Cánh tay robot in 3D: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Đây là bản phối lại của cánh tay robot do Ryan Gross thực hiện:

Quân nhu

Các sản phẩm sau đây là các mục được sử dụng trong Sách hướng dẫn này. Bạn có thể tìm thấy các biến thể khác nhau vì đây là tất cả các bộ phận tiêu chuẩn và thiết bị điện tử. Xin lưu ý, một số bộ phận in 3D đã được thiết kế riêng cho các mặt hàng này, vì vậy số dặm của bạn có thể thay đổi. Tôi đã bao gồm các tệp Fusion360 trên trang Thingiverse trong trường hợp bạn phải thực hiện các điều chỉnh nhỏ.

• 4x Servo Còi 25T:
• 4x TowerPro MG996R 10kg Servos:
• Vít chìm 8mm M3 - Bạn có thể sử dụng vít ngắn hơn, nhưng tôi đã sử dụng vít dài 8mm và không gặp vấn đề gì với khe hở bên trong phần cẳng tay.
• 12x 10mm M3 vít đầu caphead. Có thể sử dụng 20 trong dự án này, nhưng không cần thiết.
• 12x M3 Square Nuts 5.5x1.8mm: https://www.amazon.co.uk/gp/product/B075YSD5TN/ Có thể sử dụng 20 trong dự án này, nhưng không cần thiết.
• Dây chống sốc / nylon đàn hồi 3mm (5m)
• MG90S Micro Servo với Servo Horns
• Arduino hoặc Vi điều khiển tương tự
• Bảng điều khiển PWM / Servo
• Pin / Nguồn điện ~ 5-6V

Bước 1: Chuẩn bị Ròng rọc Servo

Chuẩn bị những thứ sau:

• 4x Ròng rọc Servo (In 3D)
• 4x Sừng Servo
• 8x Countersunk M3 Vít

1. Đặt Sừng Servo qua lỗ trên Ròng rọc Servo sao cho khe có răng hơi nhô ra qua đế của Ròng rọc.
2. Vặn hai trong số các vít chìm qua các lỗ của Ròng rọc và Sừng.
3. Lặp lại cho tất cả 4 Ròng rọc.

Bước 2: Bảo mật Servos

Chuẩn bị những thứ sau:

• Giá đỡ Servo (In 3D)
• 4x TowerPro MG996R 10kg Servos
• 8x (tối thiểu) 10mm vít M3
• 8x (tối thiểu) M3 Nuts vuông

1. Chèn các đai ốc hình vuông vào bẫy. Bạn có thể cần phải cẩn thận định vị chúng để thẳng hàng với các lỗ servo.
2. Vặn chặt servo vào giá đỡ bằng các vít. Hãy cẩn thận để không quá chặt chúng, bạn chỉ cần giữ các động cơ tại chỗ. Bạn có thể chọn sử dụng tất cả các lỗ trên ngăn chứa, nhưng không cần thiết. Trong hình ảnh, tôi chỉ sử dụng hai cho mỗi servo.
3. Lặp lại cho tất cả 4 servo. Định hướng là quan trọng: Đảm bảo trục bánh răng 25T gần với trụ trung tâm của giá đỡ hơn.
4. Quản lý cáp là quan trọng! Luồn dây cáp qua lỗ giữa các trụ trung tâm. Họ sẽ được hướng dẫn thông qua vỏ Forearm.

Bước 3: Thêm Servo Pulleys vào Servos

Chuẩn bị những thứ sau:

• Người giữ Servo đã hoàn thành
• 4x Ròng rọc Servo đã hoàn thành
• 4x vít M3 4mm (Chúng thường đi kèm với các servo)

1. Nhấn mỗi Ròng rọc lên mỗi trục động cơ. Định hướng chính xác không quan trọng ngay bây giờ - bạn sẽ thay đổi điều đó sau.
2. Giữ chặt Ròng rọc bằng vít. Của tôi đi kèm với các Servos, nhưng hãy kiểm tra nội dung của những chiếc bạn đặt hàng trong trường hợp bạn cần mua một số chiếc riêng biệt.

Hoàn thành lắp ráp Servo

Bước 4: Lắp ráp bàn tay

Chuẩn bị những thứ sau:

• Lòng bàn tay (in 3D)
• Ngón tay (in 3D
• Dây nylon đàn hồi
• MG90S Micro Servo

1. Luồn một đầu của dây Nylon qua một trong các lỗ ở mặt sau của lòng bàn tay và qua các lỗ trên ngón tay tương ứng. Nếu bạn cảm thấy khó đẩy dây qua do các đầu bị sờn, hãy thử quấn nó trong một số băng để làm cho đầu dây trơn hơn.
2. Vòng Nylon trở lại chính nó, và qua tập hợp các lỗ thứ hai trên ngón tay, và cuối cùng qua lỗ còn lại trên lòng bàn tay.
3. Thắt Nilon và thắt nút hai đầu dây lại với nhau. Thử uốn cong ngón tay và đảm bảo ngón tay sẽ thẳng trở lại. Nếu không, bạn sẽ cần buộc chặt các đầu tóc lại với nhau.
4. Cắt hai đầu dây sát nút. Có thể là một ý kiến hay nếu bạn hàn các đầu của Nylon bằng mỏ hàn để ngăn chúng sờn, nhưng điều này không phải lúc nào cũng cần thiết.
5. Lặp lại bước 1-4 cho 3 ngón tay còn lại. Trong khi tôi đã chứng minh với tất cả các ngón tay in khác nhau, bạn có thể thích trộn và kết hợp các chiều dài / chiều rộng khác nhau sao cho phù hợp nhất với nhu cầu của bạn.
6. Buộc các ngón tay cái lại với nhau theo phương pháp tương tự như trên.
7. Lắp Micro Servo (có còi servo đi kèm) vào ngón tay cái. Nó phải vừa vặn với máy ép (cố gắng không làm hỏng động cơ) nhưng một chỗ keo có thể giúp giữ nó ở đúng vị trí. Đừng lo lắng, bạn có thể tháo động cơ bằng cách tháo nó ra khỏi còi bằng cách sử dụng lỗ trên khớp ngón tay cái.
8. Chèn cáp qua lỗ trên Palm và đẩy động cơ vào khe của nó. (Thiết kế bạn sẽ tải xuống có thể hơi khác so với thiết kế được hiển thị, vì thiết kế này sẽ kẹp cáp một chút khi bạn lắp động cơ.)

Tay đã hoàn thành

Bước 5: Gắn các ngón tay vào Servos

Chuẩn bị những thứ sau:

• Servos trong Holder
• Cọ xây dựng
• Cẳng tay (in 3D)
• Cổ tay (in 3D)
• Keo nhựa
• Arduino (hoặc Vi điều khiển tương tự) - Tôi đã sử dụng Arduino Uno.
• Bảng điều khiển Servo - Tôi đã sử dụng Tấm chắn Servo 16 kênh 12-bit PWM / Servo của Adafruit
• Dây câu cá
• 4 x M3x10mm vít
• 4 x M3 đai ốc vuông

1. Kết nối Servo với Bảng điều khiển Servo. Chọn một đơn đặt hàng có ý nghĩa đối với bạn. Tôi đã kết nối các servos phía trước với các cổng 0 và 2, và các Servos phía sau với 4 và 6.
2. Tải xuống tệp dự án hiệu chuẩn servo từ GitHub. Rất có thể bạn sẽ phải sửa đổi các giá trị dựa trên cách bạn đã kết nối các Servos hoặc nếu chúng có phạm vi bộ mã hóa hơi khác. Bạn chịu trách nhiệm về chặng này, vì vậy hãy cẩn thận đừng lái chúng vượt qua điểm an toàn để rẽ.
3. Chạy chương trình sao cho tất cả các servos đều ở vị trí thuận chiều nhất.
4. Tháo còi servo và xoay chúng theo hình ảnh. Điều này đặt chúng vào vị trí tốt nhất để kéo các ngón tay lại khi đã kết nối qua dây câu. Kiểm tra nó bằng cách xoay ngược các servo, chúng sẽ kết thúc như thể hiện trong ảnh tiếp theo.
5. Lưu ý cách bạn đã kết nối cáp servo. Bây giờ hãy rút phích cắm của chúng để bạn có thể cắm cáp thông qua định tuyến trong Forearm và kết nối chúng sao lưu ở phía dưới. Nếu có thể, hãy luồn cáp servo ngón cái qua bộ định tuyến (từ phía trên cùng của cẳng tay).
6. Dán miếng cổ tay vào bàn tay. Chỉ có một định hướng sẽ cho phép cả hai xếp vào nhau. Đảm bảo rằng cáp từ động cơ Ngón tay cái được luồn qua rãnh dài hơn ở cổ tay.
7. Luồn dây câu qua ngón tay, lòng bàn tay, hướng dẫn cổ tay và sau đó là hướng dẫn servo. Sau đó luồn từng dòng qua một trong các còi servo. Ngón thứ tư và ngón út phải ở trên cùng một sừng. Đảm bảo luồn dây sao cho nó không cọ xát với bất kỳ đường nào khác.
8. Thắt nút ở mỗi sừng, để lỏng dây ở đầu ngón tay. Để đủ độ chùng để thắt nút sau đó.
9. Cố định giá đỡ servo vào cẳng tay bằng cách sử dụng các vít và đai ốc trong bẫy đai ốc.
10. Dán keo từ cổ tay lên phía trên của cẳng tay.
11. Buộc các nút thắt ở đầu mỗi ngón tay. Bạn có thể thấy dây câu hơi chùng xuống, điều này là bình thường. Để thắt chặt lại đường dây, hãy tháo còi servo và xoay chúng ra khỏi tay cho đến khi đường dây được dạy. Sau đó gắn chặt các sừng vào Servo.
12. Kiểm tra bàn tay bằng cách chạy chương trình nắm chặt bàn tay.

Nếu mọi thứ đang hoạt động, bạn đã sẵn sàng để bắt đầu! Làm tốt

Bước 6: Hoàn thiện

Việc xây dựng chính đã hoàn thành và bạn đã sẵn sàng chơi với robot mới của mình!

Hãy dành một chút thời gian để hiểu động cơ, bộ vi điều khiển của bạn và những hạn chế của chúng. Cố gắng tạo một số ứng dụng điều khiển nó, có thể là một thư viện bằng ngôn ngữ bạn đã chọn. Hack các bộ phận (tất cả các tệp thiết kế được bao gồm trên trang Thingiverse) và làm cho nó tốt hơn - nếu bạn làm vậy, hãy gửi cho tôi một tin nhắn và có thể nó sẽ được đưa vào bản sửa đổi tiếp theo!

Quan trọng nhất - hãy vui vẻ và tiếp tục học hỏi:)