Kapesní robotické rameno MeArm V0.4: 20 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

MeArm je kapesní robotické rameno. Je to projekt zahájený v únoru 2014, který díky projektu Otevřený vývoj jako otevřený hardware měl fantasticky rychlou cestu do současného stavu. Verze 0.3 byla na Instructables uvedena v dubnu 2014 a viděli jsme ji postavenou po celém světě, od jejího domova ve Velké Británii po USA, Mexiku, Švýcarsku a Japonsku, abychom jmenovali alespoň některé.

Tato verze je opravdu stará, takže pokud ji máte, pravděpodobně jste ji získali z Alibaba, ebay nebo dokonce z dealbest! Miliony z nich byly vyrobeny pod licencí open source. Nejnovější oficiální verzi najdete na Amazon UK

Než začnete s tímto návodem, zkontrolujte svou verzi

Tento tutoriál je pro v0.4. Nyní máme v3.0 k dispozici na Amazon UK a pokyny pro v1.0 zde

Všechny předchozí verze a toto lze nalézt na věci.

Tato příručka popisuje, jak vytvořit v0.4. V současné době je k dispozici kód pro Arduino, Raspberry Pi, Beaglebone Black a Espruino.

Krok 1: Shromážděte své součásti

#MeArm byl navržen s ohledem na hospodárnost. Rozumí se, že laserové řezačky nejsou nejběžnějším nástrojem, ale nyní je jich tam více než kdy jindy! Nejprve budete potřebovat sadu dílů. Popadněte dxf a použijte cnc mlýn nebo laserovou řezačku. U verze v0.3 jsme také nechali 3D díly vytisknout. Pokud od nás dostanete sadu nebo si objednáte díly z akrylu, budete muset odstranit veškerý ochranný kryt. Není to nejzábavnější práce, ale konečný výsledek je lepší!

Dále budete potřebovat všechny šrouby a matice. Používáme standardní díly M3 (metrické 3 mm). Počet těchto k vytvoření nejnovější verze je:

Matice x 106 mm x 98 mm x 1210 mm x 312 mm x 720 mm x 4 Podložky x 0 (odstranili jsme je, protože je nikdo nikdy nepoužil !!) Nepochybně jste mohli najít protějšky v imperiální velikosti, jako národ se vám podařilo dostat muže na Měsíc nohou liber na čtvereční palec, takže převody nechám ve vašich schopných rukou (v případě obyvatel Libérie nebo Myamaru trochu ignorujte měsíc).

Budete také potřebovat 4 hobby serva. Máme tendenci používat 9g pryskyřičné převodovky. Kovové převodovky se stejnou stopou jsou lepší, ale jsou dražší.

MeArm je nyní komerční provoz (když si vzpomenu) a máme k dispozici kompletní sady i součásti.

Krok 2: Připravte základnu

Rád si nechám nejprve postavit základnu, je to trochu nudný první krok. Ale jak řekl Mao Ce-tung „cesta k vybudování skvělé robotické paže začíná jediným, docela nudným krokem“. Možná parafrázuji - ale pojďme na to, ano?

Díly, které zde používáme, jsou:

• Základna - největší část, kterou budete mít
• Obojek - jeden ze čtyř dodávaných
• Čtvercový držák serva - zapadá přímo do otvoru na základně
• Šrouby 4 x 20 mm
• 4 x ořechy
• 2 x 8mm šrouby
• 4 x lepkavé nohy
• 1 x servo

Pokud máte jeden z našich s hladkým leptem, budete chtít ten nejvyšší. To je vrchol. Jinak je obě cesty v pořádku. Do každého z rohů základny nalepte jednu ze čtyř lepivých nohou. Poté začněte zasouvat 20 mm šrouby do otvorů kolem velkého čtvercového otvoru.

Nyní otočte matice na 20 mm šrouby z horní strany, dokud nebudete zhruba v polovině dolů.

Krok 3: Přidejte čtverec

Dále vezměte čtvercovou část a položte ji na vruty 20 mm, přičemž obdélník je vyříznut tak, aby byl orientován stejným způsobem jako základna (jak je znázorněno na obrázku).

Když otvory na čtvercové části zarovnány na šrouby začnou utahovat šrouby, měly by začít samo ťukat do otvorů na čtvercové části. Jakmile je všechny zašroubujete tak, aby lícovaly s horní částí čtvercové části, přesuneme se dále a utáhneme matice dolů k základní desce, jak je znázorněno na obrázku.

Krok 4: Obojek servo

Zjistili jsme, že přidávání límců k servům je nejlepší způsob, jak je připevnit k paži. Toto je technika, kterou použijeme ještě třikrát.

• Protáhněte drát serva skrz límec
• Vystřihněte výřez na límci nahoru s koncem serva, kde se drát přichytí
• Přesuňte límec přes spodní část serva
• Zatlačte domů, aby byl plochý s přírubou na servu

Krok 5: Připevněte obojek ke čtverci na základně

Nyní jste límec serva protlačili otvorem ve tvaru serva na čtvercové části.

Zespodu vložte dva 8mm šrouby tak, aby procházely otvory na límci s malým odporem a samočinným poklepáním do čtvercové části. Utáhněte, dokud servo pevně nedrží. NEUTAHUJTE příliš silně!

Praskli jste obojek? Řekl jsem vám, abyste příliš neutahovali … Ale nejste první, proto do sady zahrnujeme náhradní obojek pro servo. Už to nedělej!

Základnu teď na chvíli odložíme.

Krok 6: Postavte levou stranu

V této fázi věnujte prosím zvýšenou pozornost. Díly jsme naklíčovali, abychom omezili počet možných nesprávných konfigurací přesně na jednu. To se vlastně hodilo při výrobě většího ramene, kde je obrácená orientace serva. Se standardním #meArm však budete chtít verzi pro praváky, jak byla vytvořena zde. Tak bude fungovat celý ukázkový kód!

Zde jsou potřebné součásti:

• 2 x 8 mm šroub
• 2 x 12 mm šroub
• 2 x matice
• 1 x 6 mm šroub
• 1 x límec
• 1 x obdélníkový boční díl podle obrázku
• 1 x rameno pro upevnění serva - čím delší ze dvou máte
• 1 x rovná páka - máte tři stejné
• 1 x servo
• 1 x Krátký servo šroub
• 1 x dlouhý servo šroub

Krok 7: Obojek servo a připojení

Provlékněte servo jako dříve a našroubujte na boční díl pomocí 8mm šroubů.

Zde věnujte pozornost orientaci. Všimněte si směru drátu a způsobu, jakým servo vyčnívá z bočního dílu.

Nyní provlékněte 12mm šrouby skrz zbylé kulaté otvory a nasaďte matice jen o půl otáčky.

Krok 8: Sestavte si první páky

Připojte bílý plastový servo houkač k části páky serva (podle obrázku) pomocí dlouhého šroubku pro servo. To vystrčí zadní část výsledné části a je trochu špičaté. Oříznu je, jakmile jsem si jistý, že jsem to dal dohromady správně!

Nyní připojte dlouhou páku k páce serva, přičemž šroub prochází stejnou stranou jako servo houkačka. Toto je vaše první pohyblivá část. Můžete jej upravit později, ale je důležité, abyste s ním mohli hýbat velmi malou silou. Chcete najít správnou rovnováhu mezi nepohybem do stran a volným pohybem. Každý kousek síly, kterou musíte překonat pohybem těchto kloubů, je menší silou, kterou musíte zvedat předměty.

U všech pohyblivých částí mějte toto na paměti. Cestou vám to připomenu a na konci se můžete přizpůsobit, ale je to důležité.

Pokud je pro vás obtížné přimět páku k pohybu, i když trochu povolíte šroub, zkuste několikrát pohnout kloubem. Máme tendenci je řezat, takže klouby jsou přiléhavé. Mělo by se uvolnit tím extra pohybem.

Je také možné, že šroub může mít odříznutý střed a spoj je zahnutý. V takovém případě jej jednoduše vyjměte, držte součásti pohromadě a znovu zašroubujte. Tyto spoje vám umožní zhruba 6 nebo 7 cyklů stavby a ničení!

Krok 9: Připevněte páku a najděte své limity

I tato část je důležitá. Všechny jsou důležité, takže pokud vás unavuje přestávka!

Připojte servo páku, kterou jste právě vyrobili, k servu, bude jen tlačit. Tato menší serva se budou otáčet ručně, takže ji jemně otočte až na doraz ve směru hodinových ručiček. Když se zastaví, stáhněte rameno serva zpět a nasaďte jej tak, aby odpovídalo prvnímu obrázku zde.

Prostrčte malý servo šroub středem a trochu utáhněte, aby se jednoduše zachytil - nepřetahujte - z nějakého důvodu může tento šroub zablokovat servo a to nechceme. Pokud máte nastavenou řídicí desku, stojí za to vyzkoušet pohyb této části, pokud tento zajišťovací šroub spojuje spoj, je obtížné jej později upravit.

Když to uděláte, otočte servo proti směru hodinových ručiček a mělo by dojít až k tomu, jak je zobrazeno na posledním obrázku zde. Pokud tomu tak není, vyšroubujte šroub a opakujte výše uvedený krok.

Pokud zde vaše servo cvakne, znamená to, že vám skáče zuby a může vyžadovat přestavbu, v horším případě došlo k prasknutí ozubeného kola, ale serva jsou levná, stačí je vyměnit. Všechna naše serva v sadách #meArm jsou testována, takže nikdo z krabice neklikne.

Krok 10: Postavte pravou stranu

To je překvapivě podobné stavění vlevo. Potřebné součásti jsou 2 x 8 mm šroub, 2 x 12 mm šroub, 2 x matice, 1 x 6 mm šroub, 1 x límec, 1 x pravá boční část, 1 x dlouhá páka (jako jste právě použili) 1 x centrální páka RHS (podívejte se pozorně na obrázek!) 1 x servo 1 x malý servo šroub 1 x velký servo šroub 1 x servo houkačka

Navlečte si límec a připevněte jej, pečlivě si všimněte jeho orientace. Vložte 12mm šrouby a poloviční otáčky matic.

Pomocí 6mm šroubu připevněte dlouhou páku k vnější straně pravého bočního dílu. Toto je další část, kterou je třeba posunout. Pamatujte hezky a volně, tyto by se měly pohybovat takříkajíc v letadle. Pokud je to zpočátku tuhé, několikrát to udělejte dozadu a dopředu.

Krok 11: Připojte k servu a nastavte limity

Opět vezměte plastový servo roh a připevněte jej k dlouhé střední části. Zatlačte na servo a jemně otočte servo proti směru hodinových ručiček až na doraz. Sejměte páčku a znovu ji nasaďte, aby odpovídala prvnímu ze tří obrázků zobrazených na zde připojené páce. Vložte malý šroub (opět ne příliš pevně!) A natočte jej ve směru hodinových ručiček tak, aby odpovídal poslednímu obrázku zde.

Pokud máte nastavenou řídicí desku, stojí za to vyzkoušet pohyb této části, pokud tento zajišťovací šroub spojuje spoj, je obtížné jej později upravit.

Krok 12: Spojení stran a setkání s prasetem

Nyní spojíme strany společně s centrálními částmi a setkáme se s jedním z mých osobních oblíbených kousků „Prase“. Prase je zobrazeno na druhém obrázku zde připojeném k dlouhé páce, jedna z iterací této části vypadala hodně jako prase a jméno se mi drželo. To je vše!

Potřebné díly:

• 2 x 12 mm šroub
• 2 x matice
• 1 x 6 mm šroub
• 1 x základna kolébky (hranatý bit)
• 1 x LH centrální páka
• 2 x kolébka končí
• 1 x „Prase“
• 1 x Střední část centrální páky…
• 1 x dlouhý servo roh
• 2 x dlouhé servo šrouby
• 1 x Krátký servo šroub

Připojte Pig k centrální páce LH, jako vždy si všimněte orientace tohoto šroubu! Tentokrát budou alespoň rychle zřejmé jakékoli chyby.

Zase vám z toho bude špatně, ale chcete pěkný snadný pohyb této páky. Ujistěte se, že je v rovině a snadno se otáčí kolem tohoto šroubu.

Krok 13: Připojte servo houkačku k základně

Krátký krok, ale nejlépe udělaný hned. K upevnění této houkačky použijte dva dlouhé šrouby. Výřezy vlevo jako na obrázku.

Pokud si to vezmete za jeden z postranních dílů a přemýšlíte o tom, jak se ten roh přichytí k základně, pomůže vám to tuto část napravit. Můžete to posunout dohromady a uvidíte, než se také připojíte, takže to zkuste před nabíjením dopředu.

Krok 14: Setkání se starými přáteli

Nyní představujeme všechny části, které jsme vyrobili, ve velmi krátkém časovém rámci.

Tato část je chaotická a opravdu vyžaduje více rukou, než máte. Nejprve si prohlédněte obrázky a přečtěte si to.

Vezměte smontovaný LHS (levá strana!) A ujistěte se, že 12 mm šrouby, které jsme dříve připevnili, jsou zasunuty přímo skrz koncovou kolébku tak, aby byl výřez nejblíže levé straně. Dotáhněte šroub o jednu nebo dvě otáčky, ale ne úplně.

Nyní proveďte totéž s druhou koncovou částí. S uvolněnými šrouby zkuste vsadit prase mezi výřezy, mělo by to prostě sedět a držet, ale v závislosti na řezu a vašem štěstí nemusí, povolte šroub, pokud potřebujete. Ořechy by mohly spadnout a ty bys mě teď mohl dobře proklínat. Zasloužím si to. Držte to prosím pohromadě - doslova a metaforicky.

Jakmile to budete mít pohromadě a ještě trochu povolíte šrouby, můžete zasunout do základny kolébky.

Nyní utáhněte, ale nepřetahujte příliš.

Zkontrolujte, zda všechny díly vypadají jako na těchto obrázcích.

Krok 15: Přidejte RHS

Nyní přineseme RHS na večírek.

Pomocí dvou zbývajících matic a dvou 12mm šroubů volně spojte centrální páku.

Veďte základnu a LHS, které jste právě spojili, přes 12mm šrouby a matice na RHS a vše utáhněte (neutahujte příliš!).

To je na tom to nejtěžší. Bude to vypadat, že vám ještě zbývá spousta dílů, ale to je hlavně dráp! Nyní několik snadných výher…

Krok 16: Oženit se na základně

Tohle je pěkný snadný krok, jak toho hodně sledovat!

Zatlačte sestavenou kolébku na servo základny. Otočte úplně ve směru hodinových ručiček a vyjměte, nasaďte zpět, jak ukazuje druhý obrázek zde, a zašroubujte malý šroub (ne příliš utažený!).

Zkontrolujte, zda se otáčí proti směru hodinových ručiček a vypadá podobně jako na posledním obrázku zde.

Krok 17: Levé a pravé předloktí

Levá je super jednoduchá. Jedna část se dvěma 6mm šrouby. Ať to tady vypadá jako na druhém obrázku! Znovu zvažte pohyb této části, dostatečně těsný, aby se odstranil jakýkoli pohyb, který není tak těsný, aby svázal kloub.

Pravé předloktí vyžaduje mezery a nakonec použijete dva z těch 10 mm, které jste si poslední hodinu spletli s 12 mm! Pokud v tuto chvíli nemáte tři 10 mm šrouby, podívejte se na 12 mm, které jste právě použili, jeden nebo více z nich bude vypadat asi o 2 mm kratší než ostatní!

Napojení na centrální páku vpravo jde, centrální páka, páka předloktí, trojúhelníkový bit. Vzadu je to trojúhelníkový bit, rozpěrka, dlouhá páka (ta, která byla dříve připojena k RHS). Pamatujte na snadný pohyb. V případě potřeby několikrát přepněte páčky tam a zpět. Nyní jsou věci spojeny dohromady, toto hnutí vám poskytne představu o tom, jak se vše spojuje.

Nakonec (pro tento krok se nenadchněte!) Použijte poslední dlouhou páčku se 6mm šroubem uvnitř, jak je znázorněno na posledním obrázku zde. Nebudu to muset znovu říkat, že? Volný pohyb je cílem!

Krok 18: Dráp! (dráp…)

Toto je začátek konce, který rádi uslyšíte!

Nyní použijeme zbytek bitů. Až na:

• 1 x límec (náhradní)
• 1 x mezerník (náhradní)
• 2 x 8 mm šroub
• 1 x 10 mm šroub

Najděte kratší ze dvou obdélníkových částí. Toto je specializovaný obojek! Takto navlékněte, jako byste udělali další tři (nebo čtyři, pokud jste jeden zlomili!).

Dále zde použijte tenké části zobrazené na obrázcích pět a šest. Všimněte si orientace. Ty se zasunou do boku a budou fungovat jako úchyty. Myslím, že tato konstrukce je velmi chytrá a je dílem Jacka Howarda, spolutvůrce #meArm.

Nyní lze větší obdélníkovou část umístit přes spodní část kompozitního dílu, který jste právě vytvořili. Konečně zkontrolujte orientaci a sáhněte po čtyřech zbývajících 8mm šroubech a příliš je neutahujte! Ale utáhněte je. Ujistěte se, že nikdo nevyčnívá ze základny právě vyrobeného dílu.

Krok 19: Čelisti

Vezměte 6 mm šroub a připevněte ozubenou čelist se dvěma otvory k levé straně drápu. Chcete -li dosáhnout nejlepších výsledků, ujistěte se, že jsou tyto dvě části v jedné rovině, jak je to jen možné, a to tak, že na šroub sami klepnete. Pokud zjistíte, že se váš chapač pohybuje mimo rovinu, vyjměte součást, znovu ji přidržte v jedné rovině a přeřízněte nit.

Zarovnejte druhou čelist, aby správně zapadala do sítě, a připevněte ji v jedné rovině dalším 6mm šroubem.

Vyzkoušejte nyní pohyb čelistí. Pokud to není zadarmo a snadné, mohou to být klouby, jak bylo uvedeno výše, může to být mimo rovinu (vyjměte a přeřízněte závit) nebo se může stát, že 8mm šrouby, které jsme použili pro svorku, se dotýkají zadní části ozubených kol, uvolněte je dotykem.

Dále vytvoříme propojení pro spojení serva a čelistí dohromady. Připojte zbývající houkačku na krátkou páku pro připojení serva. Poté jej připojte k malé drobné propojovací části. To měl být váš poslední 6mm šroub.

Nyní s posledními 12 mm jej protlačíte drobnou spojovací částí, přidáte dvě rozpěrky a případně podložky, které jsme zahrnuli, a připevníme k náhradnímu otvoru v levé čelisti.

Mám tendenci nechat toto nepřipojené k servu, dokud nebudu mít ovládání mikrokontrolérem a nebudu se moci rozhodnout, kde je blízká poloha.

Krok 20: Poslední krok

Nezbývá než připevnit dráp ke zbytku robota! K upevnění zápěstí použijte dva 8mm šrouby do čepu drápu a posledních 10 mm s rozpěrkou. Šrouby 8 mm normálně přicházejí do styku s horní a spodní částí svorky, než najdou otvor v distančních částech, můžete si to usnadnit mírným uvolněním šroubů na servosvorce.

Nyní je čas jej připojit k vašemu oblíbenému ovladači! Odkazy jsou na titulní straně instruktážního pokynu na dostupný kód a vodítka pro připojení jsou u každého. Tam, kde můžete použít 6V pro serva, to extra napětí stojí za točivý moment.

Jakmile jste připojeni, možná zjistíte, že je třeba provést jemné úpravy stavby, s největší pravděpodobností jste příliš utáhli části a budete je muset trochu povolovat.

Doufám, že se vám tato open source sestava líbila! Těším se, až uvidím vaše #meArms v akci!