זרוע ביונית מופעלת באמצעות טל: 13 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

במדריך זה נכין זרוע ביונית המופעלת בטלוויזיה, שהיא זרוע רובוטית הדומה ליד אדם עם שש דרגות חופש (חמש לדמויות ואחת לפרק כף היד). הוא נשלט ביד אדם באמצעות כפפה הכוללת חיישני גמישות המצורפים למשוב אצבע ו- IMU למשוב זווית פרק כף היד.

אלה הם המאפיינים העיקריים של היד:

1. יד רובוטית עם 6 דרגות חופש: חמש לכל אצבע הנשלטת על ידי מחרוזות המחוברות לתנועת סרוו ופרק כף היד שנעשות שוב באמצעות סרוו. מכיוון שכל דרגות החופש נשלטות באמצעות סרוו, איננו זקוקים לחיישנים נוספים למשוב.
2. חיישני גמישות: חמישה חיישני גמישות מחוברים לכפפה. חיישני הגמישות הללו נותנים את המשוב למיקרו-נשלט המשמש לשליטה בזרוע הביונית.
3. IMU: IMU משמש לקבלת זווית היד של היד.
4. נעשה שימוש בשני evive (מיקרו-בקרי Arduino מבוססים): אחד המחובר לכפפה בכדי לקבל זווית פרק כף היד ותנועת גמישות ואחר מחובר לזרוע הביונית השולטת בסרוווס.
5. שניהם evive לתקשר אחד עם השני באמצעות Bluetooth.
6. ניתנות שתי דרגות חופש נוספות כדי לתת לזרוע הביונית את תנועת המטוס X ו- Z, הניתנת לתכנות לביצוע משימות מורכבות כמו PICK AND PLACE ROBOTS.
7. שתי התנועה הנוספת נשלטות באמצעות ג'ויסטיק.

כפי שעכשיו יש לך מושג קצר מה עשינו בזרוע הביונית הזו, עזוב על כל שלב בפירוט.

שלב 1: יד וזרוע

לא עיצבנו את כל היד ואת הזרוע בעצמנו. ישנם עיצובים רבים עבור יד וזרוע הזמינים באינטרנט. לקחנו את אחד העיצובים מ- InMoov.

יצרנו את יד ימין, אז אלה החלקים הדרושים להדפסה בתלת מימד:

• 1x אגודל
• 1x אינדקס
• 1x Majeure
• 1x אוריקולייר
• 1x פינקי
• 1x Bolt_entretoise
• 1x זרוע יד
• 1x פרק יד קטן
• 1x משטח עליון
• 1x אצבע
• 1x robcap3
• 1x robpart2
• 1x robpart3
• 1x robpart4
• 1x robpart5
• 1x rotawrist 2
• 1x rotawrist 1
• 1x rotawrist3
• 1x WristGears
• 1x כבל מחזיק כף יד

אתה יכול לקבל מדריך הרכבה שלם כאן.

שלב 2: עיצוב ציר Z

עיצבנו חלק מותאם אישית המחובר בקצה הזרוע ובו חריצים לנשיאה ובורג עופרת. המסב משמש להנחיית הזרוע בציר z ותנועת הציר נשלטת באמצעות מנגנון עופרת ובורג. במנגנון בורג עופרת, כאשר הבורג כמו פיר מסתובב, האום של בורג ההובלה ממיר את התנועה הסיבובית הזו לתנועה ליניארית, וכתוצאה מכך תנועה לינארית של הזרוע.

בורג העופרת מסתובב באמצעות מנוע צעד וכתוצאה מכך תנועה מדויקת של הזרוע הרובוטית.

מנוע הצעדים, הפירים ובורג העופרת מחוברים כולם לחלק מודפס תלת מימדי מותאם שבינו נע הזרוע הרובוטית.

שלב 3: תנועת מסגרת X ציר

כפי שצוין בשלב הקודם, חלק שני מותאם אישית תוכנן להחזקת מנוע הצירים והפירים. באותו חלק יש גם חורי מיסב ואום המשמשים למנגנון בורג עופרת לתנועת ציר X. מנוע צעד ותמיכת פיר מותקנים על מסגרת אלומיניום עשויה תוספות אלומיניום 20 מ"מ על 20 מ"מ.

ההיבט המכני של הפרויקט נעשה, ועכשיו אפשר להיראות חלק מהאלקטרוניקה.

שלב 4: הפעלת מנוע הצעד: תרשים מעגל הנהג A4988

אנו משתמשים ב- evive כבקר המיקרו שלנו לשליטה בסרווואים ובמנועים שלנו. אלה הרכיבים הנדרשים לשליטה במנוע הצעד באמצעות ג'ויסטיק:

• ג'ויסטיק XY
• חוטי מגשר
• נהג מנוע A4988
• סוללה (12V)

מוצג למעלה תרשים המעגל.

שלב 5: קוד מנוע צעד

אנו משתמשים בספריית BasicStepperDriver לשליטה במנוע צעד עם evive. הקוד פשוט:

• אם קריאת פוטנציומטר של ציר ה- X גדולה מ- 800 (קריאה אנלוגית של 10 סיביות), העבר את הלוח למעלה.
• אם קריאת פוטנציומטר ציר ה- X נמוכה מ -200 (קריאה אנלוגית של 10 סיביות), הזז את הלוח למטה.
• אם קריאת הפוטנציומטרים של ציר Y גדולה מ- 800 (קריאה אנלוגית של 10 סיביות), הזז את האוחז שמאלה.
• אם קריאת פוטנציומטר של ציר Y פחות מ -200 (קריאה אנלוגית של 10 סיביות), הזז את האוחז ימינה.

הקוד ניתן להלן.

שלב 6: חיישני גמישות

חיישן הגמישות הזה הוא נגד משתנה. ההתנגדות של חיישן הגמישות עולה ככל שגוף הרכיב מתכופף. השתמשנו בחמישה חיישני גמישות ארוכים בגודל 4.5 אינץ 'לתנועת אצבעות.

הדרך הפשוטה ביותר לשלב חיישן זה בפרויקט שלנו הייתה על ידי שימוש בו כמפריד מתח. מעגל זה דורש נגד אחד. נשתמש בנגד 47kΩ בדוגמה זו.

חיישני הגמישות מחוברים לפין האנלוגי A0-A4 ב- evive.

נתון לעיל הוא אחד ממעגלי המפריד הפוטנציאליים עם evive.

שלב 7: כיול חיישן גמישות

התוצאה הסופית "loading =" עצלה "הייתה פנטסטית. הצלחנו לשלוט בזרוע הביונית באמצעות כפפה.

מהו evive? פלטפורמת אב טיפוס אלקטרונית חד פעמית לכל קבוצות הגיל כדי לעזור להם ללמוד, לבנות, לאתר באגים ברובוטיקה, משובצים ופרויקטים אחרים. עם ליבה של Arduino Mega, evive מציעה ממשק ויזואלי ייחודי המבוסס על תפריט המסיר את הצורך לתכנת מחדש את ה- Arduino שוב ושוב. evive מציעה את עולם ה- IoT, עם ספקי כוח, תמיכה חושית ומפעילים ביחידה אחת ניידת קטנה.

בקיצור, זה עוזר לך לבנות פרויקטים/אב טיפוס במהירות ובקלות.

למידע נוסף, בקר כאן.