Lengan Robot Arduino 4

 Berakhirview 

Dalam arahan ini, kami akan memperkenalkan anda melalui projek menyeronokkan Arduino Robot Arm 4DOF Mechanical Claw Kit. Kit robot Bluetooth DIY Arduino UNO ini berdasarkan papan pengembangan Arduino Uno. Kit yang sangat mudah dan senang dibina ini adalah Projek Arduino yang sempurna untuk Pemula dan merupakan platform pembelajaran yang hebat untuk memasuki Robotik dan Kejuruteraan.

Robot Arm dilengkapi pek rata untuk pemasangan dan memerlukan pematerian yang sangat minimum untuk memasangnya dan berjalan. Mengintegrasikan 4 servo SG90 yang membolehkan pergerakan 4 Degree dan dapat mengambil barang ringan dengan cakar. Pengendalian lengan dapat dilakukan oleh 4 potensiometer. Mari kita mulakan!

Bermula: Arduino Robot Arm 4dof Mechanical Claw Kit

Apakah Arduino?

Arduino adalah platform elektronik sumber terbuka berdasarkan perkakasan dan perisian yang mudah digunakan. Papan Arduino dapat membaca input - cahaya pada sensor, jari pada butang, atau mesej Twitter - dan mengubahnya menjadi output - mengaktifkan motor, menyalakan LED, menerbitkan sesuatu dalam talian. Anda boleh memberitahu lembaga anda apa yang harus dilakukan dengan menghantar satu set arahan kepada mikrokontroler di papan. Untuk melakukannya, anda menggunakan bahasa pengaturcaraan Arduino (berdasarkan Wiring), dan Perisian Arduino (IDE), berdasarkan Pemprosesan.

Apa itu IDUINO UNO?

IDuino Uno ada di ATmega328. Ia mempunyai 14 pin input / output digital (di antaranya 6 dapat digunakan sebagai output PWM), 6 input analog, resonator seramik 16 MHz, sambungan USB, soket kuasa, header ICSP, dan butang reset. Ia mengandungi semua yang diperlukan untuk menyokong mikrokontroler; cukup sambungkannya ke komputer dengan kabel USB atau matikan dengan penyesuai AC-ke-DC atau bateri untuk memulakannya.

Pemasangan perisian

Di bahagian ini, kami akan memperkenalkan platform pengembangan di mana anda menerjemahkan minda kreatif menjadi kod dan membiarkannya terbang.

Perisian / IDE Arduino

Buka aplikasi berasaskan Windows dengan mengklik dua kali dan ikuti arahan untuk menyelesaikannya (Ingat untuk memasang semua pemacu untuk Arduino). Mudah!

Gambar 1 Pemasangan pemacu

Menyambungkan papan UNO anda dengan komputer anda

Menyambungkan UNO dan PC anda dengan kabel USB biru, dan jika disambungkan dengan betul, anda akan melihat LED kuasa hijau menyala dan LED oren lain berkelip.

Gambar 2 Periksa COM khas anda dan catat nombornya

Cari nombor COM Serial anda dan catatnya.

Kita perlu mengetahui saluran COM mana yang sedang berkomunikasi antara PC dan UNO. Mengikuti jalan: Panel kawalan | Perkakasan dan Suara | Peranti dan Pencetak | Pengurus Peranti | Pelabuhan (COM & LPT) | Arduino UNO (COMx)

Catat nombor COM kerana kami memerlukannya kemudian. Oleh kerana port COM mungkin berbeza dari semasa ke semasa, langkah ini sangat penting. Dalam kes ini untuk tujuan demonstrasi, kami menggunakan COM 4.

Main dengan bekas LED "Hello World" pertama andaample

Pertama, mari beritahu IDE di mana untuk mencari port Arduino kami dan papan yang anda gunakan sekarang: Arahan berikut (Gambar 3 dan 4) menunjukkan perinciannya:

Konfigurasi Pelabuhan

Konfigurasi Lembaga

Sudah tiba masanya untuk bermain dengan anda, contohnyaample. Mengikuti jalan oleh File | Cthamples | 01. Asas | Berkelip. Tetingkap kod baru akan muncul, tekan simbol anak panah untuk memuat naik. Anda akan melihat LED oren berkelip hampir setiap saat.

Pemasangan perkakasan

4 x Servo SG90 dengan pakej servo (termasuk skru dan mur) 4 x Rak dasar dengan penutup pelindung (mudah dilepaskan) dan bungkusan skru Papan sambungan Lengan Robot dengan soket kuasa yang berasingan (Sila lihat penyelesaian kuasa) Kabel USB Lembaga Pengarah UNO Iduino
Dalam pakej rak, dari kiri ke kanan:  M3 * 30mm M3 * 10mm M3 * 8mm M3 * 6mm Mengetuk miring Kacang M3

Pematerian litar

Robot Arm Kit ini memerlukan pematerian yang sangat minimum agar semuanya berfungsi dan berjalan. Robot Arm Extension Board digunakan untuk menghubungkan antara muka pengawal, dalam projek ini, empat potensiometer dan Iduino UNO Board.

Berhati-hati: Berhati-hatilah semasa menggunakan Soldering Iron yang panas.

Gambar 3 Ilustrasi asas papan ARM Robot

Sediakan:

1. Papan Sambungan Lengan Satu Robot
2. Satu bicu 12V Black Power
3. Tajuk Pin 52P
4. Satu antara muka bekalan kuasa luaran biru
5. Satu Antara Muka Bluetooth Hitam

Kemudian solder Pin untuk servos dan Power jack.

Perlu diketahui bahawa pin untuk antara muka servo menghadap ke atas, untuk antara muka Iduino ke bawah.

Kemudian pateri keempat-empat potensiometer

Cap jumper digunakan untuk papan pintasan Robot Arm Extension dan Iduino UNO Board, yang bermaksud anda tidak perlu menghidupkan papan Iduino UNO secara berasingan.
Masukkan topi pelompat kerana kita menggunakan satu bekalan kuasa luaran, Kotak bateri 12V.

Kemudian letakkan empat penutup perak di potensiometer telanjang. Sekarang anda telah menyelesaikan bahagian pematerian!

Penyahpepijatan perisian

Memuat naik Kod Arduino UNO

Robot akan melakukan bagaimana ia diprogramkan. Memahami dan menyerap apa yang ada di dalam papan Iduino UNO, iaitu kod pengaturcaraan adalah bahagian penting dalam proses pembelajaran. Dalam bahagian ini, tujuan akhir kami adalah memastikan servo dan potensiometer berfungsi dengan baik.

Sekiranya ini adalah projek Arduino pertama anda, ikuti arahannya dengan teliti. Pertama, muat turun kod yang berkaitan dari kami webtapak.

• Klik dua kali ikon untuk membuka program dan buka file di jalan: File | Buka

• Buka me_arm3.0 Arduino file

Penyahpepijatan perisian

Klik butang muat naik dengan anak panah kanan pada Bar Alat untuk memuat naik file ke UNO

Selesai memuat naik status, jika tidak, periksa Papan dan Pelabuhan di Bahagian 3.2 untuk memastikan anda menyambungkan UNO anda dengan betul

Penyahpepijatan servo

Kemudian mari kita uji servos kami untuk melihat sama ada ia berjalan lancar. Servo harus berputar dengan lancar semasa anda bermain dengan potensiometer yang sesuai. Sekiranya tidak, pastikan anda telah memuat naik kod anda dengan betul dengan tanda "Selesai memuat naik" yang dijelaskan di atas dan masukkan papan servo dengan kuat ke papan UNO dengan setiap pin berbaris dengan betul. Yang paling penting, pasangkan bekalan kuasa yang boleh dipercayai dengan betul di mana arahan bekalan kuasa akan digambarkan di bahagian seterusnya. Baca dengan teliti jika tidak, anda mungkin membakar mikrokontroler teras Arduino anda.

Servo mempunyai tiga pin:

• isyarat
• GND
• VCC

Sudut putaran diatur oleh kitaran tugas isyarat PWM (modulasi lebar nadi). Kekerapan PWM biasanya berkisar antara 30 hingga 60Hz - ini disebut kadar penyegaran. Sekiranya kadar penyegaran ini terlalu kecil maka ketepatan servo akan berkurang kerana ia mula kehilangan kedudukannya secara berkala jika kadarnya terlalu tinggi, maka servo dapat mulai berbual. Penting untuk memilih kadar optimum, agar motor servo dapat mengunci kedudukannya.

Pastikan setiap servo berfungsi dengan baik kerana ia sukar dikeluarkan.

Sambungkan antara muka servo ke slot servo UNO satu demi satu, dari slot 4 hingga slot 1 yang dikendalikan oleh potensiometer yang sesuai

Pasang bekalan kuasa 9-12v 2A di soket kuasa Arduino dengan penutup jumper (papan Servo) di

Bekalan kuasa

Kuasa memainkan peranan penting dalam menjalankan sistem Robot Arm kerana kekurangan bekalan kuasa boleh menyebabkan gangguan roda kemudi servo dan program berjalan tidak normal. Dua bekalan kuasa bebas diperlukan, satu untuk menggerakkan papan pengembangan Uno dan satu lagi untuk menggerakkan pengawal servo potensiometer. Di bahagian ini, kami memperkenalkan beberapa alternatif bekalan kuasa untuk kemudahan anda:

1. (Disarankan) Gunakan penyesuai kuasa 5V 2A dan pasangkan ke soket DC 2.1mm pada papan potensiometer.
2. (Sebagai alternatif) Gunakan bekalan kuasa 5V 2A dan putus ke blok terminal biru pada papan potensiometer.
3. (Disyorkan) Gunakan penyesuai kuasa 9v hingga 12v untuk papan pengembangan Arduino UNO melalui soket DC 2.1mm pada papan Uno.
4. (Sebagai alternatif) Gunakan USB A hingga B (kabel pencetak) yang disediakan untuk memberikan input kuasa 5V yang stabil ke papan Uno dari pengecas, PC atau komputer riba UB.

NOTA: Semasa membuat pengubahsuaian pada kod pada Papan Uno, pastikan untuk melepaskan papan Pengawal Servo Robot Lengan dari papan pengembangan Uno dan memutuskan bekalan kuasa Papan Uno. Jika tidak, ia boleh menyebabkan kerosakan yang tidak dapat diperbaiki pada Robot dan PC anda kerana ia boleh menggerakkan arus yang besar melalui port USB anda.

Penyahpepijatan Sistem

Pemasangan rak

Di bahagian ini kami membimbing anda melalui pemasangan Robot Arm Base dan rak.

• Kupas kertas pelindung dasar rak

Sediakan barang:

• Pangkalan
• 4 x kacang M3
• Skru 4 x M3 * 30 mm

• Pasang bahagian seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri

Sediakan barang:

• 4 x kacang M3
• 4 x M3 * 10mm
• skru

• Kencangkan skru dan mur seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri, yang digunakan untuk menahan Papan UNO Iduino kami

Kemudian sediakan barang:

• Skru 2x M3 * 8mm
• Pemegang Servo Hitam
• Rak Servo hitam

• Tarik benang kabel melalui lubang pendakap servo seperti yang diperlukan untuk menyambung ke Papan UNO Iduino dalam langkah-langkah berikut

Kemudian masukkan pemegang braket Servo di bahagian atas pemegang servo. Kini anda dapat melihat Servo dilindungi dan dipasangkan antara pemegang dan pendakap.

 

• Ia mesti kelihatan seperti ini

• Kemudian selamatkan seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri

• Ia mesti kelihatan seperti ini

Kemudian sediakan barang untuk membina Forearm of the Robot

1. Skru 2 x M3 * 8mm
2. Kurungan Satu Servo
3. Satu Servo SG90
4. Satu Pangkalan Lengan Utama Hitam

• Amankan Servo dengan Bracket dan Base dengan cara yang sama seperti yang diperintahkan pada Servo terakhir

• Sediakan barang:

1. Skru penoreh 1 x M2.5
2. Satu Servo Horn

• Lekatkan Tanduk pada akrilik lengan Utama hitam dengan skru penoreh M2.5

• Masukkan Lengan Utama ke Servo dan putar mengikut arah jam sehingga berhenti berputar kerana diprogramkan untuk memutar berlawanan arah jam.

• Tarik Lengan Utama dan letakkan kembali secara mendatar, langkah ini adalah untuk memastikan Servo bertukar menjadi anticlocsearah dari titik ini (0 darjah) dan jangan putus lengan apabila daya dihidupkan untuk berputar

• Kumpulkan skru penoreh sendiri dari bungkusan rak dan selamatkan yang ditunjukkan di sebelah kiri

• Sambungkan dua sendi aktif dengan skru, ingat jangan terlalu mengetatkan skru kerana mereka dikehendaki berpusing dengan bebas

• Sediakan barang:

1.  2 x M3 * 10mm
2. Kacang M3
3. Dua akrilik papan hitam

• Letakkan kedua Clapboard Acrylic di slot sayap yang sesuai

• Pertama, masukkan Clapboard di slot yang sesuai dan pada langkah berikut ia akan diikat dengan satu skru dan mur di setiap sisi

• Kemudian masukkan pangkalan rak di slot yang sesuai antara dua papan klip

• Ia mesti kelihatan seperti ini

• Lekatkan Papan Pemuka pada pangkal Lengan Utama dengan sepasang skru dan mur.

Petua: Pegang mur di dalam slot dan kemudian masukkan M3 ke dalam.

• Lekatkan Clapboard di kedua sisi seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri

• Lindungi akrilik tulang belakang antara lengan bawah dan lengan utama dengan:

1.  2 x m3 * 10mm
2. dua kacang

Petua: Pegang mur di dalam slot dan kemudian masukkan M3 ke dalam.

• Betulkan bahagian lain juga

• Kemudian sediakan skru M3 * 6mm dan satu akrilik lengan panjang

• Lekatkannya di bahagian kanan bawah

• Kemudian gunakan lengan panjang hitam yang lain dengan tiga sendi aktif untuk menghubungkan dua sendi lengan bawah

• Sila pasang skru mengikut urutan yang betul. Akrilik tulang belakang di bahagian bawah lengan di bahagian tengah dan yang lain terletak di bahagian atas

• Sediakan barang untuk membina lengan sokongan sebelah kanan:

1. Dua M3 * 8
2. Satu spacer pekeliling hitam
3. Satu lengan Penyokong hitam
4. Satu penyambung sokongan segitiga hitam

• Betulkan skru pertama seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri. Spacer bulat terletak di antara.

Jangan terlalu mengetatkan skru kerana terdapat sendi yang aktif kerana mereka perlu berpusing dengan bebas tanpa menggosok akrilik yang berdekatan

• Betulkan hujung yang lain dengan lengan sokongan hitam.

• Ia mesti kelihatan seperti ini. Sekarang lengan bawah masih mempunyai tiga hujung menggantung bebas yang akhirnya disambungkan untuk mengamankan bahagian cakar.

• Sediakan bahagian servo Claw:

1. Kurungan servo dua persegi
2. Skru 4 x M3 * 8mm
3. Satu servo
4. Aksesori dua penyambung

• Letakkan pendakap persegi di bahagian bawah dan tarik kabel keluar seperti yang diperlukan untuk menyambung ke Robot Extension Board

• Ia mesti kelihatan seperti ini

• Letakkan pendakap segi empat tepat di bahagian atas Servo dan selamatkan Servo dengan empat skru M3 * 8mm

• Betulkan dua cakar pada pendakap servo segi empat dengan dua skru M3 * 6mm.

Ingatlah untuk meletakkan satu spacer bulat hitam di antara untuk mengurangkan geseran.

• Kemudian kumpulkan:

1. Skru 4 x M3 * 8 mm
2. Satu penyambung pendek
3. Satu spacer bulat

• Lekatkannya di sebelah kiri cakar seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri.

Ingatlah untuk meletakkan spacer di antara

• Sediakan yang berikut untuk menyambungkan penyambung sokongan Claw and Triangle:

1. Dua skru M3 * 8mm
2. Satu spacer
3. Satu lengan sokongan

• Pasangkan lengan Sokongan ke penyambung Segitiga

• Kemudian seluruh bahagian Claw dapat diamankan dengan tiga hujung lengan bawah yang tergantung.

Jangan mengetatkan skru untuk sambungan aktif.

• Sediakan skru penoreh dalam pakej Servo dan servo horn.

• Pasangkan tanduk dengan skru penoreh seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri

• Tarik cakar terbuka lebar dan kemudian masukkan lengan pendek yang kita buat pada langkah terakhir dan skru dengan kuat.

• Lindungi Papan UNO Iduino di Pangkalan

• Letakkan Papan Pemanjangan Lengan Robot di bahagian atas papan UNO Iduino.

Pastikan pin disambungkan dengan betul.

• Kemudian letakkan Robot Arm System di rak servo Base dan pasangkan ke servo asas dengan skru penoreh.

Sekarang anda telah menyelesaikan semua pemasangan!

 

Penyahpepijatan rak

Kini tiba masanya untuk menghubungkan servo anda ke Arduino UNO anda.

Servo 1	Cakar servo
Servo 2	Servo utama
Servo 3	Servo lengan bawah
Servo 4	Servo putaran

Luangkan masa anda dan lakukan pendawaian yang betul mengikut arahan di atas.

Servo mempunyai tiga pin:

• isyarat
• GND
• VCC

Penyahpepijatan keseluruhan sistem

Sebelum kita menghidupkan kuasa, ada beberapa perkara yang masih perlu kita periksa:

1. Pastikan setiap sendi dapat berputar dengan lancar jika tidak, ia akan mendorong sejumlah besar arus di servo yang membawa kepada keadaan "Disekat" dan servos mudah terbakar.
2. Sesuaikan potensiometer agar sesuai dengan jarak kerja servo yang selesa. Servo boleh berfungsi dengan sudut: 0 ~ 180 darjah tanpa sekatan, tetapi untuk projek tertentu ini servo tidak dapat disebabkan oleh struktur mekanikal. Oleh itu, sangat penting untuk mengubah potensiometer ke kedudukan yang betul. Jika tidak, jika salah satu dari empat servo tersekat, servo akan mengalirkan arus yang besar yang boleh menyebabkan kerosakan pada servo.
3. Tukar potensiometer dengan lancar dan perlahan kerana servo memerlukan masa untuk bertukar
4. Pilihan bekalan kuasa: sediakan bekalan kuasa yang konsisten dan stabil untuk operasi servos

Bersenang-senang dengan robot lengan anda

Mengawal secara manual

Untuk kawalan manual; dengan penutup jumper yang dipasang pada Papan Sambungan Lengan Robot, anda boleh mengawal Lengan Robot anda dengan menyesuaikan empat potensiometer.

Antara muka kawalan PC

Di bahagian ini, anda dapat mengawal Robot Arm anda dengan menyambungkan port USB ke Iduino UNO Board. Dengan Komunikasi Bersiri melalui kabel USB, arahan dihantar dari Perisian Komputer Atas yang hanya tersedia untuk pengguna Windows buat masa ini.

Pertama, salin kod kawalan perisian komputer atas baru ke Arduino UNO Board anda.

Klik dua kali pada

"Upper_Computer_Softwa re_Control.ino".

Kemudian tekan butang muat naik.

Muat turun aplikasi perisian dari di sini: http://microbotlabs.com/ so ftware.html, kredit kepada microbotlab.com

• Buka aplikasi dan tekan OK untuk meneruskan

• Sila pasangkan Arduino USB sebelum memulakan perisian Mecon untuk pengesanan port automatik atau gunakan butang "Scan for Ports" untuk memuat semula port yang tersedia. Pilih port USB.

• Dalam kes ini untuk menunjukkan, kami menggunakan COM6.

Nombor COM ini mungkin berbeza mengikut kes. Sila periksa Device Manger untuk mengetahui nombor port COM yang betul.

• Kawal Robot Arm dengan menggeser servo 1/2/3/4 Bars

Sekarang masanya untuk bersenang-senang! Hidupkan kuasa, dan lihat bagaimana Lengan Robot Arduino DIY anda berjalan! Setelah pemasangan dan pengaktifan terakhir, lengan Robot mungkin memerlukan penyesuaian dan penyahpepijatan. Robot akan melakukan bagaimana ia diprogramkan. Memahami kod yang dilakukan adalah sebahagian daripada proses pembelajaran. Buka semula Arduino IDE anda dan kami memberi jaminan bahawa anda akan belajar banyak setelah mendapat pemahaman yang mendalam mengenai kod tersebut.

Cabut palam Sensor dari papan Arduino UNO dan putuskan bekalan kotak kuasa 18650 untuk mengubah kod anda. Jika tidak, ia boleh menyebabkan kerosakan yang tidak dapat diperbaiki pada Robot dan PC anda kerana ia boleh membawa arus yang besar melalui port USB anda.

Kit ini hanyalah titik permulaan dan dapat dikembangkan untuk memasukkan sensor dan modul lain. Anda dibatasi oleh imaginasi anda.

Manual Kit Cakar Mekanik TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF - Muat turun [dioptimumkan]
Manual Kit Cakar Mekanik TA0262 Arduino Robot ARM 4 DOF - Muat turun

Rujukan

• Manual Pengguna