Tele Kumandalı Biyonik Kol: 13 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

Bu Eğitilebilir Kitapta, altı serbestlik derecesine sahip (beş figürler için ve bir bilek için) insan eline benzer robotik bir kol olan tele kumandalı biyonik kol yapacağız. Parmak geri bildirimi için esnek sensörlere ve bilek açısı geri bildirimi için IMU'ya sahip bir eldiven kullanılarak insan eliyle kontrol edilir.

Bunlar elin temel özellikleridir:

1. 6 serbestlik dereceli robotik bir el: Servoya bağlı iplerle kontrol edilen her parmak için beş ve yine servo kullanılarak yapılan bilek hareketi. Tüm serbestlik dereceleri bir servo kullanılarak kontrol edildiğinden, geri bildirim için ekstra sensörlere ihtiyacımız yok.
2. Esnek sensörler: Bir eldivene beş esnek sensör takılır. Bu esnek sensörler, biyonik kolu kontrol etmek için kullanılan mikro kontrole geri bildirim verir.
3. IMU: IMU elin bilek açısını almak için kullanılır.
4. İki evive (Arduino tabanlı mikro kontrolör) kullanılır: Biri bilek açısı ve esneme hareketi elde etmek için eldivene, diğeri ise servoları kontrol eden biyonik kola takılır.
5. Her ikisi de Bluetooth kullanarak birbirleriyle iletişim kurar.
6. Biyonik kola X ve Z düzlemi hareketini vermek için iki ekstra serbestlik derecesi verilmiştir; bu, ROBOTLARI AL VE YERLEŞTİR gibi karmaşık görevleri yerine getirmek üzere programlanabilir.
7. İki ekstra hareket bir joystick kullanılarak kontrol edilir.

Şimdi bu biyonik kolda ne yaptığımız hakkında kısa bir fikriniz olduğu için, her adımı ayrıntılı olarak inceleyelim.

Adım 1: El ve Forarm

Bütün eli tasarlamadık ve kendimizi kollamadık. İnternette kolayca bulunabilen birçok el ve kol tasarımı vardır. Tasarımlardan birini InMoov'dan aldık.

Sağ eli yaptık, bu yüzden 3D basılması gereken parçalar bunlar:

• 1x Başparmak
• 1x İndeks
• 1x Majör
• 1x kulak kepçesi
• 1x Pembemsi
• 1x Bolt_entretoise
• 1x Bilek
• 1x Bilek
• 1x üst yüzey
• 1x kapak parmağı
• 1x robcap3
• 1x robpart2
• 1x robpart3
• 1x robpart4
• 1x robpart5
• 1x döner bilek2
• 1x döner bilek1
• 1x döner bilek3
• 1x Bilek Dişlileri
• 1x Kablo TutucuBilek

Tüm montaj kılavuzuna buradan ulaşabilirsiniz.

Adım 2: Z Ekseni Tasarımı

Rulman ve kurşun-vida için yuvaları olan ön kolun ucuna takılan özel bir parça tasarladık. Rulman, kolu z ekseninde yönlendirmek için kullanılır ve eksenin hareketi kurşun ve vida mekanizması kullanılarak kontrol edilir. Kılavuz vida mekanizmasında, vida benzeri mil döndüğünde, kılavuz vidanın somunu bu dönme hareketini doğrusal harekete dönüştürerek kolun doğrusal hareketine neden olur.

Kılavuz vida, robotik kolun doğru hareketini sağlayan bir kademeli motor kullanılarak döndürülür.

Step Motor, miller ve kurşun vida, robotik kolun hareket ettiği özel bir 3D baskılı parçaya takılır.

Adım 3: X Ekseni Hareketi ve Çerçevesi

Önceki adımda belirtildiği gibi, step motor ve milleri tutmak için ikinci bir özel parça tasarlanmıştır. Aynı parça ayrıca X - Eksen hareketi için kılavuz vida mekanizması için kullanılan yatak ve somun deliklerine sahiptir. Step motor ve şaft desteği, 20mm x 20mm t-yuvalı alüminyum ekstrüzyonlarla yapılmış alüminyum bir çerçeveye monte edilmiştir.

Projenin mekanik kısmı yapıldı, şimdi bakalım elektronik kısım.

Adım 4: Step Motoru Çalıştırma: A4988 Sürücü Devre Şeması

Servolarımızı ve motorlarımızı kontrol etmek için mikro denetleyicimiz olarak evive kullanıyoruz. Bir joystick kullanarak step motoru kontrol etmek için gereken bileşenler şunlardır:

• XY Kumanda Çubuğu
• Jumper Telleri
• A4988 Motor Sürücü
• Bir pil (12V)

Yukarıda gösterilen devre şemasıdır.

Adım 5: Step Motor Kodu

Evive ile step motoru kontrol etmek için BasicStepperDriver kütüphanesini kullanıyoruz. Kod basit:

• X ekseni potansiyometre okuması 800'den büyükse (analog okuma 10 bit), tutucuyu yukarı hareket ettirin.

• X ekseni potansiyometre okuması 200'den azsa (analog okuma 10 bit), tutucuyu aşağı doğru hareket ettirin.

• Y ekseni potansiyometre okuması 800'den büyükse (analog okuma 10 bit), tutucuyu sola doğru hareket ettirin.
• Y ekseni potansiyometre okuması 200'den azsa (analog okuma 10 bit), tutucuyu sağa doğru hareket ettirin.

Kod aşağıda verilmiştir.

Adım 6: Esnek Sensörler

Bu esnek sensör, değişken bir dirençtir. Bileşenin gövdesi büküldükçe esnek sensörün direnci artar. Parmak hareketi için beş adet 4,5 uzunluğunda esnek sensör kullandık.

Bu sensörü projemize dahil etmenin en basit yolu, onu voltaj bölücü olarak kullanmaktı. Bu devre bir direnç gerektirir. Bu örnekte 47kΩ direnç kullanacağız.

Esnek sensörler, evive üzerinde A0-A4 analog pinine bağlanır.

Yukarıda verilen, evive ile potansiyel bölücü devrelerden biridir.

Adım 7: Esnek Sensörü Kalibre Etme

"loading="lazy" nihai sonuç harikaydı. Biyonik kolu bir eldiven kullanarak kontrol edebildik.

evive nedir?evive, tüm yaş gruplarının robotik, gömülü ve diğer projelerini öğrenmelerine, oluşturmalarına, hatalarını ayıklamalarına yardımcı olmak için tek noktadan elektronik prototip oluşturma platformudur. Kalbinde bir Arduino Mega ile evive, Arduino'yu tekrar tekrar programlama ihtiyacını ortadan kaldıran benzersiz bir menü tabanlı görsel arayüz sunar. evive, küçük bir taşınabilir ünitede güç kaynakları, duyusal ve aktüatör desteği ile IoT dünyasını sunar.

Kısacası, projeleri/prototipleri hızlı ve kolay bir şekilde oluşturmanıza yardımcı olur.

Daha fazlasını keşfetmek için burayı ziyaret edin.