Minik Delta Robot Nasıl Yapılır: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Bir "delta robot", diğer adıyla "paralel manipülatör", bir aktüatörü hareket ettirmek için birden fazla kol kullanan bir robottur. Onları al ve yerleştir makinelerinden ve ayrıca delta tipi 3D yazıcılardan tanıyor olabilir.

Delta paralel robotun avantajı, ağır tahrik motorlarının genellikle bir tabanda olması, hareket eden nesnelerin ağırlığını azaltması ve bu tür robotları çok hızlı hale getirmesidir. Bazıları dakikada 300 parça seçip yerleştirebilir! Spesifik "paralel" versiyonun bir özelliği, hareketli platformu her zaman aynı yönde tutmak için paralelogramlar kullanmasıdır.

Küçük, hatta küçücük bir delta robot yapmaya karar verdim. Beni yönlendiren motivasyonlar, The Art of Tinkering'de Eğlenmek, çocuklarıma teknoloji ve yaratıcılık göstermek ve karımın başını sallamasını sağlamak. Ve sadece yapabildiğim için (ya da yapabileceğimi düşünüyorum). Anladığım kadarıyla bu robotun gerçekten bir faydası yok.

'Küçük' dediğimde, hareketli parçaların küçük olacağını kastediyorum: maksimum erişim yaklaşık 30 mm'dir. Kolları ve aktüatörü çalıştıran motorlar nispeten büyük olacaktır:-)

Keyifle okuyun ve muhtemelen yapın - veya daha da küçük bir tane!

Ve ticari bir uygulama hakkında iyi bir fikriniz varsa, hadi iş konuşalım;-)

Adım 1: Adım 1: Kolları Yapmak

Bir delta/paralel robotun her bir kolu genellikle tek bir "üst kol" ve bir çift "alt kol"dan oluşur. Alt kolun iki parçası bir paralelogram oluşturur. Bu setlerden üçü platformu tabana bağlar. Motorlar herhangi bir kolu döndürdüğünde, paralelogramlar hareket eder ve platformun aynı yönü koruduğundan emin olur. Her yöne hareket edebilmeleri için mafsalların 'bilyalı mafsal' olması gerekmektedir.

Kolları yapalım.

Küçük bilyeli mafsallar küçük boyutlarda temin edilemez, o yüzden onları yapalım. Onları eşimin mücevher tedarik kutusundan "boncuk konektörleri" kullanarak yarattım. Lehimleme kolay olacak şekilde bakırdan yapılmış konektörler kullandım. Bir bağlantı oluşturmak için resimdeki gibi ikisini birlikte lehimleyin.

Üst kolları yapmak için 2 mm metal çubuk kullanın. Yaklaşık 60 mm'lik bir parça ile başlayın. Yaklaşık 10 mm'lik bir ucu 90 derece bükün. Uzun parçanın ucunu düz başlı bir tornavida gibi görünecek şekilde zımparalayın - bu uç servoya giriyor. 10 mm'lik uçtan 1 mm'lik bir delik açın (yönlendirmeler için resme bakın) ve ~ 10 mm x 1 mm'lik bir metal çubuğu itin - tutkalla sabitleyin. Şimdi 1 mm'lik çubuğun her iki ucuna bir boncuk yapıştırın.

Bir sonraki adımda, boncuk konektörlerini boncukun üzerine katlayabilirsiniz, et voilà (Hollanda'da dedikleri gibi): küçük bir bilyeli mafsal!

Şimdi üç kol yapın, böylece üç metal çubuğu bükmeniz gerekecek ve 12 boncuk konektöründen alt kollar için 6 parçayı yapabilirsiniz.

Adım 2: Adım 2: Platformu Oluşturun

Platform - hareket edecek kısım - üç takım bilyeli mafsala sahiptir.

İlk önce tek parçayı 120 derecelik bir açıyla bükün. Üç köşeli bir yıldız elde etmek için üzerine ikinci bir parça lehimleyin.

Diğer bilyeli mafsalları oluşturacak daha ince metal çubuklar için delikler açın. Boncukların, önceki adımdaki boncuklarla aynı mesafede olduğundan emin olun! Doğruluk esastır; bu aşamada özensiz olmak, yer değiştirmenin hesaplanmasının zor olacağı bir sonuç doğuracaktır:-)

Platformun 'alt' tarafına, daha sonra kavrayıcıyı yapacağım bir M3 vidası monte ettim.

Adım 3: Adım 3: Tabanı Yapın

Taban basit bir tahta olabilir - MDF ile çalışmak kolaydır. Bir üçgen (60 derecelik köşeler) göze hoş gelir. Yukarıdan bakabilmek için üçgen bir delik açtım ama bu gerekli değil.

Yaklaşık 15x15x15 mm'lik üç blok ahşap veya plastik yapın - yükseklik, tabana monte edildiğinde servo merkezinin yüksekliğinde bir delik açmak için yer olacak şekilde olmalıdır - resim en çok bunu anlatıyor.

2 mm'lik üst kollara düzgün bir şekilde oturması için delikler açın (biraz sürtünme ile dönebilmelidirler) ve blokları taban plakasına yapıştırın. Blokları ve kolları şekilde gösterildiği gibi konumlandırın: üst kol düz olduğunda, toplar arasındaki merkez nokta robotun merkezinde olmalıdır.

Neredeyse bitti!

Adım 4: Adım 4: Kolların ve Platformun Monte Edilmesi

Şimdi boncuk konektörlerini taban boncukları ve platform boncukları üzerine sabitleyin. Artık platformu elle hareket ettirebilir ve üst kolların eksenlerinin nasıl döndüğünü görebilirsiniz. Platformun nasıl tepki verdiğini görmek için üst kolları elle de döndürebilirsiniz.

Üç servoyu ('mini servolar' kullandım) tabana yerleştirin. Servoların iş ucunun açıklığında üst kolların 'tornavida kafalarına' basın.

Servoları sabitlemek için uzun kenarları yukarı bakacak şekilde küçük tutkallı kelepçeler kullandım: kurulum sırasında kolay yeniden konumlandırma ve robotu döndürdüğünüzde, aktüatör aşağı bakacak şekilde robotun bacaklarını sağlarlar. Platform iyi hareket edene ve her servo platform üzerinde aynı etkiye sahip olana kadar servoları hareket ettirin.

Ayrıca her bir servo / üst kolun menziline bakın: 'sonuna kadar' gidemezsiniz.

Robotun mekanik delta/paralel kısmı tamamlandı!

Adım 5: Adım 5: Kontrol Etme

Artık servoları kontrol etmek için favori mikro denetleyicinizi kullanabilirsiniz. Bir arduino, bir paralaks pervanesi, sizin için en iyi olan her şey. Pervane için Spin'de bir demo programı yazdım, bunun tek nedeni elimde bir tane olması ve arduino'larımın 'meşgul' olması:-).

Video bu demoyu gösterir: bireysel servoların bazı yavaş hareketleri ve bu tip robotların potansiyel gücünü gösteren en hızlı dairesel hareket (bu boyutta bir uygulama bulabilirseniz…:-))

Demoyu içeren döndürme dosyaları ektedir.

Adım 6: Adım 6: Bir Manipülatör

Soyunma odalarının yanındaki bir koca gibi sadece hareket eden robotik bir kol işe yaramaz. Bir manipülatör ekleyelim: nesneleri almak için bir tutucu. Kontrol servosunu ve platformu ayırarak basit, hafif bir tutucu yaptım.

Tutucu, U şeklinde bir parça ince plastik katlanarak yapılır. Ortasına platforma taktığımız vidanın üstüne monte edebileceğiniz şekilde bir delik açın. İki vidayla sabitleyin.

Servoyu platform yerine uzaktan kullanmak için bisikletteki frenler gibi tüp içinde bir tel kullanıyorum. İnce bir boru alın (örneğin elektrik kablolarından) ve içinden sert bir kablo geçirin. Tutucuda iki küçük delik açın ve teli içinden geçirin ve diğer tarafta bir düğüm yapın. Şimdi teli çekerseniz, tutucu kapanacaktır.

Taban plakasının bir yerine başka bir servo monte edin ve boruyu mahalleye sabitleyin. Tüp hareketsiz kalırken servo teli çekebilecek şekilde yapın.

Tamamlandı!

Adım 7: Adım 7: Tam Demo

Şimdi bu tam donanımlı ve operasyonel delta robotun gücüne tanık olun.

Yeni minyonuma bir M2 somunu almak, onu döndürmek ve tekrar aynı noktaya yerleştirmek gibi önemli bir görev verdim. Daha önce de belirttiğim gibi iş tekliflerine açığım.

Umarım öğreticiyi beğenirsiniz ve daha da küçük bir delta robotu yapmak için ilham alırsınız.

Daha küçük bilyeli mafsalların nasıl yapılacağı hakkında fikri olan var mı? Bir kullanım hakkında herhangi bir fikir? Belki farklı bir aktüatör ile? İğne, matkap, kalem?