Pocket Sized Robot Arm MeArm V0.4: 20 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

MeArm là một cánh tay Robot có kích thước bỏ túi. Đó là một dự án bắt đầu vào tháng 2 năm 2014, đã có một hành trình nhanh chóng đến kinh ngạc đến trạng thái hiện tại nhờ vào Phát triển Mở như một dự án Phần cứng Mở. Phiên bản 0.3 đã được giới thiệu trên Guiductables vào tháng 4 năm 2014 và chúng tôi đã thấy nó được xây dựng trên khắp thế giới, từ quê hương của nó ở Anh đến Hoa Kỳ, Mexico, Thụy Sĩ và Nhật Bản.

Phiên bản này thực sự cũ, vì vậy nếu bạn có một phiên bản, có thể bạn đã nhận được nó từ Alibaba, ebay, hoặc thậm chí dealbest! Hàng triệu trong số này đã được thực hiện theo giấy phép nguồn mở. Bạn có thể tìm thấy phiên bản chính thức mới nhất trên Amazon UK

Trước khi bạn bắt đầu với hướng dẫn này, vui lòng kiểm tra phiên bản của bạn

Hướng dẫn này dành cho v0.4. Hiện tại, chúng tôi đã có bản v3.0 trên Amazon UK và hướng dẫn cho v1.0 tại đây

Tất cả các phiên bản trước và điều này có thể được tìm thấy trên thingiverse.

Hướng dẫn này trình bày cách xây dựng phiên bản v0.4. Hiện tại đã có mã cho Arduino, Raspberry Pi, Beaglebone Black và Espruino.

Bước 1: Thu thập các bộ phận của bạn

#MeArm được thiết kế với mục đích kinh tế. Người ta hiểu rằng máy cắt laser không phải là công cụ phổ biến nhất nhưng hiện nay có nhiều công cụ trong số chúng hơn bao giờ hết! Trước tiên, bạn sẽ cần một tập hợp các bộ phận. Lấy dxf và sử dụng máy cắt cnc hoặc máy cắt laser. Đối với phiên bản v0.3, chúng tôi cũng đã cho mọi người in 3D các bộ phận. Nếu bạn nhận được một bộ dụng cụ từ chúng tôi hoặc đặt hàng các bộ phận bằng acrylic, bạn sẽ phải gỡ bỏ tất cả lớp phủ bảo vệ. Nó không phải là công việc vui vẻ nhất nhưng kết quả cuối cùng thì tốt hơn!

Tiếp theo, bạn sẽ cần tất cả các vít và đai ốc. Chúng tôi sử dụng các bộ phận tiêu chuẩn M3 (hệ mét 3mm). Số trong số này để xây dựng phiên bản mới nhất là:

Đai ốc x 106mm x 98mm x 1210mm x 312mm x 720mm x 4 Vòng đệm x 0 (chúng tôi đã loại bỏ những cái này vì chưa ai sử dụng chúng !!) Bạn không thể nghi ngờ gì nữa khi tìm thấy các đối tác có kích thước hoàng gia, như một quốc gia bạn đã cố gắng đưa một người lên mặt trăng bằng chân pound trên inch vuông, vì vậy tôi sẽ để các chuyển đổi trong tay của bạn có khả năng (trong trường hợp cư dân của Liberia hoặc Myamar bỏ qua một chút về mặt trăng).

Bạn cũng sẽ cần 4 Servos sở thích. Chúng tôi có xu hướng sử dụng bánh răng nhựa 9g. Những chiếc bánh răng kim loại có cùng dấu chân tốt hơn nhưng chúng đắt hơn.

MeArm bây giờ là một hoạt động thương mại (khi tôi nhớ) và chúng tôi có sẵn bộ dụng cụ hoàn chỉnh cũng như các bộ phận thành phần.

Bước 2: Chuẩn bị cơ sở

Tôi muốn xây dựng căn cứ trước, bước đầu tiên hơi buồn tẻ. Nhưng như Mao Tse-tung đã nói "hành trình xây dựng một cánh tay robot tuyệt vời bắt đầu bằng một bước duy nhất, khá buồn tẻ". Tôi có thể đang diễn giải - nhưng chúng ta hãy tiếp tục với nó hả?

Các phần chúng tôi sử dụng ở đây là:

• Cơ sở - phần lớn nhất bạn sẽ có
• Cổ áo - một trong bốn loại được cung cấp
• Giá đỡ servo vuông - vừa khít trực tiếp vào lỗ trên đế
• Vít 4 x 20mm
• 4 x Quả hạch
• 2 x 8mm Vít
• 4 x Chân dính
• 1 x Servo

Nếu bạn có một cái của chúng tôi với nét khắc bóng bẩy trên đó, bạn sẽ muốn cái đó ở trên cao nhất. Đó là hàng đầu. Nếu không thì cách nào cũng được. Dán một trong bốn chân dính vào mỗi góc của đế. Sau đó, bắt đầu lắp các vít 20mm vào các lỗ xung quanh lỗ hình vuông lớn.

Bây giờ vặn các đai ốc vào các vít 20mm từ mặt trên cho đến khi bạn đi xuống được một nửa.

Bước 3: Thêm hình vuông

Tiếp theo, lấy phần hình vuông và đặt nó lên trên các vít 20mm, với hình chữ nhật được cắt ra theo hướng giống với phần đế (như trong hình).

Khi các lỗ trên phần hình vuông được xếp trên các vít bắt đầu siết chặt các vít, chúng sẽ bắt đầu tự khai thác vào các lỗ trên phần hình vuông. Khi bạn đã vặn tất cả chúng để chúng bằng phẳng với phần trên cùng của phần hình vuông, chúng ta sẽ tiếp tục và siết chặt các đai ốc xuống bảng cơ sở như hình minh họa.

Bước 4: Collar Servo

Chúng tôi nhận thấy thêm vòng cổ vào các servo là cách tốt nhất để gắn chúng vào cánh tay. Đây là một kỹ thuật mà chúng tôi sẽ sử dụng ba lần nữa.

• Luồn dây của servo qua vòng đệm
• Đặt đường cắt trên cổ áo lên với phần cuối của servo nơi dây gắn vào
• Mang cổ áo lên phía dưới của servo
• Đẩy về nhà để nó phẳng với mặt bích trên servo

Bước 5: Gắn cổ áo vào hình vuông trên đế

Bây giờ bạn đã chuẩn bị cho đường dây servo của mình đẩy nó qua lỗ hình servo trên phần hình vuông.

Chèn hai vít 8mm từ bên dưới để chúng xuyên qua các lỗ trên cổ áo với lực cản nhỏ và tự chạm vào phần hình vuông. Vặn chặt cho đến khi servo được giữ chắc chắn. Đừng quá thắt chặt!

Bạn có bị nứt cổ áo không? Đã nói với bạn là không thắt chặt quá mức… Nhưng bạn không phải là người đầu tiên nên chúng tôi bao gồm một vòng cổ servo dự phòng trong bộ. Đừng làm vậy nữa!

Chúng tôi sẽ đặt căn cứ sang một bên trong một thời gian ngắn.

Bước 6: Xây dựng bên tay trái

Hãy chú ý cẩn thận ở giai đoạn này. Chúng tôi đã khóa các bộ phận để hạn chế số cấu hình sai có thể xảy ra chính xác là một. Điều này thực sự hữu ích khi tạo ra một cánh tay lớn hơn, nơi hướng của các servo bị đảo ngược. Tuy nhiên, với #meArm tiêu chuẩn, bạn sẽ muốn có một phiên bản thuận tay như được xây dựng ở đây. Bằng cách đó, tất cả các mã ví dụ sẽ hoạt động!

Các phần cần thiết ở đây là:

• 2 x 8mm Vít
• 2 x 12mm Vít
• 2 x Đai ốc
• 1 x 6mm Vít
• 1 x cổ áo
• 1 x Phần bên hình chữ nhật như hình
• 1 x cánh tay gắn Servo - bạn có càng dài hơn
• 1 x Đòn bẩy thẳng - bạn có ba trong số này giống nhau
• 1 x Servo
• 1 x vít servo ngắn
• 1 x vít servo dài

Bước 7: Collar Servo và đính kèm

Luồn servo qua như trước và vặn vào phần bên bằng các vít 8mm.

Hãy chú ý cẩn thận đến định hướng ở đây. Lưu ý hướng của dây và cách servo thò ra từ miếng bên.

Bây giờ hãy luồn các vít 12mm qua các lỗ tròn còn lại và đặt các đai ốc vào chỉ một nửa vòng.

Bước 8: Xây dựng những người chủ đầu tiên của bạn

Gắn còi servo bằng nhựa trắng vào phần cần servo (như trong hình) bằng cách sử dụng vít servo dài. Điều này sẽ nhô ra phía sau của phần kết quả và hơi khó. Tôi cắt bỏ chúng khi tôi tự tin rằng mình đã ghép chúng lại với nhau một cách chính xác!

Bây giờ gắn cần dài vào cần servo, với vít đi qua cùng phía với còi servo. Đây là phần di chuyển đầu tiên của bạn. Bạn có thể điều chỉnh nó sau nhưng điều quan trọng là bạn có thể di chuyển nó với rất ít lực. Bạn muốn tìm sự cân bằng phù hợp giữa việc không di chuyển ngang và di chuyển tự do. Mỗi lực bạn phải vượt qua để di chuyển các khớp này là lực bạn phải nâng vật ít hơn.

Hãy ghi nhớ điều này cho tất cả các bộ phận chuyển động của bạn. Tôi sẽ nhắc bạn trên đường đi và bạn có thể điều chỉnh ở cuối nhưng điều quan trọng.

Nếu bạn cảm thấy khó di chuyển cần gạt ngay cả khi vít bị chùng ra một chút, hãy thử di chuyển khớp vài lần. Chúng tôi có xu hướng cắt chúng để các khớp được khít. Nó sẽ lỏng ra với chuyển động bổ sung đó.

Cũng có thể vít bị cắt lệch tâm và khớp bị lệch góc. Trong trường hợp này, chỉ cần tháo nó ra, giữ các bộ phận lại với nhau và vặn lại. Những mối nối này sẽ cho phép bạn khoảng 6 hoặc 7 chu kỳ xây dựng và phá hủy!

Bước 9: Đính kèm đòn bẩy và tìm giới hạn của bạn

Phần này cũng quan trọng. Tất cả chúng đều quan trọng, vì vậy nếu bạn mệt mỏi, hãy nghỉ ngơi!

Gắn cần servo mà bạn vừa tạo vào servo, nó sẽ chỉ đẩy lên. Các servo nhỏ hơn này sẽ quay bằng tay, vì vậy hãy nhẹ nhàng xoay nó theo chiều kim đồng hồ cho đến khi nó dừng lại. Khi nó dừng lại, hãy kéo tay servo ra sau và đeo nó vào sao cho khớp với hình ảnh đầu tiên được hiển thị ở đây.

Đặt vít servo nhỏ qua giữa và siết chặt một chút để nó vừa vặn - không siết quá chặt - vì lý do nào đó vít này có thể khóa servo và chúng tôi không muốn điều đó. Nếu bạn đã thiết lập bảng điều khiển của mình, bạn nên kiểm tra chuyển động của bộ phận này, nếu vít chắc chắn đó liên kết với khớp thì rất khó để điều chỉnh sau này.

Khi bạn thực hiện xong, hãy xoay servo ngược chiều kim đồng hồ và nó sẽ hoạt động theo cách được hiển thị trong hình ảnh cuối cùng ở đây. Nếu không, hãy tháo vít và lặp lại bước trên.

Nếu servo của bạn nhấp vào đây, điều đó có nghĩa là nó đang nhảy răng và có thể cần phải xây dựng lại, trường hợp tệ hơn là một bánh răng bị nứt, nhưng servo rẻ nên bạn chỉ cần thay thế nó. Tất cả các servos của chúng tôi trong bộ dụng cụ #meArm đều được kiểm tra nên sẽ không có sản phẩm nào nhấp ra khỏi hộp.

Bước 10: Xây dựng bên tay phải

Điều này, đáng ngạc nhiên, tương tự như việc xây dựng bên trái. Các bộ phận bạn sẽ cần là 2 x 8mm Vít2 x 12mm Vít2 x Nut1 x 6mm Vít1 x Cổ áo1 x RH Mảnh bên 1 x Cần dài (như bạn vừa sử dụng) 1 x Cần trung tâm RHS (hãy xem kỹ hình ảnh!) 1 x Servo1 x vít servo nhỏ1 x vít servo lớn 1 x còi Servo

Luồn cổ áo của bạn và đính kèm, lưu ý cẩn thận hướng. Lắp các vít 12mm và vặn một nửa đai ốc.

Gắn cần dài vào bên ngoài của miếng RH Side bằng vít 6mm. Đây là một phần khác cần phải di chuyển. Hãy nhớ tốt và lỏng lẻo, chúng nên di chuyển trong mặt phẳng để nói. Nếu lúc đầu nó cứng, hãy làm việc này đi lùi lại một vài lần.

Bước 11: Đính kèm vào Servo và Đặt giới hạn

Một lần nữa lấy sừng servo bằng nhựa và gắn nó vào phần dài ở giữa. Đẩy cái này lên servo và xoay nhẹ servo theo ngược chiều kim đồng hồ. Tháo cần gạt và đeo lại cho khớp với hình ảnh đầu tiên trong ba hình ảnh hiển thị về cần gạt được đính kèm ở đây. Chèn vít nhỏ (không quá chặt nữa!) Và vặn nó theo chiều kim đồng hồ để nó khớp với hình ảnh cuối cùng được hiển thị ở đây.

Nếu bạn đã thiết lập bảng điều khiển của mình, bạn nên kiểm tra chuyển động của bộ phận này, nếu vít chắc chắn đó liên kết với khớp thì rất khó để điều chỉnh sau này.

Bước 12: Gắn kết các bên lại với nhau và gặp gỡ lợn

Bây giờ chúng ta sẽ tham gia các bên cùng với các bộ phận trung tâm và gặp một trong những tác phẩm yêu thích của cá nhân tôi "Con lợn". Con lợn được hiển thị trong hình ảnh thứ hai ở đây được gắn với một đòn bẩy dài, một trong những phần lặp lại của phần này trông rất giống một con lợn và cái tên đã gắn bó với tôi. Đó là tất cả!

Các bộ phận cần thiết:

• 2 x 12mm Vít
• 2 x Đai ốc
• 1 x 6mm Vít
• 1 x đế nôi (bit vuông)
• 1 x Cần gạt trung tâm LH
• 2 x Kết thúc nôi
• 1 x "Con lợn"
• 1 x Phần trung tâm của cần gạt trung tâm…
• 1 x còi servo dài
• 2 x vít servo dài
• 1 x vít servo ngắn

Gắn Pig vào cần gạt Trung tâm LH, luôn ghi nhận hướng của vít đó! Lần này, ít nhất mọi sai lầm sẽ nhanh chóng lộ rõ.

Một lần nữa, bạn sẽ phát ngán với điều này, nhưng bạn muốn chuyển động dễ dàng của cần gạt đó. Đảm bảo rằng nó nằm trong mặt phẳng và xoay quanh con vít đó một cách dễ dàng.

Bước 13: Gắn Servo Horn vào đế

Bước ngắn nhưng thực hiện tốt nhất bây giờ. Sử dụng hai vít dài để gắn sừng này. Cắt bên trái như hình.

Nếu bạn kết hợp phần này với một trong các phần bên và nghĩ về cách chiếc sừng đó sẽ gắn vào phần đế, nó sẽ giúp bạn làm đúng phần này. Bạn có thể đẩy nó vừa khít với nhau và xem trước khi gắn cho thật, vì vậy hãy thử trước khi sạc.

Bước 14: Gặp gỡ bạn bè cũ

Bây giờ chúng tôi giới thiệu tất cả các phần chúng tôi đã thực hiện trong một khung thời gian rất ngắn.

Phần này hơi khó và thực sự cần nhiều tay hơn bạn có. Nhìn vào các bức tranh và đọc điều này qua đầu tiên.

Lấy LHS đã lắp ráp (phía bên tay trái!) Đảm bảo rằng các vít 12mm mà chúng tôi đã gắn trước đó được đẩy sang phải thông qua chèn một miếng giá đỡ cuối sao cho phần cắt gần nhất với phía bên tay trái. Vặn vít đó một hoặc hai vòng, nhưng không phải tất cả các cách.

Bây giờ làm tương tự với phần đầu còn lại. Khi các ốc vít bị lỏng, hãy cố gắng chèn con lợn vào giữa các vết cắt, nó sẽ vừa vặn và giữ được, tuy nhiên tùy thuộc vào vết cắt và sự may mắn của bạn, hãy nới lỏng một con ốc nếu bạn cần. Quả hạch có thể rơi, và bạn có thể sẽ nguyền rủa tôi ngay bây giờ. Tôi xứng đáng với nó. Hãy giữ nó lại với nhau - theo nghĩa đen và nghĩa bóng.

Sau khi bạn đã hoàn thành nó và vẫn còn một số ốc vít bị chùng, bạn có thể lắp vào đế giá đỡ.

Bây giờ thắt chặt nhưng không thắt chặt quá.

Kiểm tra tất cả các bộ phận trông giống như những hình ảnh này.

Bước 15: Thêm RHS

Bây giờ chúng ta sẽ mang RHS đến bữa tiệc.

Sử dụng hai đai ốc còn lại và hai vít 12mm kết nối lỏng lẻo cần gạt trung tâm với nhau.

Hướng dẫn phần đế và LHS mà bạn vừa lắp lại với nhau qua các vít và đai ốc 12mm trên RHS và siết chặt mọi thứ (đừng siết quá chặt!).

Đó là phần khó nhất. Nó trông sẽ giống như bạn vẫn còn rất nhiều bộ phận nhưng đó chủ yếu là móng vuốt! Bây giờ để có một số chiến thắng dễ dàng…

Bước 16: Kết hôn với Căn cứ

Đây là một bước dễ dàng tốt đẹp để làm theo lô đó!

Đẩy giá đỡ đã lắp ráp của bạn lên servo cơ sở. Xoay tất cả theo chiều kim đồng hồ và tháo ra, đặt nó trở lại như thể hiện trong hình ảnh thứ hai ở đây và đặt vít nhỏ vào (không quá chặt!).

Kiểm tra xem nó quay ngược chiều kim đồng hồ và trông giống với hình cuối cùng ở đây.

Bước 17: Cẳng tay trái và phải

Bên trái là siêu đơn giản. Một phần với hai vít 6mm. Làm cho nó trông giống như bức tranh thứ hai ở đây! Một lần nữa, hãy xem xét chuyển động của bộ phận này, đủ chặt để lấy ra bất kỳ lung lay nào không quá chặt để ràng buộc khớp.

Cẳng tay phải yêu cầu một khoảng trống và cuối cùng bạn có thể sử dụng hai trong số 10mm mà bạn đã nhầm với 12mms trong giờ qua! Nếu bạn không có ba vít 10mm tại thời điểm này, hãy xem những cái 12mm bạn vừa sử dụng, một hoặc nhiều trong số chúng trông sẽ ngắn hơn khoảng 2mm so với phần còn lại!

Kết nối với cần gạt trung tâm bên phải đi, cần gạt trung tâm, cần gạt cẳng tay, chốt tam giác. Ở phía sau là bit tam giác, miếng đệm, đòn bẩy dài (cái được gắn vào RHS trước đó). Ghi nhớ chuyển động dễ dàng. Nếu cần thiết, các đòn bẩy qua lại một vài lần. Bây giờ mọi thứ được kết nối với nhau, chuyển động này sẽ cung cấp cho bạn ý tưởng về cách mọi thứ kết hợp với nhau.

Cuối cùng (đối với bước này, đừng hào hứng!) Sử dụng đòn bẩy dài cuối cùng có vít 6mm ở bên trong như thể hiện trên hình ảnh cuối cùng ở đây. Tôi sẽ không phải nói điều này một lần nữa phải không? Chuyển động lỏng lẻo là mục tiêu!

Bước 18: Móng vuốt! (cai mong…)

Điều này bắt đầu từ cuối bạn sẽ hài lòng khi nghe!

Bây giờ chúng ta sẽ sử dụng phần còn lại của các bit. Ngoại trừ:

• 1 x Cổ áo (Phụ tùng)
• 1 x Spacer (Dự phòng)
• 2 x 8mm Vít
• 1 x 10mm Vít

Tìm phần ngắn hơn của hai phần hình chữ nhật. Đây là cổ áo chuyên dụng! Luồn cái này giống như bạn đã làm ba cái kia (hoặc bốn cái nếu bạn làm hỏng một cái!).

Tiếp theo, sử dụng các phần mỏng được hiển thị trong hình năm và sáu ở đây. Lưu ý định hướng. Những cái trượt này ở bên cạnh và sẽ hoạt động như một giá đỡ. Tôi nghĩ cách xây dựng này rất thông minh và đó là tác phẩm của Jack Howard, người đồng sáng tạo ra #meArm.

Bây giờ phần hình chữ nhật lớn hơn có thể được đặt trên phần dưới cùng của phần hỗn hợp mà bạn vừa tạo. Kiểm tra hướng lần cuối và tìm bốn vít 8mm còn lại của bạn và không siết chúng quá chặt! Nhưng hãy thắt chặt chúng. Đảm bảo rằng không có phần nào nhô ra khỏi cơ sở của bộ phận bạn vừa tạo.

Bước 19: Hàm

Lấy một vít 6mm và gắn hàm răng có hai lỗ vào phía bên trái của móng vuốt. Để có kết quả tốt nhất, hãy đảm bảo hai bộ phận này càng phẳng càng tốt khi bạn tự vặn vào vít. Nếu bạn thấy bộ kẹp của bạn đang di chuyển khỏi mặt phẳng, hãy tháo bộ phận ra, giữ nó bằng phẳng một lần nữa và nối lại chỉ.

Xếp thẳng hàng hàm còn lại để ghép lưới một cách chính xác và gắn miếng đệm đó bằng một vít 6mm khác.

Kiểm tra chuyển động của các hàm ngay bây giờ. Nếu nó không tự do và dễ dàng, đó có thể là các khớp như đã thảo luận trước đó, có thể chúng nằm ngoài mặt phẳng (loại bỏ và nối lại ren) hoặc có thể là các vít 8mm chúng tôi sử dụng cho kẹp chỉ chạm vào mặt sau của bánh răng, nới lỏng chúng khỏi một liên lạc.

Tiếp theo, chúng tôi sẽ tạo liên kết để kết nối servo và hàm với nhau. Gắn còi còn lại của bạn vào cần kết nối servo ngắn. Sau đó kết nối phần này với phần liên kết nhỏ. Đó đáng lẽ là con vít 6mm cuối cùng của bạn.

Bây giờ với 12mm cuối cùng, bạn đã đẩy nó qua phần liên kết nhỏ, thêm hai miếng đệm và có thể là vòng đệm mà chúng tôi đưa vào và gắn vào lỗ dự phòng ở hàm tay trái.

Tôi có xu hướng để điều này không kết nối với servo cho đến khi tôi có quyền kiểm soát vi điều khiển và có thể quyết định vị trí đóng ở đâu.

Bước 20: Bước cuối cùng

Tất cả những gì còn lại là gắn móng vuốt vào phần còn lại của robot! Sử dụng hai vít 8mm vào trục của móng và 10mm cuối cùng với miếng đệm để cố định cổ tay. Các vít 8mm thường tiếp xúc với phần trên và dưới của kẹp trước khi tìm thấy lỗ trên các bộ phận của miếng đệm, bạn có thể làm điều này dễ dàng hơn bằng cách nới lỏng các vít trên ngao servo một chút.

Bây giờ đã đến lúc kết nối nó với bộ điều khiển yêu thích của bạn! Các liên kết nằm trên trang đầu của hướng dẫn với mã có sẵn và các hướng dẫn kết nối có với mỗi. Trong trường hợp bạn có thể sử dụng 6V cho servo, vôn phụ đó có giá trị mô-men xoắn khá lớn.

Sau khi kết nối, bạn có thể thấy mình cần phải điều chỉnh tốt cho bản dựng, rất có thể bạn đã thắt chặt quá các bộ phận và sẽ cần để chúng chùng một chút.

Tôi hy vọng bạn thích bản dựng Mã nguồn mở này! Tôi mong được thấy #meArms của bạn hoạt động!