Arduino роботы ARM 4

 Біттіview 

Бұл нұсқаулықта біз сізді Arduino Robot Arm 4DOF механикалық тырнақ жиынтығының қызықты жобасы арқылы таныстырамыз. Бұл DIY Arduino UNO негізіндегі Bluetooth робот жинағы Arduino Uno әзірлеу тақтасына негізделген. Бұл өте қарапайым және қарапайым құрастыру - бұл жаңадан бастаушыларға арналған тамаша Arduino жобасы және бұл робототехника мен инженерияға түсуге арналған тамаша платформа.

Робот қолы жинауға арналған жалпақ қаптамадан тұрады және оны іске қосу үшін өте аз дәнекерлеу қажет. 4 дәрежелі қозғалысқа мүмкіндік беретін және жеңіл заттарды тырнағымен ала алатын 90 SG4 сервосын біріктіреді. Қолды бақылауды 4 потенциометр көмегімен жүргізуге болады. Бастайық!

Жұмысты бастау: Arduino робот қолы 4dof механикалық тырнақ жиынтығы

Arduino дегеніміз не?

Arduino - бұл қолдануға ыңғайлы аппараттық және бағдарламалық жасақтамаға негізделген ашық көзі бар электроника платформасы. Arduino тақталары кірістерді оқи алады - сенсордағы жарық, түймедегі саусақ немесе Twitter хабарламасы - және оны шығысқа айналдырады - қозғалтқышты іске қосу, жарықдиодты қосу, желіде бір нәрсе жариялау. Сіз өзіңіздің тақтаңызға тақтадағы микроконтроллерге нұсқаулар жиынтығын жібере отырып айта аласыз. Ол үшін сіз Arduino бағдарламалау тілін (Wiring негізінде) және Arduino бағдарламалық жасақтамасын (IDE) өңдеуге негізделген қолданасыз.

IDUINO UNO дегеніміз не?

IDuino Uno ATmega328-де. Онда 14 сандық енгізу / шығару түйреуіштері бар (оның 6-ы PWM шығысы ретінде қолданыла алады), 6 аналогтық кіріс, 16 МГц керамикалық резонатор, USB қосылымы, қуат ұясы, ICSP тақырыбы және қалпына келтіру батырмасы. Онда микроконтроллерді қолдау үшін қажет нәрсенің бәрі бар; бастау үшін оны USB кабелі арқылы компьютерге қосыңыз немесе айнымалы токтан-тұрақты адаптерге немесе батареяға қосыңыз.

Бағдарламалық құралды орнату

Бұл бөлімде біз сіздерге шығармашылық ойды кодтарға аударатын және оның ұшуына мүмкіндік беретін даму платформасын ұсынамыз.

Arduino Software / IDE

Windows-қа негізделген қосымшаны екі рет басу арқылы ашыңыз және нұсқаулықты орындау үшін орындаңыз (Arduino үшін барлық драйверді орнатуды ұмытпаңыз). Оңай!

Сурет 1 Драйверлерді орнату

БҰҰ тақтасын компьютермен қосу

UNO мен сіздің компьютеріңізді көк USB кабелі арқылы жалғаңыз, егер дұрыс жалғанған болса, сіз жасыл жарық диоды жанып тұрғанын және басқа қызғылт сары шамның жыпылықтап тұрғанын көресіз.

2-сурет Сіздің арнайы COM-ді тексеріп, оны нөмірге жазып алыңыз

Өзіңіздің сериялық COM нөміріңізді тауып, жазып қойыңыз.

Біз COM қазіргі уақытта ДК мен БҰҰ арасында қандай арнаны байланыстырып отырғанын анықтауымыз керек. Жолмен жүру: Басқару панелі | Аппараттық және дыбыстық | Құрылғылар мен принтерлер | Құрылғы менеджері | Порттар (COM & LPT) | Arduino UNO (COMx)

COM нөмірін жазып алыңыз, өйткені біз оны кейінірек қажет етеміз. COM портының мезгіл-мезгіл өзгеруі мүмкін болғандықтан, бұл қадам өте маңызды. Бұл жағдайда демонстрациялау мақсатында біз COM 4-ті қолданамыз.

Алғашқы «Hello World» жарық диодты бұрынғы құрылғысымен ойнаңызample

Біріншіден, IDE-ге Arduino портын қай жерден табуға болатындығын және қазір қай тақтаны қолданып жатқаныңызды айтайық: Келесі нұсқаулық (3 және 4-сурет) егжей-тегжейлі көрсетеді:

Порттардың конфигурациясы

Кеңестің конфигурациясы

Сізбен бірінші қарапайым бұрынғы ойнайтын уақыт келдіampле. Арғы жолдың артынан File | Мысалыamples | 01. Негіздер | Жыпылықтау. Жаңа код терезесі ашылады, жүктеп салу үшін көрсеткі белгішесін басыңыз. Сіз қызғылт сары жарық диоды секунд сайын дерлік жыпылықтап тұрғанын байқайсыз.

Аппараттық құралдарды орнату

Серво пакеті бар 4 x Servo SG90 (бұрандалы және гайкалар бар) 4 х қорғаныс қақпағы бар (тіреуіші оңай) тірек тіректері және бұрандалы пакеті Робот қолының ұзартқыш тақтасы бөлек қуат ұяшығымен (қуат көзін қараңыз) USB кабелі Iduino БҰҰ Басқармасы
Сөреде, солдан оңға қарай:  М3 * 30 мм М3 * 10 мм М3 * 8 мм М3 * 6 мм Қиғаштықты түрту Жаңғақ M3

Дәнекерлеу

Бұл робот қол жинағы барлық жұмыс істеп тұруы үшін өте аз дәнекерлеуді қажет етеді. Робот қолын кеңейту тақтасы контроллердің интерфейсін қосу үшін қолданылады, бұл жобада төрт потенциометр және Iduino UNO Board.

Абайлаңыз: Ыстық дәнекерлеу үтікті қолданғанда абай болыңыз.

Сурет 3 Робот ARM тақтасының негізгі иллюстрациясы

Дайындау:

1. Бір робот қолын ұзарту тақтасы
2. Бір 12В қара қуат ұясы
3. 52P түйреуіш тақырыптары
4. Бір көк сыртқы қуат көзінің интерфейсі
5. Бір қара Bluetooth интерфейсі

Содан кейін сервосқа арналған дәнекерлеу түйреуіштері және қуат ұясы.

Серво интерфейсіне арналған түйреуіштер жоғары, ал Iduino интерфейсі төменге бағытталғанын ескеріңіз.

Содан кейін төрт потенциометрді дәнекерлеңіз

Секіргіш қақпақ Robot Arm Extension Board және Iduino UNO Board төте жолдары үшін пайдаланылады, яғни Iduino UNO тақтасын бөлек қуаттаудың қажеті жоқ.
Біз бір сыртқы қуат көзін, 12В аккумулятор қорабын пайдаланып жатқан кезде, секіргіштің қақпағын салыңыз.

Содан кейін жалаңаш потенциометрлерге төрт күміс қақпақты қойыңыз. Енді сіз дәнекерлеу бөлігін аяқтадыңыз!

Бағдарламалық жасақтаманы жөндеу

Arduino UNO кодын жүктеу

Робот қалай бағдарламаланғанын көрсетеді. Iduino UNO тақтасының ішінде не бар екенін түсіну және сіңіру, яғни бағдарламалау коды - оқу процесінің маңызды бөлігі. Бұл бөлімде біздің басты мақсатымыз - сервостар мен потенциометрлердің жақсы жұмыс істейтіндігіне көз жеткізу.

Егер бұл сіздің Arduino бірінші жобаңыз болса, нұсқаулықты мұқият орындаңыз. Біріншіден, тиісті кодтарды біздің сайттан жүктеп алыңыз webсайт.

• Бағдарламаны ашу және ашу үшін белгішені екі рет басыңыз file жолда: File | Ашық

• me_arm3.0 Arduino ашыңыз file

Бағдарламалық жасақтаманы жөндеу

Жүктеп салу үшін құралдар тақтасындағы оң жақ көрсеткі бар жүктеп салу түймесін басыңыз file БҰҰ-ға

Жүктеу мәртебесі аяқталды, егер болмаса, тақтаны және ішіндегі порттарды тексеріңіз 3.2 бөлімінде сіздің UNO-ны дұрыс қосқаныңызға көз жеткізіңіз

Серваның күйін келтіру

Содан кейін сервомызды тексеріп көрейік, олардың бір қалыпты жұмыс істеп тұрғанын. Тиісті потенциометрлермен дөңгелек ойнаған кезде сервоприводтар тегіс айналуы керек. Егер олай болмаса, жоғарыда сипатталған «Дайын жүктеу» белгісімен кодты дұрыс жүктегеніңізге көз жеткізіп, серво тақтаны БҰҰ тақтасына әр түйреуішті дұрыс тіктеп салыңыз. Ең бастысы, сенімді қуат көзін дұрыс қосыңыз, сонда электрмен жабдықтау туралы нұсқаулар келесі бөлімде көрсетілген. Мұқият оқып шығыңыз, әйтпесе сіз Arduino ядросының микроконтроллерін күйіп кетуіңіз мүмкін.

Сервода үш түйреуіш бар:

• Сигнал
• GND
• VCC

Айналдыру бұрышы PWM (импульстің енін модуляциялау) сигналының жұмыс циклымен реттеледі, PWM жиілігі әдетте 30-дан 60 Гц аралығында болады - бұл сергіту жылдамдығы деп аталады. Егер бұл жаңарту жылдамдығы тым аз болса, онда серво дәлдігі төмендейді, өйткені егер ол жылдамдық өте жоғары болса, онда ол өз позициясын жоғалта бастайды, содан кейін серво сөйлесе бастайды. Сервомотор өз орнын құлыптай алатын оңтайлы жылдамдықты таңдау маңызды.

Әр серваның жақсы жұмыс жасайтындығына көз жеткізіңіз, себебі оларды жою қиын.

Серво интерфейсін тиісті потенциометрмен басқарылатын 4-ші ұяшықтан 1-ші ұяшыққа біртіндеп қосыңыз.

Arduino қуат ұясына 9-12v 2A қуат көзін секіргіш қақпағы бар (Servo тақтасы) қосыңыз

Нәр беруші

Робот қол жүйесін басқаруда қуат өте маңызды рөл атқарады, өйткені қуат жетіспеушілігі рульдік доңғалақтың серво серпілуіне әкелуі мүмкін және бағдарлама қалыптан тыс жұмыс істейді. Екі тәуелсіз қуат көзі қажет болады, олардың бірі Uno әзірлеу тақтасын, екіншісі потенциометр сервопроциттерін басқаруға арналған. Бұл бөлімде біз сізге ыңғайлы болу үшін бірнеше қуат көздерін ұсынамыз:

1. (Ұсынылады) 5В 2А қуат адаптерін қолданыңыз және потенциометр тақтасындағы 2.1 мм тұрақты ток ұясына қосыңыз.
2. (Балама түрде) 5В 2А қуат көзін пайдаланыңыз және потенциометр тақтасындағы көк терминал блогына аяқтаңыз.
3. (Ұсынылады) Arduino UNO даму тақтасы үшін 9v - 12v қуат адаптерін Uno тақтасындағы 2.1 мм тұрақты ток розеткасы арқылы пайдаланыңыз.
4. (Балама ретінде) UB зарядтағышынан, компьютерден немесе ноутбуктен Uno тақтасына тұрақты 5В қуат кірісін қамтамасыз ету үшін жеткізілген USB A-ден B-ге дейін (принтердің кабелі) пайдаланыңыз.

ЕСКЕРТУ: Uno платасындағы кодқа өзгертулер енгізген кезде Uno даму тақтасынан Robot Arm Servo Controller тақтасын алып тастап, Uno Board қуат көзін ажыратуды қамтамасыз етіңіз. Әйтпесе, бұл сіздің роботыңызға және компьютеріңізге орны толмас зақым келтіруі мүмкін, себебі ол сіздің USB порт арқылы үлкен ток өткізуі мүмкін.

Жүйені жөндеу

Сөреге орнату

Бұл бөлімде біз сізді роботтар негізі мен тіректерді орнатуға бағыттаймыз.

• Тіреуіштің қорғаныс қағазын алып тастаңыз

Заттарды дайындаңыз:

• Негіз
• 4 x M3 жаңғақ
• 4 x M3 * 30 мм бұрандалар

• Бөлшектерді сол жақта көрсетілгендей етіп жинаңыз

Заттарды дайындаңыз:

• 4 x M3 жаңғақ
• 4 x M3 * 10мм
• бұрандалар

• Бұрандалар мен гайкаларды сол жақта көрсетілгендей бекітіңіз, олар біздің Iduino БҰҰ Басқармасын бекіту үшін қолданылады

Содан кейін заттарды дайындаңыз:

• 2х М3 * 8мм бұрандалар
• Қара серво ұстағыш
• Қара серво сөресі

• Келесі қадамдарда Iduino UNO Board-қа қосылу үшін кабель жіпін серво кронштейн саңылауынан шығарыңыз

Содан кейін серво ұстағышының жоғарғы жағына Серво ұстағышын салыңыз. Енді сіз Серваның бекітіліп, ұстағыш пен кронштейн арасында орналасқанын көресіз.

 

• Бұл келесідей болуы керек

• Содан кейін оны сол жақта көрсетілгендей бекітіңіз

• Бұл келесідей болуы керек

Содан кейін роботтың білегін жасауға арналған заттарды дайындаңыз

1. 2 x M3 * 8мм бұрандалар
2. Бір серво кронштейні
3. Бір серво SG90
4. Бір қара негізгі қол базасы

• Сервоны кронштейнмен және негізмен соңғы Сервода көрсетілгендей етіп бекітіңіз

• Заттарды дайындаңыз:

1. 1 x M2.5 түрту бұрандасы
2. Бір серво мүйіз

• Мүйізді қара түсті акрилге M2.5 бұрандалы бұрандамен бекітіңіз

• Негізгі қолды Сервоға салыңыз және оны сағат тіліне қарсы бұраңыз, ол сағат тіліне қарсы бұрылуға бағдарламаланған кезде айналуы тоқтағанша.

• Негізгі қолды тартып шығарыңыз және оны көлденеңінен салыңыз, бұл қадам Серваның сағат тіліне қарсы бұрылуын қамтамасыз етедідәл осы сәттен бастап (0 градус) және қуат айналғанда қолды сындырмаңыз

• Сөре орамынан өздігінен бұрап тұратын бұранданы жинап, сол жақта көрсетілгендей бекітіңіз

• Екі белсенді қосылысты бұранда арқылы қосыңыз, есіңізде болсын, бұрандаларды қатты бұрамаңыз, өйткені олар еркін айналуы керек

• Заттарды дайындаңыз:

1.  2 x M3 * 10мм
2. M3 жаңғақтар
3. Екі қара акрил

• Екі Clapboard акрилін сәйкес қанат ұясына салыңыз

• Біріншіден, клапанды тиісті ойықтарға салыңыз, келесі қадамдарда ол екі жағынан бір бұрандамен және гайкамен бекітіледі

• Содан кейін тірек негізін екі клапанның арасына сәйкес ұяға салыңыз

• Бұл келесідей болуы керек

• Негізгі қолдың негізіндегі клапанды бір бұрандамен және гайкамен бекітіңіз.

Кеңес: гайканы ойықта ұстап, содан кейін M3 бұрандасын бұрап бекітіңіз.

• Сол жақта көрсетілгендей, екі жағынан да Клапанды бекітіңіз

• Омыртқа акрилін білек пен негізгі қолдың арасына бекітіңіз:

1.  2 x M3 * 10мм
2. екі жаңғақ

Кеңес: гайканы ойықта ұстап, содан кейін M3 бұрандасын бұрап бекітіңіз.

• Екінші жағын да бекітіңіз

• Содан кейін M3 * 6мм бұранданы және бір ұзын акрилді дайындаңыз

• Оны төменгі оң жақта бекітіңіз

• Содан кейін екі білек буындарын қосу үшін үш белсенді буындары бар тағы бір қара ұзын қолды қолданыңыз

• Бұрандаларды дұрыс ретпен бекітіңіз. Төменгі білекте ортаңғы акрил ортада, ал екіншісі жоғарғы жағында жатыр

• Оң жақтағы тіреуішті жасау үшін заттарды дайындаңыз:

1. Екі M3 * 8
2. Бір қара дөңгелек аралық
3. Бір қара тірек қол
4. Бір қара үшбұрыштың тірек коннекторы

• Бірінші бұранданы сол жақта көрсетілгендей етіп бекітіңіз. Дөңгелек аралық аралықта орналасқан.

Бұрандаларды қатты тартпаңыз, өйткені белсенді буындар бар, өйткені олар іргелес акрилдерді ысқыламай еркін айналуы керек

• Екінші ұшын қара тіреуішпен бекітіңіз.

• Бұл келесідей болуы керек. Енді білектің үш ілулі ұштары бар, олар тырнақ бөлігін бекіту үшін жалғасады.

• Тырнақтың серво бөліктерін дайындаңыз:

1. Екі шаршы серво жақшасы
2. 4 x M3 * 8мм бұрандалар
3. Бір серво
4. Қосқыш қосымшасы

• Төрт бұрышты кронштейнді астыңғы жағына қойыңыз және кабельдерді Robot Extension Board-қа қосылу үшін қажет болған жағдайда шығарыңыз

• Бұл келесідей болуы керек

• Сервоның жоғарғы жағына тікбұрышты кронштейнді қойып, Сервоны төрт М3 * 8мм бұрандалармен бекітіңіз

• М3 * 6мм екі бұранданың көмегімен тіктөртбұрыш серво кронштейніндегі екі тырнақты бекітіңіз.

Үйкелісті азайту үшін арасына бір дөңгелек қара аралық қоюды ұмытпаңыз.

• Содан кейін жинаңыз:

1. 4 x M3 * 8 мм бұрандалар
2. Бір қысқа қосқыш
3. Бір дөңгелек аралық

• Оны тырнақтың сол жағында сол жақта көрсетілгендей бекітіңіз.

Аралықты қоюды ұмытпаңыз

• Тырнақ пен үшбұрыш тірек коннекторын қосу үшін келесілерді дайындаңыз:

1. Екі М3 * 8мм бұрандалар
2. Бір аралық
3. Бір тірек қол

• Қолдау тірегін үшбұрыш коннекторына бекітіңіз

• Содан кейін тырнақтың барлық бөлігін үш ілулі білектің ұштарымен бекітуге болады.

Өтінемін, белсенді қосылыстар үшін бұрандаларды тартпаңыз.

• Серво пакеті мен серво мүйізіндегі түрту бұрандасын дайындаңыз.

• Мүйізді сол жақта көрсетілгендей бұрауышпен бекітіңіз

• Тырнақтарды кеңінен тартыңыз, содан кейін біз соңғы қадамда жасаған қысқа білікті салыңыз және оны мықтап бұраңыз.

• Iduino БҰҰ Басқармасын негізге бекітіңіз

• Роботтарды кеңейту тақтасын Iduino UNO тақтасының жоғарғы жағына қойыңыз.

Пиндердің дұрыс жалғанғанын тексеріңіз.

• Содан кейін Robot Arm System жүйесін негізгі серво сөресіне қойыңыз және оны бұрандалы бұранданың көмегімен негізгі сервопроцентке бекітіңіз.

Енді сіз барлық орнатуды аяқтадыңыз!

 

Сөренің күйін келтіру

Енді серволарыңызды Arduino UNO-ға қосудың уақыты келді.

Серво 1	Тырнақ сервасы
Серво 2	Негізгі серво
Серво 3	Білек сервасы
Серво 4	Айналмалы серво

Асықпаңыз және жоғарыда көрсетілген нұсқауларға сәйкес дұрыс электр өткізгіштерін жасаңыз.

Сервода үш түйреуіш бар:

• Сигнал
• GND
• VCC

Жалпы жүйені жөндеу

Қуатты қоспас бұрын, біз бірнеше нәрсені тексеріп алуымыз керек:

1. Әр буынның біртіндеп айнала алатындығына көз жеткізіңіз, әйтпесе сервода үлкен ток пайда болады, бұл «блокталған» жағдайға алып келеді және сервос оңай күйіп кетуі мүмкін.
2. Потенциометрді ыңғайлы сервопрепараттардың жұмыс диапазонына сәйкес келтіріңіз. Серво бұрышы бойынша жұмыс істей алады: 0 ~ 180 градус шектеусіз, бірақ дәл осы жоба үшін механикалық құрылымға байланысты серво мүмкін емес. Осылайша, потенциометрді тиісті орынға өзгерту өте маңызды. Әйтпесе, төрт сервопроводтың біреуі кептеліп қалса, серво үлкен токты ағызып жіберуі мүмкін, бұл серваларға түзетілмейтін зақым келтіруі мүмкін.
3. Потенциометрді тегіс және баяу өзгертіңіз, өйткені сервопроцессорлар бұрылуға уақыт қажет
4. Электрмен жабдықтаудың опциялары: сервостардың жұмысы үшін тұрақты және тұрақты қуат беру

Қол роботымен көңіл көтеріңіз

Қолмен басқару

Қолмен басқару үшін; роботтарды ұзарту тақтасына салынған секіргіш қақпақпен сіз төрт потенциометрді реттеу арқылы робот қолыңызды басқара аласыз.

ДК басқару интерфейсі

Бұл бөлімде сіз USB портын Iduino UNO Board-қа қосу арқылы робот қолыңызды басқара аласыз. USB кабелі арқылы сериялық байланыс орнатылған кезде команда Windows қолданушылары үшін қол жетімді жоғарғы компьютерлік бағдарламалық жасақтамадан жіберіледі.

Біріншіден, компьютердің бағдарламалық жасақтамасының жаңа басқару кодын Arduino UNO Board-қа көшіріңіз.

түймесін екі рет басыңыз

«Upper_Computer_Softwa re_Control.ino».

Содан кейін жүктеу түймесін басыңыз.

Бағдарламалық жасақтаманы мына жерден жүктеп алыңыз Мұнда: http://microbotlabs.com/ so ftware.html, несие microbotlab.com

• Қолданбаны ашып, жалғастыру үшін OK түймесін басыңыз

• Автоматты портты анықтау үшін Mecon бағдарламалық жасақтамасын бастамас бұрын Arduino USB-ді қосыңыз немесе қол жетімді порттарды жаңарту үшін «Порттарды іздеу» батырмасын пайдаланыңыз. USB портын таңдаңыз.

• Бұл жағдайда біз COM6-ны қолданамыз.

Бұл COM нөмірі әр жағдайға байланысты өзгеруі мүмкін. COM портының дұрыс нөмірін Device Manger тексеріңіз.

• Робот қолын 1/2/3/4 сервоприводтарын сырғыту арқылы басқарыңыз

Енді көңіл көтеретін кез келді! Қуатты қосып, өзіңіздің DIY Arduino робот қолының қалай жүретінін көріңіз! Соңғы құрастырудан және іске қосқаннан кейін, Робот қолына түзетулер мен түзетуді қажет етуі мүмкін. Робот қалай бағдарламаланғанын көрсетеді. Кодтың не істеп жатқанын анықтау - оқу процесінің бөлігі. Arduino IDE-ді қайта ашыңыз, және сіз кодты терең түсінгеннен кейін көп нәрсе білетіндігіңізге сенімдіміз.

Кодты өзгерту үшін сенсорлық тақтаны Arduino UNO тақтасынан ажыратыңыз және 18650 қорапшасын ажыратыңыз.. Әйтпесе, бұл сіздің роботыңызға және компьютеріңізге орны толмас зиян келтіруі мүмкін, себебі ол сіздің USB портыңыз арқылы үлкен ток өткізуі мүмкін.

Бұл жинақ тек бастапқы нүкте болып табылады және оны басқа датчиктер мен модульдерді қосу үшін кеңейтуге болады. Сіз өзіңіздің қиялыңызбен шектелесіз.

TA0262 Arduino робот ARM 4 DOF механикалық тырнақ жиынтығы нұсқаулығы - Жүктеу [оңтайландырылған]
TA0262 Arduino робот ARM 4 DOF механикалық тырнақ жиынтығы нұсқаулығы - Жүктеп алу

Анықтамалар

• Пайдаланушы нұсқаулығы