Platforma 6DOF Stewart: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Platforma 6DOF Stewart je robotická platforma, která může artikulovat v 6 stupních volnosti. Tato zmenšená mini verze, běžně konstruovaná se 6 lineárními akčními členy, používá k simulaci lineárního aktivačního pohybu 6 serv. Existují tři lineární pohyby x, y, z (příčné, podélné a svislé) a tři rotace s roztečí, rolováním a zatáčením.

Platformy Stewart se běžně používají pro aplikace, jako jsou letové simulátory, technologie obráběcích strojů, jeřábová technologie, podmořský výzkum, záchrana vzduch-moře, mechanické býky, polohování paraboly, teleskopy a ortopedická chirurgie.

Tato verze platformy Stewart je řízena mikrokontrolérem Arduino Uno a napájena 5V napájecím zdrojem.

Potřebné materiály:

6 servomotorů

Akryl nebo dřevo

1 Arduino Uno

1 prkénko

Více kondenzátorů

6 tlačítek

1 modul joysticku

12 kulových čepů a 6 závitových hřídelů

6 distančních kusů

Krok 1: Navrhování souborů CAD

Začněte měřit montážní konzolu pro servo a gumovou průchodku pro navlékání vodičů a na šestihranném polygonu udělejte o něco větší otvory. V případě potřeby přidejte montážní otvory pro odstupy. Nezapomeňte ponechat vhodné rozteče, aby serva při montáži netlačila proti sobě. Konečný výsledek (zobrazený výše) by měl perfektně pasovat na servomotor a neměl by vyžadovat distanční sloupky, které by držely konstrukci pohromadě. Vytiskněte 4 kopie souboru, 2 bez otvorů pro gumovou průchodku. Vytiskněte si také kopii šestihranného tvaru, zmenšenou o 70%, ale bez otvorů pro servomotory to bude horní deska.

Tyto soubory můžete řezat laserem nebo 3D tiskem, ale odpovídajícím způsobem upravte tloušťky materiálů tak, aby 2 listy dokonale odpovídaly výšce montážního držáku pro serva.

Pro tento projekt jsem použil Adobe Illustrator.

Krok 2: Sestavení

Začněte tím, že vložíte servomotory mezi listy akrylu, které jsme vytiskli v posledním kroku. věnujte pozornost provlečení vodičů a úhledně svazujte dráty na později. Poté nalepte horké lepidlo/pásku/krátké distanční sloupky na horní akrylovou desku na krátkých hranách šestihranného mnohoúhelníku, jak je uvedeno výše. Nezapomeňte přidat mezery mezi mezery.

Sestavte kulové klouby, mějte na paměti, že musí mít stejnou délku. Upevněte kulové čepy na servomotory dodávané se servomotorem pomocí samovrtných šroubů, použijte vhodné rozteče, aby kulové čepy měly plný rozsah volnosti. Zobrazeno výše.

Nakonec připevněte druhou stranu mechanismu kulového čepu k podpěrám na akrylu pomocí běžných šroubů, které jsou součástí balení kulového čepu. Poté přidejte servo rohy k servům tak, aby vytvářely vnitřní úhel 90 stupňů, když je servo v nulové poloze, upravte odpovídajícím způsobem kulové klouby a servo rohy. Pomocí telefonu můžete zjistit, zda je platforma na úrovni, jak je uvedeno výše.

Krok 3: Elektronika

Začněte připojením propojovacích vodičů k servo vodičům, rád používám odpovídající barvu, aby vypadaly úhledněji. Připojte 5v a GND k prkénku a pin signálu (pwn) k Arduino Uno na piny 3, 5, 6, 9, 10, 11. Přidejte na prkénko tlačítka, drátem k 5v, odporem GND na druhé straně a signální vodič směřující k digitálnímu pinu na Arduinu. Ty budou ovládat nastavené příkazy pro platformu. Pokračujte zapojením modulu joysticku, 5v a GND na prkénko, X a Y výstup na analogové vstupy. Toto je hlavní joystickové ovládání platformy.

Odizolujte kabel USB, vezměte napájecí a GND vodiče a připojte je k propojovacím kabelům, které se připojují k napájecím kolíkům na desce. Toto USB napájí systém z powerbanky. Přidejte do napájecí lišty na desce různé kondenzátory, mějte na paměti kladné a záporné piny. Tyto kondenzátory pomáhají servům běžet, protože odebírají velké množství proudu, a kondenzátory se budou nabíjet a vydávat impulsy, aby tomu pomohly.

Krok 4: Programování

Nebudu se hlouběji zabývat programovacím aspektem tohoto projektu, protože možnosti jsou nekonečné, ale měli byste začít pohybem ramen serva a pochopením toho, jak formulovat platformu, a poté nastavit serva v různých polohách přes Arduino na dále objevovat způsoby ovládání platformy.

Krok 5: Gratulujeme

Právě jste vytvořili svou odvážnou platformu! Hodně štěstí! Možnosti jsou nekonečné!