. Едно серво
4. Два конектора аксесоари

• Поставете квадратната скоба в долната част и издърпайте кабелите, както е необходимо, за да се свържете с платката за разширение на робота

• Трябва да изглежда така

• Поставете правоъгълната скоба в горната част на сервото и закрепете сервото с четири винта M3*8mm

• Фиксирайте двете щипки на правоъгълната серво скоба с два винта M3*6 mm.

Не забравяйте да поставите един черен кръгъл разделител между тях, за да намалите триенето.

• След това съберете:

1. 4 x M3 *8 mm винта
2. Един къс конектор
3. Един кръгъл дистанционер

• Закрепете го от лявата страна на нокътя, както е показано вляво.

Не забравяйте да поставите разделителя между тях

• Подгответе следното, за да свържете съединителя за поддръжка на нокът и триъгълник:

1. Два винта M3*8mm
2. Един дистанционер
3. Едно опорно рамо

• Закрепете опорното рамо върху триъгълния конектор

• След това цялата част на Claw може да бъде закрепена с трите свободно висящи края на предмишницата.

Моля, не затягайте винтовете за активни съединения.

• Подгответе самонарезния винт в серво пакета и серво клаксона.

• Закрепете клаксона с самонарезен винт, както е показано вляво

• Издърпайте ноктите широко отворени и след това поставете късата ръка, която създадохме в последната стъпка, и я завийте здраво.

• Закрепете платката Iduino UNO върху основата

• Поставете платката за удължаване на ръката на робота в горната част на дъската Iduino UNO.

Моля, уверете се, че щифтовете са свързани правилно.

• След това поставете системата за рамо на робота върху базовата серво стойка и я закрепете към базовото серво с помощта на самонарезен винт.

Сега приключихте с цялата инсталация!

 

Дебъгване на стелажи

Сега е време да свържете вашите сервомотори към вашия Arduino UNO.

Серво 1	Нокътно серво
Серво 2	Главно серво
Серво 3	Серво на предмишницата
Серво 4	Серво за въртене

Отделете време и направете правилното окабеляване, като следвате инструкциите по-горе.

Сервото има три щифта:

• Сигнал
• GND
• VCC

Цялостно отстраняване на грешки в системата

Преди да включим захранването, има няколко неща, които все още трябва да проверим:

1. Уверете се, че всяко съединение може да се върти плавно, в противен случай това би задвижило голямо количество ток в сервото, което води до ситуация „Блокирано“ и сервомото може лесно да изгори
2. Регулирайте потенциометъра, за да отговаря на комфортния работен диапазон на серво. Сервото може да работи под ъгъл: 0 ~ 180 градуса без никакви ограничения, но за този конкретен проект сервото не може поради механичната структура. Поради това е от решаващо значение да промените потенциометъра в правилната позиция. В противен случай, ако някое от четирите серво заседне, сервото ще източи голям ток, което може да причини непоправима повреда на серво.
3. Сменяйте потенциометъра плавно и бавно, тъй като сервото изисква време за завъртане
4. Опции за захранване: осигурете постоянно и стабилно захранване за сервомоторни операции

Забавлявайте се с вашия робот за ръце

Ръчно управление

За ръчно управление; с капачката на джъмпера, поставена в платката за удължаване на рамото на робота, можете да управлявате вашето рамо на робота чрез регулиране на четирите потенциометъра.

PC интерфейс за управление

В този раздел можете да управлявате вашето роботизирано рамо, като свържете USB порт към Iduino UNO Board. При серийна комуникация чрез USB кабел командата се изпраща от горния компютърен софтуер, който за момента е достъпен само за потребители на Windows.

Първо, копирайте новия код за управление на горния компютърен софтуер на вашата платка Arduino UNO.

Щракнете два пъти върху

„Upper_Computer_Softwa re_Control.ino“.

След това натиснете бутона за качване.

Изтеглете софтуерното приложение от тук: http://microbotlabs.com/ so ftware.html, кредит към microbotlab.com

• Отворете приложението и натиснете OK, за да продължите

• Моля, включете Arduino USB, преди да стартирате софтуера Mecon за автоматично откриване на портове или използвайте бутона „Сканиране за портове“, за да опресните наличните портове. Изберете USB порт.

• В този случай за демонстрация използваме COM6.

Този COM номер може да варира за всеки случай. Моля, проверете Device Manager за правилен номер на COM порт.

• Управлявайте рамото на робота чрез плъзгане на серво 1/2/3/4 бара

Сега е време да се забавлявате! Включете захранването и вижте как работи вашето DIY Arduino Robot Arm! След окончателното сглобяване и активиране, ръката на робота може да изисква корекции и отстраняване на грешки. Роботът ще действа според програмата, която е програмиран. Да разберете какво прави кодът е част от учебния процес. Отворете отново вашата Arduino IDE и ви уверяваме, че ще научите много, след като разберете задълбочено кода.

Моля, изключете сензорната платка от платката Arduino UNO и изключете захранването на захранващата кутия 18650, за да промените кода си. В противен случай това може да причини непоправима вреда на вашия робот и компютър, тъй като може да прокара голям ток през вашия USB порт.

Този комплект е само отправна точка и може да бъде разширен, за да включва други сензори и модули. Вие сте ограничени от вашето въображение.

TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF Комплект механични нокти Ръководство – Изтегляне [оптимизирано]
TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF Комплект механични нокти Ръководство – Изтегляне

Референции

• Ръководство за потребителя