Tento obvod robotického ramena, ktorý je možné implementovať aj ako robotický žeriav, pracuje pomocou 6 servomotorov a je možné ho ovládať pomocou diaľkové ovládanie mikrokontroléra pomocou komunikačného spojenia 2,4 GHz založeného na Arduine.

Hlavné rysy

Keď staviate niečo také sofistikované ako robotické rameno, musí to vyzerať moderne a musí obsahovať veľa pokročilých funkcií, nielen funkciu ako hračka.

Navrhovaný plnohodnotný dizajn je pomerne jednoduchý na zostavenie, napriek tomu sa mu pripisujú niektoré pokročilé manévrovacie funkcie, ktoré sa dajú presne ovládať pomocou bezdrôtových alebo diaľkovo ovládaných príkazov. Konštrukcia je kompatibilná aj s priemyselným využitím, ak sú motory vhodne vylepšené.

Hlavné vlastnosti tohto mechanického žeriavu, ako je robotické rameno, sú:

“definícia a príklady elektronickej komunikácie ”

Plynule nastaviteľné „rameno“ cez vertikálnu os 180 stupňov.
Plynule nastaviteľné „koleno“ cez 180 stupňov vertikálnej osi.
Plynule nastaviteľné „zovretie prsta“ alebo uchopenie nad 90 stupňov vertikálnej osi.
Plynule nastaviteľné „rameno“ v horizontálnej rovine 180 stupňov.
Celý robotický systém alebo rameno žeriavu je pohyblivý a ovládateľný ako a diaľkovo ovládané auto .

Drsná pracovná simulácia

Niekoľko vyššie vysvetlených funkcií je možné zobraziť a pochopiť pomocou nasledujúcej simulácie GIF:

Pozície motorových mechanizmov

Nasledujúci obrázok poskytuje jasný obraz o rôznych polohách motora a súvisiacich prevodových mechanizmoch, ktoré je potrebné nainštalovať na implementáciu projektu:

V tomto dizajne dbáme na to, aby boli veci čo najjednoduchšie, aby bol aj laik schopný porozumieť zapojeným motorovým / prevodovým mechanizmom. a za zložitými mechanizmami nič nezostáva skryté.

Funkciu alebo funkciu každého motora je možné pochopiť pomocou nasledujúcich bodov:

Motor č. 1 ovláda „zovretie prsta“ alebo uchopovací systém robota. Pohyblivý prvok je pre pohyby priamo kĺbovo zavesený na hriadeli motora.
Motor č. 2 ovláda lakťový mechanizmus systému. Je nakonfigurovaný s jednoduchým prevodovým systémom od okraja k egde pre vykonávanie zdvíhacieho pohybu.
Motor č. 3 je zodpovedný za vertikálne zdvíhanie celého systému robotických ramien, preto musí byť tento motor výkonnejší ako vyššie uvedené dva. Tento motor je tiež integrovaný pomocou mechanizmu prevodov na vykonávanie požadovaných akcií.
Motor č. 4 ovláda celý žeriavový mechanizmus v celej horizontálnej rovine 360 stupňov, takže rameno je schopné zdvihnúť alebo zdvihnúť akýkoľvek predmet v celej jeho polohe. v smere alebo proti smeru hodinových ručičiek radiálny rozsah.
Motor č. 5 a 6 funguje ako koleso pre plošinu, ktorá nesie celý systém. Tieto motory je možné ovládať pohybom systému z jedného miesta na druhé bez námahy a uľahčuje to tiež pohyb systému z východu na západ, zo severu na juh jednoduchým nastavením rýchlostí ľavého / pravého motora. To sa jednoducho deje znížením alebo zastavením jedného z dvoch motorov, napríklad na spustenie otočenia na pravej strane môže byť motor na pravej strane zastavený alebo zastavený, kým sa otočenie nevykoná úplne alebo v požadovanom uhle. Podobne pre začatie ľavotočivej zákruty urobte to isté s ľavým motorom.

Zadné koleso nemá spojený žiadny motor, je sklopné pre voľný pohyb po svojej stredovej osi a sledovanie manévrov predných kolies.

Obvod bezdrôtového prijímača

Pretože je celý systém navrhnutý na prácu s diaľkovým ovládaním, je potrebné nakonfigurovať bezdrôtový prijímač s vyššie vysvetlenými motormi. A to je možné pomocou nasledujúceho obvodu založeného na Arduine.

Ako vidíte, k výstupom Arduino je pripojených 6 servomotorov a každý z nich je riadený prostredníctvom diaľkovo ovládaných signálov zachytených pripojeným snímačom NRF24L01.

Signály sú spracovávané týmto snímačom a privádzané do Arduina, ktoré dodáva spracovanie príslušnému motoru na zamýšľané operácie regulácie rýchlosti.

Signály sa vysielajú z obvodu vysielača s potenciometrami. Nastavením na tomto potenciometri sa regulujú úrovne rýchlosti na zodpovedajúcich motoroch pripojených k vyššie vysvetlenému obvodu prijímača.

Teraz sa pozrime, ako vyzerá obvod vysielača:

Vysielací modul

Dizajn vysielača je možné vidieť tak, že je k jeho doske Arduino pripojených 6 potenciometrov a tiež k ďalšiemu zariadeniu komunikačného spojenia 2,4 GHz.

Každý z hrncov je naprogramovaný na ovládajúci zodpovedajúci motor spojené s obvodom prijímača. Preto keď používateľ otočí hriadeľom zvoleného potenciometra vysielača, príslušný motor robotického ramena sa začne hýbať a vykonávať činnosti v závislosti od jeho konkrétnej polohy v systéme.

Riadenie preťaženia motora

Možno by vás zaujímalo, ako motory obmedzujú ich pohyb v ich pohyblivých rozsahoch, pretože systém nemá nijaké obmedzujúce usporiadanie, ktoré by zabránilo preťaženiu motora, keď pohyby príslušného mechanizmu dosiahnu svoje cieľové body?

Čo napríklad znamená, čo sa stane, ak sa motor nezastaví ani potom, čo držiak pevne drží predmet?

Najjednoduchším riešením je pridať jednotlivca súčasné riadiace moduly s každým z motorov tak, aby v takýchto situáciách zostal motor zapnutý a zablokovaný bez spálenia alebo preťaženia.

Vďaka aktívnej regulácii prúdu neprejdú motory preťažením alebo nadmerným prúdom a pracujú ďalej v stanovenom bezpečnom rozsahu.