Moslty 3D-luam Robotic Arm Uas Zoo Li Tus Puppet Controller: 11 Kauj Ruam (nrog Duab)

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:24

Kuv yog cov tub ntxhais kawm khoos phis tawj engineering los ntawm Is Nrias teb thiab qhov no yog Kuv Txoj Haujlwm Kawm Tiav.

Txoj haujlwm no tau tsom mus rau kev tsim tus nqi qis tus neeg hlau sab caj npab uas feem ntau 3d luam tawm thiab muaj 5 DOFs nrog 2 tus ntiv tes tuav. Lub caj npab neeg hlau yog tswj nrog tus tswj xyuas menyuam roj hmab uas yog lub desktop qauv ntawm cov neeg hlau caj npab nrog tib qib kev ywj pheej uas nws cov pob qij txha tau nruab nrog lub ntsuas. Kev tswj tus tswj los ntawm txhais tes ua rau cov neeg hlau caj npab ua raws li kev txav chaw hauv tus tswv-qhev zam. Tus tswv-qhev tus neeg teb xov tooj interface muab txoj hauv kev yooj yim-rau-kawm txoj hauv kev rau cov neeg hlau caj npab tswj. Nodemcu (Esp8266) yog siv los ua microcontroller.

Lub hom phiaj tom qab txoj haujlwm no yog kev tsim kho tus nqi hlau qis uas tuaj yeem siv rau lub hom phiaj kev kawm. Peb lub hom phiaj ntawm kev tsim kho thiab ua qhov haujlwm no qhib qhov chaw kom cov tib neeg tuaj yeem tsim, hloov kho & tshawb xyuas nws ntawm lawv tus kheej. Ua tus nqi qis thiab qhib qhov qhib siab, qhov no tuaj yeem txhawb nqa cov tub ntxhais kawm kom kawm thiab tshawb fawb thaj chaw no.

Kuv tus phooj ywg project:

• Shubham hlub
• Nikhil Koob
• Palash loj

Ua tsaug tshwj xeeb rau:

• Akash Narkhede
• Ram khob
• Ankit qab

rau lawv txoj kev pab hauv txoj haujlwm no.

Kev tsis lees paub: Kuv yeej tsis tau npaj sau blog lossis qhia paub txog qhov haujlwm no vim kuv tsis muaj cov ntaub ntawv txaus los sau nws tam sim no Qhov kev siv zog no tau ua ntev tom qab pib ua haujlwm. ua kom nws nkag siab ntau.yog koj tuaj yeem pom nws tsis nkag ntawm qee cov ntsiab lus… vam tias koj nkag siab:) kuv yuav suav nrog cov vis dis aus hauv youtube uas qhia nws ua haujlwm thiab lwm yam khoom sim sai sai no

Kauj Ruam 1: Yog li, Nws Ua Haujlwm Li Cas?

Qhov no yog qhov txaus siab tshaj plaws rau kuv txog txoj haujlwm no.

(Kuv tsis thov qhov no kom ua tau zoo lossis Txoj hauv kev raug cai siv nws rau lub hom phiaj tseem ceeb Nws yog rau lub hom phiaj kev kawm nkaus xwb)

koj yuav tau pom cov neeg hlau pheej yig nrog servo motors uas tsuas yog rau kev rhuav tshem. Ntawm qhov tod tes muaj coslty stepper motor robots nrog planetary gearbox thiab lwm yam Tab sis tus neeg hlau no yog qhov sib npaug ntawm lawv.

yog li, nws txawv li cas?

Kev tsim kho:

Hloov chaw siv lub zog qis thiab tus nqi siab stepper lub cev kuv tau siv Dc lub cev muaj zog tab sis raws li peb paub Dc lub cev muaj zog tsis muaj lub tswv yim tswj qhov system thiab tsis tuaj yeem siv ncaj qha rau txoj haujlwm tswj hwm kuv hloov lawv mus rau hauv servo motors los ntawm kev ntxiv lub hwj chim raws li kev tawm tswv yim/txoj haujlwm sensor.

Tam sim no kom yooj yim ntawm kev ua haujlwm kuv tau ua dab tsi, Kuv tshem tawm qhov pheej yig 9g servos sawb tawm nws cov hluav taws xob thiab hloov nws Dc lub cav nrog lub zog loj dc lub cev muaj zog thiab nws lub lauj kaub me me nrog qhov kuv muaj rau neeg hlau. arduino koj tsis ntseeg tias qhov yooj yim coding ntau!

Rau kev tsav tsheb 12V Dc lub cev nrog 5V servo nti kuv siv L298N lub cev muaj zog tsav tsav uas tuaj yeem tsav 2 lub cav ib txhij. Qhov module muaj 4 tus pin nkag IN1 rau IN4 uas txiav txim siab qhov kev taw qhia ntawm kev sib hloov lub cev. IN4 mus rau lub cev muaj zog thib ob. Yog li cov kab hluav taws xob tso tawm (2) ntawm servo chip (thaum chiv thawj rau lub tshuab me me dc) txuas nrog IN1 thiab IN2 ntawm L298N module tso tawm uas txuas nrog 12V Dc lub cev muaj zog.

Ua hauj lwm:

Los ntawm txoj kev no thaum lub cev muaj zog tsis nyob ntawm lub hom phiaj txoj haujlwm potentiometer xa lub kaum sab xis rau servo chip uas hais kom L298N module tsav Cw lossis CCW tig 12V Dc lub cev muaj zog tig raws li cov lus txib tau txais los ntawm microcontroller.

Schematic tau qhia hauv daim duab (tsuas yog rau 1 lub cav)

ใน กรณี ของ เรา คำ สั่ง (เข้า ร่วม ค่า นิยม) ถูก ส่ง ผ่าน PUPPET CONTROLLER ซึ่ง เป็น 10 ครั้ง ที่ ลด ลง สำเนา ของ ROBOT ที่ เกิด ขึ้น จริง ๆ และ มี ศักยภาพ ใน การ เชื่อม ต่อ กัน ทุก ครั้ง ที่ ต้อง ทำ เช่น กัน ROBOT koom nrog qhov twg ib leeg koom nrog MOTOR TRY rau OCCUPY

Ntawm txhua qhov sib koom ua ke lub zog sib txuas tau txuas mus rau qhov sib koom ua ke ntawm txoj siv txoj hlua mechansim. Thaum sib koom ua ke tig lub potentiometer tig acoordingly thiab muab tawm tswv yim txog tam sim no txoj haujlwm ntawm lub kaum ntse ntse sib koom (Qhia hauv cov duab saum toj no)

Kauj Ruam 2: Cov Khoom Siv:

Raws li kuv tau hais tias kuv tseem ua haujlwm thiab txhim kho nws txhua hnub los ntawm hnub no, cov khoom no yuav txawv hauv qee qhov kev hloov kho yav tom ntej.

kuv lub hom phiaj yog ua kom nws muaj nyiaj txiag ntau li ntau tau yog li kuv siv cov khoom xaiv tau zoo. Qhov no yog daim ntawv teev cov khoom tseem ceeb siv hauv Caj Npab kom txog hnub (Kuv yuav khaws hloov tshiab yav tom ntej)

1. Esp8266 (2x)
2. Dc motors (ntawm qhov sib txawv tshwj xeeb Torque thiab nrawm, 5x)
3. L298N tsav tsav tsav (2x)
4. Potentiometer (8 x)
5. Txhuas channel (30x30, 1 meter)
6. lwm yam kho vajtse

Kauj Ruam 3: Kev suav thiab tsim caj npab

Rau kev tsim caj npab kuv siv catia v5 software. Ua ntej pib tsim cov txheej txheem thawj zaug yog los laij qhov txuas qhov ntev thiab lub zog uas txhua qhov sib koom ua ke yuav tsum txhawb nqa.

ua ntej kuv pib nrog qee qhov kev xav uas suav nrog:

1. Max payload rau tus neeg hlau yuav yog 500 gm (1.1 lb)
2. tag nrho cov neeg hlau yuav ncav cuag 500 mm
3. Neeg hlau hnyav yuav tsis tshaj 3 kg.

Kev txuas qhov ntev suav

txuas ntxiv nrog qhov no kuv suav qhov ntev txuas nrog siv rau daim ntawv tshawb fawb "Tsim ntawm Robotic Arm Los Ntawm I. M. H. van Haaren"

I. M. H. van Haaren tau muab piv txwv zoo heev ntawm qhov nws txiav txim siab txuas qhov ntev los ntawm kev siv cov ntaub ntawv keeb kwm keeb kwm uas qhov ntev ntawm lub cev loj ntu tau hais tawm ua ib feem ntawm tag nrho qhov siab. Nws tau qhia hauv daim duab.

tom qab laij lej txuas qhov ntev tau tawm los

L1 = 274 hli

L2 = 215 hli

L3 = 160 hli

Gripper ntev = 150 hli

Kev suav lub zog:

Forcalculating torque kuv siv cov tswv yim yooj yim ntawm turque thiab lub sijhawm thov hauv engineering.

yam tsis tau mus rau hauv kev suav suav Kuv tau so ntawm tsuas yog lub zog ntsuas hluav taws xob vim yog qee qhov cuam tshuam.

muaj 2 tus neeg tseem ceeb kuv lub zog ua T = FxR piv txwv li hauv peb cov ntaub ntawv thauj khoom (huab hwm coj) thiab txuas qhov ntev. Kev txuas qhov ntev tau txiav txim siab tom ntej yog nrhiav kom paub qhov hnyav ntawm cov khoom. qhov hnyav ntawm txhua qhov kev tiv thaiv yam tsis tau ntsuas nws tiag.

yog li, kuv tau ua cov kev suav no hauv iterations.

1. Kuv xav tias txhuas channel ua cov khoom siv sib xws thoob plaws nws qhov ntev thiab faib qhov hnyav ntawm tag nrho 1 meter peice nrog qhov ntev ntawm peices kuv tau siv.
2. Raws li rau cov pob qij txha, Kuv xav tias qee qhov txiaj ntsig rau txhua qhov sib koom ua ke (lub cev hnyav + qhov hnyav ntawm 3D luam tawm ib feem + lwm yam) raws li kev kwv yees tus neeg hlau hnyav tag nrho.
3. yav dhau los 2 cov kauj ruam muab rau kuv rov pib dua qhov sib koom ua ke qhov muaj txiaj ntsig zoo. Rau cov txiaj ntsig no kuv pom pom cov tshuab tsim nyog hauv is taws nem nrog rau lwm qhov tshwj xeeb thiab qhov hnyav.
4. Hauv qhov rov ua dua thib 2 kuv siv thawj qhov hnyav ntawm lub cav (uas kuv pom tawm hauv qib 3) thiab rov suav dua qhov sib zog zoo li qub rau txhua qhov sib koom ua ke.
5. Yog tias qhov kawg qhov ntsuas qhov tseem ceeb hauv qib 4 tau tsim nyog rau cov tshuab hluav taws xob xaiv hauv qib 3 kuv ua tiav qhov ntawd lub cav tsis tas yuav rov ua cov kauj ruam 3 & 4 txog thaum tsim cov txiaj ntsig tau raws li qhov kev qhia tshwj xeeb ntawm lub cev.

Caj npab tsim:

Qhov no yog txoj haujlwm ua haujlwm nruj tshaj plaws ntawm tag nrho txoj haujlwm no thiab yuav luag siv ib hlis los tsim nws. Yog li kuv tau txuas cov duab ntawm CAD qauv. Kuv yuav tso qhov txuas mus rub cov CAD cov ntaub ntawv no nyob ntawm no:

Kauj Ruam 4: Luam Ntawv 3D

Txhua qhov moslty yog cov pob qij txha yog 3D luam tawm ntawm 99 $ lub tshuab luam ntawv nrog 100x100x100 mm cheeb tsam luam ntawv (yog qhov tseeb !!)

tshuab luam ntawv: Ib qho yooj yim threed X1

Kuv tau suav nrog Cov duab loj hauv cov duab txiav tawm thiab kuv yuav txuas rau txhua ntu CAD cov ntawv catfile ntxiv rau stl kom koj tuaj yeem rub tawm thiab kho raws li koj xav tau.

Kauj Ruam 5: Lub xub pwg sib koom ua ke (sib koom J1 & J2)

Lub hauv paus pully tau luam tawm ntawm lub tshuab luam ntawv sib txawv raws li nws yog 160 mm txoj kab uas hla. Kuv tsim lub bshoulder sib koom xws li nws tuaj yeem tsav tau (Kev sib hloov txog z -axis) nrog rau txoj siv pully lossis iav pinion mechanism uas koj tuaj yeem pom hauv cov duab suav nrog saum toj no. Cov hauv qab yog qhov uas cov kabmob haum uas tom qab ntawd tau teeb tsa ntawm lub hauv paus nruab nrab ntawm lub platform uas tau tsim los txav caj npab (lub tank, ntau ntxiv nyob rau yav tom ntej).

Cov iav loj dua (daj hauv daim duab) tau teeb tsa ntawm aluminium channel nrog txiv ntseej bolts los ntawm 8mm steel ncej pases txog qhov sib koom ua ke 2 txav mus. Qhov sib piv ntawm qhov sib koom thib 1 yog 4: 1 thiab qhov thib ob sib koom yog 3.4: 1

Kauj Ruam 6: Luj Tshib thiab Sib Koom (sib koom J3)

(Qee qhov ntawm cov duab tom qab tsim raws li kuv tsis tau ua tiav cov duab)

Luj tshib sib koom yog ib qho tom qab tom qab lub xub pwg sib koom Nws yog 2 daim sib koom ua ke, ib qho txuas txuas txuas ib qho thiab lwm qhov txuas 2

thooj 1 muaj Dc lub cev muaj zog nrog tsav pinion thiab daim 2 muaj lub iav loj txuas rau nws thiab khub ntawm cov kabmob los txhawb nqa lub ncej. Kev sib piv zoo ib yam li J2 piv txwv li 3.4: 1 tab sis lub cev muaj zog yog 12.5 KG-CM 60 RPM.

Kev sib koom J3 muaj 160 degree ntau yam ntawm kev txav mus los.

Kauj Ruam 7: Kev Sib Koom Tes (sib koom J4 & J5)

(Qee qhov ntawm cov duab tom qab tsim raws li kuv tsis tau ua tiav cov duab)

Tom qab Luj Tshib sib koom tes yog lub dab teg sib koom ua ke. Ntawm no muaj 2 daim ib qho ntawm qhov txuas yav dhau los (piv txwv li txuas 2) thiab ib qho suav nrog J5 lub cev muaj zog uas tig lub dab teg sib dhos. Kev sib piv yog 1.5: 1 thiab Dc lub cev siv yog 10 RPM 8 KG -CM.

Qhov sib koom tes J4 no muaj 90 degree kev sib hloov thiab J5 muaj 360 degree.

Kauj ruam 8: Gripper

Qhov no yog ib txoj haujlwm nyuaj tshaj plaws los tsim. Nws tau tsim los xws li nws tuaj yeem xaiv cov khoom feem ntau nrog rau tuaj yeem tuav tau rau feem ntau ntawm cov khoom nyob ib puag ncig peb zoo li lub qhov rooj qhov rooj, tuav, tuav thiab lwm yam.

Raws li tau qhia hauv daim duab lub iav txuas nrog lub zog tsav mus rau lub zog moos los yog lub moos rov qab uas txuas nrog cov ntiv tes kom qhib thiab kaw lawv.

Txhua qhov ntawm gripper tau qhia hauv daim duab txuas nrog.

Kauj Ruam 9: Ua Puppet Controller rau Robotic Arm

Puppet maub los yog qhov tseeb 10 lub sij hawm txo qis ntawm qhov tseeb ntawm cov neeg hlau caj npab. Nws muaj 4 lub zog ntsuas ntawm 4 pob qij txha uas yog J1, J2, J3, J4 thiab Joint J5 yuav ua haujlwm nrog lub laub khawm rau kev sib hloov tas li (Kev sib hloov ntawm tuav rau kev ua haujlwm)

potentiometers paub lub kaum ntse ntse ntawm kev sib hloov ntawm cov pob qij txha thiab xa tus nqi no ntawm 1-1023 rau Nodemcu uas tau hloov pauv rov qab mus rau 1-360 thiab xa mus rau lwm qhov Nodemcu dhau wifi. As ESP8266 tsuas muaj ib qho analog input kuv siv 4051 multiplexer.

qhia siv 4051 multiplexer nrog esp8266-https://www.instructables.com/id/How-to-Use-Multip…

schematic daim duab:

Kuv yuav ntxiv daim duab qhia chaw kom sai li sai tau thaum kuv ua tiav (yog tias leej twg xav tau nws sai li sai tau hu rau kuv txog thaum ntawd)

Code: (kuj suav nrog ntawm no)

drive.google.com/open?id=1fEa7Y0ELsfJY1lHt6JnEj-qa5kQKArVa

Kauj ruam 10: Electronics

Kuv tab tom txuas cov duab ntawm Kev Ua Haujlwm Tam Sim No. Ua Cov Hluav Taws Xob Hluav Taws Xob thiab daim duab qhia chaw tseem tsis tau tiav.

(Faj seeb: Txoj haujlwm no tseem tsis tau tiav. Kuv yuav ua raws li qhov hloov tshiab yav tom ntej)

Kauj ruam 11: Codes thiab Schematic ntawm Ib Qhov Chaw

Kuv yuav Puv neeg hlau schematics thiab tus lej kawg thaum kuv ua tiav!