Robot Arduino ARM 4

 Acabatview 

En aquesta instrucció, us presentarem el divertit projecte del kit d'arpes mecàniques Arduino Robot Arm 4DOF. Aquest kit de robot Bluetooth basat en Arduino UNO de bricolatge es basa en la placa de desenvolupament Arduino Uno. Aquest kit molt senzill i fàcil de construir és el projecte Arduino perfecte per a principiants i és una gran plataforma d'aprenentatge per entrar a la robòtica i l'enginyeria.

El braç robot ve en paquet pla per al muntatge i requereix una soldadura mínima per posar-lo en marxa. Integra 4 servos SG90 que permeten 4 graus de moviment i poden recollir objectes lleugers amb l'arpa. El control del braç es pot realitzar mitjançant els 4 potenciòmetres. Comencem!

Primers passos: Arduino Robot Arm 4dof Mechanical Claw Kit

Què és Arduino?

Arduino és una plataforma electrònica de codi obert basada en maquinari i programari fàcils d’utilitzar. Les plaques Arduino poden llegir les entrades (llum d’un sensor, un dit sobre un botó o un missatge de Twitter) i convertir-lo en una sortida: activant un motor, encenent un LED, publicant alguna cosa en línia. Podeu dir a la vostra placa què ha de fer enviant un conjunt d’instruccions al microcontrolador de la placa. Per fer-ho, utilitzeu el llenguatge de programació Arduino (basat en el cablejat) i el programari Arduino (IDE), basat en el processament.

Què és IDUINO UNO?

L'iDuino Uno es troba a l'ATmega328. Té 14 pins d'entrada/sortida digitals (dels quals 6 es poden utilitzar com a sortides PWM), 6 entrades analògiques, un ressonador de ceràmica de 16 MHz, una connexió USB, una presa d'alimentació, una capçalera ICSP i un botó de reinici. Conté tot el necessari per donar suport al microcontrolador; simplement, connecteu-lo a un ordinador amb un cable USB o alimenteu-lo amb un adaptador de CA a CC o una bateria per començar.

Instal·lació de programari

En aquesta secció, us presentarem la plataforma de desenvolupament on traduïu la ment creativa en codis i la deixeu volar.

Programari Arduino/IDE

Obriu l'aplicació basada en Windows fent-hi doble clic i seguiu les instruccions per completar-la (recordeu instal·lar tot el controlador per a Arduino). Fàcil!

Figura 1 Instal·lació de controladors

Connectant la teva placa UNO amb el teu ordinador

Connecteu UNO i el vostre PC mitjançant un cable USB blau i, si està connectat correctament, veureu que el LED verd d'alimentació s'il·lumina i un altre LED taronja parpelleja.

Figura 2 Comproveu el vostre COM especial i anoteu-lo el número

Cerqueu el vostre número COM de sèrie i anoteu-lo.

Hem d'esbrinar quin canal COM es comunica actualment entre PC i UNO. Seguint el camí: Tauler de control | Maquinari i so | Dispositius i impressores | Gestor de dispositius | Ports (COM i LPT) | Arduino UNO (COMx)

Anoteu el número COM ja que ho necessitem més endavant. Com que el port COM pot variar de tant en tant, aquest pas és vital. En aquest cas, amb finalitats de demostració, estem utilitzant el COM 4.

Juga amb el teu primer LED "Hello World" example

En primer lloc, expliquem a l'IDE on trobar el nostre port Arduino i quina placa esteu utilitzant actualment: La següent instrucció (figura 3 i 4) mostra els detalls:

Configuració de Ports

Configuració de la Junta

És hora de jugar amb el teu primer ex senzillample. Seguint el camí per File | Examples | 01. Fonaments | Parpellejar. Apareixeria una finestra de codi nova, premeu el símbol de la fletxa per carregar. Notareu que el LED taronja parpelleja gairebé cada segon.

Instal·lació de maquinari

4 x Servo SG90 amb paquet de servo (cargol i femelles inclosos) 4 x Bastidors base amb coberta de protecció (fàcil de treure) i paquet de cargols Placa d'extensió del braç robot amb presa d'alimentació independent (vegeu la solució d'alimentació) cable USB Placa Iduino UNO
Al paquet del bastidor, d'esquerra a dreta:  M3 * 30 mm M3 * 10 mm M3 * 8 mm M3 * 6 mm Tocant esbiaixat Femella M3

Soldadura de circuits

Aquest kit de braç robot requereix una soldadura molt mínima perquè tot funcioni i funcioni. La placa d'extensió del braç robot s'utilitza per connectar la interfície entre el controlador, en aquest projecte, els quatre potenciòmetres i la placa Iduino UNO.

Precaució: Si us plau, aneu amb compte quan feu servir el soldador calent.

Figura 3 Il·lustració bàsica de la placa Robot ARM

Prepara:

1. Tauler d'extensió d'un braç robot
2. Una presa d'alimentació negra de 12 V
3. Capçaleres de pins de 52P
4. Una interfície d'alimentació externa blava
5. Una interfície Bluetooth negra

A continuació, soldeu els pins per als servos i la presa d'alimentació.

Tingueu en compte que els pins per a la interfície servo estan mirant cap amunt, per a la interfície Iduino cap avall.

A continuació, soldeu els quatre potenciòmetres

La tapa del pont s'utilitza per a la placa d'extensió del braç del robot de drecera i la placa Iduino UNO, el que significa que no heu d'alimentar la placa Iduino UNO per separat.
Inseriu la tapa del pont, ja que estem utilitzant una font d'alimentació externa, caixa de bateria de 12 V.

A continuació, poseu quatre cobertes de plata als potenciòmetres nus. Ara heu completat la part de soldadura!

Depuració de programari

Càrrega de codi Arduino UNO

El robot actuarà segons com està programat. Entendre i absorbir el que hi ha dins de la placa Iduino UNO, és a dir, el codi de programació és una part crítica del procés d'aprenentatge. En aquesta secció, el nostre objectiu final és assegurar-nos que els servos i potenciòmetres funcionin bé.

Si aquest és el vostre primer projecte Arduino, seguiu atentament les instruccions. En primer lloc, descarregueu els codis relacionats del nostre weblloc.

• Feu doble clic a la icona per obrir el programa i obrir-lo file al camí: File | Obert

• Obriu l'Arduino me_arm3.0 file

Depuració de programari

Feu clic al botó de càrrega amb la fletxa dreta de la barra d'eines per carregar el vostre file a la ONU

Fet l'estat de càrrega, si no, comproveu el tauler i els ports al 3.2 per assegurar-vos que esteu connectant correctament el vostre UNO

Servodepuració

A continuació, provem els nostres servos per veure si funcionen sense problemes. Els servos han de girar suaument mentre jugueu amb els potenciòmetres corresponents. Si no és així, assegureu-vos d'haver penjat el codi correctament amb el signe "Càrrega feta" descrit anteriorment i inseriu la placa del servo amb fermesa a la placa UNO amb cadascun dels pins correctament alineats. El més important és que connecteu correctament la font d'alimentació fiable on s'il·lustraran les instruccions de la font d'alimentació a la part següent. Llegiu-lo amb atenció, sinó podríeu cremar el vostre microcontrolador principal Arduino.

El servo té tres pins:

• Senyal
• GND
• VCC

L'angle de rotació està regulat pel cicle de treball del senyal PWM (modulació d'amplada de pols). La freqüència de PWM sol estar en el rang de 30 a 60 Hz; això s'anomena velocitat de refresc. Si aquesta taxa de refresc és massa petita, aleshores la precisió del servo es redueix a mesura que comença a perdre la seva posició periòdicament si la velocitat és massa alta, llavors el servo pot començar a xerrar. És important seleccionar la velocitat òptima, que el servomotor podria bloquejar la seva posició.

Si us plau, assegureu-vos que cada servo funciona bé, ja que són difícils d'eliminar.

Connecteu la interfície del servo a la ranura del servo UNO una per una, des de la ranura 4 a la ranura 1, que es controlen pel potenciòmetre corresponent

Connecteu la font d'alimentació de 9-12v 2A a la presa d'alimentació Arduino amb la tapa del pont (la placa del servo)

Font d'alimentació

L'energia té un paper vital a l'hora de fer funcionar el sistema de braç robot, ja que la deficiència de la font d'alimentació pot provocar una agitació de l'aparell de direcció del servo i el programa funcionaria de manera anormal. Es necessitaran dues fonts d'alimentació independents, una per conduir la placa de desenvolupament Uno i una altra per conduir els servocontroladors del potenciòmetre. En aquesta secció, us presentem diverses alternatives d'alimentació per a la vostra comoditat:

1. (Recomanat) Utilitzeu un adaptador d'alimentació de 5V 2A i connecteu-lo a la presa de CC de 2.1 mm de la placa del potenciòmetre.
2. (Com alternativa) Utilitzeu una font d'alimentació de 5V 2A i finalitzeu al bloc de terminals blau de la placa del potenciòmetre.
3. (Recomanat) Utilitzeu un adaptador d'alimentació de 9v a 12v per a la placa de desenvolupament Arduino UNO mitjançant la presa de CC de 2.1 mm de la placa Uno.
4. (Com alternativa) Utilitzeu un USB A a B (cable d'impressora) subministrat per proporcionar una entrada d'alimentació constant de 5 V a la placa Uno des d'un carregador UB, un ordinador o un ordinador portàtil.

NOTA: Quan feu modificacions al codi de la placa Uno, assegureu-vos d'eliminar la placa del servocontrolador del braç robot de la placa de desenvolupament d'Uno i desconnecteu la font d'alimentació de la placa Uno. En cas contrari, pot causar danys irreparables al vostre robot i a l'ordinador, ja que pot conduir un gran corrent a través del vostre port USB.

Depuració del sistema

Muntatge en bastidor

En aquesta secció us guiarem a través de la instal·lació de la base del braç robot i del bastidor.

• Observeu el paper de protecció de la base del bastidor

Prepareu els elements:

• Base
• 4 femelles M3
• 4 cargols M3 * 30 mm

• Munteu les peces tal com es mostra a l'esquerra

Prepareu els elements:

• 4 femelles M3
• 4 x M3 *10 mm
• cargols

• Fixeu els cargols i les femelles tal com es mostra a l'esquerra, que s'utilitzen per assegurar la nostra placa Iduino UNO

A continuació, prepareu els elements:

• 2 cargols M3 * 8 mm
• Suport de servo negre
• Bastidor servo negre

• Estireu el fil del cable a través del forat del suport del servo com cal per connectar-vos a la placa Iduino UNO en els passos següents

A continuació, inseriu el suport del suport del servo a la part superior del suport del servo. Ara podeu veure que el Servo està assegurat i intercalat entre el suport i el suport.

 

• Hauria de semblar així

• A continuació, fixeu-lo com es mostra a l'esquerra

• Hauria de semblar així

A continuació, prepara els elements per construir l'avantbraç del robot

1. 2 cargols M3 * 8 mm
2. Un suport de servo
3. Un servo SG90
4. Una base de braç principal negre

• Fixeu el servo amb suport i base de la mateixa manera que s'indica a l'últim servo

• Prepareu els elements:

1. 1 x cargol de rosca M2.5
2. Una botzina de servo

• Fixeu la banya a l'acrílic negre del braç principal amb un cargol M2.5

• Introduïu el braç principal al servo i gireu-lo en sentit horari fins que deixi de girar, ja que està programat per girar en sentit contrari a les agulles del rellotge.

• Traieu el braç principal i torneu-lo a col·locar horitzontalment, aquest pas és per assegurar-vos que el Servo girarà en sentit contrarien sentit des d'aquest mateix punt (0 graus) i no trencar el braç quan s'encén l'alimentació per girar

• Recolliu un cargol autorroscant del paquet del bastidor i fixeu-lo que es mostra a l'esquerra

• Connecteu dues articulacions actives mitjançant cargol, recordeu que no apreteu massa els cargols, ja que han de girar lliurement

• Prepareu els elements:

1.  2 x M3 * 10 mm
2. femelles M3
3. Dos taulers acrílics negres

• Col·loqueu els dos Clapboard Acrylic a la ranura de l'ala corresponent

• En primer lloc, inseriu el tauler a les ranures corresponents i en els passos següents s'assegurarà amb un cargol i una femella a cada costat

• A continuació, inseriu la base del bastidor a la ranura corresponent entre dues taules

• Hauria de semblar així

• Fixeu la tauleta a la base del braç principal amb un parell de cargols i femelles.

Consell: subjecteu la femella a la ranura i després enrosqueu el M3.

• Assegureu la tauleta a banda i banda com es mostra a l'esquerra

• Assegureu l'acrílic de la columna vertebral entre l'avantbraç i el braç principal mitjançant:

1.  2 x M3 * 10 mm
2. dos fruits secs

Consell: subjecteu la femella a la ranura i després enrosqueu el M3.

• Arregla l'altre costat també

• A continuació, prepareu un cargol M3 * 6 mm i un acrílic de braç llarg

• Assegureu-lo a la part inferior dreta

• A continuació, utilitzeu un altre braç llarg negre amb tres articulacions actives per connectar dues articulacions de l'avantbraç

• Fixeu els cargols en l'ordre correcte. Acrílic de la columna vertebral a l'avantbraç inferior al mig i l'altre es troba a la part superior

• Prepareu els elements per construir el braç de suport lateral dret:

1. Dos M3 * 8
2. Un separador circular negre
3. Un braç de suport negre
4. Un connector de suport triangle negre

• Fixeu el primer cargol tal com es mostra a l'esquerra. L'espaiador circular es troba al mig.

Si us plau, no apreteu massa els cargols, ja que hi ha juntes actives, ja que necessiten girar lliurement sense fregar els acrílics adjacents.

• Fixeu l'altre extrem amb el braç de suport negre.

• Hauria de semblar així. Ara l'avantbraç encara té tres extrems penjants lliures que finalment es connecten per assegurar la part de l'arpa.

• Prepareu les peces del servo Claw:

1. Dos suports quadrats de servo
2. 4 cargols M3 * 8 mm
3. Un servo
4. Dos accessoris de connector

• Col·loqueu el suport quadrat a la part inferior i estireu els cables com cal per connectar-vos a la placa d'extensió del robot

• Hauria de semblar així

• Col·loqueu el suport rectangular a la part superior del servo i fixeu el servo amb quatre cargols M3 * 8 mm

• Fixeu les dues urpes al suport del servo rectangle amb dos cargols M3 * 6 mm.

Recordeu posar un separador circular negre entremig per reduir la fricció.

• Aleshores reuneix:

1. 4 cargols M3 *8 mm
2. Un connector curt
3. Un separador circular

• Fixeu-lo a la part esquerra de l'arpa tal com es mostra a l'esquerra.

Recordeu posar el separador entremig

• Prepareu el següent per connectar el connector de suport Claw i Triangle:

1. Dos cargols M3 * 8 mm
2. Un separador
3. Un braç de suport

• Fixeu el braç de suport al connector Triangle

• A continuació, es pot assegurar tota la part de l'arpa amb els tres extrems de l'avantbraç penjants lliures.

Si us plau, no premeu els cargols de les juntes actives.

• Prepareu el cargol de rosca al paquet del servo i la botzina del servo.

• Fixeu la banya amb un cargol tal com es mostra a l'esquerra

• Estireu les urpes ben obertes i, a continuació, introduïu el braç curt que vam crear a l'últim pas i cargoleu-lo fermament.

• Assegureu la placa Iduino UNO a la base

• Col·loqueu la placa d'extensió del braç robot a la part superior de la placa Iduino UNO.

Assegureu-vos que els pins estiguin connectats correctament.

• A continuació, col·loqueu el sistema de braç robot al bastidor del servo base i fixeu-lo al servo base amb un cargol.

Ara ja heu acabat tota la instal·lació!

 

Depuració de bastidors

Ara és el moment de connectar els vostres servos al vostre Arduino UNO.

Servo 1	Servo d'arpa
Servo 2	Servo principal
Servo 3	Servo d'avantbraç
Servo 4	Servo de rotació

Preneu-vos el vostre temps i feu el cablejat adequat seguint les instruccions anteriors.

El servo té tres pins:

• Senyal
• GND
• VCC

Depuració general del sistema

Abans d'encendre l'alimentació, encara hem de comprovar diverses coses:

1. Assegureu-vos que cada articulació pugui girar sense problemes, en cas contrari, conduiria una gran quantitat de corrent al servo, la qual cosa conduirà a una situació "bloquejada" i els servos es podrien cremar fàcilment.
2. Ajusteu el potenciòmetre per adaptar-lo al còmode rang de treball del servo. El servo pot treballar l'angle: 0 ~ 180 graus sense cap restricció, però per a aquest projecte en particular el servo no pot a causa de l'estructura mecànica. Per tant, és fonamental modificar el potenciòmetre a la posició adequada. En cas contrari, si algun dels quatre servos s'enganxa, el servo drenaria un gran corrent que podria causar danys irreparables als servos.
3. Canvieu el potenciòmetre suaument i lentament, ja que els servos requereixen temps per girar
4. Opcions d'alimentació: proporcionen una font d'alimentació constant i estable per a les operacions dels servos

Diverteix-te amb el teu robot de braç

Control manual

Per al control manual; amb la tapa del pont inserida a la placa d'extensió del braç del robot, podeu controlar el braç del robot ajustant els quatre potenciòmetres.

Interfície de control de PC

En aquesta secció, podeu controlar el vostre braç robot connectant el port USB a la placa Iduino UNO. Amb la comunicació en sèrie mitjançant cable USB, l'ordre s'envia des del programari de l'ordinador superior, que de moment només està disponible per als usuaris de Windows.

En primer lloc, copieu el nou codi de control del programari de l'ordinador superior a la vostra placa Arduino UNO.

Feu doble clic a

"Upper_Computer_Softwa re_Control.ino".

A continuació, premeu el botó de càrrega.

Descarrega l'aplicació de programari de aquí: http://microbotlabs.com/ so ftware.html, crèdit a microbotlab.com

• Obriu l'aplicació i premeu D'acord per continuar

• Connecteu l'Arduino USB abans d'iniciar el programari Mecon per a la detecció automàtica de ports o utilitzeu el botó "Busca ports" per actualitzar els ports disponibles. Trieu el port USB.

• En aquest cas per demostrar, estem utilitzant COM6.

Aquest número COM pot variar cas per cas. Si us plau, comproveu el gestor de dispositius per obtenir el número de port COM correcte.

• Controleu el braç del robot fent lliscar el servo 1/2/3/4 barres

Ara toca passar-ho bé! Engegueu l'alimentació i mireu com va el vostre braç robot Arduino de bricolatge! Després del muntatge i activació finals, el braç del robot pot requerir ajustos i depuració. El robot actuarà segons com està programat. Esbrinar què està fent el codi forma part del procés d'aprenentatge. Torneu a obrir el vostre IDE d'Arduino i us assegurem que aprendràs moltes coses un cop tinguis una comprensió profunda del codi.

Desconnecteu la placa del sensor de la placa Arduino UNO i desconnecteu la font d'alimentació de la caixa d'alimentació 18650 per modificar el vostre codi. En cas contrari, pot causar danys irreparables al vostre robot i a l'ordinador, ja que pot conduir un gran corrent a través del vostre port USB.

Aquest kit és només un punt de partida i es pot ampliar per incorporar altres sensors i mòduls. Estàs limitat per la teva imaginació.

TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF Kit d'arpes mecàniques Manual - Baixa [optimitzat]
TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF Kit d'arpes mecàniques Manual - Descarregar

Referències

• Manual d'usuari