Cách chế tạo Robot Delta tí hon: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

"Robot delta", hay còn gọi là "bộ điều khiển song song", là một robot sử dụng nhiều cánh tay để di chuyển một cơ cấu truyền động. Người ta có thể biết chúng từ máy chọn và đặt cũng như từ máy in 3D kiểu delta.

Ưu điểm của rô bốt song song đồng bằng là các động cơ truyền động nặng thường nằm ở một chân đế, làm giảm trọng lượng của vật di chuyển xung quanh, làm cho loại rô bốt này rất nhanh. Một số có thể chọn và đặt 300 phần mỗi phút! Một thuộc tính của phiên bản "song song" cụ thể là sử dụng paralellograms để giữ cho nền tảng di chuyển luôn ở cùng một hướng.

Tôi quyết định làm một con rô bốt delta nhỏ, thậm chí rất nhỏ. Động lực thúc đẩy tôi có được niềm vui trong The Art of Tinkering, thể hiện công nghệ và sự sáng tạo cho các con tôi, và khiến vợ tôi lắc đầu. Và chỉ vì tôi có thể (hoặc nghĩ rằng tôi có thể). Theo như tôi có thể nói thì thực sự không có ích gì cho con robot này.

Khi tôi nói 'nhỏ xíu', ý tôi là các bộ phận chuyển động sẽ rất nhỏ: tầm với tối đa là khoảng 30 mm. Động cơ điều khiển cánh tay và bộ truyền động sẽ tương đối lớn:-)

Chúc bạn đọc vui vẻ và có thể tạo ra nó - hoặc một cuốn nhỏ hơn nữa!

Và nếu bạn có ý tưởng hay về một ứng dụng thương mại, hãy nói chuyện kinh doanh;-)

Bước 1: Bước 1: Làm vũ khí

Mỗi cánh tay của robot tam giác / song song thường bao gồm một "cánh tay trên" và một "cánh tay dưới" đôi. Hai phần dưới của cánh tay tạo thành một hình chữ nhật. Ba trong số các bộ này gắn nền vào đế. Khi các động cơ quay bất kỳ cánh tay nào, các biểu đồ paralellogram sẽ di chuyển theo, đảm bảo rằng bệ giữ cùng hướng. Yêu cầu các khớp là 'khớp bi' để chúng có thể di chuyển theo mọi hướng.

Hãy để chúng tôi làm cánh tay.

Các khớp nối bóng nhỏ không thể có nguồn gốc với kích thước nhỏ, vì vậy hãy để chúng tôi tạo ra chúng. Tôi đã tạo chúng bằng cách sử dụng cái gọi là "đầu nối hạt" từ hộp cung cấp đồ trang sức wifes của mình. Tôi đã sử dụng các đầu nối làm từ cupper, vì vậy việc hàn rất dễ dàng. Hàn hai với nhau như trong hình để tạo thành một liên kết.

Sử dụng thanh kim loại 2mm để làm cánh tay trên. Bắt đầu với một mảnh khoảng 60mm. Uốn cong một đầu khoảng 10mm đến 90 độ. Mài phần cuối của chi tiết dài để nó trông giống như một tua vít đầu phẳng - đầu này sẽ đi vào servo. Khoan một lỗ 1mm qua đầu 10mm (nhìn vào hình để biết hướng) và đẩy một thanh kim loại ~ 10mm x 1mm qua - cố định bằng keo. Bây giờ dán một hạt trên mỗi đầu của que 1mm.

Trong bước tiếp theo, bạn có thể gấp các đầu nối hạt lên trên hạt, et voilà (như họ nói ở Hà Lan): một khớp bi nhỏ!

Bây giờ, tạo ba cánh tay, vì vậy bạn sẽ cần uốn cong ba thanh kim loại và trong số 12 đầu nối hạt, bạn có thể tạo 6 phần cho các cánh tay dưới.

Bước 2: Bước 2: Tạo nền tảng

Nền tảng - phần sẽ di chuyển xung quanh - có ba bộ khớp nối bóng.

Đầu tiên uốn cong một mảnh ở góc 120 độ. Hàn mảnh thứ hai lên đó sao cho bạn có được một ngôi sao ba cánh.

Khoan lỗ trên đó cho các thanh kim loại mỏng hơn sẽ tạo thành các khớp bi khác. Đảm bảo rằng các hạt ở cùng một khoảng cách với các hạt ở bước trước! Sự chính xác là điều cần thiết; cẩu thả trong giai đoạn này sẽ dẫn đến việc chuyển vị sẽ khó tính toán:-)

Ở phía 'dưới cùng' của nền tảng, tôi đã gắn một vít M3 mà sau này tôi đã chế tạo bộ kẹp.

Bước 3: Bước 3: Làm cơ sở

Phần đế có thể là một tấm gỗ đơn giản - MDF dễ gia công. Một hình tam giác (góc 60 độ) rất đẹp cho mắt. Tôi đã tạo một lỗ hình tam giác trên đó để có thể nhìn từ trên cao xuống, nhưng điều này là không cần thiết.

Làm ba khối gỗ hoặc nhựa có kích thước khoảng 15x15x15 mm - chiều cao phải đảm bảo đủ chỗ để khoan một lỗ ở độ cao của tâm servo khi nó được gắn trên đế - hình ảnh cho thấy hầu hết.

Khoan các lỗ để vừa khít các cánh tay lộn xộn 2mm (chúng phải có thể xoay, với một chút ma sát) và dán các khối vào tấm đế. Vị trí của các khối và cánh tay như được mô tả trong hình: khi cánh tay trên phẳng, tâm giữa các quả bóng phải ở chính giữa của robot.

Sắp xong!

Bước 4: Bước 4: Gắn vũ khí và bệ đỡ

Bây giờ cố định các đầu nối hạt trên các hạt cơ bản và các hạt nền. Bây giờ bạn đã có thể di chuyển nền tảng bằng tay và xem cách các trục của cánh tay trên xoay. Bạn cũng có thể xoay các cánh tay trên bằng tay để xem nền tảng phản hồi như thế nào.

Định vị ba servo (tôi đã sử dụng 'mini servos') trên đế. Nhấn 'đầu tuốc nơ vít' của cánh tay trên trong phần mở đầu kinh doanh của servo.

Tôi đã sử dụng những chiếc kẹp keo nhỏ với các cạnh dài để cố định các servo: dễ dàng định vị lại khi thiết lập và chúng cung cấp các chân của rô bốt khi bạn lật rô bốt sao cho bộ truyền động hướng xuống. Di chuyển servo xung quanh cho đến khi nền tảng di chuyển tốt và mỗi servo có tác dụng như nhau trên nền tảng.

Ngoài ra, hãy xem phạm vi của mỗi servo / cánh tay trên: bạn không thể đi 'tất cả các cách'.

Phần cơ khí delta / song song của robot đã hoàn thành!

Bước 5: Bước 5: Kiểm soát

Bây giờ bạn có thể sử dụng bộ điều khiển vi mô yêu thích của mình để điều khiển servo. Một arduino, một cánh quạt thị sai, bất cứ thứ gì phù hợp nhất với bạn. Tôi đã viết một chương trình demo trong Spin cho cánh quạt, vì lý do duy nhất là tôi có sẵn một cái và arduino của tôi 'bận':-).

Video cho thấy bản trình diễn này: một số chuyển động chậm của từng servo và chuyển động tròn nhanh nhất thể hiện sức mạnh tiềm tàng của loại rô bốt này (nếu bạn có thể tìm thấy ứng dụng cho loại rô bốt này…:-))

Đính kèm là các tệp spin chứa bản trình diễn.

Bước 6: Bước 6: Trình thao tác

Một cánh tay robot chỉ di chuyển xung quanh, giống như một người chồng ở gần các phòng thử đồ, là vô dụng. Cho phép gắn một bộ điều khiển: một cái kẹp, để nhặt các đồ vật. Tôi đã tạo ra một bộ kẹp nhẹ đơn giản bằng cách tách servo điều khiển và nền tảng.

Kẹp gắp được làm bằng cách gấp một miếng nhựa mỏng theo hình chữ U. Khoan một lỗ ở trung tâm để bạn có thể gắn nó lên đầu vít mà chúng tôi đã gắn vào bệ. Cố định nó bằng hai vít.

Để sử dụng servo từ xa thay vì trên nền tảng, tôi sử dụng một sợi dây trong ống giống như dây phanh trên xe đạp. Lấy một ống mỏng (ví dụ như từ hệ thống dây điện) và đẩy một sợi dây cứng qua nó. Tạo hai lỗ nhỏ trên bộ kẹp và đẩy dây qua, và tạo một nút ở phía bên kia. Nếu bây giờ bạn kéo dây, bộ kẹp sẽ đóng lại.

Một nơi nào đó trên tấm đế gắn một servo khác và cố định ống ở khu vực lân cận. Làm sao cho servo có thể kéo dây trong khi ống vẫn nằm yên.

Xong!

Bước 7: Bước 7: Demo đầy đủ

Bây giờ hãy chứng kiến sức mạnh của robot delta được trang bị đầy đủ và hoạt động.

Tôi đã giao nhiệm vụ quan trọng cho tay sai mới của mình là nhặt một quả đạn M2, xoay nó xung quanh và đặt nó trở lại đúng vị trí cũ. Như đã đề cập trước đây, tôi sẵn sàng nhận các đề nghị kinh doanh.

Tôi hy vọng bạn thích tài liệu hướng dẫn và sẽ được truyền cảm hứng để tạo ra một robot delta thậm chí còn nhỏ hơn.

Bất cứ ai có ý tưởng về cách tạo ra các khớp bi nhỏ hơn? Bất kỳ ý tưởng về việc sử dụng? Có lẽ với một thiết bị truyền động khác? Một cái kim, một cái khoan, một cái bút?