Paano Gumawa ng isang Napakaliit na Robot ng Delta: 7 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Ang isang "delta robot", a.k.a. isang "parallel manipulator", ay isang robot na gumagamit ng maraming armas upang ilipat ang isang actuator. Maaaring malaman ng mga ito ang mga ito mula sa mga pick-and-place machine pati na rin mula sa mga delta-type na 3D printer.

Ang bentahe ng isang delta parallel robot ay ang mabibigat na mga motor na nagmamaneho ay karaniwang nasa isang base, binabawasan ang bigat ng mga bagay-bagay na gumagalaw, na ginagawang napakabilis ng ganitong uri ng mga robot. Ang ilan ay maaaring pumili at maglagay ng 300 mga bahagi bawat minuto! Ang isang pag-aari ng tukoy na "parallel" na bersyon ay iyon ay gumagamit ng paralellograms upang mapanatili ang gumagalaw na platform na laging nasa parehong oryentasyon.

Nagpasya akong gumawa ng isang maliit, kahit na maliit, at delta robot. Ang mga pagganyak na nagtutulak sa akin ay nagkakaroon ng Kasayahan sa The Art of Tinkering, ipinapakita ang tech at pagkamalikhain sa aking mga anak, at pinilig ang aking asawa. At dahil kaya ko lang (o sa tingin ko kaya ko). Wala talagang silbi ang robot na ito hanggang sa masasabi ko.

Kapag sinabi kong 'maliit', nangangahulugan ako na ang mga gumagalaw na bahagi ay magiging maliit: ang maximum na maabot ay tungkol sa 30 mm. Ang mga motor na nagmamaneho ng mga braso at actuator ay magiging malaki:-)

Magkaroon ng kasiyahan sa pagbabasa at posibleng paggawa nito - o isang mas maliit pa!

At kung mayroon kang magandang ideya tungkol sa isang komersyal na aplikasyon, pag-usapan natin ang negosyo;-)

Hakbang 1: Hakbang 1: Paggawa ng Mga Armas

Ang bawat braso ng isang delta / parallel robot ay karaniwang binubuo ng isang solong "itaas na braso" at isang dobleng "ibabang braso". Ang dalawang bahagi ng ibabang braso ay bumubuo ng isang paralellogram. Tatlo sa mga set na ito ang nakakabit sa platform sa base. Kapag ang motor ay paikutin ang anumang braso, ang mga paralellograms ay gumagalaw, tinitiyak na pinapanatili ng platform ang parehong oryentasyon. Kinakailangan na ang mga kasukasuan ay 'ball joint' upang sila ay makagalaw sa lahat ng direksyon.

Gawin natin ang mga bisig.

Ang maliliit na ball joint ay hindi maaaring maipunan sa maliliit na sukat, kaya't hinahayaan itong gawin. Nilikha ko sila gamit ang tinatawag na "bead connectors" mula sa aking kahon sa supply ng alahas ng mga asawa. Gumamit ako ng mga konektor na ginawa mula sa cupper, tulad ng madali ang paghihinang. Maghinang na magkasama tulad ng nasa larawan upang makagawa ng isang link.

Gumamit ng 2mm metal rod upang gawing itaas ang mga braso. Magsimula sa isang piraso ng tungkol sa 60mm. Bend ang isang dulo ng tungkol sa 10mm hanggang 90 degree. Grind ang dulo ng mahabang bahagi kaya't mukhang isang flat-heading na driver ng turnilyo - ang pagtatapos na ito ay papasok sa servo. Mag-drill ng isang 1mm na butas sa dulo ng 10mm (tingnan ang larawan para sa mga orientation) at itulak ang isang ~ 10mm x 1mm metal rod sa pamamagitan ng - ayusin gamit ang pandikit. Ngayon kola isang bead sa bawat dulo ng 1mm rod.

Sa susunod na hakbang, maaari mong tiklop ang mga konektor ng bead sa ibabaw ng butil, at voilà (tulad ng sinasabi nila sa Netherlands): isang maliit na pinagsamang bola!

Gumawa ngayon ng tatlong braso, kaya kakailanganin mong yumuko ng tatlong metal rods, at sa labas ng 12 bead connectors maaari mong gawin ang 6 na bahagi para sa mas mababang mga braso.

Hakbang 2: Hakbang 2: Gawin ang Platform

Ang platform - ang bahaging lilipat - ay mayroong tatlong hanay ng mga ball joint.

Una yumuko ang isang piraso sa isang anggulo ng 120 degree. Maghinang ng isang pangalawang piraso dito na makakakuha ka ng isang tatlong-talim na bituin.

Mag-drill ng mga butas dito para sa mas payat na mga metal rod na magbubuo ng iba pang mga ball joint. Siguraduhin na ang mga kuwintas ay nasa parehong paghihiwalay ng mga kuwintas sa nakaraang hakbang! Mahalaga ang kawastuhan; ang pagiging palpak sa yugtong ito ay magkakaroon bilang isang resulta na ang pag-aalis ay mahirap na kalkulahin:-)

Sa gilid na 'ilalim' ng platform na naka-mount ako ng isang M3 screw na kung saan ay ginawa ko ang gripper.

Hakbang 3: Hakbang 3: Gawin ang Batayan

Ang batayan ay maaaring maging isang simpleng board of kahoy - madaling magtrabaho ang MDF. Ang isang tatsulok (60 degree na mga sulok) ay maganda sa paningin. Gumawa ako ng isang tatsulok na butas dito upang tumingin mula sa itaas, ngunit hindi ito kinakailangan.

Gumawa ng tatlong mga bloke ng kahoy o plastik na humigit-kumulang 15x15x15 mm - ang taas ay dapat na may lugar na mag-drill ng isang butas sa taas ng gitna ng servo kapag naka-mount ito sa base - ang sinasabi sa larawan ang pinaka.

Mag-drill ng mga butas upang maayos na magkasya sa 2mm na nakakagulo sa itaas na mga braso (dapat silang paikutin, na may kaunting alitan) at idikit ang mga bloke sa base plate. Iposisyon ang mga bloke at braso tulad ng inilalarawan sa pigura: kapag ang itaas na braso ay patag, ang centerpoint sa pagitan ng mga bola ay dapat na nasa gitna ng robot.

Malapit ng matapos!

Hakbang 4: Hakbang 4: Pag-mount ng Arms at Platform

Ngayon ayusin ang mga konektor ng bead sa mga base-bead at mga platform bead. Maaari mo na ngayong ilipat ang platform sa pamamagitan ng kamay at makita kung paano paikutin ang mga palakol ng itaas na mga braso. Maaari mo ring paikutin ang mga itaas na braso sa pamamagitan ng kamay upang makita kung paano tumugon ang platform.

Iposisyon ang tatlong servos (Gumamit ako ng 'mini servos') sa base. Pindutin ang 'screwdriver headas' ng itaas na braso sa pagbubukas ng pagtatapos ng negosyo ng servo's.

Gumamit ako ng maliliit na clue-clamp na may mahabang gilid hanggang sa ayusin ang mga servos: madaling muling pagposisyon kapag nagse-set up, at ibinibigay nila ang mga binti ng robot kapag binago mo ang robot na nakaharap ang actuator. Gawin ang paligid ng servo hanggang sa gumalaw ng mabuti ang platform at ang bawat servo ay may parehong epekto sa platform.

Tingnan din ang saklaw ng bawat servo / itaas na braso: hindi ka maaaring pumunta sa 'lahat ng paraan'.

Tapos na ang mekanikal na delta / parallel na bahagi ng robot!

Hakbang 5: Hakbang 5: Pagkontrol

Maaari mo na ngayong gamitin ang iyong paboritong micro controller upang makontrol ang servo's. Isang arduino, isang parallax propeller, anumang bagay na pinakamahusay na gumagana para sa iyo. Sumulat ako ng isang demo na programa sa Spin para sa tagabunsod, para sa nag-iisang dahilan na mayroon akong isang magagamit at ang aking mga arduino ay 'abala':-).

Ipinapakita ng video ang demo na ito: ilang mabagal na paggalaw ng indibidwal na servo's, at ang pinakamabilis na paggalaw ng pabilog na nagpapakita ng potensyal na lakas ng ganitong uri ng mga robot (kung makakahanap ka ng isang application para sa isa sa ganitong laki …:-))

Nakalakip ang mga file ng spin na naglalaman ng demo.

Hakbang 6: Hakbang 6: isang Manipulator

Ang isang robotic arm na gumagalaw lamang, tulad ng isang asawa na malapit sa mga angkop na silid, ay walang silbi. Hinahayaan ang maglakip ng isang manipulator: isang gripper, upang pumili ng mga bagay. Gumawa ako ng isang simpleng magaan na gripper sa pamamagitan ng paghihiwalay sa pagkontrol ng servo at ng platform.

Ang gripper ay ginawa sa pamamagitan ng pagtitiklop ng isang piraso ng manipis na plastik sa isang hugis ng U. Mag-drill ng butas sa gitna na maaari mong mai-mount ito sa tuktok ng tornilyo na na-attach namin sa platform. Ayusin ito sa dalawang mga turnilyo.

Upang magamit ang servo nang malayuan sa halip na sa platform, gumagamit ako ng isang wire sa isang tubo tulad ng preno sa isang bisikleta. Kumuha ng isang manipis na tubo (hal. Mula sa mga de-koryenteng mga kable) at itulak dito ang isang matigas na kawad. Gumawa ng dalawang maliliit na butas sa gripper at itulak ang kawad, at gumawa ng isang buhol sa kabilang panig. Kung hinila mo ngayon ang kawad, isasara ang gripper.

Sa isang lugar sa base plate mag-mount ng isa pang servo at ayusin ang tubo sa kapitbahayan. Gawin itong tulad na ang servo ay maaaring hilahin ang kawad habang ang tubo ay mananatili pa rin.

Tapos na!

Hakbang 7: Hakbang 7: Buong Demo

Ngayon saksihan ang lakas ng ganap na armadong at pagpapatakbo na robot ng delta.

Inatasan ko ang aking bagong minion sa mahalagang misyon ng pagkuha ng isang M2 nut, pag-indayog nito, at ibalik ito muli sa eksaktong lugar. Tulad ng nabanggit kanina, bukas ako sa mga alok sa negosyo.

Umaasa ako na gusto mo ang maituturo at magiging inspirasyon upang gumawa ng isang mas maliit na delta robot.

Kahit sino ang mga ideya sa kung paano gumawa ng mas maliit na mga ball joint? Ang anumang mga ideya sa isang paggamit? Marahil sa ibang actuator? Isang karayom, isang drill, isang pluma?