ربات آردوینو ARM 4
تمام شدview
در این دستورالعمل ، شما را از طریق پروژه سرگرم کننده کیت پنجه مکانیکی Arduino Robot Arm 4DOF به شما معرفی خواهیم کرد. این کیت ربات بلوتوث DIY Arduino UNO مبتنی بر صفحه توسعه Arduino Uno است. این کیت ساخت بسیار ساده و آسان یک پروژه آردوینو مناسب برای مبتدیان است و یک بستر عالی برای یادگیری رباتیک و مهندسی است.
Robot Arm بسته صافی برای مونتاژ است و برای راه اندازی آن به لحیم کاری بسیار کمی نیاز دارد. ادغام 4 سرووی SG90 که امکان 4 درجه حرکت را دارد و می تواند وسایل سبک را با پنجه انتخاب کند. کنترل بازو را می توان توسط 4 پتانسیومتر انجام داد. بیا شروع کنیم!
شروع: کیت پنجه مکانیکی Arduino Robot Arm 4dof
آردوینو چیست؟
آردوینو یک سیستم الکترونیکی منبع باز است که مبتنی بر سخت افزار و نرم افزار با کاربرد آسان است. تابلوهای آردوینو می توانند ورودی ها را بخوانند - نور روی حسگر ، انگشت روی دکمه یا پیام توییتر - و آن را به یک خروجی تبدیل می کنند - فعال کردن موتور ، روشن کردن LED ، انتشار چیزی به صورت آنلاین. با ارسال مجموعه ای از دستورالعمل ها به میکروکنترلر روی برد ، می توانید به برد خود بگویید که چه کاری انجام دهد. برای این کار از زبان برنامه نویسی آردوینو (مبتنی بر سیم کشی) و نرم افزار آردوینو (IDE) ، بر اساس پردازش استفاده می کنید.
IDUINO UNO چیست؟
iDuino Uno روی ATmega328 است. دارای 14 پایه ورودی / خروجی دیجیتال (از 6 ورودی می توان به عنوان خروجی PWM استفاده کرد) ، 6 ورودی آنالوگ ، تشدید کننده سرامیک 16 مگاهرتز ، اتصال USB ، جک پاور ، هدر ICSP و دکمه تنظیم مجدد. این شامل همه موارد مورد نیاز برای پشتیبانی از میکروکنترلر است. برای شروع کار ، آن را به سادگی به یک رایانه وصل کنید یا آن را با آداپتور AC یا DC یا باتری تغذیه کنید.
نصب نرم افزار
در این بخش ، ما پلت فرم توسعه را به شما معرفی می کنیم که در آن ذهن خلاق را به رمز تبدیل می کنید و اجازه می دهید پرواز کند.
نرم افزار Arduino / IDE
برنامه مبتنی بر ویندوز را با دوبار کلیک بر روی آن باز کنید و دستورالعمل را برای تکمیل دنبال کنید (به یاد داشته باشید که همه درایورها را برای Arduino نصب کنید). آسان!
شکل 1 نصب درایورها
اتصال UNO برد خود با رایانه
UNO و رایانه شخصی خود را با کابل USB آبی متصل کرده و در صورت اتصال صحیح ، چراغ برق سبز روشن شده و LED نارنجی دیگری چشمک می زند.
شکل 2 COM ویژه خود را بررسی کرده و شماره را یادداشت کنید
شماره سریال سریال خود را پیدا کرده و آن را یادداشت کنید.
ما باید بفهمیم که COM در حال حاضر در حال برقراری ارتباط بین PC و UNO است. دنبال کردن مسیر: صفحه کنترل | سخت افزار و صدا | دستگاه ها و چاپگرها | مدیر دستگاه | بنادر (COM & LPT) | آردوینو UNO (COMx)
شماره COM را یادداشت کنید زیرا بعداً به این شماره نیاز داریم. از آنجا که ممکن است پورت COM از زمان به زمان دیگر متفاوت باشد ، این مرحله بسیار حیاتی است. در این حالت برای نمایش ، ما از COM 4 استفاده می کنیم.
با اولین "Hello World" LED سابق خود بازی کنیدample
ابتدا اجازه دهید به IDE بگوییم که درگاه آردوینو را از کجا پیدا کند و در حال حاضر از کدام برد استفاده می کنیم: دستورالعمل زیر (شکل 3 و 4) جزئیات را نشان می دهد:
پیکربندی بنادر
پیکربندی صفحه
وقت آن است که با شما اولین سابق ساده بازی کنیمampله دنبال کردن مسیر توسط File | سابقamples | 01. مبانی | پلک زدن. یک پنجره کد جدید ظاهر می شود، نماد فلش را برای آپلود فشار دهید. متوجه خواهید شد که LED نارنجی تقریباً هر ثانیه چشمک می زند.
نصب سخت افزار
|
|
|
در بسته قفسه ، از چپ به راست:
|
لحیم کاری مدار
این کیت بازوی ربات برای کارکردن و کارکرد به لحیم کاری بسیار کمی نیاز دارد. از Robot Arm Extension Board برای اتصال رابط بین کنترل کننده ، در این پروژه ، چهار پتانسیومتر و برد Iduino UNO استفاده می شود.
احتیاط: لطفاً هنگام استفاده از لحیم کاری داغ مراقب باشید.
شکل 3 تصویر اساسی صفحه Robot ARM
آماده کردن:
- یک صفحه توسعه بازوی ربات
- یک جک 12 ولت Black Power
- سربرگ های پین 52P
- یک رابط منبع تغذیه خارجی آبی
- یک رابط بلوتوث سیاه
سپس پین ها را برای servos و جک Power لحیم کنید.
لطفاً توجه داشته باشید که پین های مربوط به رابط سروو رو به بالا هستند ، برای رابط Iduino به سمت پایین.
سپس چهار پتانسیومتر را لحیم کنید
از درپوش جامپر برای میانبر Robot Arm Extension Board و Iduino UNO Board استفاده می شود ، به این معنی که شما مجبور نیستید برد Iduino UNO را جداگانه تأمین کنید.
همانطور که از یک منبع تغذیه خارجی ، جعبه باتری 12 ولت استفاده می کنیم ، درپوش جامپر را قرار دهید.
سپس چهار قاب نقره ای روی پتانسیومترهای برهنه قرار دهید. اکنون قسمت لحیم کاری را تکمیل کرده اید!
اشکال زدایی نرم افزار
آردوینو بارگذاری کد UNO
ربات نحوه برنامه نویسی خود را انجام خواهد داد. درک و جذب آنچه در داخل صفحه Iduino UNO وجود دارد ، یعنی کد برنامه نویسی بخش مهمی از فرایند یادگیری است. در این بخش ، هدف نهایی ما اطمینان از عملکرد خوب سرووها و پتانسیومترها است.
اگر این اولین پروژه آردوینو شماست، لطفاً دستورالعمل را به دقت دنبال کنید. ابتدا کدهای مربوطه را از سایت ما دانلود کنید webسایت
- روی نماد دوبار کلیک کنید تا برنامه باز شود و آن را باز کنید file در مسیر: File | باز کن
- آردوینو me_arm3.0 را باز کنید file
اشکال زدایی نرم افزار
روی دکمه آپلود با فلش سمت راست در نوار ابزار کلیک کنید تا خود را آپلود کنید file به UNO
وضعیت بارگذاری انجام شد ، در غیر این صورت ، صفحه و درگاه ها را در اینجا بررسی کنید بخش 3.2 برای اطمینان از اتصال صحیح UNO خود
اشکال زدایی سروو
سپس بیایید سرووهای خود را آزمایش کنیم تا ببینیم آیا آنها روان کار می کنند یا خیر. هنگام بازی با پتانسیومترهای مربوطه ، سرووها باید به آرامی بچرخند. در غیر این صورت ، مطمئن شوید که کد خود را به درستی با علامت "بارگذاری انجام شد" که در بالا توضیح داده شده بارگذاری کرده اید و هیئت مدیره سروو را به طور صحیح به صورت صحیح روی صفحه UNO وارد کنید. مهمتر از همه ، منبع تغذیه قابل اعتماد را به درستی وصل کنید جایی که دستورالعمل های منبع تغذیه در قسمت بعدی نشان داده خواهد شد. با دقت آن را بخوانید در غیر این صورت ممکن است میکروکنترلر هسته Arduino خود را بسوزانید.
سروو دارای سه پایه است:
- سیگنال
- GND
- VCC
زاویه چرخش توسط سیگنال سیگنال PWM (مدولاسیون عرض پالس) تنظیم می شود. فرکانس PWM معمولاً در محدوده 30 تا 60 هرتز است - به این اصطلاح سرعت تازه سازی گفته می شود. اگر این میزان تازه سازی خیلی کم باشد ، پس از آنکه اگر سرعت خیلی زیاد باشد ، سروو شروع به از دست دادن موقعیت خود می کند ، دقت سروو کاهش می یابد ، سروو می تواند شروع به گفتگو کند. انتخاب نرخ مطلوب از اهمیت زیادی برخوردار است ، زیرا سروو موتور می تواند موقعیت خود را قفل کند.
لطفا اطمینان حاصل کنید که هر سروو بخوبی کار می کند زیرا حذف آنها سخت است.
رابط سروو را یکی یکی به شکاف سروو UNO متصل کنید ، از شکاف 4 به شکاف 1 که توسط پتانسیومتر مربوطه کنترل می شوند
منبع تغذیه 9-12v 2A را در پریز آردوینو با درپوش بلوز (برد Servo) وصل کنید.
منبع تغذیه
نیرو در اجرای سیستم Robot Arm نقشی اساسی دارد زیرا کمبود منبع تغذیه می تواند منجر به لرزاندن دنده فرمان سروو شود و برنامه به طور غیر عادی کار کند. دو منبع تغذیه مستقل ، یکی برای راه اندازی برد توسعه Uno و دیگری برای رانندگی کنترل کننده های سروو پتانسیومتر مورد نیاز خواهد بود. در این بخش ، ما چندین گزینه منبع تغذیه را برای راحتی شما معرفی می کنیم:
- (توصیه می شود) از آداپتور برق 5 ولت 2 آمپر استفاده کنید و به سوکت DC 2.1 میلی متری صفحه پتانسیومتر وصل شوید.
- (روش دیگر) از منبع تغذیه 5 ولت 2 آمپر استفاده کنید و به بلوک ترمینال آبی رنگ روی صفحه پتانسیومتر ختم شوید.
- (توصیه می شود) از طریق سوکت DC 9 میلی متری برد Uno از یک آداپتور برق 12 ولت تا 2.1 ولت برای برد توسعه Arduino UNO استفاده کنید.
- (به صورت متناوب) از یک USB A to B (کابل چاپگر) ارائه شده برای تأمین برق ثابت 5 ولت از طریق شارژر UB ، رایانه شخصی یا لپ تاپ به صفحه Uno به صفحه Uno استفاده کنید.
توجه: هنگام تغییر کد در برد Uno ، لطفاً اطمینان حاصل کنید که صفحه Robot Arm Servo Controller را از صفحه توسعه Uno خارج کرده و منبع تغذیه Uno Board را قطع کنید. در غیر این صورت ، ممکن است صدمات جبران ناپذیری به ربات و رایانه شما وارد کند زیرا ممکن است جریان زیادی را از طریق پورت USB شما هدایت کند.
اشکال زدایی سیستم
نصب قفسه
در این بخش ما شما را از طریق نصب Robot Arm Base و rack راهنمایی می کنیم.
- کاغذ محافظ پایه رک را جدا کنید
موارد را آماده کنید:
- پایه
- آجیل 4 x M3
- پیچ های 4 x M3 * 30 میلی متر
- همانطور که در سمت چپ نشان داده شده است قطعات را جمع کنید
موارد را آماده کنید:
- آجیل 4 x M3
- 4 x M3 * 10 میلی متر
- پیچ ها
- همانطور که در سمت چپ نشان داده شده است ، پیچ ها و مهره ها را ببندید ، که برای محکم کردن برد Iduino UNO ما استفاده می شود
سپس موارد را آماده کنید:
- پیچ های 2x M3 * 8mm
- نگهدارنده سیاه سروو
- قفسه سرو سیاه
- نخ سیم را از طریق سوراخ براکت سروو بردارید تا در مراحل زیر به Iduino UNO Board متصل شوید
سپس نگهدارنده براکت سروو را در بالای نگهدارنده سرو قرار دهید. اکنون می توانید ایمنی سروو را ببینید که بین نگهدارنده و براکت قرار گرفته است.
- می بایست شبیه به این باشه
- سپس آن را همانطور که در سمت چپ نشان داده شده ایمن کنید
- می بایست شبیه به این باشه
سپس مواردی را برای ساخت Forearm of the Robot آماده کنید
- پیچ های 2 x M3 * 8 میلی متر
- یک براکت سروو
- یک سروو SG90
- یک پایه بازوی اصلی سیاه
- سروو را با براکت و پایه به همان روشی که در آخرین سروو آموزش داده شده ایمن کنید
- موارد را آماده کنید:
- پیچ ضربه ای 1 x M2.5
- یک سرو بوق
- اکریلیک بازوی اصلی سیاه و سفید را با پیچ ضربه ای M2.5 محکم کنید
- بازوی اصلی را روی سروو وارد کرده و آن را در جهت عقربه های ساعت بچرخانید تا وقتی که چرخش آن در جهت خلاف جهت ساعت متوقف شده است ، از چرخش متوقف شود.
- بازوی اصلی را بیرون بکشید و آن را به صورت افقی قرار دهید ، این مرحله برای اطمینان از ضد چرخش سروو استkwise از همین نقطه (0 درجه) باشد و هنگام روشن شدن چرخش ، بازو را نشکنید
- یک پیچ خودکار را از بسته رک جمع کنید و آن را در سمت چپ ثابت کنید
- دو اتصال فعال را با پیچ وصل کنید ، به یاد داشته باشید پیچ ها را بیش از حد محکم نکنید زیرا برای چرخش آزادانه آنها لازم است
- موارد را آماده کنید:
- 2 x M3 * 10 میلی متر
- آجیل M3
- اکریلیک دو تخته سیاه
- دو آکریلیک Clapboard را در شکاف بال مربوطه قرار دهید
- ابتدا Clapboard را در شکاف های مربوطه قرار دهید و در مراحل زیر با یک پیچ و مهره در هر طرف محکم می شود
- سپس پایه رک را در شکاف مربوطه بین دو صفحه تخته قرار دهید
- می بایست شبیه به این باشه
- Clapboard را روی پایه Main Arm با یک جفت پیچ و مهره محکم کنید.
نکته: مهره را در شکاف نگه داشته و سپس M3 را داخل آن پیچ کنید.
- همانطور که در سمت چپ نشان داده شده ، Clapboard را در هر دو طرف محکم کنید
- اکریلیک ستون فقرات را بین بازو و بازوی اصلی ثابت کنید:
- 2 x M3 * 10 میلی متر
- دو مهره
نکته: مهره را در شکاف نگه داشته و سپس M3 را داخل آن پیچ کنید.
- طرف دیگر را نیز برطرف کنید
- سپس پیچ M3 * 6 میلی متر و یک اکریلیک بازوی بلند را آماده کنید
- آن را در سمت راست و پایین محکم کنید
- سپس از یک بازوی بلند مشکی دیگر با سه مفصل فعال برای اتصال دو مفصل بازو استفاده کنید
- لطفا پیچ ها را به ترتیب مناسب محکم کنید. اکریلیک ستون فقرات در بازو پایین در وسط و دیگری در بالای آن قرار دارد
- موارد را برای ساخت بازوی پشتیبانی سمت راست آماده کنید:
- دو M3 * 8
- یک فاصله دهنده دایره ای سیاه
- یک بازوی پشتیبانی سیاه
- یک اتصال پشتیبانی مثلث سیاه
- همانطور که در سمت چپ نشان داده شده است ، اولین پیچ را تعمیر کنید. فاصله دهنده دایره ای در این بین قرار دارد.
لطفا پیچ ها را بیش از حد محکم نکنید زیرا اتصالات فعال وجود دارد زیرا آنها نیاز به چرخش آزادانه بدون مالش اکریلیک های مجاور دارند
- انتهای دیگر را با بازوی پشتیبانی سیاه و سفید ثابت کنید.
- می بایست شبیه به این باشه. در حال حاضر بازو دارای سه انتهای آویزان آزاد است که در نهایت برای ایمن سازی قسمت پنجه متصل می شوند.
- قطعات سروو Claw را آماده کنید:
- دو براکت مربعی
- پیچ های 4 x M3 * 8 mm
- یک سروو
- دو لوازم جانبی اتصال دهنده
- براکت مربع را در پایین قرار داده و کابل ها را در صورت لزوم بیرون بیاورید تا به Robot Extension Board متصل شوند
- می بایست شبیه به این باشه
- براکت مستطیل را در قسمت بالای سرو قرار داده و سروو را با چهار پیچ M3 * 8 میلی متر محکم کنید
- با دو پیچ M3 * 6 میلی متر دو چنگال را بر روی براو مستطیل ثابت کنید.
به یاد داشته باشید که برای کاهش اصطکاک ، یک فاصله دهنده دایره ای سیاه قرار دهید.
- سپس جمع شوید:
- پیچ های 4 x M3 * 8 میلی متر
- یک اتصال کوتاه
- یک فاصله دایره ای
- همانطور که در سمت چپ نشان داده شده ، آن را در سمت چپ پنجه محکم کنید.
به یاد داشته باشید که فاصله را باید بین آن قرار دهید
- موارد زیر را برای اتصال Claw and Triangle connector پشتیبانی کنید:
- دو پیچ M3 * 8 میلی متر
- یک فاصله
- یک بازوی پشتیبانی
- بازوی پشتیبانی را بر روی رابط مثلث محکم کنید
- سپس می توان کل قسمت پنجه را با سه انتهای آویز آزاد بازو محکم کرد.
لطفاً پیچهای اتصالات فعال را محکم نکنید.
- پیچ ضربه را در بسته سروو و بوق سرو آماده کنید.
- همانطور که در سمت چپ نشان داده شده است ، شاخ را با پیچ ضربه محکم کنید
- پنجه ها را کاملاً باز کرده و سپس بازوی کوتاهی را که در مرحله آخر ایجاد کرده ایم وارد کرده و محکم پیچ کنید.
- هیئت مدیره سازمان ملل متحد Iduino در پایگاه را ایمن کنید
- صفحه Robot Arm Extension را در بالای صفحه Iduino UNO قرار دهید.
لطفاً از اتصال صحیح پین ها اطمینان حاصل کنید.
- سپس Robot Arm System را بر روی رک سروو قرار دهید و آن را با یک پیچ محکم بر روی سرو پایه قرار دهید.
اکنون تمام نصب را به پایان رسانده اید!
اشکال زدایی رک
اکنون وقت آن است که سرویس های خود را به Arduino UNO متصل کنید.
|
سروو 1 |
پنجه سروو |
|
سروو 2 |
سروو اصلی |
|
سروو 3 |
سرو بازو |
|
سروو 4 |
سروو چرخشی |
وقت خود را صرف کنید و سیم کشی مناسب را طبق دستورالعمل فوق انجام دهید.
سروو دارای سه پایه است:
- سیگنال
- GND
- VCC
به طور کلی اشکال زدایی سیستم
قبل از اینکه برق را روشن کنیم ، چندین مورد وجود دارد که باید بررسی شوند:
- اطمینان حاصل کنید که هر مفصل می تواند به آرامی بچرخد در غیر این صورت مقدار زیادی جریان را در سروو هدایت می کند که منجر به وضعیت "مسدود" می شود و سرویس ها می توانند به راحتی سوخته شوند
- پتانسیومتر را متناسب با محدوده کار راحت سروو تنظیم کنید. سروو می تواند زاویه کار کند: 0 ~ 180 درجه بدون هیچ محدودیتی ، اما برای این پروژه خاص سروو نمی تواند به دلیل ساختار مکانیکی. بنابراین ، تغییر پتانسیومتر در موقعیت مناسب بسیار مهم است. در غیر این صورت ، اگر هر یک از چهار سروو گیر کند ، سروو جریان بزرگی را تخلیه می کند که در آن ممکن است صدمات جبران ناپذیری به سروو وارد کند.
- پتانسیومتر را به آرامی و به آرامی تغییر دهید زیرا سروو برای چرخش نیاز به زمان دارد
- گزینه های منبع تغذیه: منبع تغذیه ثابت و پایدار را برای کارهای سروو فراهم کنید
با ربات بازوی خود لذت ببرید
کنترل دستی
برای کنترل دستی با قرار دادن درپوش بلوز روی صفحه Robot Arm Extension ، با تنظیم چهار پتانسیومتر می توانید Robot Arm خود را کنترل کنید.
رابط کنترل کامپیوتر
در این قسمت می توانید با اتصال پورت USB به برد Iduino UNO بازوی ربات خود را کنترل کنید. با ارتباط سریال از طریق کابل USB ، دستور از طریق نرم افزار Upper Computer ارسال می شود که فقط برای کاربران ویندوز در حال حاضر در دسترس است.
در مرحله اول ، کد کنترل جدید نرم افزار کامپیوتر فوقانی را در Arduino UNO Board خود کپی کنید.
دوبار کلیک کنید
"Upper_Computer_Softwa re_Control.ino".
سپس دکمه بارگذاری را بزنید.
بارگیری نرم افزار از اینجا: http://microbotlabs.com/ so ftware.html, اعتبار به microbotlab.com
- برنامه را باز کرده و تأیید را فشار دهید تا ادامه دهید
- لطفاً قبل از شروع نرم افزار Mecon برای شناسایی خودکار درگاه ، Arduino USB را وصل کنید یا برای تازه کردن پورت های موجود از دکمه "اسکن برای بنادر" استفاده کنید. پورت USB را انتخاب کنید.
- در این حالت برای نشان دادن ، ما از COM6 استفاده می کنیم.
این شماره COM ممکن است مورد به مورد متفاوت باشد. لطفاً دستگاه Manger را از نظر شماره صحیح پورت COM بررسی کنید.
- با کشیدن نوارهای سروو 1/2/3/4 بازوی ربات را کنترل کنید
اکنون وقت تفریح است! برق را روشن کنید و ببینید چطور بازوی ربات DIY Arduino شما کار می کند! پس از مونتاژ و فعال سازی نهایی ، بازوی Robot ممکن است به تنظیمات و رفع اشکال نیاز داشته باشد. ربات نحوه برنامه نویسی خود را انجام خواهد داد. کشف اینکه کد کار می کند بخشی از فرایند یادگیری است. Arduino IDE خود را دوباره باز کنید و ما اطمینان می دهیم که با درک عمیق کد ، چیزهای زیادی یاد خواهید گرفت.
لطفاً برد Sensor را از برد Arduino UNO جدا کرده و برای تغییر کد ، منبع تغذیه 18650 را جدا کنید.. در غیر این صورت ، ممکن است صدمات جبران ناپذیری به ربات و کامپیوتر شما وارد کند زیرا ممکن است جریان زیادی را از طریق پورت USB شما هدایت کند.
این کیت فقط یک نقطه شروع است و می تواند با استفاده از سنسورها و ماژول های دیگر گسترش یابد. شما با تخیل خود محدود هستید.
کتابچه راهنمای TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF Mechanical Claw - بارگیری [بهینه شده]
کتابچه راهنمای TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF Mechanical Claw - دانلود کنید
