Arduino-robotti ARM 4

 Yliview 

Tässä ohjeessa esitellään sinut Arduino Robot Arm 4DOF Mechanical Claw Kit -sarjan hauskasta projektista. Tämä DIY Arduino UNO -pohjainen Bluetooth-robottipaketti perustuu Arduino Uno -kehityslevyyn. Tämä erittäin yksinkertainen ja helppo rakentaa pakki on täydellinen Arduino-projekti aloittelijoille ja on loistava oppimisalusta päästä robotiikkaan ja tekniikkaan.

Robotivarsi on litteä pakkaus kokoonpanoa varten ja vaatii hyvin vähän juottamista saadakseen sen käyntiin. Integroi 4 SG90-servoa, joka sallii 4 asteen liikkeen ja voi nostaa kevyitä esineitä kynsillä. Varren hallinta voidaan suorittaa 4 potentiometrillä. Aloitetaan!

Aloittaminen: Arduino Robot Arm 4dof Mechanical Claw Kit

Mikä on Arduino?

Arduino on avoimen lähdekoodin elektroniikka-alusta, joka perustuu helppokäyttöiseen laitteistoon ja ohjelmistoon. Arduino-levyt voivat lukea tuloja - anturin valoa, sormea ​​napilla tai Twitter-viestiä - ja muuttaa sen lähdöksi - aktivoida moottori, kytkeä LED-valo päälle ja julkaista jotain verkossa. Voit kertoa taululle, mitä tehdä lähettämällä ohjeet taululla olevalle mikro-ohjaimelle. Voit tehdä niin käyttämällä Arduino-ohjelmointikieliä (perustuu johdotukseen) ja Arduino-ohjelmistoa (IDE), joka perustuu käsittelyyn.

Mikä on IDUINO UNO?

IDuino Uno on ATmega328-mallissa. Siinä on 14 digitaalista tulo- / lähtöpistoketta (joista kuutta voidaan käyttää PWM-lähtöinä), 6 analogiatuloa, 6 MHz: n keraaminen resonaattori, USB-liitäntä, virtaliitin, ICSP-otsikko ja nollauspainike. Se sisältää kaiken tarvittavan mikrokontrollerin tukemiseen; liitä se yksinkertaisesti tietokoneeseen USB-kaapelilla tai käynnistä se virtalähteellä AC-DC-sovittimella tai akulla.

Ohjelmiston asennus

Tässä osassa esitellään kehitysalusta, jossa käännät luovaa mieltä koodeiksi ja annat sen lentää.

Arduino-ohjelmisto / IDE

Avaa Windows-pohjainen sovellus kaksoisnapsauttamalla sitä ja seuraa ohjeita noudattamalla (muista asentaa kaikki ohjaimet Arduinolle). Helppo!

Kuva 1 Ohjainten asennus

UNO-kortin liittäminen tietokoneeseen

Yhdistämällä UNO ja tietokone sinisellä USB-kaapelilla, ja jos se on kytketty oikein, näet vihreän virran merkkivalon ja toisen oranssin merkkivalon vilkkuvan.

Kuva 2 Tarkista erityinen COM ja merkitse se muistiin

Etsi sarjanumero ja merkitse se muistiin.

Meidän on selvitettävä, mikä kanava COM kommunikoi parhaillaan PC: n ja UNO: n välillä. Seuraa polkua: Ohjauspaneeli | Laitteisto ja ääni | Laitteet ja tulostimet Laitehallinta | Portit (COM ja LPT) Arduino UNO (COMx)

Merkitse muistiin COM-numero, koska tarvitsemme tämän myöhemmin. Koska COM-portti voi vaihdella ajoittain, tämä vaihe on välttämätön. Tässä tapauksessa esittelytarkoituksiin käytämme COM 4: ää.

Pelaa ensimmäisellä "Hello World" LED -valollaample

Ensinnäkin, kerro IDE: lle, mistä löydät Arduino-porttimme ja mitä levyä käytät tällä hetkellä: Seuraava ohje (kuvat 3 ja 4) näyttää yksityiskohdat:

Porttien määritys

Hallituksen kokoonpano

On aika leikkiä kanssasi ensimmäinen yksinkertainen example. Polkua seuraten File | Esimamples | 01. Perusteet | Räpäytys. Uusi koodi -ikkuna avautuu, lataa painamalla nuolimerkkiä. Huomaat, että oranssi LED vilkkuu melkein joka sekunti.

Laitteiston asennus

4 x Servo SG90 servopaketilla (ruuvi ja mutterit mukana) 4 x runkoteline suojakannella (helppo irrottaa) ja ruuvipakkaus Robot Arm -laajennuskortti erillisellä virtaliittimellä (katso virtaratkaisu) USB-kaapeli Iduino UNO: n hallitus
Räkkipakkauksessa vasemmalta oikealle:  M3 * 30 mm M3 * 10 mm M3 * 8 mm M3 * 6 mm Napautus vinoon M3 mutteri

Piirin juotto

Tämä Robot Arm -sarja vaatii hyvin vähän juottamista saadakseen kaiken toimimaan ja toimimaan. Robot Arm Arm Extension Boardia käytetään liittämään ohjain tämän projektin, neljän potentiometrin ja Iduino UNO Boardin välille.

Varoitus: Ole varovainen käyttäessäsi kuumaa juotinta.

Kuva 3 Robot ARM -taulun perustiedot

Valmistella:

1. Yksi robotin käsivarren jatkolevy
2. Yksi 12 V: n musta virtaliitin
3. 52P Pin-otsikot
4. Yksi sininen ulkoinen virtalähde
5. Yksi musta Bluetooth-liitäntä

Juota sitten servojen ja virtaliittimen nastat.

Huomaa, että servoliittimen nastat ovat ylöspäin, Iduino-käyttöliittymä alaspäin.

Juota sitten neljä potentiometriä

Hyppääjän korkkia käytetään pikakuvakkeisiin Robot Arm Extension Board ja Iduino UNO Board, mikä tarkoittaa, että sinun ei tarvitse virrata Iduino UNO -levyä erikseen.
Aseta jumpperin korkki, koska käytämme yhtä ulkoista virtalähdettä, 12 V: n akkukoteloa.

Laita sitten neljä hopeakantta paljaille potentiometreille. Nyt olet suorittanut juotososan!

Ohjelmistojen virheenkorjaus

Arduino UNO-koodin lataus

Robotti suorittaa kuinka se on ohjelmoitu. Iduino UNO -taulun sisällä olevan ohjelmointikoodin ymmärtäminen ja omaksuminen on kriittinen osa oppimisprosessia. Tässä osassa päätavoitteemme on varmistaa, että servot ja potentiometrit toimivat hyvin.

Jos tämä on ensimmäinen Arduino -projektisi, noudata ohjeita huolellisesti. Lataa ensin asiaan liittyvät koodit websivusto.

• Avaa ohjelma kaksoisnapsauttamalla kuvaketta ja avaa file polulla: File | Avata

• Avaa me_arm3.0 Arduino file

Ohjelmistojen virheenkorjaus

Napsauta latauspainiketta oikealla nuolella työkalupalkissa ladataksesi file UNO: lle

Jos lataustila on valmis, tarkista alusta ja portit 3.2-osiossa varmista, että liität UNO: n oikein

Servon virheenkorjaus

Testataan sitten servomme, onko niiden sujuvuus. Servojen tulisi pyöriä tasaisesti, kun pelaat kierroksella vastaavilla potentiometreillä. Jos ei, varmista, että olet ladannut koodisi oikein "Done upload" -merkillä, joka on kuvattu yllä, ja aseta servokortti tiukasti UNO-korttiin niin, että kukin nasta on oikein päin. Mikä tärkeintä, kytke luotettava virtalähde oikein, missä virtalähdeohjeet kuvataan seuraavassa osassa. Lue se huolellisesti, muuten saatat polttaa Arduino-ytimen mikrokontrollerin.

Servolla on kolme nastaa:

• Signaali
• GND
• VCC

Kiertokulmaa säätelee PWM (pulssin leveysmodulaatio) -signaalin toimintajakso. PWM-taajuus on yleensä alueella 30-60 Hz - tätä kutsutaan virkistystaajuudeksi. Jos tämä virkistystaajuus on liian pieni, servon tarkkuus heikkenee, kun se alkaa menettää sijaintiaan säännöllisesti, jos nopeus on liian korkea, niin servo voi alkaa huutaa. On tärkeää valita optimaalinen nopeus, että servomoottori voi lukita sijaintinsa.

Varmista, että jokainen servo toimii hyvin, koska niitä on vaikea poistaa.

Liitä servoliitäntä UNO-servokorttipaikkaan yksitellen, aukosta 4 paikkaan 1, joita ohjataan vastaavalla potentiometrillä

Kytke 9-12v 2A virtalähde Arduino-virtaliittimeen, jossa on hyppykorkki (Servo-kortti)

Virtalähde

Teholla on tärkeä rooli Robot Arm -järjestelmän käyttämisessä, koska virtalähteen puute voi johtaa servo-ohjauslaitteen värinään ja ohjelma toimisi epänormaalisti. Kaksi erillistä virtalähdettä tarvitaan, yksi Uno-kehityskortin käyttämiseen ja toinen potentiometrin servosäätimien käyttämiseen. Tässä osassa esitämme sinulle useita virtalähdevaihtoehtoja avuksesi:

1. (Suositus) Käytä 5 V: n 2A-virtalähdettä ja kytke se potentiometrilevyn 2.1 mm: n tasavirtaliitäntään.
2. (Vaihtoehtoisesti) Käytä 5 V: n 2A-virtalähdettä ja päätä potentiometrilevyn siniseen riviliittimeen.
3. (Suositus) Käytä 9–12 voltin virtalähdettä Arduino UNO -kehityslevyyn Uno-kortin 2.1 mm: n tasavirtapistokkeen kautta.
4. (Vaihtoehtoisesti) Käytä toimitettua USB A: sta B: hen (tulostinkaapeli) tasaisen 5 V: n virransyötön saamiseksi Uno-korttiin UB-laturista, tietokoneesta tai kannettavasta tietokoneesta.

HUOMAA: Kun teet muutoksia Uno-kortin koodiin, varmista, että poistat Robot Arm Servo -ohjainkortin Uno-kehityskortista ja irrota Uno Board -virtalähde. Muuten se voi vahingoittaa robottia ja tietokonetta korjaamattomasti, koska se voi ajaa suuren virran USB-portin läpi.

Järjestelmän virheenkorjaus

Asennus telineeseen

Tässä osassa opastamme sinut robottivarren alustan ja telineen asennuksen läpi.

• Irrota telineen alustan suojapaperi

Valmista kohteet:

• Pohja
• 4 x M3-mutteria
• 4 x M3 * 30 mm ruuvia

• Kokoa osat vasemmalla esitetyllä tavalla

Valmista kohteet:

• 4 x M3-mutteria
• 4 x M3 * 10 mm
• ruuvit

• Kiinnitä ruuvit ja mutterit vasemmalla olevan kuvan mukaisesti, joita käytetään Iduino UNO -levyn kiinnittämiseen

Valmista sitten tuotteet:

• 2x M3 * 8mm ruuvia
• Musta servopidike
• Musta servoteline

• Vedä kaapelilanka servokannattimen reiän läpi, jotta voit muodostaa yhteyden Iduino UNO -levyyn seuraavissa vaiheissa

Aseta sitten servokannattimen pidike servopidikkeen päälle. Nyt näet, että Servo on kiinnitetty ja kiinnitetty pidikkeen ja kannattimen väliin.

 

• Sen pitäisi näyttää tältä

• Kiinnitä se sitten vasemmalla olevalla tavalla

• Sen pitäisi näyttää tältä

Valmista sitten esineet robotin kyynärvarren rakentamiseksi

1. 2 x M3 * 8mm ruuvia
2. Yksi servokannatin
3. Yksi servo SG90
4. Yksi musta päävarsi

• Kiinnitä servo kannattimella ja alustalla samalla tavalla kuin edellisessä servossa neuvottiin

• Valmista kohteet:

1. 1 x M2.5-kierteinen ruuvi
2. Yksi servosarvi

• Kiinnitä torvi mustaan ​​päävarren akryyliin M2.5-kierteellä

• Aseta päävarsi servoon ja kierrä sitä myötäpäivään, kunnes se lakkaa pyörimästä, kun se on ohjelmoitu pyörimään vastapäivään.

• Vedä päävarsi ulos ja laita se takaisin vaakasuoraan, tämä vaihe on varmistaa, että Servo kääntyy lukkiutumattomaksioikealle tästä pisteestä (0 astetta) äläkä katkaise käsivartta, kun virta kytkeytyy pyörimään

• Kerää itsekierteittävä ruuvi telinepakkauksesta ja kiinnitä se vasemmalla

• Liitä kaksi aktiivista liitosta ruuvilla, muista, ettet kiristä ruuveja liikaa, koska niitä vaaditaan pyörimään vapaasti

• Valmista kohteet:

1.  2 x M3 * 10 mm
2. M3 mutterit
3. Kaksi mustaa akryylilevyä

• Aseta kaksi Clapboard-akryyliä vastaavaan siipirakoon

• Aseta ensin Clapboard vastaaviin uriin ja seuraavissa vaiheissa se kiinnitetään yhdellä ruuvilla ja mutterilla kummallakin puolella

• Aseta sitten telineen jalusta vastaavaan aukkoon kahden levyn väliin

• Sen pitäisi näyttää tältä

• Kiinnitä lauta päävarren pohjaan yhdellä ruuvi- ja mutteriparilla.

Vinkki: Pidä mutteria urassa ja kierrä sitten M3 sisään.

• Kiinnitä lauta molemmille puolille vasemmalla olevan kuvan mukaisesti

• Kiinnitä runkoakryyli kyynärvarren ja päävarren välille seuraavasti:

1.  2 x M3 * 10 mm
2. kaksi pähkinää

Vinkki: Pidä mutteria urassa ja kierrä sitten M3 sisään.

• Kiinnitä myös toinen puoli

• Valmistele sitten M3 * 6mm ruuvi ja yksi pitkä varsi akryyli

• Kiinnitä se oikeaan alakulmaan

• Käytä sitten toista mustaa pitkää käsivartta, jossa on kolme aktiivista niveltä, yhdistämään kaksi kyynärvarren liitosta

• Kiinnitä ruuvit oikeassa järjestyksessä. Runko-akryyli keskikyynässä ja toinen makaa yläosassa

• Valmista tarvikkeet oikeanpuoleisen tukivarren rakentamiseksi:

1. Kaksi M3 * 8
2. Yksi musta pyöreä välilevy
3. Yksi musta tukivarsi
4. Yksi musta kolmion tukiliitin

• Kiinnitä ensimmäinen ruuvi vasemmalla olevan kuvan mukaisesti. Pyöreä välike on välissä.

Älä kiristä ruuveja liikaa, koska niissä on aktiivisia liitoksia, koska niiden on pyöritettävä vapaasti hankaamatta viereisiä akryyliä

• Kiinnitä toinen pää mustalla tukivarrella.

• Sen pitäisi näyttää tältä. Nyt kyynärvarressa on vielä kolme vapaasti roikkuvaa päätä, jotka lopulta yhdistetään kynsiosan kiinnittämiseen.

• Valmista Claw-servo-osat:

1. Kaksi neliömäistä servokannatinta
2. 4 x M3 * 8 mm ruuvia
3. Yksi servo
4. Kaksi liitintarviketta

• Aseta nelikulma alaosaan ja vedä kaapelit ulos tarpeen mukaan, jotta liität robotin jatkolevyyn

• Sen pitäisi näyttää tältä

• Aseta suorakulmakiinnike servon päälle ja kiinnitä servo neljällä M3 * 8mm -ruuvilla

• Kiinnitä kaksi kynsiä suorakaiteen servokannattimeen kahdella M3 * 6mm -ruuvilla.

Muista laittaa väliin yksi musta pyöreä välike kitkan vähentämiseksi.

• Kerää sitten:

1. 4 x M3 * 8 mm ruuvia
2. Yksi lyhyt liitin
3. Yksi pyöreä välike

• Kiinnitä se kynnen vasemmalle puolelle vasemmalla olevan kuvan mukaisesti.

Muista laittaa välilevy väliin

• Valmistele seuraava kytkeäksesi kynsien ja kolmion tukiliittimet:

1. Kaksi M3 * 8mm ruuvia
2. Yksi välilevy
3. Yksi tukivarsi

• Kiinnitä tukivarsi kolmion liittimeen

• Sitten koko kynsiosa voidaan kiinnittää kolmella vapaalla roikkuvalla kyynärvarren päällä.

Älä kiristä aktiivisten liitosten ruuveja.

• Valmistele Servo-paketin ja servosarven kierteitysruuvi.

• Kiinnitä sarvi naparuuvilla vasemmalla olevan kuvan mukaisesti

• Vedä kynnet laajasti auki ja aseta sitten viimeisessä vaiheessa luomamme lyhyt varsi ja kierrä se tiukasti.

• Kiinnitä Iduino UNO -levy tukikohtaan

• Aseta robottivarren jatkolevy Iduino UNO -levyn päälle.

Varmista, että tapit on liitetty oikein.

• Aseta sitten robottivarsi pohja servo-telineeseen ja kiinnitä se pohjaservoon naparuuvilla.

Nyt olet asentanut kaikki asennukset!

 

Telineiden virheenkorjaus

Nyt on aika yhdistää servosi Arduino UNO -laitteeseesi.

Servo 1	Kynsiservo
Servo 2	Pääservo
Servo 3	Kyynärvarren servo
Servo 4	Kierto servo

Ota aikaa ja tee oikea johdotus yllä olevien ohjeiden mukaisesti.

Servolla on kolme nastaa:

• Signaali
• GND
• VCC

Järjestelmän yleinen virheenkorjaus

Ennen virran kytkemistä on vielä tarkistettava useita asioita:

1. Varmista, että jokainen liitos voi pyöriä sujuvasti, muuten se ajaisi suuren määrän virtaa servossa, mikä johtaa "tukkeutuneeseen" tilanteeseen ja servot voivat helposti palaa
2. Säädä potentiometri sopivaksi servo-työskentelyalueelle. Servo voi toimia kulmassa: 0 ~ 180 astetta ilman rajoituksia, mutta tässä projektissa servo ei voi johtua mekaanisesta rakenteesta. Siksi on kriittistä muuttaa potentiometri oikeaan asentoon. Muussa tapauksessa, jos jokin neljästä servosta jumittuu, servo tyhjentää suuren virran, joka voi aiheuttaa korjaamattomia vahinkoja servoille.
3. Vaihda potentiometri sujuvasti ja hitaasti, koska servojen kuluminen vaatii aikaa
4. Virtalähteen vaihtoehdot: tarjoa tasainen ja vakaa virransyöttö servosoperaatioita varten

Pidä hauskaa käsivarren robotilla

Hallitse manuaalisesti

Manuaaliseen ohjaukseen; Kun hyppykorkki on asetettu robottivarren jatkolevyyn, voit hallita robottiosaa säätämällä neljää potentiometriä.

PC-käyttöliittymä

Tässä osiossa voit hallita robottiohjainta liittämällä USB-portin Iduino UNO Boardiin. USB-kaapelin kautta tapahtuvassa sarjaliikenteessä komento lähetetään ylemmästä tietokoneohjelmistosta, joka on tällä hetkellä käytettävissä vain Windows-käyttäjille.

Kopioi ensin uusi ylempi tietokoneohjelmiston ohjauskoodi Arduino UNO -levylle.

Kaksoisnapsauta

"Upper_Computer_Softwa re_Control.ino".

Napsauta sitten latauspainiketta.

Lataa sovellusohjelma osoitteesta tässä: http://microbotlabs.com/ so ftware.html, luotto microbotlab.com

• Avaa sovellus ja jatka painamalla OK

• Liitä Arduino USB ennen Mecon-ohjelmiston käynnistämistä automaattisen portin havaitsemiseksi tai päivitä käytettävissä olevat portit käyttämällä "Etsi portteja" -painiketta. Valitse USB-portti.

• Tässä tapauksessa havainnollistamiseksi käytämme COM6: ta.

Tämä COM-numero voi vaihdella tapauskohtaisesti. Tarkista Laitehallinnasta oikea COM-portin numero.

• Ohjaa robotin varsi liu'uttamalla servo 1/2/3/4 tankoja

Nyt on aika pitää hauskaa! Kytke virta päälle ja katso, miten DIY Arduino -robotti käsivarsi menee! Viimeisen kokoonpanon ja aktivoinnin jälkeen robottivarsi voi vaatia säätöjä ja virheenkorjausta. Robotti suorittaa kuinka se on ohjelmoitu. Koodin tekemisen selvittäminen on osa oppimisprosessia. Avaa Arduino IDE uudelleen ja vakuutamme, että opit paljon, kun ymmärrät koodin perusteellisesti.

Irrota anturikortti Arduino UNO -kortista ja irrota 18650-virtalähteen syöttö koodin muokkaamiseksi. Muuten se voi aiheuttaa korjaamatonta haittaa robotille ja tietokoneelle, koska se voi ajaa suuren virran USB-portin läpi.

Tämä sarja on vain lähtökohta ja sitä voidaan laajentaa sisällyttämällä siihen muita antureita ja moduuleja. Mielikuvituksesi rajoittaa sinua.

TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF Mechanical Claw Kit Manual Manual - Lataa [optimoitu]
TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF Mechanical Claw Kit Manual Manual - Lataa

Viitteet

• Käyttöopas