Hogyan készítsünk vezeték nélküli robotkarot Arduino használatával

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





Ez a robotkar, amely robotdaruként is megvalósítható, 6 szervomotorral működik, és egy mikrokontroller távirányító , Arduino alapú 2,4 GHz-es kommunikációs kapcsolat használatával.

Főbb jellemzői

Ha olyan kifinomultt épít, mint egy robotkar, annak modernnek kell lennie, és sok fejlett funkciót kell tartalmaznia, és nem csak puszta játékhoz hasonló funkciókat.



A javasolt teljes értékű kialakítás viszonylag könnyen megépíthető, mégis néhány fejlett manőverezési funkciónak tulajdonítható, amelyeket vezeték nélküli vagy távirányítású parancsokkal lehet pontosan vezérelni. A kialakítás még ipari felhasználásra is kompatibilis, ha a motorokat megfelelően fejlesztik.

A mechanikus daru, például a robotkar fő jellemzői:



  • Folyamatosan állítható „kar” 180 fokos függőleges tengely felett.
  • Folyamatosan állítható „könyök” 180 fokos függőleges tengely felett.
  • Folyamatosan állítható „ujjcsípés” vagy fogás 90 fokos függőleges tengely felett.
  • Folyamatosan állítható „kar” 180 fokos vízszintes sík felett.
  • Teljes robotrendszer vagy a darukar mozgatható és manőverezhető, mint a távirányítós autó .

Durva munkaszimuláció

A fentiekben ismertetett néhány funkció a következő GIF-szimuláció segítségével tekinthető meg és érthető meg:

robotkaros szimuláció

A motor mechanizmusai

Az alábbi ábra tiszta képet ad a különböző motorhelyzetekről és a hozzájuk kapcsolódó sebességváltó mechanizmusokról, amelyeket be kell szerelni a projekt megvalósításához:

Ebben a kialakításban ügyeljünk arra, hogy a lehető legegyszerűbben tartsuk a dolgokat, hogy még egy laikus is megértse a motor / sebességváltó mechanizmusait. és semmi sem marad rejtve a bonyolult mechanizmusok mögött.

Az egyes motorok működése vagy működése a következő pontok segítségével érthető meg:

  1. Az 1. motor vezérli a robot „ujjcsípését” vagy a markolórendszerét. A mozgatható elem közvetlenül a motor tengelyével van összekötve a mozgásokhoz.
  2. A 2. motor vezérli a rendszer könyök mechanizmusát. Az emelőmozgás megvalósításához egy egyszerű éltől a hajtóműhöz van konfigurálva.
  3. A 3. motor felelős az egész robotkar függőleges megemeléséért, ezért ennek a motornak erősebbnek kell lennie, mint a fenti kettő. Ezt a motort a fogaskerekek mechanizmusa is integrálja a szükséges műveletek végrehajtására.
  4. A 4. motor a teljes darumechanizmust egy teljes 360 fokos vízszintes síkon irányítja, így a kar képes bármilyen tárgyat felvenni vagy felemelni a teljes jobbra vagy balra radiális tartomány.
  5. Az 5. és 6. motor úgy viselkedik, mint az egész rendszert szállító platform kerekei. Ezeket a motorokat úgy lehet vezérelni, hogy a rendszert könnyedén mozgatják egyik helyről a másikra, és megkönnyíti a rendszer keleti / nyugati, északi / déli mozgását is, egyszerűen a bal / jobb motorok sebességének beállításával. Ez egyszerűen a két motor egyikének csökkentésével vagy leállításával történik, például egy jobb oldali fordulat megindításához a jobb oldali motort le lehet állítani vagy le lehet állítani mindaddig, amíg a kanyart teljes mértékben vagy a kívánt szögig meg nem hajtják. Hasonlóképpen, a bal kanyar elindításához tegye ugyanezt a bal motorral is.

A hátsó kerékhez nem tartozik motor, a csuklópánt segítségével szabadon mozoghat a középtengelyén, és követheti az első kerék manővereit.

A vezeték nélküli vevő áramkör

Mivel az egész rendszert úgy tervezték, hogy egy távirányítóval működjön, a vezeték nélküli vevőt a fent ismertetett motorokkal kell konfigurálni. Ez pedig a következő Arduino alapú áramkör használatával történhet.

Mint látható, 6 szervomotor van az Arduino kimenetekhez csatlakoztatva, és mindegyiket a mellékelt NRF24L01 érzékelő által rögzített távirányított jelek vezérlik.

A jeleket ez az érzékelő dolgozza fel és juttatja el az Arduino-hoz, amely a feldolgozást eljuttatja a megfelelő motorhoz a tervezett sebességszabályozási műveletekhez.

A jeleket egy potenciométerekkel rendelkező adó áramkörből küldik. Ezen potenciométer állítása szabályozza a fordított motorok fordulatszámát a fent ismertetett vevő áramkörrel.

Most nézzük meg, hogyan néz ki az adó áramkör:

Adó modul

Az adó kialakításán látható, hogy 6 potenciométer van csatlakoztatva Arduino kártyájához és egy másik 2,4 GHz-es kommunikációs összeköttetési eszközhöz.

Mindegyik edény be van programozva megfelelő motor vezérlése a vevő áramkörhöz társítva. Ezért amikor a felhasználó elforgatja az adó kiválasztott potenciométerének tengelyét, a robotkar megfelelő motorja mozogni kezd és végrehajtja a műveleteket, a rendszeren belüli sajátos helyzetétől függően.

A motor túlterhelésének ellenőrzése

Kíváncsi lehet, hogyan korlátozzák a motorok mozgását a mozgatható tartományukban, mivel a rendszer nem rendelkezik korlátozó elrendezéssel, amely megakadályozná a motor túlterhelését, amint a mechanizmus megfelelő mozgásai elérik a végpontjukat?

Például mi történik, ha a motort akkor sem állítják le, ha a „markolat” szorosan megtartotta a tárgyat?

Erre a legegyszerűbb megoldás az egyén hozzáadása áramvezérlő modulok mindegyik motorral úgy, hogy ilyen esetekben a motor bekapcsolt állapotban marad és égés vagy túlterhelés nélkül zárva marad.

Az aktív áramszabályozás miatt a motorok nem mennek keresztül túlterhelésen vagy túláramon, és a megadott biztonságos tartományban működnek.

A teljes programkód megtalálható ebben a cikkben




Előző: USB 5V-os hangerősítő PC-hangszórókhoz Következő: Felfedezett 7 módosított szinuszhullámú inverter áramkör - 100 W - 3 kVA