แขนหุ่นยนต์: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:05

เป้าหมายของคำแนะนำนี้คือช่วยคุณสร้างแขนหุ่นยนต์ที่พิมพ์ 3 มิติของคุณเอง แรงจูงใจของฉันในการสร้างแขนหุ่นยนต์นี้มาจากความสนใจในเมคคาทรอนิกส์และการไม่มีเอกสารประกอบที่ดีในการสร้างแขน 4 แกนด้วยสเต็ปเปอร์มอเตอร์, Arduino และเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ฉันหวังว่าไฟล์ CAD จะแนะนำหรือสร้างแรงบันดาลใจให้คุณสร้างเวอร์ชันของคุณ ของแขนนี้!ในขณะนี้มี 3 แกนเสร็จแล้ว ฉันยังคงทำงานกับแกนที่ 4 และกริปเปอร์

ขั้นตอนที่ 1: ฮาร์ดแวร์

แขนหุ่นยนต์ส่วนใหญ่พิมพ์ 3 มิติและขับเคลื่อนด้วยสายพาน ชิ้นส่วนที่ไม่ใช่การพิมพ์ 3 มิติ เช่น ตลับลูกปืน รอก สายพาน และมอเตอร์ สามารถซื้อได้ทางอินเทอร์เน็ต

เพลาทำจากแท่งเหล็กขนาด 8 มม. และ 5 มม. ซึ่งสามารถทำได้ด้วยมือหากต้องการ

รายการชิ้นส่วน:

รอก:

• 3x GT2 รอก 20 ฟัน
• 2x GT2 รอก 60 ฟัน
• 1x GT2 รอก 16 ฟัน

เข็มขัด:

• 2x GT2 เข็มขัด 232 ฟัน
• 1x GT2 เข็มขัด 400 ฟัน

แบริ่ง:

• ลูกปืน 4x 22x8 มม.
• ลูกปืน 2x 16x5 มม.
• ลูกปืน 4x 10x3 มม.
• 1x 98x4 มม. เข็มแบริ่ง
• 1x 32x2 มม. เข็มแบริ่ง

แกนเกลียว:

• 4x M3x250 mm
• 4x M3x140 มม.

เพลา:

• 1x 8x98 มม.
• 1x 8x105 มม.
• 1x 5x88 มม.
• 2x 3x30 มม.

มอเตอร์:

3x 42x42x40 มม. NEMA17 มอเตอร์แบบไบโพเลอร์ (45 Ncm)

น็อตและสกรู:

• สกรูหัวปุ่ม M3x10 มม. (ซ็อกเก็ตหกเหลี่ยม) 12x
• 2x M3x25 มม. (ซ็อกเก็ตหกเหลี่ยม) สกรูหัวกระดุม

• น็อตล็อคตัวเอง 18x M3

• สกรูฝาครอบ 3x M6x15 มม. (ซ็อกเก็ตฐานสิบหก)
• น็อต M6 3x
• สกรูหัวปุ่มกรีดตัวเองขนาด 9x 3x15 มม.

ขั้นตอนที่ 2: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

สเต็ปเปอร์มอเตอร์ขับเคลื่อนด้วยไดรเวอร์สเต็ปเปอร์มอเตอร์ DRV8825 สามตัวและ Arduino Uno มีตัวเลือกมากมายบนอินเทอร์เน็ตสำหรับไดรเวอร์ชิลด์สำหรับ Arduino Uno

รายการชิ้นส่วน:

• 1x Arduino Uno
• 1x โล่ไดรเวอร์
• 3x DRV8825
• แหล่งจ่ายไฟ 12-24V

โปรดดูบทช่วยสอน Youtube เกี่ยวกับวิธีตั้งค่าขีดจำกัดปัจจุบันของไดรเวอร์มอเตอร์ DRV8825

ขั้นตอนที่ 3: ซอฟต์แวร์

สามารถตั้งโปรแกรม Arduino Uno ได้โดยใช้ Arduino IDE และไลบรารี AccelStepper เพื่อควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์หลายตัวโดยใช้การเร่งความเร็วเพื่อการเคลื่อนไหวที่ราบรื่น

ส่วนนี้ยังอยู่ระหว่างการก่อสร้าง คุณต้องทดลองกับการตั้งค่าต่างๆ สำหรับมอเตอร์ของคุณเพื่อให้ทำงานได้อย่างราบรื่นและเคลื่อนไหวที่ประสานกัน

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างแขนหุ่นยนต์ - ฐาน

ก่อนพิมพ์ชิ้นส่วนใดๆ ให้ทดลองกับความคลาดเคลื่อนของเครื่องพิมพ์ 3D ของคุณ ตลับลูกปืนควรล็อคเข้าที่อย่างสวยงามโดยไม่ต้องใช้แรงมากเกินไป ดังนั้นให้พิมพ์ตัวอย่างที่มีขนาดต่างกันเพื่อตรวจสอบว่าขนาดใดให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด ฉันได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดโดยการวัดขนาดรู 0, 5 มม. ให้ใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของตลับลูกปืน ฐานประกอบด้วยสี่ส่วน:

ขั้นตอนที่ 5: การสร้างแขนหุ่นยนต์ - แกนที่สอง

เริ่มต้นด้วยการประกอบตัวปรับความตึงสายพาน