これはマニピュレーターの 6 つの自由度を含むロボット プロジェクトです。 この装置は、生産ラインでコンベア ベルトのブランクとして使用したり、ワークステーションでパレットを操作したりすることができます。 プロジェクトの主な目的は、マニピュレーターが組立ラインに沿って移動する部品を組み立てるのに十分な精度があるかどうかをテストすることでした。 もちろん、このアセンブリは産業界で広く応用されることはありませんでしたが、将来的にはあらゆることが可能になります。
彼はどうやって働いているのですか？
インクリメンタルエンコーダが搭載されています 底部側コンベアの実際の速度と変位を計算できるようにするために、マニピュレータのメインプロセッサユニットに情報を供給する電気モーター。
コンベアの側面には、通過するアルミニウムのパレットを検出できる誘導センサーがいくつかあります。 この情報を使用すると、ロボットのアーム グリッパーは同じ速度でパレットに追従し、あらゆる作業を行うことができます。 設置工事。 コンベアベルトの速度は2つの周波数変換器を使用して調整できます。 パレットは空気圧プラグを使用して数点で停止でき、パレットは元の位置に戻ります。 初期位置空気圧式セレクターを使用します。
ロボットを作成するには、大きなオブジェクトの印刷に適した3Dプリンターを使用するとよいでしょう（ 最大サイズ〜 1.2 メートル * 0.8 メートル）。 マニピュレーターヘッドを大きくし、コンピューターのファンも使用すると素晴らしいでしょう。 プラスチックの糸すぐに冷めた。 一般に、印刷オブジェクトに必要なオブジェクトはほとんどありません。
作品のビデオプレゼンテーション:
ここでは、ロボットとそのワークステーションが 1 つの単純な組み立てタスクを最大速度の 30% で実行しているのがわかります。
ステップ 1. ワークステーションなしのロボット:
見た目はこんな感じ 産業用マニピュレーターアームワークステーションなしで。
ステップ 2. 古い部品からコンベヤベルトを分解します。
コンベア ベルトの古い部品の一部を再利用できる場合は、それらを分解して油やその他の汚染物質の一部を除去し、正しい長さと寸法の 1 つの「新しい」コンベアを再組み立てし、不足している部品をすべて返却することができます。部品。
ステップ 3. センサーを接続する:
モーターの速度 (したがってコンベアの速度) を決定するには、車軸をモーターの下側に向かって回転させます。 また、デバイスの拡張を変更できるようにするにはモーター軸も必要です。 延長のもう一方の端には、Megatron インクリメンタル エンコーダ (MHL40 8 1000 5 BZ NA) を取り付ける必要があります。 センサーの主要部分: 穴のあるディスクを通して光る光源 (LED)。 このディスクの反対側には光センサーがあり、入ってくる光のパルスをカウントし、これらの信号をロボットのメインプロセッサに送信します。 最初のセットアップは、ロボット座標系を同期し、コンベア ベルトを移動し、この距離でセンサーを回転させるために必要です。
次に、ロボットはその座標系で距離センサー信号を計算します。 最も難しく時間のかかる作業 (コンベアの機械部分を再組み立てした後) の 1 つは、この同期のための正しい設定を行うことでした。 そのためには、周波数変換器を処理してコンベアを起動したり、空気圧プラグを開閉したりするプログラムを書く必要があり、当然、ロボットを目的のエリアや位置に移動させる必要があります。 このコード同期の主な手順は、次のロボット マニュアル (三菱 RV-3SDB) で参照できます。 PDF形式。 設定を含むコードは以下から入手できます。
ステップ 4. 周波数変換器:
モーターの回転速度を制御するには、周波数変換器が必要です。 最初は 50 Hz で実行されますが、この手順では速すぎます。 基本設定では周波数を33Hzに設定してください。 セレクター入力の変化速度により、ロボットのプログラムコード内で速度を変更することも可能です。 周波数変換器は中古バージョンですが、非常によく機能します。 また、安全上の理由から接続には緊急スイッチ（大きな赤いボタン）が必要です。
ステップ 5. パレットの作成:
パレットのパーツはすべて、 手作り。 「空白」だけが作られました。 残念ながら、これらの部品はアルミニウムまたはプラスチックで作られている必要があるため、ここでは 3D プリント機能は利用できません。 エッジでの回転を良くするには、パレットの上部にボール ベアリングを取り付ける必要があります。 誘導センサーが近接しているため、大きなアルミニウム片が必要です。
ステップ 6: コンベヤー ベルトの完成:
次に、開始点を追加する必要があります。 終点コンベアベルト。 セレクター出力も内蔵しています。 空気圧スイッチで動作します。
ステップ7
空気圧スイッチが停止し、パレットを通過します。 スタート地点にあるのは、 誘導センサー組み立てを開始する前に、パレットがセットアップされていることを確認するためにズームします。 次にスイッチがパレットを解放し、至近距離で 2 番目のセンサーを通過します。 これにより、「ライブ」信号と呼ばれるセンサー信号が処理されるメインプロセッサに信号が供給されます。 ここから距離を計測します。 ラインの終端には別のプラグとセンサーがあります。 (同時により多くのパレットをコンベアに置くことは可能ですが、パレットに選択の余地を与える前に安全停止が必要です。)
ワークステーションの「電気部分」は暫定版にすぎません。電気室に設置する必要があります。 （唯一の問題はお金です。）
ステップ 8. ロボットのプログラミング:
アセンブリ コードの基本コマンド:
- M_Out (N) = 1: 出力 (空圧スイッチやモーターなど) を有効または無効にします。
- 待機 M_In(n) = 1: 立ち上がり信号 (誘導センサー信号など) を待機します。
- m1 = M_Enc(1): 追跡関数を実行すると、次のようになります。 瞬時値エンコーダを m1 整数に変換します。
- Trk On,pfog,m1: ロボットのモーショントラッキング機能を有効にします。
- Trk Off: トラッキング機能をオフにし、ロボットの「通常の」座標系に戻ります。
サーボオン「ロボット セルボ ベカプソラーサ」
Ovrd 70 「70%-os セベセグ」
Mov phome2 "a darab várakozási pozícióba álljon"
「Futószalag összeszerelő ág nullázása (frekvenciaváltó felfutó és lefutó élre is reagál)」
M_Out(5)=0 "エッセゼゼレル、アグ・ハトラメネット・ヌルラーザサ
M_Out(6)=0 "エッセゼゼレル、アグ・エルレメネット・ヌルラーザサ
M_Out(8)=0 "ヴィスザヴェゼット、アグ・エルレメネット・ヌルザサ
M_Out(9)=0 "ヴィスザヴェゼット、アグ・ハトラメネット・ヌルラーザサ
"
「ヴィズガラット・ケズデス・エルシュト：ハ・ア・パレッタ・ニンクス・ア・キンドゥラシ・ポントン、オーダ・ケル・ヴィニ。
M_In(4)=0 の場合 GoSub *visszavezet "ha az első induktív jele 0, akkor nincs ott a Paletta
*ヴィスザベゼット
If M_In(4)=1 then GoTo *indit "mivel ez rekurzív Programrész, ha mar ott a Paletta, kilépünk"
M_Out(6)=1 "エッセゼゼレルő フトザラグ アグ エルレ メジ エジ キックシット
M_Out(2)=1 "ヴァルト クルス アーラスバ テス
M_Out(2)=0 "ヴァルト・ニョマース・ヴィスザベス
Dly 7 " 編集者は、さまざまな視点からパレットを作成し、編集します。
M_Out(1)=1 "ヴァルト ベルス アーラスバ テス
M_Out(1)=0 「ヴァルトロールとニョマストを残してください」
M_Out(6)=0 "これは、本当のことです
ドライ0.5
M_Out(9)=1 "ヴィスザヴェゼトゥ アグ フトザラグ ビインドゥル ヴィザフェレ
M_Out(5)=1 "エッセゼゼレル、アグ・ハトラメネット・ベ・カプソル
お待ちください M_In(4)=1 "追加、追加、追加、追加
M_Out(8)=0 "ヴィスザベゼットのフトザラグ・レアル
Dly 1 "パレッタ マール ア キインドゥラシ ポンバン バン
M_Out(5)=0 「エッシェゼゼレル、アグ・ハトラ・レアル」
M_In(4)=1 の場合、GoTo *indit
戻る
*インディット
M_Out(6)=1 "これは、記録されたものです
M_Out(4)=1 "1. szelep behúz
M_Out(2)=1 "ヴァルト クルス アーラス
M_Out(2)=0 "ヴァルトロール・レベジ・ア・ニョマスト
お待ちください M_In(6)=1 "indítást érzékelő induktív bejelez
m1=M_Enc(1) "ekkor felvesszük az enkóder pozícióját (szinkronizálás)
"*var
「アバン・アズ・エセットベン・シュクセーゲス・サック、ハ・アズ・インディト・エルゼケル、ロボット・ムンカテレン・キヴュル・ヴァン」
"PC=TrWcur(1,pjel,m1) "メグ ケル ヴァルニア、パレッタ ビールケゼセット、ムンカテルベ
「PosCq(PC)の場合」<>1 次に、GoTo *var "beért-e a munkatérbe?
"If PC.Y>350 then GoTo *var "これはどうですか? (350mm)
「PC.Yなら<0 Then GoTo *var "probléma esetén már túlment volna "a szerelési távolságon
Trk On,pjel,m1「追跡調査」
"pjel: fixen beállítandó erték、ロボット koordinátarendszerében az induktív "bejelzésekor a munkadarab pozíciója
「m1: az enkóder pozíciója、amikor a munkadarab elérte az induktívot」
「innentől egy mozgó koordináta rendszerben leszünk、amelynek középpontja a munkadarab」
Mov phenger、10「フェルベシュク アズ エルス ダラボット」
Mvs フェンガー
ドライ 0.25
H閉じる1
ドライ 0.25
Mvs フェンガー、10
Mov pkp,50
MvsPKP
ドライ 0.25
HOpen 1「レラクトゥク・ア・ヘンゲルト」
ドライ 0.25
Mov PKP、50
Mov pdugattyu、10 "dugattyúért megy
Mvs プドゥガッチュ
ドライ 0.25
Hclose 1 "felvettük a dugattyút"
ドライ 0.25
Mvs プドゥガッチュ、10
Mov PKP、50
MvsPKP
ドライ 0.25
HOpen 1 "leraktuk a dugattyút"
ドライ 0.25
Mov PKP、50
Mov prugo、10 インチ ルゴエルト メジー
Mvs プルゴ
ドライ 0.25
Hclose 1「フェルベトゥク・ア・ルゴット」
ドライ 0.25
Mvs プルゴ、10
Mov PKP、50
MvsPKP
ドライ 0.25
HOpen 1「レラクトゥク・ア・ルゴット」
ドライ 0.25
Mov PKP、50
トラックオフ
お待ちください M_In(7)=1 "addig vár, amíg az harmadik(összeszerelő ág vége) induktív nem érzékel
M_Out(4)=0 "1. szelep キーンジ
M_Out(0)=1 "2. szelep (összeszerelő végpont) behúz
お待ちください M_In(7)=0 "addig vár, amíg az harmadik(összeszerelő ág vége) induktív előtt mar nincs ott a darab (tehát kifutott a végpontig)
ドライ1
M_Out(6)=0 "これは、本当のことです
M_Out(1)=1 "ヴァルト ベルス アーラス
M_Out(1)=0 "ヴァルト・ベルス・アラースト・ケル・ヌラーズニ
M_Out(0)=0 "2. szelep (összeszerelő végpont) キーンジド
M_Out(5)=1 "エッセゼゼレル、フトザラグ・ハトラ・インドゥル
M_Out(9)=1 "ヴィスザヴェゼトő フトザラグ エルレ インドゥル
お待ちください M_In(6)=1 "addig vár, amíg az visszavezető induktív nem érzékel (de nem történik semmi)
お待ちください M_In(4)=1 "addig vár, amíg az összeszerelő induktív nem érzékel (vissza nem ért a darab)
M_Out(5)=0 「これは、本当のことです」
M_Out(9)=0 "ヴィスザヴェゼット、アグ・フトザラグ・レアール
ムーブホーム2
サーボオフ
ホルト
"
「キメネテク エス ベメネテク リスト」
「シェレペック
「M_Out(0)=1」2. szelep (összeszerelő végpont) behúz
"M_Out(0)=0" vegpont szelep kienged
"M_Out(1)=1" ヴァルト ベルズ アーラースラ ヴァールト
"M_Out(1)=0" ヴァルト ベルス アーラス ニョマス レベス
「M_Out(2)=1」
"M_Out(2)=0 "それは、ケル、ニョマスト レベンニです
"M_Out(3)=1 "3.szelep (visszavezető ág) behúz
「M_Out(3)=0」3. シェレプ・キーンド
「M_Out(4)=1」1. シェレプ・ベフズ
「M_Out(4)=0」1. シェレプ・キーンド
"
「Futószalag ágak nullázása (mindig kell、mert minig a korábbi érték ellentétjére indul vagy áll meg)」。
"M_Out(5)=0 "フトザラグ レアル ヌルアザサル ケズドゥンク
"M_Out(6)=0 "フトザラグ・レア・ヌル・ザ・サル・ケズドゥンク
"M_Out(8)=0 "másik futószalag előre leáll
"M_Out(9)=0 "másik futószalag előre leáll
"
「M_Out(5)=1」は、sszeszerelő ág futószalag hátra indul です
「M_Out(5)=0」は、すべての結果を示します
"M_Out(6)=1 "" を実行すると、制限が課せられます
"M_Out(6)=0 "" を参照してください。
"M_Out(8)=1" ヴィスザベゼット アーグ フトザラグ ハートラ インドゥル
"M_Out(8)=0" を参照してください。
「M_Out(9)=1」は、制限を課す必要があります
「M_Out(9)=0」 を参照してください。
"
「インドゥクティヴォク
"Wait M_In(4)=1 "addig vár、amíg az első induktív nem érzékel
「Wait M_In(5)=1」追加、追加、追加、変更、追加
"Wait M_In(6)=1 "addig vár、amíg az visszavezető induktív nem érzékel
"Wait M_In(7)=1 "addig vár, amíg az harmadik(összeszerelő ág vége) induktív nem érzékel
最初に一般的な問題について説明し、次に結果の技術的特徴、詳細、最後に組み立てプロセス自体について説明します。
一般的にも一般的にも
このデバイス全体を作成するのに問題はありません。 操作アームが割り当てられたタスクを実行できるように、物理的な観点から実装するのは非常に困難な可能性を徹底的に検討する必要があります。
結果の技術的特徴
長さ/高さ/幅パラメータがそれぞれ 228/380/160 ミリメートルのサンプルが考慮されます。 完成品の重さは約1kgとなります。 制御にはワイヤードリモコンを使用します。 経験のある方の場合、組み立て時間の目安は6～8時間程度です。 それが存在しない場合、マニピュレーター アームを組み立てるのに数日、数週間、場合によっては数か月かかる場合もあります。 このような場合は、自分の利益のためだけに自分の手で行うべきです。 コンポーネントを移動するには、整流子モーターが使用されます。 十分な努力をすれば、360度回転する装置を作ることができます。 また、作業を容易にするために、はんだごてやはんだなどの標準的なツールに加えて、次のものを用意しておく必要があります。
- ロングノーズペンチ。
- サイドカッター。
- プラスドライバー。
- 単1形電池4本。
リモコンはボタンとマイクロコントローラーを使用して実装できます。 遠隔無線制御を行う場合は、マニピュレータのハンドに動作制御要素も必要になります。 追加として、回路を安定させ、必要な大きさの電流を適切なタイミングで流すことができるデバイス (コンデンサ、抵抗、トランジスタ) のみが必要になります。
小さな部品
回転数を調整するには、アダプターホイールを使用できます。 マニピュレーターの手の動きをスムーズにします。
ワイヤーが動きを複雑にしないようにすることも必要です。 構造物の内部にそれらを配置するのが最適です。 すべてを外部から行うことができます。このアプローチでは時間を節約できますが、個々のコンポーネントまたはデバイス全体の移動が困難になる可能性があります。 さて、マニピュレーターを作成するにはどうすればよいでしょうか?
アセンブリ全般
それでは、マニピュレーター アームの作成に直接進みましょう。 基礎から始めましょう。 デバイスが全方向に回転できることを確認する必要があります。 良い解決策は、単一のモーターで駆動されるディスク プラットフォーム上にそれを配置することです。 両方向に回転できるようにするには、次の 2 つのオプションがあります。
- エンジンを2基搭載。 それぞれが特定の方向に向かう責任を負います。 一方が働いているとき、もう一方は休んでいます。
- 両方向に回転させることができる回路を備えたモーターを 1 つ取り付けます。
提案されたオプションのどれを選択するかは、完全にあなた次第です。 次に本体構造を作ります。 快適な作業には2つの「関節」が必要です。 プラットフォームに取り付けられているため、さまざまな方向に傾けることができなければなりません。これは、ベースにあるモーターの助けを借りて実現されます。 グリップの一部を座標系の水平線と垂直線に沿って移動できるように、別の 1 つまたは 2 つを肘の曲がり部分に配置する必要があります。 さらに、最大の能力を得たい場合は、手首に別のモーターを取り付けることができます。 次は最も必要なもので、これなしでは手を操作することは不可能です。 キャプチャデバイス自体を自分の手で作成する必要があります。 ここには多くの実装オプションがあります。 最も人気のある 2 つについてヒントを与えることができます。
- 使用する指は 2 本だけで、掴む対象物を同時に圧縮したり緩めたりします。 これは最も単純な実装ですが、通常は大きな耐荷重能力を誇ることができません。
- 人間の手のプロトタイプが作成されます。 ここでは、1 つのモーターをすべての指に使用でき、その助けを借りて曲げ/伸展が実行されます。 ただし、設計をより複雑にすることもできます。 したがって、各フィンガーにモーターを接続して、それらを個別に制御できます。
次に、個々のエンジンとその動作のペースに影響を与えるリモコンを作成する必要があります。 そして、自分で作ったロボットマニピュレーターを使って実験を始めることができます。
結果の考えられる概略図
創造的な発明の機会が豊富にあります。 したがって、同様の目的で独自のデバイスを作成するための基礎として使用できる実装をいくつか紹介します。
提示されたマニピュレータ回路はどれも改善できます。
結論
ロボット工学で重要なことは、機能の向上には事実上制限がないということです。 したがって、希望があれば、本物の芸術作品を作成することは難しくありません。 さらなる改善の可能性について言えば、クレーンについて言及する価値があります。 このようなデバイスを自分の手で作ることは難しくありませんが、同時に子供たちに創造的な仕事、科学、デザインを教えることができます。 そして、これは彼らの今後の人生に良い影響を与える可能性があります。 クレーンを自分の手で作るのは難しいでしょうか？ これは一見したように見えるほど問題ではありません。 ケーブルや回転するホイールなどの追加の小さな部品の存在に注意する価値がない限り。
Arduino プラットフォーム上のこのロボットの機能の中で、その設計の複雑さに注目することができます。 ロボット アームは多数のレバーで構成されており、すべての軸に沿って移動し、わずか 4 つのサーボ モーターを使用してさまざまなものを掴んだり動かしたりすることができます。 このようなロボットを自分の手で組み立てれば、このデバイスの機能と楽しい外観で友人や愛する人を間違いなく驚かせることができるでしょう。 プログラミングには、いつでも当社のグラフィカル環境 RobotON Studio を使用できることを忘れないでください。
ご質問やご意見がございましたら、いつでもご連絡させていただきます。 結果を作成して投稿してください!
特徴:
ロボットアームを自分の手で組み立てるには、かなりの数の部品が必要になります。 主要部分は 3D プリントされたパーツで占められており、そのうちの約 18 個があります (スライドをプリントする必要はありません)。必要なものをすべてダウンロードしてプリントした場合は、ボルト、ナット、電子機器が必要になります。
- 5 M4 20 mm ボルト、1 x 40 mm、およびねじり防止保護付きの適合ナット
- M3 10mm ボルト 6 本、20mm ボルト 1 本および対応するナット
- 接続ワイヤまたはシールドを備えたブレッドボード
- Arduinoナノ
- 4 サーボモーター SG 90
ハウジングを組み立てた後、ハウジングが自由に動かせることを確認することが重要です。 ロボアームの主要コンポーネントが動きにくい場合、サーボモーターが負荷に対応できない可能性があります。 電子機器を組み立てるときは、接続を徹底的に確認した後、回路を電源に接続することをお勧めします。 SG 90 サーボ ドライブの損傷を避けるため、必要な場合を除き、モーター自体を手で回す必要はありません。 SG 90 を開発する必要がある場合は、モーター シャフトをさまざまな方向にスムーズに動かす必要があります。
特徴:
- 少数の同じタイプのモーターが存在するため、プログラミングが簡単
- 一部のサーボにはデッドゾーンが存在します
- 日常生活におけるロボットの幅広い応用性
- 興味深いエンジニアリング作業
- 3Dプリンターを使う必要性
現代の生産の自動化を支える主な原動力の 1 つは、産業用ロボット マニピュレーターです。 これらの開発と実装により、企業はタスクの実行において新たな科学的および技術的レベルに到達し、テクノロジーと人間の間で責任を再配分し、生産性を向上させることができました。 この記事では、ロボットアシスタントの種類、その機能、価格について説明します。
アシスタント No. 1 – ロボットマニピュレーター
産業は世界のほとんどの経済の基盤です。 個人の生産収入だけでなく、国家予算も、提供される商品の品質、量、価格に依存します。
自動化ラインの積極的な導入やスマートテクノロジーの普及に伴い、供給される製品への要求はますます高まっています。 今日では、自動化ラインや産業用ロボットマニピュレーターを使用せずに競争に耐えることはほぼ不可能です。
産業用ロボットはどのように動くのでしょうか？
ロボット アームは、電気制御システムによって制御される巨大な自動化された「アーム」のように見えます。 デバイスの設計には空気圧や油圧は使用されておらず、すべてが電気機械に基づいて構築されています。 これによりロボットのコストが削減され、耐久性が向上しました。
産業用ロボットには、4 軸 (敷設および梱包に使用) と 6 軸 (その他の種類の作業用) があります。 また、ロボットの自由度は2から6まであり、高いほど回転、移動、圧縮・解放、傾きなど人間の手の動きをより正確に再現します。
デバイスの動作原理はソフトウェアと機器に依存します。開発当初の主な目的は労働者を重労働で危険な作業から解放することでしたが、現在では実行されるタスクの範囲が大幅に増加しています。
ロボット アシスタントを使用すると、複数のタスクを同時に処理できます。
- 作業スペースの縮小と専門家の解放（彼らの経験と知識を別の分野で活用できる）。
- 生産量の増加。
- 製品の品質を向上させる。
- プロセスの継続性により、生産サイクルが短縮されます。
日本、中国、米国、ドイツでは、企業は最小限の従業員を雇用しており、従業員の責任はマニピュレータの動作と製造製品の品質を管理することだけです。 産業用ロボットマニピュレーターは、機械工学や溶接における機能的なアシスタントだけではないことは注目に値します。 自動化装置は幅広い範囲で提供されており、冶金、軽工業、食品産業で使用されています。 企業のニーズに応じて、機能上の責任と予算に合ったマニピュレーターを選択できます。
産業用ロボットマニピュレータの種類
現在、汎用モデルから高度に専門化されたアシスタントまで、約 30 種類のロボット アームがあります。 実行される機能に応じて、マニピュレータの機構は異なります。たとえば、溶接、切断、穴あけ、曲げ、仕分け、商品の積み重ね、梱包などです。
ロボット技術は高コストであるという既存の固定観念とは対照的に、中小企業であっても誰もがそのようなメカニズムを購入できるようになります。 ABB と FANUC の耐荷重が小さい (最大 5 kg) 小型ユニバーサル ロボット マニピュレータの価格は 2 ～ 4,000 ドルです。
装置のコンパクトさにもかかわらず、作業のスピードと製品処理の品質を向上させることができます。 ロボットごとに、ユニットの動作を正確に調整する独自のソフトウェアが作成されます。
高度に専門化されたモデル
ロボット溶接機は機械工学に最大の用途を見出しています。 この装置は直線部分の溶接だけでなく、斜めの溶接作業も効果的に実行できるため、自動化ライン全体が手の届きにくい場所に設置されます。
コンベア システムが起動され、各ロボットが一定時間内にそれぞれの作業を行った後、ラインが次のステージに移動し始めます。 このようなシステムを人々と組織するのは非常に困難です。従業員は一瞬たりとも欠勤してはなりません。そうしないと、生産プロセス全体に問題が発生したり、欠陥が発生したりするからです。
溶接工
最も一般的なオプションは溶接ロボットです。 その性能と正確さは人間の8倍です。 このようなモデルでは、アーク溶接またはスポット溶接 (ソフトウェアに応じて) など、いくつかの種類の溶接を実行できます。
Kuka 産業用ロボット マニピュレーターは、この分野のリーダーとみなされています。 費用は5〜30万ドル（積載量と機能によって異なります）。
ピッカー、ムーバー、パッカー
人体に有害な重労働のため、この業界では自動アシスタントの出現につながりました。 梱包ロボットは数分で商品の出荷準備を行います。 このようなロボットの価格は最大4000ドルです。
メーカーの ABB、KUKA、および Epson は、重量が 1 トンを超える重量物を持ち上げて倉庫から積み込み場所まで輸送するための装置の使用を提供しています。
産業用ロボットマニピュレータメーカー
日本とドイツは、この業界において議論の余地のないリーダーとみなされています。 これらはロボット技術全体の 50% 以上を占めています。 しかし、巨大企業と競争するのは容易ではなく、CIS諸国では徐々に独自のメーカーやスタートアップが登場しつつある。
KNNシステムズ。 ウクライナの会社はドイツのKukaのパートナーであり、溶接、フライス加工、プラズマ切断、パレタイジングプロセスのロボット化プロジェクトを開発しています。 同社のソフトウェアのおかげで、産業用ロボットをわずか 1 日で新しいタイプのタスクに合わせて再構成できます。
ロズム・ロボティクス（ベラルーシ）。 同社の専門家は、軽さと使いやすさが特徴の PULSE 産業用ロボット マニピュレーターを開発しました。 この装置は、部品の組み立て、梱包、接着、再配置に適しています。 ロボットの価格は約500ドルです。
「ARKODIM-Pro」（ロシア）。 プラスチック射出成形に使用されるリニアロボットマニピュレータ（直線軸に沿って移動するロボット）の製作に携わっています。 さらに、ARKODIM ロボットはコンベア システムの一部として動作し、溶接機や梱包機の機能を実行できます。
こんにちは、ギクタイムズです！
uFactory の uArm プロジェクトは 2 年以上前に Kickstarter で資金を調達しました。 彼らは当初からオープンプロジェクトになると言っていたが、会社終了直後はソースコードの公開を急ぐことはなかった。 図面通りにプレキシガラスをカットするだけで終わりだったのですが、資料がなく、当分その気配もなかったので、写真からデザインをやり直しました。
私のロボットアームは次のようになります。
2 年間かけてゆっくりと作業し、なんとか 4 つのバージョンを作成し、かなり多くの経験を積みました。 カットの下には、プロジェクトの説明、履歴、およびすべてのプロジェクト ファイルが表示されます。
試行錯誤
図面の作成に取り組み始めたとき、uArm を繰り返すだけでなく、改善したいと思いました。 私の状況では、ベアリングなしでも十分に可能であるように思えました。 電子機器がマニピュレーター全体と一緒に回転するという事実も気に入らなかったので、ヒンジの下部のデザインを簡素化したいと考えていました。 さらに、私はすぐに彼をもう少し小さく描き始めました。これらの入力パラメータを使用して、最初のバージョンを描画しました。 残念ながら、そのバージョンのマニピュレーター (黄色で作られました) の写真はありません。 その中での間違いは単に壮大なものでした。 まず組み立てがほぼ不可能でした。 原則として、マニピュレーターを作成する前に描いたメカニズムは非常に単純で、組み立てプロセスについて考える必要はありませんでした。 それでも組み立てて始動させてみると、手がほとんど動きません！ すべての部品がネジを中心に回転しており、遊びが少なくなるように締めると、彼女は動くことができませんでした。 動くように緩めると信じられない遊びが現れた。 その結果、コンセプトは3日も存続しませんでした。 そして彼はマニピュレーターの 2 番目のバージョンの開発に取り組み始めました。
赤はすでに仕事にぴったりでした。 正常に組み立てられ、注油すれば動くようになりました。 ソフトウェアをテストすることはできましたが、それでもベアリングの欠如とさまざまな推力での大きな損失により、非常に弱くなってしまいました。
それから私はしばらくそのプロジェクトの作業を放棄しましたが、すぐにそれを実現させることに決めました。 私は、より強力で人気のあるサーボを使用し、サイズを大きくし、ベアリングを追加することにしました。 さらに、一度にすべてを完璧にやろうとしないことに決めました。 私は、美しいつながりを描かずに、急いで図面をスケッチし、透明なプレキシガラスからカットするよう注文しました。 結果として得られたマニピュレーターを使用して、組み立てプロセスをデバッグし、追加の強化が必要な領域を特定し、ベアリングの使用方法を学ぶことができました。
透明マニピュレーターを楽しんだ後、最終的な白バージョンを描き始めました。 これで、すべてのメカニズムが完全にデバッグされ、私に合っており、この設計では他に何も変更したくないと言えるようになりました。
uArm プロジェクトに根本的に新しいものを何ももたらすことができなかったことを残念に思います。 私が最終バージョンを描き始めた頃には、彼らはすでに GrabCad 上で 3D モデルを展開していました。 その結果、クローを少し簡素化し、便利な形式でファイルを準備し、非常にシンプルで標準的なコンポーネントを使用しました。
マニピュレータの特長
uArm が登場する前は、このクラスのデスクトップ マニピュレータはかなり鈍く見えました。 彼らは電子機器をまったく持っていないか、抵抗器を使って何らかの制御を行っているか、独自のソフトウェアを持っていたかのいずれかでした。 第二に、通常は平行ヒンジのシステムがなく、操作中にグリップ自体の位置が変わりました。 私のマニピュレーターの利点をすべて集めると、かなり長いリストが得られます。- 強力で重いモーターをマニピュレーターのベースに配置し、グリッパーをベースに対して平行または垂直に保持できるロッドのシステム
- 簡単に購入したり、プレキシガラスから切り出したりできる、シンプルなコンポーネントのセット
- マニピュレーターのほぼすべてのコンポーネントにベアリングが使用されている
- 組み立てが簡単です。 これは本当に難しい作業であることが分かりました。 特にベースの組み立ては考えるのが大変でした
- グリップ位置を90度変更可能
- オープンソースとドキュメント。 すべてがアクセス可能な形式で準備されています。 3D モデル、カッティング ファイル、材料リスト、電子機器、ソフトウェアのダウンロード リンクを提供します。
- Arduino互換。 Arduino を中傷する人はたくさんいますが、私はこれが読者を広げるチャンスだと信じています。 プロフェッショナルはソフトウェアを C で簡単に作成できます。これは Atmel の通常のコントローラーです。
力学
組み立てるには、厚さ 5 mm のプレキシガラスからパーツを切り出す必要があります。
これらの部品をすべてカットするのに約 10 ドル請求されました。
ベースは大きなベアリングに取り付けられています。
特に組み立てプロセスの観点からベースを考えるのは大変でしたが、uArm のエンジニアに常に注意を払いました。 ロッカーは直径 6 mm のピンに取り付けられています。 私のエルボーロッドはU字型のホルダーに保持されていますが、uFactoryのものはL字型のホルダーに保持されていることに注意してください。 何が違うのか説明するのは難しいですが、私の方が上手くできたと思います。
グリップは別組み立てとなります。 軸を中心に回転できます。 爪自体はモーターシャフトに直接取り付けられています。
記事の最後に、写真付きの超詳細な組み立て説明書へのリンクを記載します。 必要なものがすべて手元にあれば、自信を持って数時間ですべてを組み立てることができます。 無料の SketchUp プログラムで 3D モデルも準備しました。 ダウンロードして再生し、何がどのように組み立てられたかを確認できます。
エレクトロニクス
手を動かすには、5 つのサーボを Arduino に接続し、適切な電源から電力を供給するだけです。 uArm はある種のフィードバック モーターを使用します。 グリッパーを制御するために、3 つの通常の MG995 モーターと 2 つの小型金属ギアモーターを取り付けました。ここでの私の物語は、以前のプロジェクトと密接に絡み合っています。 私は少し前から始めて、これらの目的のために独自のArduino互換ボードを準備しました。 一方、ある日、ボードを安く作る機会がありました（これも同じことです）。 結局、私が独自の Arduino 互換ボードと特殊なシールドを使用してマニピュレーターを制御することですべてが終わりました。
この盾は実際には非常に単純です。 4 つの可変抵抗器、2 つのボタン、5 つのサーボ コネクタ、および電源コネクタがあります。 これはデバッグの観点から非常に便利です。 テスト スケッチをアップロードし、制御用のマクロなどを記録できます。 記事の最後に基板ファイルをダウンロードするためのリンクも記載しますが、これは金属化された穴を備えた製造用に用意されているため、家庭での製造にはほとんど役に立ちません。
プログラミング
最も興味深いのは、コンピュータからマニピュレータを制御することです。 uArm には、マニピュレータを制御するための便利なアプリケーションと、マニピュレータを操作するためのプロトコルが用意されています。 コンピュータは 11 バイトを COM ポートに送信します。 最初の信号は常に 0xFF、2 番目の信号は 0xAA、残りの信号の一部はサーボ用の信号です。 次に、これらのデータは正規化され、処理のためにエンジンに送信されます。 私のサーボはデジタル入出力 9 ～ 12 に接続されていますが、これは簡単に変更できます。uArm のターミナル プログラムを使用すると、マウスを制御するときに 5 つのパラメータを変更できます。 マウスがサーフェス上で移動すると、XY 平面内のマニピュレータの位置が変化します。 ホイールを回転させると高さが変わります。 LMB/RMB - 爪を圧縮/圧縮解除します。 RMB + ホイール - グリップを回転させます。 実はとても便利なのです。 必要に応じて、同じプロトコルを使用してマニピュレータと通信するターミナル ソフトウェアを作成できます。
ここではスケッチを提供しません。記事の最後からダウンロードできます。
