6DOF Stewart Platform: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Ang 6DOF Stewart Platform ay isang robotic platform na maaaring ipahayag sa 6 degree na kalayaan. Karaniwang itinayo na may 6 na linear na actuator, ang na-scale down na mini bersyon na ito ay gumagamit ng 6 servos upang gayahin ang linear na paggalaw ng actuation. Mayroong tatlong mga linear na paggalaw x, y, z (lateral, longhitudinal at patayo), at ang tatlong pag-ikot ng pitch, roll, & yaw.

Karaniwang ginagamit ang mga platform ng Stewart para sa mga application tulad ng flight simulator, teknolohiya ng tool ng makina, teknolohiya ng crane, pagsasaliksik sa ilalim ng tubig, pagsagip sa hangin patungong dagat, mga mekanikal na toro, pagpoposisyon ng pinggan ng satellite, teleskopyo, at operasyon sa orthopaedic.

Ang bersyon na ito ng Stewart platform ay kinokontrol ng isang Arduino Uno microcontroller at pinalakas ng isang 5v power supply.

Mga materyal na kinakailangan:

6 servo motor

Acrylic o kahoy

1 Arduino Uno

1 breadboard

Maramihang mga capacitor

6 mga pindutan ng pindutan

1 module ng joystick

12 ball joint at 6 na sinulid na shaft

6 na piraso ng standoff

Hakbang 1: Pagdidisenyo ng Mga CAD File

Simulang sukatin ang mounting bracket para sa servo, at ang rubber grommet para sa mga wire ng pag-thread, at gumawa ng bahagyang mas malaking butas sa isang hexagonal polygon. Magdagdag ng mga butas na tumataas para sa mga standoff kung kinakailangan. Tandaan na iwanan ang angkop na spacing upang ang mga servo ay hindi magtulak laban sa bawat isa kapag naka-mount. Ang pangwakas na resulta (ipinakita sa itaas) ay dapat na magkasya nang ganap sa servo motor at hindi dapat mangailangan ng mga standoff na magkasama ang istraktura. I-print ang 4 na kopya ng file, 2 nang walang butas para sa rubber grommet. Gayundin, mag-print ng isang kopya ng hexagonal na hugis, na-scale down 70%, ngunit walang mga butas para sa servo motor, ito ang magiging nangungunang plato.

Maaari mong i-laser cut o 3D i-print ang mga file na ito, ngunit ayusin ang mga kapal ng mga materyales nang naaangkop na 2 sheet ay perpektong tumutugma sa taas ng mounting bracket para sa mga servos.

Gumamit ako ng Adobe Illustrator para sa proyektong ito.

Hakbang 2: Assembly

Magsimula sa pamamagitan ng sandwiching ng servo motors sa pagitan ng mga sheet ng acrylic na na-print namin sa huling hakbang. bigyang-pansin ang thread ng mga wire sa pamamagitan ng, at bundle ang mga wire nang maayos para sa paglaon. Susunod, mainit na pandikit / tape / i-mount ang mga maikling standoff sa acrylic top plate sa mga maikling gilid ng hexagonal polygon, tulad ng ipinakita sa itaas. Tandaan na magdagdag ng kaunting spacing sa pagitan ng mga standoff.

Ipunin ang mga kasukasuan ng bola, tandaan na dapat silang pareho ang haba. Ikabit ang mga kasukasuan ng bola sa mga sungay ng servo na kasama ng servo motor na may mga self-boring na turnilyo, gumamit ng naaangkop na puwang upang ang mga kasukasuan ng bola ay may isang buong saklaw ng kalayaan. Na ipinapakita sa itaas.

Panghuli, Ikabit ang iba pang bahagi ng magkasanib na mekanismo ng bola sa mga standoff sa acrylic na may mga normal na turnilyo na kasama sa ball joint package. Pagkatapos, idagdag ang mga sungay ng servo sa mga servo upang dapat itong bumuo ng isang 90-degree na anggulo sa loob kapag ang servo ay nasa isang zero na posisyon, i-tweak ang mga kasukasuan ng bola at mga sungay ng servo nang naaayon. Maaari kang gumamit ng isang telepono upang makita kung ang platform ay antas, ipinakita sa itaas.

Hakbang 3: Elektronika

Magsimula sa pamamagitan ng paglakip ng mga wire ng jumper sa mga servo wires, nais kong gamitin ang kaukulang kulay upang magmukha silang mas malinis. Ikonekta ang 5v at GND sa breadboard, at ang signal (pwn) na pin sa Arduino Uno sa mga pin 3, 5, 6, 9, 10, 11. Magdagdag ng mga pindutan ng push sa breadboard, na may isang wire sa 5v, isang resistor sa Ang GND sa kabilang panig, at isang signal wire na papunta sa isang digital pin sa Arduino. Makokontrol nito ang mga itinakdang utos para sa platform. Magpatuloy sa pamamagitan ng pag-plug sa isang module ng joystick, 5v, at GND sa breadboard, output ng X at Y sa mga input ng analog. Ito ang pangunahing kontrol ng joystick para sa platform.

Mag-strip ng isang USB cable, kumukuha ng kuryente at mga wire ng GND at ikonekta ang mga ito sa mga jumper cables, na kumokonekta sa mga power pin sa breadboard. Papalakasin ng USB na ito ang system mula sa isang power bank. Magdagdag ng iba't ibang mga capacitor sa power strip sa breadboard, tandaan ang positibo at negatibong mga pin. Ang mga capacitor na ito ay makakatulong sa mga servos na tumakbo sapagkat mahihila nila ang maraming kasalukuyang, at ang mga capacitor ay sisingilin at magpapalabas ng mga pulso upang matulungan iyon.

Hakbang 4: Programming

Hindi ako lalalim sa aspeto ng pag-program ng proyektong ito dahil ang mga posibilidad ay walang katapusang, ngunit dapat kang magsimula sa pamamagitan ng paglipat ng mga servo arm at pagkuha ng pag-unawa sa kung paano maipahayag ang platform pagkatapos ay itakda ang mga servos sa iba't ibang posisyon sa pamamagitan ng Arduino upang karagdagang tuklasin ang mga paraan upang makontrol ang platform.

Hakbang 5: Binabati kita

Itinayo mo na lang ang iyong platform ng stewart! Good luck! Ang mga posibilidad ay walang katapusan!