Arduino robot ARM 4

 Gotovoview 

U ovom uputstvu ćemo vas upoznati sa zabavnim projektom Arduino Robot Arm 4DOF Mechanical Claw Kit. Ovaj DIY Arduino UNO zasnovan Bluetooth robotski komplet zasnovan je na razvojnoj ploči Arduino Uno. Ovaj vrlo jednostavan i lak za izradu komplet savršen je Arduino projekt za početnike i sjajna je platforma za učenje za ulazak u robotiku i inženjerstvo.

Robot Arm dolazi u ravnom pakiranju za montažu i zahtijeva minimalno lemljenje kako bi se pokrenuo. Integrira 4 servo uređaja SG90 koji omogućavaju 4 stupnja kretanja i mogu kandžom podizati lagane predmete. Upravljanje krakom može se izvršiti pomoću 4 potenciometra. Hajde da počnemo!

Prvi koraci: Arduino Robot Arm 4dof Mechanical Claw Kit

Šta je Arduino?

Arduino je elektronička platforma otvorenog koda zasnovana na jednostavnom hardveru i softveru. Arduino ploče mogu čitati ulaze - svjetlo na senzoru, prst na tipki ili Twitter poruku - i pretvoriti je u izlaz - aktivirajući motor, paleći LED, objavljujući nešto na mreži. Možete reći svojoj ploči šta da radi slanjem niza uputa mikrokontroleru na ploči. Da biste to učinili, koristite programski jezik Arduino (zasnovan na ožičenju) i Arduino softver (IDE) zasnovan na obradi.

Šta je IDUINO UNO?

IDuino Uno je na ATmega328. Ima 14 pinova za digitalni ulaz / izlaz (od kojih se 6 može koristiti kao PWM izlaze), 6 analognih ulaza, keramički rezonator od 16 MHz, USB vezu, utičnicu za napajanje, ICSP zaglavlje i dugme za resetovanje. Sadrži sve potrebno za podršku mikrokontrolera; jednostavno ga spojite na računar pomoću USB kabla ili ga napajajte pomoću AC-to-DC adaptera ili baterije da biste započeli.

Instalacija softvera

U ovom ćemo vam dijelu predstaviti razvojnu platformu na kojoj kreativni um pretočite u kodove i pustite ga da leti.

Arduino Software / IDE

Otvorite aplikaciju zasnovanu na sustavu Windows dvostrukim klikom i slijedite upute za dovršetak (Ne zaboravite instalirati sve upravljačke programe za Arduino). Polako!

Slika 1 Instalacija upravljačkih programa

Povezivanje vaše UNO ploče sa računarom

Povezujete UNO i vaš računar plavim USB kabelom, a ako ste ispravno spojili, vidjet ćete kako svijetli zelena LED lampica za napajanje, a treperi još jedna narandžasta LED lampica.

Slika 2 Provjerite svoj specijalni COM i zabilježite ga

Pronađite svoj serijski COM broj i zapišite ga.

Moramo shvatiti koji COM kanal trenutno komunicira između PC-a i UNO-a. Slijedi put: Kontrolna ploča | Hardver i zvuk | Uređaji i štampači | Upravitelj uređaja | Portovi (COM i LPT) | Arduino UNO (COMx)

Zabilježite COM broj jer ćemo to kasnije trebati. Budući da se COM port s vremena na vrijeme može razlikovati, ovaj korak je od vitalnog značaja. U ovom slučaju u svrhu demonstracije koristimo COM 4.

Igrajte se sa svojim prvim “Hello World” LED example

Prvo, recimo IDE-u gdje pronaći naš Arduino port i koju ploču trenutno koristite: Sljedeća uputa (slike 3 i 4) prikazuje detalje:

Konfiguracija portova

Konfiguracija odbora

Vrijeme je da se igramo s vama prvim jednostavnim bivšimample. Slijedeći put putem File | Dokamples | 01. Osnove | Blink. Otvorio bi se novi prozor koda, pritisnite simbol strelice za učitavanje. Primetićete da narandžasta LED lampica treperi skoro svake sekunde.

Instalacija hardvera

4 x Servo SG90 sa servo paketom (uključeni vijak i matice) 4 x osnovni nosači sa zaštitnim poklopcem (lako se uklanja) i vijčanim paketom Produžna ploča za robotsku ruku sa odvojenom utičnicom (pogledajte rješenje napajanja) USB kabl Odbor Iduino UNO
U paketu nosača, slijeva udesno:  M3 * 30 mm M3 * 10 mm M3 * 8 mm M3 * 6 mm Tapkanje iskosa M3 matica

Lemljenje kruga

Ovaj komplet robotske ruke zahtijeva minimalno lemljenje kako bi sve funkcionisalo i radilo. Ploča za produženje ruke robota koristi se za povezivanje sučelja između kontrolera, u ovom projektu, četiri potenciometra i Iduino UNO ploče.

Oprez: Budite pažljivi kada koristite vruće lemilice.

Slika 3 Osnovna ilustracija ploče Robot ARM

Pripremite:

1. Jedna ploča za produženje ruke robota
2. Jedna 12V crna utičnica
3. 52P zaglavlja za pin
4. Jedno plavo sučelje za vanjsko napajanje
5. Jedno crno Bluetooth sučelje

Zatim zalemite igle za servo upravljače i utičnicu za napajanje.

Imajte na umu da su pinovi za servo sučelje okrenuti prema gore, a za Iduino sučelje prema dolje.

Zatim lemite četiri potenciometra

Kapica kratkospojnika koristi se za prečicu Robot Arte Extension Board i Iduino UNO Board, što znači da ne morate posebno napajati Iduino UNO ploču.
Umetnite poklopac kratkospojnika jer koristimo jedno vanjsko napajanje, kutiju za baterije od 12 V.

Zatim stavite četiri srebrne poklopce na goli potenciometar. Sada ste završili dio za lemljenje!

Otklanjanje grešaka u softveru

Učitavanje Arduino UNO koda

Robot će izvesti kako je programiran. Razumijevanje i upijanje onoga što je unutar Iduino UNO ploče, tj. Programskog koda je kritični dio procesa učenja. U ovom dijelu naš je krajnji cilj osigurati da servo uređaji i potenciometri dobro funkcioniraju.

Ako je ovo vaš prvi Arduino projekt, pažljivo slijedite upute. Prvo preuzmite povezane kodove s naše stranice website.

• Dvaput kliknite na ikonu da biste otvorili program i otvorili file na putu: File | Otvori

• Otvorite me_arm3.0 Arduino file

Otklanjanje grešaka u softveru

Pritisnite dugme za otpremu sa strelicom nadesno na traci sa alatkama da biste učitali svoju file u UNO

Status prijenosa završen, ako nije, provjerite ploču i portove u 3.2 odjeljak kako biste bili sigurni da pravilno povezujete UNO

Servo otklanjanje grešaka

Onda testirajmo naše servo-motore da vidimo rade li glatko. Servovi bi se trebali glatko okretati dok se igrate sa odgovarajućim potenciometrima. Ako nije, provjerite jeste li pravilno prenijeli svoj kôd sa gore opisanim znakom “Gotovo prenošenje” i čvrsto umetnite servo ploču na UNO ploču tako da su svi pinovi pravilno poredani. Najvažnije je da pravilno uključite pouzdano napajanje tamo gdje će upute za napajanje biti ilustrirane u sljedećem dijelu. Pažljivo je pročitajte, inače možete izgorjeti svoj mikrokontroler jezgre Arduino.

Servo ima tri pina:

• Signal
• GND
• VCC

Kut rotacije reguliran je radnim ciklusom signala PWM (modulacija širine impulsa). Frekvencija PWM-a obično je u rasponu od 30 do 60Hz - to je takozvana brzina osvježavanja. Ako je ova brzina osvježavanja premala, tada se preciznost servo-a smanjuje jer počinje povremeno gubiti svoj položaj ako je brzina previsoka, tada servo može početi brbljati. Važno je odabrati optimalnu brzinu kako bi servo motor mogao zaključati svoj položaj.

Molimo osigurajte da svaki servo radi dobro jer ih je teško ukloniti.

Priključite servo sučelje na UNO servo utor jedan po jedan, iz utora 4 u utor 1 koji se kontroliraju pomoću odgovarajućeg potenciometra

Uključite napajanje 9-12v 2A u Arduino utičnicu s preklopnom kapicom (Servo ploča) na

Napajanje

Snaga igra vitalnu ulogu u upravljanju sistemom Robot Arm jer nedostatak napajanja može dovesti do podrhtavanja servo upravljača i program bi se nenormalno izvodio. Bit će potrebna dva neovisna izvora napajanja, jedan za pogon Uno razvojne ploče i drugi za upravljanje servo kontrolerom potenciometra. U ovom ćemo vam dijelu predstaviti nekoliko alternativnih izvora napajanja radi vaše udobnosti:

1. (Preporučeno) Upotrijebite adapter za napajanje od 5V 2A i priključite u utičnicu DC od 2.1 mm na ploči potenciometra.
2. (Alternativno) Upotrijebite napajanje od 5V 2A i završite na plavom priključnom bloku na ploči potenciometra.
3. (Preporučeno) Upotrijebite adapter napajanja od 9 do 12 v za razvojnu ploču Arduino UNO putem DC utičnice od 2.1 mm na ploči Uno.
4. (Alternativno) Upotrijebite isporučeni USB A do B (kabel za pisač) kako biste osigurali stabilan ulaz snage 5 V na Uno ploču iz UB punjača, računara ili laptopa.

NAPOMENA: Prilikom izmjena koda na Uno ploči, pobrinite se da uklonite ploču servo kontrolera Robot Arm sa Uno razvojne ploče i odspojite napajanje Uno ploče. U suprotnom, to može prouzrokovati nepopravljivu štetu vašem robotu i računaru, jer može provući veliku struju kroz vaš USB port.

Otklanjanje grešaka u sistemu

Montaža na rack

U ovom ćemo vas dijelu voditi kroz instalaciju baze i nosača robota.

• Odvijte zaštitni papir osnove stalka

Pripremite predmete:

• Baza
• 4 x M3 matice
• 4 vijka M3 * 30 mm

• Sastavite dijelove kao što je prikazano na lijevoj strani

Pripremite predmete:

• 4 x M3 matice
• 4 x M3 * 10 mm
• zavrtnji

• Pričvrstite vijke i matice kako je prikazano na lijevoj strani, a koji se koriste za pričvršćivanje naše Iduino UNO ploče

Zatim pripremite predmete:

• 2x M3 * 8 mm vijci
• Crni držač servoa
• Black Servo stalak

• Provucite navoj kabla kroz otvor za servo nosač kako je potrebno za povezivanje s pločicom Iduino UNO u sljedećim koracima

Zatim umetnite držač servo nosača na vrh držača servo servoa. Sada možete vidjeti da je Servo osiguran i stisnut između držača i nosača.

 

• To bi trebalo izgledati ovako

• Zatim ga učvrstite kako je prikazano na lijevoj strani

• To bi trebalo izgledati ovako

Zatim pripremite predmete za izgradnju podlaktice robota

1. 2 x vijka M3 * 8 mm
2. Jedan servo nosač
3. Jedan servo SG90
4. Jedna crna baza glavnog oružja

• Osigurajte servo nosačem i bazom na isti način kao što je navedeno u zadnjem servo-u

• Pripremite predmete:

1. 1 x vijak za točenje M2.5
2. Jedan servo rog

• Učvrstite sirenu na crnom glavnom kraku akrilom vijkom za točenje M2.5

• Umetnite glavnu polugu u servo i rotirajte je u smjeru kazaljke na satu dok se ne prestane okretati jer je programirano da se okreće u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

• Izvucite glavnu ruku i vratite je vodoravno, ovaj korak je da se osigura da će se Servo okrenuti antikloku smjeru kazaljke od ove točke (0 stepeni) i nemojte slomiti ruku kad se uključi napajanje za okretanje

• Iz paketa nosača skupite vijak za samoprezanje i učvrstite ga prikazano na lijevoj strani

• Spojite dva aktivna zgloba vijkom, ne zaboravite da ne zatežete prekomjerno vijke jer su potrebni za slobodno okretanje

• Pripremite predmete:

1.  2 x M3 * 10 mm
2. M3 matice
3. Dvije crne akrilne ploče

• Postavite dva Clapboard Acrylic u odgovarajući utor krila

• Prvo umetnite Clapboard u odgovarajuće utore i u sljedećim koracima će biti pričvršćen po jednim vijkom i maticom sa svake strane

• Zatim umetnite osnovu regala u odgovarajući utor između dvije ploče

• To bi trebalo izgledati ovako

• Osigurajte Clapboard na postolju glavne ruke jednim parom vijka i navrtke.

Savjet: Držite maticu u utoru, a zatim uvrnite M3.

• Osigurajte Clapboard s obje strane kako je prikazano na lijevoj strani

• Osigurajte okosnicu akrila između podlaktice i glavne ruke tako što ćete:

1.  2 x M3 * 10 mm
2. dva oraha

Savjet: Držite maticu u utoru, a zatim uvrnite M3.

• Popravite i drugu stranu

• Zatim pripremite vijak M3 * 6 mm i jedan dugački akril

• Osigurajte ga na donjoj desnoj strani

• Zatim upotrijebite drugu crnu dugu ruku s tri aktivna zgloba za povezivanje dva zgloba podlaktice

• Molimo osigurajte vijke u pravom slijedu. Oslonac akril u donjoj podlaktici u sredini, a drugi leži na vrhu

• Pripremite predmete za izgradnju desne bočne potporne ruke:

1. Dva M3 * 8
2. Jedan crni kružni odstojnik
3. Jedna crna potporna ruka
4. Jedan crni konektor za podršku trokuta

• Učvrstite prvi vijak kako je prikazano na lijevoj strani. Kružni odstojnik leži između.

Molimo nemojte previše zategnuti vijke jer postoje aktivni spojevi jer trebaju slobodno rotirati bez trljanja susjednih akrila

• Drugi kraj učvrstite crnom potpornom rukom.

• To bi trebalo izgledati ovako. Sada podlaktica još uvijek ima tri slobodna viseća kraja koja su na kraju povezana kako bi se učvrstio dio kandže.

• Pripremite servo dijelove Claw:

1. Dva kvadratna servo zagrada
2. 4 x vijka M3 * 8 mm
3. Jedan servo
4. Dva dodatka za konektor

• Postavite kvadratni nosač na dno i izvucite kablove prema potrebi kako biste se povezali na ploču za produženje robota

• To bi trebalo izgledati ovako

• Postavite pravougaoni nosač na vrh servoa i učvrstite servo pomoću četiri vijka M3 * 8 mm

• Pričvrstite dvije kandže na pravougaonom servo nosaču s dva vijka M3 * 6 mm.

Ne zaboravite staviti jedan crni kružni odstojnik kako biste smanjili trenje.

• Zatim sakupite:

1. 4 x M3 * 8 mm vijci
2. Jedan kratki konektor
3. Jedan kružni odstojnik

• Učvrstite ga na lijevoj strani kandže kako je prikazano na lijevoj strani.

Ne zaboravite staviti odstojnik između

• Pripremite sljedeće za spajanje konektora za podršku Claw i Triangle:

1. Dva vijka M3 * 8 mm
2. Jedan odstojnik
3. Jedna potporna ruka

• Osigurajte potpornu ruku na trokutnoj priključnici

• Tada se cijeli dio Kandže može osigurati s tri slobodna viseća kraja podlaktice.

Molimo nemojte zategnuti vijke za aktivne spojeve.

• Pripremite vijak za točenje u pakovanju servo paketa i servo sirene.

• Osigurajte sirenu vijkom kao što je prikazano na lijevoj strani

• Široko otvorite kandže, a zatim umetnite kratku ruku koju smo stvorili u posljednjem koraku i čvrsto je zavrnite.

• Osigurajte Iduino UNO tablu na bazi

• Postavite ploču za produženje ruke robota na vrh Iduino UNO ploče.

Molimo provjerite jesu li igle pravilno povezane.

• Zatim postavite sistem robotske ruke na osnovni servo nosač i pričvrstite ga na osnovni servo vijkom za točenje.

Sada ste završili svu instalaciju!

 

Otklanjanje grešaka u racku

Sada je vrijeme da svoje servo upravljače povežete sa svojim Arduino UNO.

Servo 1	Kandžasti servo
Servo 2	Glavni servo
Servo 3	Servo podlaktice
Servo 4	Rotacijski servo

Ne žurite se i pravilno izvedite ožičenje slijedeći gornje upute.

Servo ima tri pina:

• Signal
• GND
• VCC

Cjelokupno ispravljanje pogrešaka u sistemu

Prije nego što uključimo napajanje, treba provjeriti nekoliko stvari:

1. Pazite da se svaki zglob može glatko rotirati, inače bi pokrenuo veliku količinu struje u servo-u što dovodi do situacije "Blokiran" i servo-motori mogu lako izgorjeti
2. Podesite potenciometar tako da odgovara udobnom opsegu servo rada. Servo može raditi kut: 0 ~ 180 stepeni bez ikakvih ograničenja, ali za ovaj konkretni projekt servo ne može zbog mehaničke strukture. Stoga je ključno promijeniti potenciometar u odgovarajući položaj. U suprotnom, ako se bilo koji od četiri servoa zaglavi, servo bi odvodio veliku struju u kojoj bi servo može uzrokovati nepopravljivu štetu.
3. Glatko i polako mijenjajte potenciometar jer servo-uređajima treba vremena za okretanje
4. Opcije napajanja: pružaju konzistentno i stabilno napajanje za rad servo upravljača

Zabavite se sa svojim robotom

Ručna kontrola

Za ručno upravljanje; s poklopcem kratkospojnika umetnutim na ploču za produženje ruke robota, možete upravljati robotom podešavanjem četiri potenciometra.

Upravljački interfejs računara

U ovom odjeljku možete kontrolirati svoju robotsku ruku spajanjem USB porta na Iduino UNO ploču. Sa serijskom komunikacijom putem USB kabla, naredba se šalje iz softvera za gornji računar koji je trenutno dostupan samo za korisnike Windows-a.

Prvo kopirajte novi gornji kontrolni kod računarskog softvera na svoju Arduino UNO ploču.

Dvaput kliknite na

“Upper_Computer_Softwa re_Control.ino”.

Zatim pritisnite dugme za prijenos.

Preuzmite softversku aplikaciju sa ovdje: http://microbotlabs.com/ so ftware.html, kredit mikrobotlab.com

• Otvorite aplikaciju i pritisnite OK da biste nastavili

• Priključite Arduino USB prije pokretanja softvera Mecon za automatsko otkrivanje portova ili upotrijebite tipku „Skeniraj za portove“ da osvježite dostupne portove. Odaberite USB priključak.

• U ovom slučaju za demonstraciju koristimo COM6.

Ovaj COM broj može se razlikovati od slučaja do slučaja. Molimo provjerite da li na upravitelju uređaja postoji tačan broj COM porta.

• Upravljajte robotskom rukom pomičući servo 1/2/3/4 šipke

Sada je vrijeme za zabavu! Uključite napajanje i pogledajte kako ide vaš DIY Arduino Robot Arm! Nakon završne montaže i aktivacije, robotskoj ruci mogu biti potrebna podešavanja i ispravljanje pogrešaka. Robot će izvesti kako je programiran. Otkrivanje onoga što kôd čini dio je procesa učenja. Ponovo otvorite svoj Arduino IDE i uvjeravamo vas da ćete naučiti puno nakon što steknete duboko razumijevanje koda.

Molimo isključite ploču senzora s ploče Arduino UNO i odspojite napajanje 18650 da biste promijenili svoj kod. U suprotnom, to može nanijeti nepopravljivu štetu vašem robotu i računaru, jer može progurati veliku struju kroz vaš USB priključak.

Ovaj komplet je samo polazna točka i može se proširiti tako da uključuje druge senzore i module. Ograničeni ste maštom.

TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF mehanički pribor za kandže - Preuzmi [optimizirano]
TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF mehanički pribor za kandže - Preuzmi

Reference

• Uputstvo za upotrebu