Робот Arduino ARM 4

 Надview 

В этой инструкции мы познакомим вас с забавным проектом Arduino Robot Arm 4DOF Mechanical Claw Kit. Этот набор роботов Bluetooth DIY на базе Arduino UNO основан на плате разработки Arduino Uno. Этот очень простой и легкий в сборке комплект - идеальный проект Arduino для начинающих и отличная платформа для обучения робототехнике и инженерии.

Робот-манипулятор поставляется в плоском корпусе для сборки и требует минимальной пайки для запуска и работы. Интегрирует 4 сервопривода SG90, которые допускают движение на 4 градуса и могут захватывать легкие предметы когтями. Управление рычагом может осуществляться с помощью 4 потенциометров. Давайте начнем!

Начало работы: Arduino Robot Arm 4dof Mechanical Claw Kit

Что такое Ардуино?

Arduino - это электронная платформа с открытым исходным кодом, основанная на простом в использовании аппаратном и программном обеспечении. Платы Arduino могут считывать входные данные - свет на датчике, палец на кнопке или сообщение Twitter - и превращать его в выход - активировать двигатель, включать светодиод, публиковать что-то в Интернете. Вы можете указать своей плате, что делать, отправив набор инструкций микроконтроллеру на плате. Для этого вы используете язык программирования Arduino (на основе проводки) и программное обеспечение Arduino (IDE), основанное на обработке.

Что такое IDUINO UNO?

IDuino Uno находится на ATmega328. Он имеет 14 цифровых входов / выходов (из которых 6 могут использоваться как выходы ШИМ), 6 аналоговых входов, керамический резонатор на 16 МГц, соединение USB, разъем питания, разъем ICSP и кнопку сброса. Он содержит все необходимое для поддержки микроконтроллера; просто подключите его к компьютеру с помощью кабеля USB или включите адаптер переменного тока в постоянный или аккумулятор, чтобы начать работу.

Установка программного обеспечения

В этом разделе мы познакомим вас с платформой разработки, где вы переводите творческий ум в коды и позволяете ему летать.

Программное обеспечение Arduino / IDE

Откройте приложение для Windows, дважды щелкнув его, и следуйте инструкциям для завершения (не забудьте установить все драйверы для Arduino). Легкий!

Рисунок 1 Установка драйверов

Подключение платы UNO к компьютеру

Подключите UNO к компьютеру с помощью синего USB-кабеля, и при правильном подключении вы увидите, что загорится зеленый светодиодный индикатор питания, а другой оранжевый светодиод будет мигать.

Рисунок 2 Проверьте свой специальный COM-порт и запишите его номер

Найдите свой серийный номер COM и запишите его.

Нам нужно выяснить, по какому каналу COM в настоящее время обменивается данными между ПК и UNO. По пути: Панель управления | Оборудование и звук | Устройства и принтеры | Диспетчер устройств | Порты (COM и LPT) | Arduino UNO (COMx)

Запишите номер COM, так как он нам понадобится позже. Поскольку COM-порт может время от времени меняться, этот шаг очень важен. В этом случае в демонстрационных целях мы используем COM 4.

Поиграйте со своим первым светодиодным «Hello World» example

Во-первых, давайте сообщим IDE, где найти наш порт Arduino и какую плату вы сейчас используете: Следующая инструкция (рис. 3 и 4) показывает подробности:

Конфигурация портов

Конфигурация платы

Пришло время поиграть с тобой в первую простую бывшуюampле Следуя по пути File | Бывшийamples | 01. Основы | Моргай. Появится новое окно кода, нажмите на стрелку, чтобы загрузить. Вы заметите, что оранжевый светодиод мигает почти каждую секунду.

Установка оборудования

4 сервопривода SG90 с сервоприводом (винт и гайки в комплекте) 4 стойки основания с защитной крышкой (легко снимаемой) и комплектом винтов Плата расширения манипулятора робота с отдельным разъемом питания (см. Решение по питанию) USB-кабель Совет Идуино ООН
В упаковке-стойке слева направо:  М3 * 30мм М3 * 10мм М3 * 8мм М3 * 6мм Нажатие перекоса Гайка М3

Схема пайки

Этот комплект робота-манипулятора требует минимальной пайки, чтобы все работало и работало. Плата расширения руки робота используется для подключения интерфейса между контроллером, в этом проекте, четырьмя потенциометрами и платой Iduino UNO.

Осторожность: Будьте осторожны при использовании горячего паяльника.

Рисунок 3 Базовая иллюстрация платы ARM робота.

Подготовить:

1. Плата расширения одной руки робота
2. Один черный разъем питания 12 В
3. Заголовки контактов 52P
4. Один синий интерфейс внешнего источника питания
5. Один черный интерфейс Bluetooth

Затем припаяйте контакты для сервоприводов и разъема питания.

Имейте в виду, что контакты для сервоинтерфейса обращены вверх, а для интерфейса Iduino - вниз.

Затем припаиваем четыре потенциометра.

Крышка перемычки используется для ярлыка платы расширения руки робота и платы Iduino UNO, что означает, что вам не нужно отдельно запитывать плату Iduino UNO.
Вставьте перемычку, так как мы используем один внешний источник питания, аккумуляторный блок на 12 В.

Затем наденьте четыре серебряных крышки на обнаженные потенциометры. Теперь вы завершили пайку!

Отладка программного обеспечения

Загрузка кода Arduino UNO

Робот будет действовать так, как он запрограммирован. Понимание и усвоение того, что находится внутри платы Iduino UNO, т.е. программного кода, является важной частью процесса обучения. В этом разделе наша конечная цель - убедиться, что сервоприводы и потенциометры работают нормально.

Если это ваш первый проект Arduino, внимательно следуйте инструкциям. Во-первых, загрузите соответствующие коды с нашего webсайт.

• Дважды щелкните значок, чтобы открыть программу, и откройте file в пути: File | Открытым

• Откройте me_arm3.0 Arduino file

Отладка программного обеспечения

Нажмите кнопку загрузки со стрелкой вправо на панели инструментов, чтобы загрузить свой file в ООН

Статус загрузки завершен, если нет, проверьте плату и порты в Раздел 3.2, чтобы убедиться, что вы правильно подключаете UNO

Отладка сервопривода

Затем давайте проверим наши сервоприводы, чтобы убедиться, что они работают плавно. Сервоприводы должны вращаться плавно, когда вы играете с соответствующими потенциометрами. Если нет, убедитесь, что вы правильно загрузили свой код с помощью знака «Готово загрузка», описанного выше, и плотно вставьте сервоплату в плату UNO, чтобы каждый из контактов был правильно выровнен. Самое главное, правильно подключите надежный блок питания, где инструкции по блоку питания будут проиллюстрированы в следующей части. Внимательно прочтите его, иначе вы можете сжечь свой микроконтроллер ядра Arduino.

Сервопривод имеет три контакта:

• Сигнал
• Земля
• ВКЦ

Угол поворота регулируется скважностью сигнала ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Частота ШИМ обычно находится в диапазоне от 30 до 60 Гц - это так называемая частота обновления. Если эта частота обновления слишком мала, тогда точность сервопривода снижается, поскольку он начинает периодически терять свое положение, если частота слишком высока, тогда сервопривод может начать дребезжать. Важно выбрать оптимальную скорость, чтобы серводвигатель мог зафиксировать свое положение.

Убедитесь, что каждый сервопривод работает хорошо, так как их трудно удалить..

Подключите сервоинтерфейс к серво-разъему UNO по одному, от слота 4 к слоту 1, которые контролируются соответствующим потенциометром.

Подключите блок питания 9-12 В 2A к разъему питания Arduino с перемычкой (сервоплата) на

Источник питания

Электроэнергия играет жизненно важную роль в работе системы робота-манипулятора, поскольку недостаток питания может привести к дрожанию сервоуправляющего механизма, и программа будет работать ненормально. Потребуются два независимых источника питания: один для управления макетной платой Uno, а другой - для сервоконтроллеров потенциометров. В этом разделе для вашего удобства мы представим вам несколько альтернативных источников питания:

1. (Рекомендуется) Используйте адаптер питания 5 В, 2 А и подключите его к разъему постоянного тока 2.1 мм на плате потенциометра.
2. (В качестве альтернативы) используйте источник питания 5 В 2 А и подключите его к синей клеммной колодке на плате потенциометра.
3. (Рекомендуется) Используйте адаптер питания от 9 до 12 В для платы разработки Arduino UNO через гнездо постоянного тока 2.1 мм на плате Uno.
4. (В качестве альтернативы) используйте входящий в комплект кабель USB A - B (кабель принтера), чтобы обеспечить стабильный вход питания 5 В на плату Uno от зарядного устройства UB, ПК или ноутбука.

ПРИМЕЧАНИЕ: При внесении изменений в код на плате Uno, пожалуйста, убедитесь, что вы сняли плату сервоконтроллера руки робота с платы разработки Uno и отсоедините источник питания платы Uno. В противном случае это может привести к непоправимому повреждению вашего робота и ПК, так как через USB-порт может протекать большой ток.

Отладка системы

Монтаж в стойку

В этом разделе мы проведем вас через установку робота-манипулятора и стойки.

• Снимите защитную бумагу с основания стойки.

Подготовьте предметы:

• База
• 4 гайки M3
• 4 винта M3 * 30 мм

• Соберите детали, как показано слева.

Подготовьте предметы:

• 4 гайки M3
• 4 x M3 * 10 мм
• винты

• Затяните винты и гайки, как показано слева, которые используются для крепления нашей платы Iduino UNO.

Затем подготовьте предметы:

• 2x винта M3 * 8 мм
• Держатель сервопривода черный
• Стойка для сервопривода черного цвета

• Протяните резьбу кабеля через отверстие кронштейна сервопривода, как требуется для подключения к плате Iduino UNO, выполнив следующие действия.

Затем вставьте держатель кронштейна сервопривода в верхнюю часть держателя сервопривода. Теперь вы можете видеть, что сервопривод закреплен и зажат между держателем и кронштейном.

 

• Это должно выглядеть так

• Затем закрепите его, как показано слева.

• Это должно выглядеть так

Затем подготовьте предметы для сборки предплечья робота.

1. 2 винта M3 * 8 мм
2. Один кронштейн сервопривода
3. Один сервопривод SG90
4. Одна черная основа для основной руки

• Закрепите сервопривод с помощью кронштейна и основания таким же образом, как указано в последнем сервоприводе.

• Подготовьте предметы:

1. 1 самонарезающий винт M2.5
2. Один сервопривод

• Закрепите рог на черном акриле основного рычага с помощью самонарезающего винта M2.5.

• Вставьте главный рычаг в сервопривод и поверните его по часовой стрелке, пока он не перестанет вращаться, поскольку он запрограммирован на вращение против часовой стрелки.

• Вытяните главный рычаг и верните его в горизонтальное положение, чтобы убедиться, что сервопривод повернет антиколот.kwise от этой самой точки (0 градусов) и не сломать руку при включении питания, чтобы вращать

• Возьмите саморез из упаковки стойки и закрепите, как показано слева.

• Соедините два активных соединения винтом, помните, что не затягивайте винты слишком сильно, так как они должны свободно вращаться.

• Подготовьте предметы:

1.  2 x M3 * 10 мм
2. гайки М3
3. Две черные вагонки из акрила

• Поместите два акрила Clapboard в соответствующий паз крыла.

• Сначала вставьте вагонку в соответствующие пазы, и на следующих этапах она будет закреплена одним винтом и гайкой с каждой стороны.

• Затем вставьте основание стойки в соответствующий паз между двумя вагонками.

• Это должно выглядеть так

• Закрепите обшивку на основании основного рычага одной парой винта и гайки.

Совет: Удерживая гайку в пазу, вверните M3.

• Закрепите вагонку с обеих сторон, как показано слева.

• Закрепите акрил позвоночника между предплечьем и основной рукой следующим образом:

1.  2 x M3 * 10 мм
2. два ореха

Совет: Удерживая гайку в пазу, вверните M3.

• Исправьте и другую сторону

• Затем подготовьте винт M3 * 6 мм и один акрил с длинной ручкой.

• Закрепите его в правом нижнем углу.

• Затем используйте другую длинную черную руку с тремя активными суставами, чтобы соединить два сустава предплечья.

• Затяните винты в правильной последовательности. Основа акрила в нижней части предплечья посередине, а другая лежит наверху.

• Подготовьте элементы для сборки правой боковой опоры:

1. Два M3 * 8
2. Одна черная круглая распорка
3. Один черный опорный рычаг
4. Один черный треугольный поддерживающий соединитель

• Закрепите первый винт, как показано слева. Круглая распорка находится посередине.

Пожалуйста, не затягивайте винты слишком сильно, так как есть активные соединения, так как они должны свободно вращаться, не теряя прилегающие акриловые материалы.

• Другой конец закрепите черным опорным кронштейном.

• Должно получиться вот так. Теперь у предплечья все еще есть три свободных конца, которые в конечном итоге соединяются для фиксации когтевой части.

• Подготовьте детали сервопривода когтя:

1. Два квадратных кронштейна сервопривода
2. 4 винта M3 * 8 мм
3. Один сервопривод
4. Два аксессуара для разъемов

• Поместите квадратный кронштейн внизу и вытяните кабели, как требуется для подключения к расширительной плате робота.

• Это должно выглядеть так

• Поместите прямоугольный кронштейн в верхнюю часть сервопривода и закрепите сервопривод четырьмя винтами M3 * 8 мм.

• Закрепите два зажима на прямоугольном кронштейне сервопривода двумя винтами M3 * 6 мм.

Не забудьте поставить одну черную круглую прокладку между ними, чтобы уменьшить трение.

• Затем соберите:

1. 4 винта M3 * 8 мм
2. Один короткий разъем
3. Одна круглая распорка

• Закрепите его с левой стороны зажима, как показано слева.

Не забудьте поставить проставку между

• Подготовьте следующее подключить разъем коготь и треугольник поддержки:

1. Два винта M3 * 8 мм
2. Одна распорка
3. Один опорный рычаг

• Закрепите опорный рычаг на треугольном соединителе.

• Затем можно закрепить всю часть когтя тремя свободно свисающими концами предплечья.

Не затягивайте винты активных соединений.

• Подготовьте самонарезающий винт в пакете сервопривода и рог сервопривода.

• Закрепите рог с помощью самонарезающего винта, как показано слева.

• Широко раскройте когти, а затем вставьте короткий рычаг, который мы создали на последнем этапе, и плотно прикрутите его.

• Закрепите плату Iduino UNO на базе

• Поместите плату расширения руки робота на верхнюю часть платы Iduino UNO.

Убедитесь, что контакты подключены правильно.

• Затем поместите систему робота-манипулятора на стойку сервопривода основания и закрепите ее на сервоприводе основания с помощью самонарезающего винта.

Теперь вы закончили установку!

 

Отладка стойки

Пришло время подключить сервоприводы к Arduino UNO.

Сервопривод 1	Сервопривод когтя
Сервопривод 2	Главный сервопривод
Сервопривод 3	Сервопривод предплечья
Сервопривод 4	Сервопривод вращения

Не торопитесь и выполните правильную проводку, следуя приведенным выше инструкциям.

Сервопривод имеет три контакта:

• Сигнал
• Земля
• ВКЦ

Общая отладка системы

Прежде чем мы включим питание, нам еще нужно проверить несколько вещей:

1. Убедитесь, что каждое соединение может вращаться плавно, иначе в сервоприводе будет протекать большой ток, что приведет к «заблокированной» ситуации, и сервоприводы могут легко сгореть.
2. Отрегулируйте потенциометр, чтобы он соответствовал удобному рабочему диапазону сервопривода. Сервопривод может работать под углом: 0 ~ 180 градусов без каких-либо ограничений, но для этого конкретного проекта сервопривод не может из-за механической конструкции. Таким образом, очень важно установить потенциометр в правильное положение. В противном случае, если любой из четырех сервоприводов застрянет, сервопривод будет истощать большой ток, который может вызвать непоправимый ущерб сервоприводам.
3. Плавно и медленно меняйте потенциометр, так как сервоприводам требуется время для поворота.
4. Варианты электропитания: обеспечивают постоянное и стабильное электропитание для работы сервоприводов

Веселитесь со своим ручным роботом

Ручное управление

Для ручного управления; с перемычкой, вставленной на плату расширения руки робота, вы можете управлять рукой робота, регулируя четыре потенциометра.

Интерфейс управления ПК

В этом разделе вы можете управлять своим роботом-манипулятором, подключив USB-порт к плате Iduino UNO Board. При последовательной связи через USB-кабель команда отправляется из программного обеспечения верхнего уровня, которое на данный момент доступно только для пользователей Windows.

Во-первых, скопируйте новый управляющий код программного обеспечения верхнего уровня на плату Arduino UNO.

Дважды щелкните

«Upper_Computer_Softwa re_Control.ino».

Затем нажмите кнопку загрузки.

Загрузите программное обеспечение с здесь: http://microbotlabs.com/ so ftware.html, кредит на microbotlab.com

• Откройте приложение и нажмите ОК, чтобы продолжить.

• Пожалуйста, подключите Arduino USB перед запуском программного обеспечения Mecon для автоматического определения портов или используйте кнопку «Сканировать порты», чтобы обновить доступные порты. Выберите порт USB.

• В этом случае для демонстрации мы используем COM6.

Этот номер COM может варьироваться от случая к случаю. Проверьте правильность номера COM-порта в диспетчере устройств.

• Управляйте рукой робота, сдвигая стержни сервопривода 1/2/3/4

Пришло время повеселиться! Включите питание и посмотрите, как работает ваш робот-манипулятор Arduino! После окончательной сборки и активации может потребоваться регулировка и отладка манипулятора робота. Робот будет действовать так, как он запрограммирован. Выяснение того, что делает код, - это часть процесса обучения. Откройте снова свою Arduino IDE, и мы заверяем, что вы многому научитесь, как только углубитесь в код.

Пожалуйста, отсоедините плату датчика от платы Arduino UNO и отсоедините блок питания 18650, чтобы изменить код.. В противном случае это может нанести непоправимый вред вашему роботу и ПК, поскольку может пропускать большой ток через порт USB.

Этот комплект является лишь отправной точкой и может быть расширен за счет включения других датчиков и модулей. Вы ограничены своим воображением.

TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF Механический комплект когтей Руководство - Скачать [оптимизировано]
TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF Механический комплект когтей Руководство - Скачать

Ссылки

• Руководство пользователя