Robotic Arm Tswj los ntawm Arduino thiab PC: 10 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:27

Robotic caj npab tau siv dav hauv kev lag luam. Txawm hais tias nws yog rau kev ua haujlwm sib dhos, welding lossis txawm tias ib qho yog siv rau kev tsaws ntawm ISS (Chaw Thoob Ntiaj Teb Thoob Ntiaj Teb), lawv pab tib neeg hauv kev ua haujlwm lossis lawv hloov tib neeg tag nrho. Caj npab uas kuv tau tsim yog cov sawv cev me me ntawm cov neeg hlau sab caj npab uas xav tias yuav siv los txav cov khoom. Nws yog tswj los ntawm arduino pro mini uas twb tau tsim hauv tsev qiv ntawv rau kev tswj hwm servos. Servos raug tswj los ntawm PWM (Pulse Width Modulation) uas tsis nyuaj rau program tab sis lub tsev qiv ntawv no ua rau nws yooj yim dua. Tus neeg siv tuaj yeem tswj hwm cov servos los ntawm lub zog ntsuas hluav taws xob uas tau tsim los ua lub zog faib hluav taws xob lossis los ntawm qhov program hauv PC uas siv 4 tus swb rau kev tswj hwm lub cav servo.

Txog qhov haujlwm no kuv yuav tsum tsim kuv tus PCB kev cai thiab ua rau nws, tsim 3D qauv ntawm caj npab thiab sau cov cai uas tswj nws txhua yam. Nyob rau sab saum toj ntawm nws kuv tau sau cov program ntxiv hauv nab hab sej uas xa cov cim rau arduino uas tswj kev txiav txim siab lub teeb liab ntawd thiab txav servos rau txoj haujlwm uas tus neeg siv tau teeb tsa.

Kauj Ruam 1: Txoj Kev Xav Tom Qab Txoj Haujlwm

Arduino yog qhov zoo uas nws muab cov tsev qiv ntawv dawb los ua haujlwm nrog. Txog qhov haujlwm no kuv tau siv lub tsev qiv ntawv Servo.h uas ua rau tswj kev pabcuam tau yooj yim dua.

Servo motor yog tswj los ntawm PWM -Pulse Width Modulation- uas txhais tau tias txhawm rau txhawm rau tswj servo koj yuav tsum ua kom luv luv pulses. Servo tuaj yeem txiav txim siab qhov ntev ntawm lub teeb liab no thiab tig mus rau txoj haujlwm. Thiab qhov no yog qhov kuv tau siv los hais txog lub tsev qiv ntawv. Kuv tsis tas yuav suav qhov ntev ntawm lub teeb liab ntawm kuv tus kheej tab sis kuv siv lub tsev qiv ntawv lub luag haujlwm uas kuv nyuam qhuav dhau qhov ntsuas hauv qib thiab nws ua teeb liab.

Rau kev tswj hwm servos Kuv siv cov potentiometers uas ua raws li qhov faib hluav taws xob. Cov laug cam Arduino muaj ntau qhov sib piv/hloov pauv digital uas kuv siv rau txoj haujlwm. Yeej arduino yog saib xyuas qhov hluav taws xob ntawm tus pin nruab nrab ntawm lub hwj chim thiab yog tias nws tig mus rau ib sab qhov hluav taws xob ntawm nws yog 0 Volts (tus nqi = 0) thiab ntawm lwm sab nws yog 5 Volts (tus nqi = 1023). Tus nqi no yog tom qab ntsuas los ntawm 0 - 1023 txog 0 - 180 thiab tom qab ntawd nws tau dhau mus ua haujlwm uas tau hais los lawm.

Lwm lub ncauj lus yog kev sib txuas lus txuas nrog arduino uas kuv yuav npog luv luv. Yeej qhov program sau hauv PC xa tus nqi xaiv los ntawm tus siv, arduino tuaj yeem txiav txim siab nws thiab txav servo mus rau txoj haujlwm

Kauj Ruam 2: Tsim PCB

Kuv tsim 2 PCBs - ib qho rau kev tswj hwm qhov twg yog arduino thiab pins rau servos thiab thib ob yog qhov muaj zog. Qhov laj thawj rau 2 PCBs yog tias kuv xav tswj lub caj npab neeg hlau los ntawm kev nyab xeeb. Ob qho kev sib txuas tau txuas nrog los ntawm kab lus ntawm qhov ntev - hauv kuv li 80 cm.

Txog lub zog hluav taws xob kuv xaiv lub adapter sab nraud vim tias servos uas kuv tau siv ntau zog ntau dua li arduino tuaj yeem muab tau. Raws li koj tuaj yeem pom muaj qee qhov capacitors uas kuv tseem tsis tau hais txog. Lawv yog cov capacitors siv rau pom. Raws li koj paub tam sim no, servo motor yog tswj los ntawm kev cuam tshuam luv. Cov kev xav no tuaj yeem ua rau qhov muab cov hluav taws xob poob qis thiab lub zog loj uas yav dhau los muaj 0-5 volts tam sim no muaj ntau yam me me. Qhov ntawd txhais tau tias qhov hluav taws xob ntawm tus pin nruab nrab hloov pauv thiab arduino tau txais qhov txiaj ntsig no thiab hloov txoj haujlwm uas yog servo motor nyob rau hauv.

Kauj Ruam 3: Ua PCB

Txog kev ua PCB Kuv qhia koj kom nyeem qhov no.

Kuv siv Iron on Glossy paper method thiab nws ua haujlwm tau zoo.

Tom qab ntawd kuv tau muab cov khoom seem tso rau ntawm PCB. Koj tuaj yeem pom tias kuv siv lub qhov rooj arduino yog tias kuv yuav xav tau yav tom ntej.

Kauj Ruam 4: Tsim Caj Npab

Qhov no tsis yog qhov nyuaj tshaj plaws ntawm kev ua qhov haujlwm no.

Kev teeb tsa tag nrho yog tsim los ntawm 8 ntu qhov twg 4 tsis txav chaw - lub thawv rau lub zog thiab lub hauv paus qhov twg arduino nyob - thiab lwm plaub yog caj npab nws tus kheej. Kuv yuav tsis nkag mus ntau yam tshwj tsis yog tias tsim tau zoo nkauj heev thiab hauv qee txoj hauv kev yooj yim. Nws tau tsim los kom haum rau kuv li kev cai PCB thiab kev pabcuam uas kuv yuav suav nrog hauv cov npe ntawm ntu.

Kauj Ruam 5: Luam Ntawv Qhov

Cov khoom tau luam tawm ntawm Prusa lub tshuab luam ntawv. Qee lub ntsej muag xav tau rau hauv av me ntsis thiab qhov drilled trough. Tsis tas li cov ncej txhawb nqa yuav tsum tau muab tshem tawm.

Kauj Ruam 6: Muab Txhua Qhov Ua Ke

Hauv cov kauj ruam no raws li lub npe hais tias kuv muab tso ua ke.

Thaum xub thawj kuv tau siv cov xaim hluav taws xob ntawm lub zog thiab tom qab ntawd cov xov hlau ntawm PCB. Potentiometers zoo haum rau qhov thiab kuv kub glued PCB ntawm tus ncej uas tau luam tawm rau hauv qab ntawm lub thawv. Koj tuaj yeem laum qhov hauv lub rooj tsavxwm thiab hauv lub thawv tab sis kuv pom tias gluing nws ntau dua li txaus. Tom qab ntawd kuv kaw ob ntu ntawm lub npov thiab ua kom lawv ruaj khov nrog 4 cov ntsia hlau uas haum rau hauv qhov uas kuv tau tsim.

Raws li cov kauj ruam tom ntej kuv tau ua kab xaim hlua txuas rau ob lub rooj sib tham.

Hauv lub npov tseem ceeb Kuv tau siv cov xov hlau los ntawm VCC tus pin txuas txuas mus rau thiab tom qab ntawd mus rau Vcc ntawm pawg thawj coj thiab los ntawm GND ntawm pawg thawj coj mus rau GND ntawm tus txuas. Tom qab ntawd kuv kub glued tus txuas hauv qhov chaw thiab board ntawm tus ncej. Cov txuas txuas haum rau hauv lub qhov yog li tsis xav tau kua nplaum kub.

Tom qab ntawd, los ntawm kev siv cov ntsia hlau kuv txuas rau hauv qab servo rau hauv qab ntawm lub thawv.

Tom qab ntawd kuv muab ntu sab saud ntawm lub npov rau hauv qab thiab zoo ib yam nrog lub thawv ntim lub zog kuv tau ruaj nrog 4 tus ntsia hlau.

Ib feem tom ntej yog qhov nyuaj me ntsis tab sis kuv tau tswj hwm kom tso sab caj npab nrog rau ntau yam txiv ntoo thiab ntaub qhwv thiab nws tsis nruj raws li qhov kuv xav tau vim tias kuv tsim qee qhov kev zam ntawm ntu, yog li nws yooj yim dua los ua haujlwm nrog lawv.

Thiab raws li cov kauj ruam kawg kuv tso qee daim kab xev rau hauv qab ntawm lub thawv vim tias tsis li ntawd lawv yuav swb.

Kauj ruam 7: Programming Arduino

Kuv twb tau hais txog txoj haujlwm ua haujlwm li cas hauv txoj kev xav tom qab ua haujlwm, tab sis kuv yuav tawg nws ntau dua.

Yog li thaum pib peb yuav tsum txhais qee qhov txawv. Feem ntau nws tau theej 4 zaug vim tias peb muaj 4 servos thiab hauv kuv lub tswv yim nws tsis tsim nyog los ua cov laj thawj nyuaj dua li tsuas yog ua qhov program luv dua.

Tom ntej no tsis muaj teeb tsa qhov twg pins ntawm servos tau hais tseg.

Tom qab ntawd muaj lub voj void - ib feem ntawm txoj haujlwm uas loops tsis kawg. Hauv qhov haujlwm no siv qhov txiaj ntsig los ntawm lub zog potentiometer ntsuas nws thiab tso rau hauv cov zis. Tab sis muaj ib qho teeb meem uas tus nqi los ntawm potentiometer dhia me ntsis yog li kuv xav tau ntxiv cov lim uas ua rau nruab nrab ntawm 5 qhov txiaj ntsig kawg thiab tom qab ntawd nws tso rau qhov tso tawm. Qhov no tiv thaiv kom tsis txhob viav vias.

Ib feem kawg ntawm qhov kev zov me nyuam nyeem cov ntaub ntawv los ntawm chaw nres nkoj txuas thiab txiav txim siab yuav ua dab tsi raws li cov ntaub ntawv xa tuaj.

Txhawm rau nkag siab cov cai tag nrho, Kuv qhia koj mus ntsib cov vev xaib raug cai arduino.

Kauj Ruam 8: Programming hauv Python

Ib feem ntawm txoj haujlwm no tsis tsim nyog tab sis kuv xav tias nws tsuas yog muab tus nqi ntau dua rau txoj haujlwm no.

Nab hab sej muaj tons ntawm cov tsev qiv ntawv uas tau siv dawb tab sis hauv txoj haujlwm no kuv tsuas yog siv tkinter thiab ntu. Tkinter yog siv rau GUI (Graphical User Interface) thiab cov npe raws li nws lub npe hais tias yog siv rau kev sib txuas lus txuas.

Txoj cai no tsim GUI nrog 4 tus swb uas muaj tus nqi tsawg kawg ntawm 0 thiab siab tshaj 180. Nws yuav yog hint rau koj tias nws nyob hauv qib thiab txhua qhov swb yog programmed los tswj ib qho servo. Txoj haujlwm no yooj yim dua - nws siv tus nqi thiab xa mus rau arduino. Tab sis txoj kev nws xa yog qhov nthuav. Yog tias koj xaiv hloov tus nqi ntawm thawj servo rau 123 degrees nws xa mus rau arduino tus nqi 1123. Thawj tus lej ntawm txhua tus lej xa yog qhia uas servo tab tom yuav raug tswj. Arduino muaj cov cai uas tuaj yeem txiav txim siab qhov no thiab txav mus rau txoj cai servo.

Kauj Ruam 9: Daim Ntawv Teev Npe

• Arduino Pro Mini 1 daim
• Servo FS5106B 1 daim
• Servo Futaba S3003 2 daim
• Pin header 2x51 daim
• Pin header 1x3 6 daim
• Capacitor 220uF 3 daim
• Micro Servo FS90 1 daim
• Connector AWP-10 2 daim
• Txuas FC681492 1 daim
• Hloov P-B100G1 1 daim
• Qhov 2 x 141 daim
• TTL-232R-5v-hloov 1 daim
• Potentiometer B200K 4 daim
• thiab ntau yam ntxiv screws, pawm thiab txiv ntseej

Kauj Ruam 10: Kev Xav Thaum Kawg

Ua tsaug rau koj nyeem qhov no thiab kuv vam tias kuv muaj tsawg kawg txhawb koj. Nov yog kuv thawj qhov haujlwm loj dua uas kuv tau ua txhua tus los ntawm kuv tus kheej yam tsis tau luam cov khoom hauv Is Taws Nem thiab thawj cov lus qhia tshaj tawm. Kuv paub tias caj npab tuaj yeem hloov kho tab sis kuv txaus siab rau nws tam sim no. Txhua qhov chaw thiab cov lej cim tau pub dawb, koj zoo siab txais tos siv nws thiab hloov nws hauv txhua txoj kev uas koj xav tau. Yog tias koj muaj lus nug xav nug lawv hauv kab lus. Koj tseem tuaj yeem saib cov vis dis aus, lawv tsis yog qhov zoo tab sis lawv qhia kev ua haujlwm ntawm txoj haujlwm.