Arduino vélmenni ARM 4

 Yfirview 

Í þessari leiðbeiningu munum við kynna þér í gegnum skemmtilegt verkefni Arduino Robot Arm 4DOF Mechanical Claw Kit. Þetta DIY Arduino UNO byggt Bluetooth vélmenni er byggt á Arduino Uno þróun borð. Þetta mjög einfalda og auðvelt að byggja búnað er hið fullkomna Arduino verkefni fyrir byrjendur og er frábær námsvettvangur til að komast í vélmenni og verkfræði.

Vélmenniarmurinn kemur flatt til að setja saman og þarf mjög lágmarks lóða til að koma honum í gang. Samþættir 4 SG90 servó sem leyfir 4 gráðu hreyfingu og getur tekið upp létta hluti með klónum. Hægt er að stjórna arminum með 4 potentiometers. Byrjum!

Að byrja: Arduino Robot Arm 4dof Mechanical Claw Kit

Hvað er Arduino?

Arduino er opinn rafeindatækni vettvangur byggður á auðvelt í notkun vélbúnað og hugbúnað. Arduino spjöld geta lesið inntak - ljós á skynjara, fingur á hnapp eða Twitter skilaboð - og breytt því í framleiðsla - virkjað mótor, kveikt á LED, birt eitthvað á netinu. Þú getur sagt borðinu þínu hvað þú átt að gera með því að senda sett af leiðbeiningum til örstýringarinnar á borðinu. Til að gera það notarðu forritunarmálið Arduino (byggt á raflögn) og Arduino hugbúnaðinn (IDE), byggt á vinnslu.

Hvað er IDUINO UNO?

IDuino Uno er á ATmega328. Það hefur 14 stafræna inn- / úttakstappa (þar af 6 sem hægt er að nota sem PWM-úttak), 6 hliðræn inntak, 16 MHz keramik enduróm, USB tengingu, rafmagnstengi, ICSP haus og endurstillingarhnapp. Það inniheldur allt sem þarf til að styðja við microcontroller; einfaldlega tengdu það við tölvu með USB snúru eða knýðu það með AC-til-DC millistykki eða rafhlöðu til að byrja.

Uppsetning hugbúnaðar

Í þessum kafla munum við kynna þér þróunarvettvanginn þar sem þú þýðir skapandi huga í kóða og lætur hann fljúga.

Arduino hugbúnaður / IDE

Opnaðu Windows-forrit með því að tvísmella á það og fylgdu leiðbeiningunum til að ljúka (Mundu að setja allt rekilinn fyrir Arduino). Auðvelt!

Mynd 1 Uppsetning rekla

Að tengja UNO spjaldið þitt við tölvuna þína

Að tengja UNO við tölvuna þína með bláum USB snúru, og ef hún er rétt tengd sérðu að græna máttur LED kviknar og önnur appelsínugul LED blikkar.

Mynd 2 Athugaðu sérstaka samskiptamiðilinn þinn og taktu það niður í númerinu

Finndu raðnúmerið þitt og athugaðu það.

Við verðum að átta okkur á því hvaða rás COM er nú í samskiptum milli PC og UNO. Eftir stígnum: Stjórnborð | Vélbúnaður og hljóð | Tæki og prentarar | Tækisstjóri | Hafnir (COM & LPT) | Arduino UNO (COMx)

Athugaðu COM númerið þar sem við krefjumst þess síðar. Þar sem COM-tengið getur verið mismunandi frá einum tíma til annars er þetta skref mikilvægt. Í þessu tilviki í því skyni að sýna fram á, erum við að nota COM 4.

Spilaðu með fyrsta „Hello World“ LED tdample

Í fyrsta lagi skulum við segja IDE hvar Arduino höfnin okkar er og hvaða borð þú notar núna: Eftirfarandi leiðbeining (mynd 3 og 4) sýnir smáatriðin:

Stillingar hafna

Stillingar stjórnar

Það er kominn tími til að spila með þér fyrsta einfalda fyrrverandiample. Fylgdu slóðinni hjá File | Fyrrverandiamples | 01. Grunnatriði | Blikka. Nýr kóðagluggi myndi birtast, ýttu á örvatáknið til að hlaða upp. Þú munt taka eftir því að appelsínugula ljósdíóðan blikkar næstum á hverri sekúndu.

Uppsetning vélbúnaðar

4 x Servo SG90 með servópakka (skrúfa og hnetur fylgja) 4 x Grindagrindur með hlífðarhlíf (auðvelt að fjarlægja) og skrúfupakka Robot Arm framlengingarkort með aðskildum rafmagnstengi (Vinsamlegast sjáðu rafmagnslausnina) USB snúru Stjórn Iduino UNO
Í grindarpakkanum, frá vinstri til hægri:  M3 * 30 mm M3 * 10 mm M3 * 8 mm M3 * 6 mm Slá skekkt M3 hneta

Hringlóðun

Þetta vélmenni handleggssett krefst mjög lágmarks lóða til að allt virki og gangi. Vélmenni framlengingarborðsins er notað til að tengja viðmót á milli stjórnanda, í þessu verkefni, fjögurra potentiometers og Iduino UNO stjórnar.

Varúð: Vinsamlegast vertu varkár þegar þú notar heitt lóðajárn.

Mynd 3 Grunnmynd af ARM-spjaldi

Undirbúa:

1. Eitt stækkunarborð fyrir vélmenni
2. Einn 12V Black Power tjakkur
3. 52P Pinnahausar
4. Eitt blátt ytra aflgjafaviðmót
5. Eitt svart Bluetooth tengi

Síðan lóðmálmur fyrir servó og Power jack.

Vinsamlegast hafðu í huga að Pins fyrir servó tengi snúa upp á við, fyrir Iduino tengi niður.

Lóðaðu síðan fjóra aflmælana

Jumperhettan er notuð við flýtileið Robot Arm Extension Board og Iduino UNO Board, sem þýðir að þú þarft ekki að knýja Iduino UNO borð sérstaklega.
Settu í jumperhettuna þar sem við erum að nota eina ytri aflgjafa, 12V rafhlöðuhólf.

Settu síðan fjögur silfurhlífar á naktu potentiometrana. Nú hefur þú lokið lóðunarhlutanum!

Kembiforrit hugbúnaðar

Upphleðsla Arduino UNO kóða

Vélmennið mun framkvæma hvernig það er forritað. Að skilja og gleypa það sem er inni í Iduino UNO borðinu, þ.e. forritunarkóðinn er mikilvægur þáttur í námsferlinu. Í þessum kafla er lokamarkmið okkar að tryggja að servó og potentiometers virka vel.

Ef þetta er fyrsta Arduino verkefnið þitt, vinsamlegast fylgdu leiðbeiningunum vandlega. Í fyrsta lagi skaltu hlaða niður tengdum kóða frá okkar websíða.

• Tvísmelltu á táknið til að opna forritið og opna file í leiðinni: File | Opið

• Opnaðu me_arm3.0 Arduino file

Kembiforrit hugbúnaðar

Smelltu á upphleðsluhnappinn með hægri örinni á tækjastikunni til að hlaða upp file til Sameinuðu þjóðanna

Lokið við að hlaða upp stöðu, ef ekki, athugaðu borð og hafnir í 3.2 kafla til að ganga úr skugga um að þú tengir UNO þinn rétt

Servo kembiforrit

Þá skulum við prófa servó okkar til að sjá hvort þeir gangi vel. Servóarnir ættu að snúast vel þegar þú spilar hring með samsvarandi potentiometers. Ef ekki skaltu ganga úr skugga um að þú hafir hlaðið kóðanum upp rétt með „Done upload“ tákninu sem lýst er hér að ofan og settu servóborðið þétt á UNO spjaldið með hverjum pinna rétt stillt upp. Mikilvægast er að tengja áreiðanlega aflgjafann rétt þar sem leiðbeiningar um aflgjafa verða sýndar í næsta hluta. Lestu það vandlega, annars gætirðu brennt Arduino algerlega örstýringu þína.

Servo hefur þrjá pinna:

• Merki
• GND
• VCC

Snúningshornið er stjórnað af PWM (púlsbreidd mótum) hringrás merkjanna. Tíðni PWM er venjulega á bilinu 30 til 60Hz - þetta er svokallað endurnýjunartíðni. Ef þetta hressingartíðni er of lítið þá minnkar nákvæmni servó þar sem það byrjar að missa stöðu sína reglulega ef hlutfall er of hátt, þá getur servo byrjað að þvælast. Það er mikilvægt að velja ákjósanlegasta hlutfall, að servómótorinn geti læst stöðu sinni.

Vinsamlegast vertu viss um að hvert servó virki vel þar sem erfitt er að fjarlægja þau.

Tengdu servóviðmótið við Servo raufina einn í einu, frá rauf 4 í rauf 1 sem er stjórnað af samsvarandi potentiometer

Settu 9-12v 2A aflgjafann í Arduino rafmagnstengið með jumperhettu (Servo borð) á

Aflgjafi

Kraftur gegnir mikilvægu hlutverki við að keyra vélmenni vélkerfisins þar sem aflgjafarskortur getur leitt til servóstýrisbúnaðarskjálfta og forritið gengur óeðlilega. Tveir sjálfstæðir aflgjafar verða nauðsynlegir, einn til að knýja Uno þróunarborðið og annar til að knýja servíostýringar potentiometer. Í þessum kafla kynnum við þér nokkra valkosti fyrir aflgjafa þér til hægðarauka:

1. (Mælt með) Notaðu 5V 2A rafmagnstengi og stingdu í 2.1 mm DC innstunguna á potentiometer borðinu.
2. (Að öðrum kosti) Notaðu 5V 2A aflgjafa og endaðu í bláu klemmu á potentiometer borðinu.
3. (Mælt með) Notaðu 9v til 12v rafmagns millistykki fyrir Arduino UNO þróunarborðið í gegnum 2.1 mm DC innstunguna á Uno borðinu.
4. (Að öðrum kosti) Notaðu USB A til B (prentarasnúru) sem fylgir til að veita stöðugt 5V rafmagn inn á Uno kortið frá UB hleðslutæki, tölvu eða fartölvu.

ATH: Þegar þú gerir breytingar á kóðanum á Uno borðinu, vinsamlegast vertu viss um að fjarlægja vélmenni Arm Servo Controller borð af Uno þróun borð og aftengja Uno Board aflgjafa. Annars getur það valdið óbætanlegu tjóni á vélmenninu og tölvunni þar sem það getur keyrt mikinn straum um USB tengið.

Kembiforrit kerfa

Festing á rekki

Í þessum kafla erum við að leiðbeina þér í gegnum Robot Arm Base og rekki uppsetningu.

• Fjarlægðu varnarpappír grindarbotnsins

Undirbúa hlutina:

• Grunnur
• 4 x M3 hnetur
• 4 x M3 * 30 mm skrúfur

• Settu hlutina saman eins og sýnt er til vinstri

Undirbúa hlutina:

• 4 x M3 hnetur
• 4 x M3 * 10mm
• skrúfur

• Festu skrúfurnar og hneturnar eins og sýnt er til vinstri, sem eru notaðar til að tryggja Iduino UNO borðið okkar

Undirbúðu síðan hlutina:

• 2x M3 * 8mm skrúfur
• Svartur Servo handhafi
• Svartur Servo rekki

• Dragðu kapalþráðinn í gegnum servófestingarholið eins og krafist er til að tengjast Iduino UNO borðinu í eftirfarandi skrefum

Settu síðan Servo festingahaldarann ​​efst á servóhaldarann. Nú geturðu séð Servo er tryggt og samlokað milli handhafa og sviga.

 

• Það ætti að líta svona út

• Festu það síðan eins og sýnt er til vinstri

• Það ætti að líta svona út

Undirbúðu síðan hluti til að byggja undirhandlegg vélmennisins

1. 2 x M3 * 8mm skrúfur
2. Einn Servo Bracket
3. Einn Servo SG90
4. Einn svartur aðalarmur

• Festu servóið með sviga og botni á sama hátt og leiðbeint var í síðustu servó

• Undirbúa hlutina:

1. 1 x M2.5 tappaskrúfa
2. Eitt Servo Horn

• Festu hornið á svarta aðalarminum akrýl með M2.5 tappaskrúfu

• Settu aðalarminn á Servo og snúðu honum réttsælis þar til hann hættir að snúast þar sem hann er forritaður til að snúa réttsælis.

• Dragðu aðalhandlegginn út og settu hann lárétt aftur, þetta skref er að tryggja að Servo muni snúa gegn andlokumkwise frá þessum punkti (0 gráður) og ekki brjóta handlegginn þegar kveikt er á krafti til að snúast

• Safnaðu sjálfskiptandi skrúfu úr rekkapakkanum og festu það sem sést til vinstri

• Tengdu tvö virk samskeyti með skrúfu, mundu að herða ekki skrúfurnar of mikið þar sem þær þurfa að snúast frjálslega

• Undirbúa hlutina:

1.  2 x M3 * 10mm
2. M3 hnetur
3. Tveir svartir Clapboard akrýl

• Settu Clapboard Acryl tvö í samsvarandi vængarauf

• Í fyrsta lagi skaltu setja klemmuspjaldið í samsvarandi raufar og í eftirfarandi skrefum verður það fest með einum skrúfu og hnetu á hvorri hlið

• Settu síðan grindarbotninn í samsvarandi rauf milli tveggja klappa

• Það ætti að líta svona út

• Festu klemmuspjaldið á grunnarminum með einu skrúfu og hnetu.

Ábending: Haltu hnetunni í raufinni og skrúfaðu síðan M3 inn.

• Festu klappaborðið báðum megin eins og sýnt er til vinstri

• Festu burðarás akrýl milli framhandleggs og meginhandleggs með því að:

1.  2 x M3 * 10 mm
2. tvær hnetur

Ábending: Haltu hnetunni í raufinni og skrúfaðu síðan M3 inn.

• Lagaðu hina hliðina líka

• Undirbúðu síðan M3 * 6mm skrúfu og einn langan arm akrýl

• Festu það neðst til hægri

• Notaðu síðan annan svartan langan handlegg með þremur virkum liðum til að tengja saman tvo framhandleggina

• Vinsamlegast festu skrúfurnar í réttri röð. Beinhryggsakrýl í neðri framhandleggnum í miðjunni og hinn liggur efst

• Undirbúðu hlutina til að byggja upp hægri hlið stuðningsarms:

1. Tveir M3 * 8
2. Einn svartur hringlaga spacer
3. Einn svartur stuðningsarmur
4. Einn svartur þríhyrningur stuðningstengi

• Festið fyrstu skrúfuna eins og sýnt er til vinstri. Hringlaga bilið liggur á milli.

Vinsamlegast ekki herða skrúfurnar of mikið þar sem það eru virkir liðir þar sem þeir þurfa að snúa frjálslega án þess að nudda aðliggjandi akrýl

• Lagaðu hinn endann með svörtum stuðningsarmi.

• Það ætti að líta svona út. Nú hefur framhandleggurinn enn þrjá lausa dinglandi enda sem að lokum eru tengdir til að tryggja klóhlutann.

• Undirbúið kló servóhlutina:

1. Tveir ferkantaðir servó sviga
2. 4 x M3 * 8mm skrúfur
3. Eitt servó
4. Tveir tengibúnaður

• Settu fermetra krappann í botninn og dragðu snúrurnar út eins og krafist er til að tengjast vélmennalengiborðinu

• Það ætti að líta svona út

• Settu rétthyrningsfestinguna efst á Servo og festu Servo með fjórum M3 * 8mm skrúfum

• Festu klærnar tvær á rétthyrnings servófestingunni með tveimur M3 * 6mm skrúfum.

Mundu að setja eitt svart hringlaga bil á milli til að draga úr núningi.

• Safnaðu síðan:

1. 4 x M3 * 8 mm skrúfur
2. Eitt stutt tengi
3. Einn hringlaga spacer

• Festu það vinstra megin á klónum eins og sýnt er til vinstri.

Mundu að setja millibili á milli

• Undirbúið eftirfarandi til að tengja Claw og Triangle stuðningstengi:

1. Tvær M3 * 8mm skrúfur
2. Einn spacer
3. Einn stuðningsarmur

• Festu stuðningsarminn á þríhyrnings tengið

• Þá er hægt að tryggja allan Claw hlutann með þremur ókeypis dinglandi framhandleggsenda.

Vinsamlegast ekki herða skrúfurnar fyrir virka liði.

• Undirbúið tappaskrúfuna í Servo pakkanum og servóhorninu.

• Festu hornið með tappaskrúfu eins og sýnt er til vinstri

• Dragðu klærnar víða opna og stingdu síðan stuttum handleggnum sem við bjuggum til í síðasta skrefi og skrúfaðu hann þétt.

• Tryggðu Iduino UNO stjórnina á stöðinni

• Settu framlengingarborðið fyrir vélmenni á toppinn á Iduino UNO borðinu.

Vinsamlegast vertu viss um að pinnar séu rétt tengdir.

• Settu síðan vélmennakerfið á Base servó rekkann og festu það á grunn servóið með tappaskrúfu.

Nú ertu búinn með alla uppsetningu!

 

Rack kembiforrit

Nú er kominn tími til að tengja servóið þitt við Arduino UNO þinn.

Servó 1	Kló servó
Servó 2	Aðal servó
Servó 3	Servig á framhandlegg
Servó 4	Snúnings servó

Taktu þér tíma og gerðu rétta raflögn í samræmi við ofangreindar leiðbeiningar.

Servo hefur þrjá pinna:

• Merki
• GND
• VCC

Heildarkerfi kembiforrit

Áður en við kveikjum á rafmagninu erum við ennþá að athuga ýmislegt:

1. Gakktu úr skugga um að hver samskeyti geti snúist vel, annars myndi það keyra mikið magn af straumi í servóinu sem leiðir til „lokaðs“ ástand og þjónusturnar gætu auðveldlega brunnið út
2. Stilltu potentiometerinn þannig að hann henti þægilegu vinnusviði. Servóið getur unnið hornið: 0 ~ 180 gráður án takmarkana, en fyrir þetta tiltekna verkefni getur servóið ekki vegna vélrænni uppbyggingar. Þess vegna er mikilvægt að breyta potentiometerinu í rétta stöðu. Annars, ef einhver af fjórum servóum festist, myndi servóinn tæma stóran straum sem gæti valdið óbætanlegum skemmdum á servóunum.
3. Skiptu um potentiometer slétt og hægt þar sem servó þarf tíma til að snúa sér
4. Aflgjafa valkostir: veita stöðugan og stöðugan afl fyrir þjónustustarfsemi

Skemmtu þér við armlegginn þinn

Handstýring

Til handstýringar; með jumperhettunni stungið á framlengingarborðið fyrir vélmenni, geturðu stjórnað vélmenni armsins með því að stilla fjóra aflmæla.

Stjórnviðmót PC

Í þessum kafla geturðu stjórnað vélmenni með því að tengja USB tengi við Iduino UNO borð. Með raðtengdum samskiptum um USB snúru er skipunin send úr efri tölvuhugbúnaðinum sem er aðeins í boði fyrir Windows notendur í augnablikinu.

Í fyrsta lagi afritaðu nýja efri tölvuhugbúnaðarkóðann yfir á Arduino UNO stjórnina þína.

Tvísmelltu á

„Upper_Computer_Softwa re_Control.ino“.

Ýttu síðan á hleðsluhnappinn.

Sæktu hugbúnaðarforritið frá hér: http://microbotlabs.com/ so ftware.html, lánstraust til microbotlab.com

• Opnaðu appið og ýttu á OK til að halda áfram

• Vinsamlegast tengdu Arduino USB áður en þú byrjar á Mecon hugbúnaði til að uppgötva sjálfvirka höfn eða notaðu „Scan for Ports“ hnappinn til að hressa upp á tiltæka höfn. Veldu USB tengið.

• Í þessu tilfelli til að sýna fram á erum við að nota COM6.

Þetta COM númer getur verið mismunandi eftir atvikum. Vinsamlegast athugaðu tækjabúnaðinn fyrir rétt COM-tenginúmer.

• Stjórnaðu vélmenni með því að renna servónum 1/2/3/4 börum

Nú er kominn tími til að skemmta sér! Kveiktu á rafmagninu og sjáðu hvernig DIY Arduino vélmenni þinn gengur! Eftir lokasamsetningu og virkjun gæti vélmenniarmurinn þurft að breyta og kembiforrit. Vélmennið mun framkvæma hvernig það er forritað. Að reikna út hvað kóðinn er að gera er hluti af námsferlinu. Opnaðu Arduino IDE aftur og við fullvissum um að þú lærir mikið þegar þú öðlast djúpan skilning á kóðanum.

Vinsamlegast taktu skynjaraborðið úr sambandi við Arduino UNO borðið og aftengdu 18650 rafmagnskassann til að breyta kóðanum. Annars getur það valdið vélbúnaðinum og tölvunni óbætanlegum skaða þar sem það getur keyrt mikinn straum um USB-tengið.

Þessi búnaður er aðeins upphafspunktur og hægt er að stækka hann til að fella inn aðra skynjara og einingar. Þú ert takmarkaður af ímyndunaraflinu.

TA0262 Arduino vélmenni ARM 4 DOF vélræn klósett handbók - Sækja [bjartsýni]
TA0262 Arduino vélmenni ARM 4 DOF vélræn klósett handbók - Sækja

Heimildir

• Notendahandbók