3D vytištěné robotické rameno: 6 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-13 06:57

Toto je remix robotické paže od Ryana Grosse:

Zásoby

Následující produkty jsou položky použité v tomto Instructable. Můžete najít různé varianty, protože se jedná o všechny standardní díly a elektroniku. Vezměte prosím na vědomí, že některé 3D tištěné díly byly přizpůsobeny pro tyto položky, takže se váš kilometrový výkon může lišit. Zahrnul jsem soubory Fusion360 na stránku Thingiverse pro případ, že budete muset provést drobné úpravy.

• 4x Servo Horn 25T:
• 4x serva TowerPro MG996R 10 kg:
• 8x 8mm šrouby M3 se zápustnou hlavou - Můžete použít kratší šrouby, ale já jsem použil šrouby o délce 8 mm a neměl jsem problémy s vůlí do vnitřní části předloktí.
• 12x 10 mm šrouby M3 s válcovou hlavou. V tomto projektu je možné použít 20, ale není to nutné.
• 12x M3 hranaté matice 5,5x1,8mm: https://www.amazon.co.uk/gp/product/B075YSD5TN/ V tomto projektu je možné použít 20, ale není to nutné.
• 3mm pružný nylon/šňůra (5m)
• Mikro servo MG90S se servo houkačkami
• Arduino nebo podobný mikrokontrolér
• Deska řadiče PWM/servo
• Baterie/napájecí zdroj ~ 5-6V

Krok 1: Příprava servo kladek

Připravte si následující:

• 4x servo kladky (3D tisk)
• 4x Servo rohy
• 8x zápustné šrouby M3

1. Protáhněte servo houkačku otvorem v řemenici tak, aby ozubená štěrbina mírně vyčnívala skrz základnu kladky.
2. Zašroubujte dva šrouby se zapuštěnou hlavou skrz otvory kladky a rohu.
3. Opakujte pro všechny 4 kladky.

Krok 2: Zabezpečení serva

Připravte si následující:

• Servo držák (3D tisk)
• 4x serva TowerPro MG996R 10 kg
• 8x (minimálně) 10mm šrouby M3
• 8x (minimum) M3 hranaté matice

1. Vložte čtvercové matice do pastí. Možná je budete muset opatrně umístit, aby byly v souladu s otvory pro servo.
2. Upevněte servo k držáku pomocí šroubů. Dávejte pozor, abyste je nepřetáhli, jen musíte držet motory na místě. Můžete se rozhodnout použít všechny otvory v držáku, ale není to nutné. Na obrázcích jsem použil pouze dva na servo.
3. Opakujte pro všechna 4 serva. Orientace je důležitá: Ujistěte se, že hřídel s převodovkou 25T je blíže středovým pilířům držáků.
4. Správa kabelů je důležitá! Protáhněte kabely otvorem mezi středními sloupky. Budou vedeni skrz předloktí.

Krok 3: Přidání servo kladek na serva

Připravte si následující:

• Dokončený držák serv
• 4x hotové servo kladky
• 4x 4mm šrouby M3 (obvykle se dodávají se servy)

1. Zatlačte každou kladku na každý hřídel motoru. Na přesné orientaci teď nezáleží - později to změníte.
2. Zajistěte kladku šroubem. Moje bylo dodáno se servy, ale zkontrolujte obsah těch, které si objednáte, pro případ, že byste je museli koupit samostatně.

Sestava serva dokončena

Krok 4: Sestavení ruky

Připravte si následující:

• Palm (3D tisk)
• Prsty (3D tisk
• Elastická nylonová šňůra
• Micro Servo MG90S

1. Protáhněte jeden konec nylonové šňůry jedním z otvorů v zadní části dlaně a otvory v odpovídajícím prstu. Pokud je pro vás obtížné protáhnout šňůru kvůli roztřepeným koncům, zkuste ji omotat páskou, aby byl konec hladší.
2. Nasaďte nylon zpět na sebe a druhou sadou otvorů v prstu a nakonec druhým otvorem v dlani.
3. Utáhněte nylon a oba konce šňůry spojte dohromady dvojitým uzlem. Zkuste ohnout prst a ujistěte se, že zapadne zpět nahoru. Pokud ne, budete muset spojit konce pevněji.
4. Konce šňůry ustřihněte blízko uzlu. Může být dobrý nápad opracovat konce nylonu páječkou, aby se zabránilo třepení, ale není to vždy nutné.
5. Opakujte kroky 1-4 pro zbývající 3 prsty. I když jsem demonstroval všemi různými tištěnými prsty, můžete dávat přednost kombinaci a přizpůsobení různých délek/šířek tomu, co nejlépe vyhovuje vašim potřebám.
6. Spojte palec stejným způsobem jako výše.
7. Nasaďte mikro servo (s přiloženým servo klaksonem) na palec. Mělo by být přiléhavé (snažte se nerozbít motor), ale místo lepidla může pomoci udržet ho na místě. Nebojte se, motor můžete vyjmout odšroubováním z houkačky pomocí otvoru v palcovém kloubu.
8. Protáhněte kabel otvorem v dlani a zatlačte motor do slotu. (Provedení, které stáhnete, se může mírně lišit od znázorněného, protože tento při vkládání motoru trochu skřípne kabel.)

Ruka je kompletní

Krok 5: Připevnění prstů k servům

Připravte si následující:

• Serva v držáku
• Konstruovaná dlaň
• Předloktí (3D tisk)
• Zápěstí (3D tisk)
• Plastové lepidlo
• Arduino (nebo podobný mikrokontrolér) - Použil jsem Arduino Uno.
• Servo řadič-použil jsem Adafruit 16kanálový 12bitový PWM/servo štít
• Vlasec
• 4 x šrouby M3x10 mm
• 4 x čtvercové matice M3

1. Připojte serva k desce řadiče serva. Vyberte si objednávku, která vám dává smysl. Přední serva jsem připojil k portům 0 a 2 a zadní serva k 4 a 6.
2. Stáhněte si soubor projektu kalibrace servo z GitHub. Hodnoty budete pravděpodobně muset upravit podle toho, jak jste připojili serva, nebo pokud mají mírně odlišný rozsah kodéru. Za tuto fázi jste zodpovědní vy, dávejte si proto pozor, abyste je nevyháněli kolem bezpečného bodu otáčení.
3. Spusťte program tak, aby všechna serva byla v nejpřednější poloze.
4. Vyjměte servo rohy a otočte je podle fotografií. Tím se dostanou do nejlepší polohy, aby po připojení přes rybářskou šňůru odtáhli prsty. Otestujte to otáčením serv zpět, měly by skončit tak, jak ukazuje následující fotka.
5. Všimněte si, jak jste připojili kabely serva. Nyní je odpojte, abyste mohli kabely protáhnout vedením v předloktí a připojit je zpět nahoru dolů. Pokud je to možné, protáhněte kabel servo palce také skrz vedení (z horní části předloktí).
6. Přilepte kus zápěstí k ruce. Existuje pouze jedna orientace, která umožní jejich vzájemné propojení. Zajistěte, aby byl kabel od palcového motoru protažen delším otvorem v zápěstí.
7. Provlékněte vlasec skrz prsty, dlaň, vodítko zápěstí a poté naváděč serva. Poté provlékněte každý řádek jedním ze servo rohů. Čtvrtý a malý prst by měl být na stejném rohu. Dbejte na to, aby byla linka navlečena tak, aby se netřela o žádnou jinou linku.
8. U každého z rohů zavažte uzel a nechte linii na konci prstu uvolněnou. Ponechejte dostatek volnosti, abyste později uzly svázali.
9. Upevněte držák serva k předloktí pomocí šroubů a matic v držácích matic.
10. Přilepte na zápěstí k horní části předloktí.
11. Uvazujte uzly na špičkách každého prstu. V rybářské šňůře může dojít k mírnému prověšení, což je normální. Chcete -li vlasec znovu utáhnout, sejměte rohy serva a otáčejte je směrem od ruky, dokud se vlasec nenaučí. Poté znovu zajistěte rohy serv.
12. Otestujte ruku spuštěním programu, který sevře pěst.

Pokud vše funguje, jste připraveni jít! Výborně

Krok 6: Dokončení

Hlavní konstrukce je hotová a jste připraveni hrát si se svým novým robotem!

Udělejte si čas na pochopení svých motorů, mikrokontroléru a jejich omezení. Zkuste vytvořit aplikaci, která ji ovládá, třeba knihovnu ve vámi zvoleném jazyce. Hackujte součásti (všechny soubory návrhu jsou zahrnuty na stránce Thingiverse) a vylepšete je - pokud ano, napište mi zprávu a třeba se dostane do další revize!

A co je nejdůležitější - bavte se a pokračujte v učení:)