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:

これは、ワークステーションなしの産業用マニピュレーター アームの外観です。

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。 延長部分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が速いため、ロボットのプログラムコード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。これは電気室に組み込む必要があります。 （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。

著者注: すべてのプログラム コードはハンガリー語でコメント付きで記述されているため、問題が発生した場合は翻訳者に助けを求めてください (Google 翻訳者でも可能です)。

サーボオン「ロボット セルボ ベカプソラサ」
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・ヌラーザサ
"
「Vizsgálat kezdés előtt: ああ、パレッタ ニンクス、キインドゥラシ 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
「お待ちください M_In(4)=1」追加、追加、追加、追加
「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。

1. ロングノーズペンチ。
2. サイドカッター。
3. プラスドライバー。
4. 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。

1. 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。
2. 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。

1. 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、通常は大きな負荷容量を誇ることができません。
2. 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/伸ばしが実行されます。 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することができます。

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。

良い一日！ 親愛なる皆さん、皆さんの目の前には、サイズが 4 ～ 9 cm の範囲のさまざまな球形または卵形の物体に絵を描くことができるアート ロボットがあります。

これを作成するには、3D プリンター、標準ツールのセット + Arduino が必要です。

注: 3D プリンターを使用するプロジェクトを諦めないでください。 ご希望があれば、プロジェクトに必要な部品の印刷を注文できる場所や方法をいつでも見つけることができます。

ステップ 1: ロボットについて少し説明する

アートロボット - 2軸 自家製ほとんどの球面にパターンを付けることができます。 このロボットは、特定の種類のオブジェクト (ピンポン球、クリスマスの飾り、電球、卵 (アヒル、ガチョウ、ニワトリなど)) に合わせてカスタマイズされています。

球体の回転とマニピュレータの移動には高精度・高トルクのステッピングモーターを使用し、ハンドル機構の昇降には静かで信頼性の高いSG90サーボドライブを使用しています。

ステップ 2: 必要な部品

それをするために DIY クラフト私たちに必要なのは：

• 2x ベアリング 623;
• 直径3 mm、長さ80〜90 mmのヘアピン。
• 1x スプリング (長さ 10 mm、直径 4.5 mm)。
• 2x NEMA 17 ステッピング モーター (トルク 4.4 kg/cm)。
• モーターケーブル (長さ 14 + 70 cm)。
• USBケーブル;
• 1x SG90 サーボドライブ;
• Arduino レオナルド;
• JJRobot をシールドします。

• ステッピングモーター用の 2xA4988 ドライバー。
• 電源12V/2A;
• 11x M3 6mm ネジ。
• M3 16mm ネジ 4 本。
• M3 ナット 4 個。
• 20mm 吸盤×2;
• 1x 蝶ナット M3;
• 1x マーカー;

ステップ 3: 概要

この図は「チートシート」として使用できます。

ステップ 4: 始めましょう!

ロボットは、ステッピング モーターによって駆動されるマーカーが取り付けられたマニピュレーターを動かします。 別のステッピング モーターは、描画が適用されるオブジェクト (卵、ボールなど) を回転させる役割を果たします。 アイテムを所定の位置に保持するために 2 つの吸盤が使用されます。1 つはステッピング モーターに取り付けられ、もう 1 つはアイテムの反対側に取り付けられます。 小さなバネが吸盤を押し付けて、物体を保持します。 SG90サーボドライブはマーカーの上昇/下降に使用されます。

ステップ 5: マニピュレーター

ナットを用意した穴に置き、16 mm ネジを締めます。 アイテムホルダー (上の画像の右側) についても同じようにしましょう。 マニピュレーターのヒンジを作成するときに、16 mm ネジを 2 本使用しました。 ネジを締めた後、このヒンジは自由に回転します。

ステップ6: 吸盤

吸盤の 1 つをオブジェクト ホルダーの穴の中に置きます。

ステップ 7: ステッピング モーターの取り付け

両方のステッピング モーターを 8 本のネジを使用してメイン フレームに取り付けます。

ステップ 8: 回転軸

上の画像に示すようにすべての要素を配置しましょう。

• 吸盤;
• スクリュー;
• 上部;
• 春;
• ベアリング 623 (左側のカップに組み込む必要があります);
• 左のカップ。
• メインフレーム用の空きスペース。
• 右のカップ。
• ベアリング623;
• スペーサーリング。
• 蝶ナット(M3)。

ステップ 9: すべてを所定の位置に配置する

組み立てたマニピュレーターをステッピングモーターの軸に挿入してみましょう。

ステッピングモーターの軸に左側のサポートを取り付けましょう。

マーカーと卵は例として設置されています（今配置する必要はありません）。

注: サーボの調整が必要になります。 キャリブレーションプロセス中に角度を再設定する必要があります。

ステップ 10: エレクトロニクス

ネジを使用して電子機器をメインフレームの背面に固定しましょう (2 本で十分です)。

ケーブルを接続しましょう。

ステッピング モーターを接続するときに極性を逆にすると、ステッピング モーターは単に逆方向に回転しますが、サーボ ドライブを使用すると、状況はそれほど無害ではありません。 したがって、接続する前に極性を再確認してください。

ステップ 11: Arduino Leonardo のプログラミング

Arduino IDE (v 1.8.1) を使用して Arduino Leonardo をプログラムしてみましょう。

• Arduino IDE (v 1.8.1) をダウンロードしてプログラムをインストールします。
• ソフトウェアを起動しましょう。 「ツール -> ボード」メニューで Arduino Leonardo ボードと対応する COM ポートを選択します。
• Sphere-O-Bot コードを開いてダウンロードしましょう。 1 つのフォルダー内のすべてのファイルを解凍し、「Ejjduino_ARDUINO」という名前を付けます。

ステップ 12: アート ロボットが芸術作品を作成する準備ができました

ステップ 13: ロボットを制御する

ソフトウェア インクスケープ。 Inkscape ソフトウェアをダウンロードしてインストールしましょう (安定バージョン 0.91 をお勧めします)。

EggBot Control 拡張機能をダウンロードしてインストールします (バージョン 2.4.0 は完全にテストされています)。

Inkscape 用の EggBot Control 拡張機能は、EggBot をテストおよび調整し、デザインを Egg に転送するときに使用する必要があるツールです。 まず、Inkscape を起動する必要があります。 Inkscape を起動すると、「拡張機能」メニューが表示され、その中で「Eggbot」サブメニューを選択する必要があります。 Eggbot サブメニューが表示されない場合は、拡張機能が正しくインストールされていません。 バックアップを実行し、拡張機能のインストール手順に注意深く従ってください。

以上です、ご清聴ありがとうございました！）

こんにちは、みんな！
数年前、uFactory の非常に興味深いプロジェクト、uArm デスクトップ ロボット ハンドがキックスターターに登場しました。 彼らは、時間をかけてプロジェクトをオープンソースにすることを約束しましたが、私は待ちきれず、写真からリバース エンジニアリングを始めました。
長年にわたり、私はこのマニピュレーターのビジョンを 4 つのバージョンで作成し、最終的にこのデザインを開発しました。
これは、5 つのサーボによって駆動される統合コントローラーを備えたロボット アームです。 その主な利点は、すべての部品を購入できるか、レーザーを使用してプレキシガラスから安価かつ迅速に切り出すことができることです。
私はオープンソース プロジェクトをインスピレーションの源としたため、すべての結果を完全に共有します。 記事の最後にあるリンクからすべてのソースをダウンロードし、必要に応じて同じものを組み立てることができます (すべてのリンクは記事の最後にあります)。

しかし、それが何であるかを長時間説明するよりも、実際に一度見せてみるほうが簡単です。

それでは、説明に移ります。
仕様

1. 高さ：300mm。
2. 作業領域 (アームを完全に伸ばした状態): ベース周囲 140mm ～ 300mm
3. 腕の長さでの最大耐荷重: 200g 以上
4. 消費電流、それ以上：6A

いくつかのデザイン上の特徴にも注目したいと思います。

1. マニピュレーターのすべての可動部分にベアリングを採用。 3mm軸用が10個、30mm軸が1個の計11個あります。
2. 組み立てが簡単です。 すべての部品をねじ込むのに非常に便利なマニピュレーターの組み立て順序が確保されるように、私は細心の注意を払いました。 これは、ベース内の強力なサーボ ドライブ ユニットにとって特に困難でした。
3. 強力なサーボはすべてベースに配置されています。 つまり、「下部」サーボは「上部」サーボを引きずりません。
4. 平行ヒンジのおかげで、ツールは常に地面に対して平行または垂直を保ちます。
5. マニピュレータの位置は90度変更できます。
6. 既製のArduino互換ソフトウェア。 正しく組み立てられた手をマウスで制御でき、コード例を使用して独自の動作アルゴリズムを作成できます。

デザインの説明
マニピュレーターのすべての部品は、厚さ 3 mm および 5 mm のプレキシガラスから切り出されています。

回転ベースの組み立て方法に注意してください。
最も難しいのはマニピュレータの下部にあるノードです。 最初のバージョンでは、組み立てるのに多大な労力を要しました。 3つのサーボを接続し、グリップに力を伝達します。 パーツは直径6mmのピンを中心に回転します。 追加のロッドにより、グリッパーは作業面に対して平行 (または垂直) に保持されます。

肩と肘を取り付けたマニピュレーターが下の写真です。 まだ爪と棒を追加する必要があります。

爪もベアリングに取り付けられています。 縮小したり、軸を中心に回転したりできます。
爪は垂直方向と水平方向の両方に取り付けることができます。

すべては Arduino 互換ボードとそのシールドによって制御されます。

組み立て
マニピュレーターの組み立てには、約 2 時間と大量の留め具がかかります。 組み立てプロセスそのものを、各操作についての詳細なコメントを付けた写真の説明書 (交通量に注意してください) の形で文書化しました。 シンプルで無料の SketchUp プログラムで詳細な 3D モデルも作成しました。 そのため、いつでも目の前で回転させて、奇妙な場所を見ることができます。


エレクトロニクスとプログラミング
サーボと電源コネクター、可変抵抗器に加えて、シールド全体を作成し、その上に取り付けました。 デバッグを容易にするため。 実際には、ブレッドボードを使用して信号をモーターに接続するだけで十分です。 しかし最終的には、（たまたま）工場に注文したこのシールドを購入することになりました。

一般に、Arduino 用に 3 つの異なるプログラムを作成しました。 1 つはコンピュータからの制御用、もう 1 つはデモ モードでの作業用、もう 1 つはボタンと可変抵抗器の制御用です。 もちろん、それらの中で最も興味深いのは最初のものです。 ここではコード全体を紹介しません。コードはオンラインで入手できます。
制御するには、コンピュータにプログラムをダウンロードする必要があります。 マウスを起動すると、ハンドコントロールモードになります。 移動は XY に沿った移動を担当し、ホイールは高さを変更し、LMB/RMB - キャプチャ、RMB+ホイール - マニピュレーターを回転します。 そしてそれは実際に便利です。 記事冒頭の動画にありました。
プロジェクトソース