วิธีสร้างหุ่นยนต์เดลต้าจิ๋ว: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

"หุ่นยนต์เดลต้า" หรือที่รู้จักว่า "หุ่นยนต์ควบคุมแบบขนาน" เป็นหุ่นยนต์ที่ใช้หลายแขนในการเคลื่อนตัวกระตุ้นหนึ่งตัว บางคนอาจรู้จักพวกเขาจากเครื่องหยิบและวางและจากเครื่องพิมพ์ 3 มิติแบบเดลต้า

ข้อดีของหุ่นยนต์เดลต้าขนานคือมอเตอร์ขับเคลื่อนหนักมักจะอยู่ที่ฐาน ทำให้น้ำหนักของสิ่งของที่เคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ลดลง ทำให้หุ่นยนต์ประเภทนี้เร็วมาก บางคนสามารถเลือกและวาง 300 ส่วนต่อนาที! คุณสมบัติของเวอร์ชัน "ขนาน" ที่เฉพาะเจาะจงคือการใช้รูปสี่เหลี่ยมด้านขนานเพื่อให้แพลตฟอร์มเคลื่อนที่อยู่ในแนวเดียวกันเสมอ

ฉันตัดสินใจสร้างหุ่นยนต์เดลต้าตัวเล็กๆ แม้แต่ตัวเล็กๆ แรงบันดาลใจที่ผลักดันฉันคือความสนุกสนานในศิลปะแห่งการซ่อมงาน การแสดงเทคโนโลยีและความคิดสร้างสรรค์ให้ลูกๆ ของฉันเห็น และทำให้ภรรยาของฉันส่ายหน้า และเพียงเพราะฉันทำได้ (หรือคิดว่าทำได้) ไม่มีประโยชน์สำหรับหุ่นยนต์ตัวนี้จริงๆ เท่าที่ฉันสามารถบอกได้

เมื่อฉันพูดว่า 'จิ๋ว' ฉันหมายความว่าชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวจะเล็ก: ระยะเอื้อมสูงสุดประมาณ 30 มม. มอเตอร์ขับเคลื่อนแขนและตัวกระตุ้นจะค่อนข้างใหญ่:-)

ขอให้สนุกกับการอ่านและลงมือทำ - หรือจะเล็กกว่านั้นอีก!

และถ้าคุณมีความคิดดีๆ เกี่ยวกับแอปพลิเคชันเชิงพาณิชย์ มาคุยกันเรื่องธุรกิจกันเถอะ;-)

ขั้นตอนที่ 1: ขั้นตอนที่ 1: การสร้างอาวุธ

แขนแต่ละข้างของหุ่นยนต์เดลต้า / ขนานมักประกอบด้วย "ต้นแขน" อันเดียวและ "แขนท่อนล่าง" สองอัน แขนท่อนล่างทั้งสองส่วนเป็นรูปสี่เหลี่ยมด้านขนาน สามชุดเหล่านี้แนบแพลตฟอร์มเข้ากับฐาน เมื่อมอเตอร์หมุนแขนใดๆ พาราเลลโลแกรมจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกัน โดยตรวจสอบให้แน่ใจว่าแท่นยึดอยู่ในแนวเดียวกัน จำเป็นต้องให้ข้อต่อเป็น 'ข้อต่อลูก' เพื่อให้สามารถเคลื่อนที่ได้ทุกทิศทาง

มาสร้างแขนกันเถอะ

ข้อต่อลูกเล็กไม่สามารถหามาในขนาดที่เล็กได้ เรามาทำกัน ฉันสร้างมันโดยใช้สิ่งที่เรียกว่า "ตัวเชื่อมต่อลูกปัด" จากกล่องใส่เครื่องประดับของภรรยาฉัน ฉันใช้คอนเนคเตอร์ที่ทำจากคัปเปอร์ เพื่อให้การบัดกรีทำได้ง่าย ประสานสองเข้าด้วยกันดังภาพเพื่อสร้างลิงค์เดียว

ใช้แท่งโลหะขนาด 2 มม. ทำต้นแขน เริ่มต้นด้วยชิ้นส่วนประมาณ 60 มม. งอปลายด้านหนึ่งประมาณ 10 มม. ถึง 90 องศา บดส่วนปลายของส่วนที่ยาวให้ดูเหมือนไขควงปากแบน - ปลายนี้จะเข้าไปในเซอร์โว เจาะรู 1 มม. ที่ปลาย 10 มม. (ดูภาพสำหรับการวางแนว) แล้วดันแท่งโลหะขนาด ~10 มม. x 1 มม. เข้าไป - ยึดด้วยกาว ตอนนี้ติดลูกปัดที่ปลายแต่ละด้านของแกน 1 มม.

ในขั้นตอนต่อไป คุณสามารถพับขั้วต่อลูกปัดไว้เหนือลูกปัด et voilà (ตามที่พวกเขาพูดในเนเธอร์แลนด์): ข้อต่อลูกเล็ก ๆ !

ตอนนี้ทำสามแขน ดังนั้นคุณจะต้องงอแท่งโลหะสามอัน และจากตัวเชื่อมต่อลูกปัด 12 ชิ้น คุณสามารถสร้างชิ้นส่วน 6 ชิ้นสำหรับแขนท่อนล่างได้

ขั้นตอนที่ 2: ขั้นตอนที่ 2: สร้างแพลตฟอร์ม

ชานชาลา - ส่วนที่จะเคลื่อนที่ไป - มีข้อต่อบอลสามชุด

ขั้นแรกงอชิ้นเดียวทำมุม 120 องศา ประสานชิ้นส่วนที่สองเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ดาวสามแฉก

เจาะรูสำหรับแท่งโลหะที่บางกว่าซึ่งจะสร้างข้อต่อลูกอื่นๆ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าลูกปัดอยู่ห่างจากลูกปัดในขั้นตอนที่แล้ว! ความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ เลอะเทอะในระยะนี้จะมีผลให้การกระจัดจะคำนวณได้ยาก:-)

ที่ด้าน 'ด้านล่าง' ของแท่น ฉันติดสกรู M3 ซึ่งฉันทำกริปเปอร์ในภายหลัง

ขั้นตอนที่ 3: ขั้นตอนที่ 3: สร้างฐาน

ฐานสามารถเป็นแผ่นไม้ธรรมดาได้ - MDF ใช้งานได้ง่าย สามเหลี่ยม (มุม 60 องศา) สบายตา ฉันทำรูสามเหลี่ยมเพื่อให้สามารถมองจากด้านบนได้ แต่ไม่จำเป็น

ทำไม้หรือพลาสติกสามบล็อกขนาดประมาณ 15x15x15 มม. - ความสูงต้องมีที่ว่างสำหรับเจาะรูที่ความสูงตรงกลางของเซอร์โวเมื่อติดตั้งบนฐาน - รูปภาพบอกได้มากที่สุด

เจาะรูเพื่อให้พอดีกับต้นแขนที่เลอะเทอะ 2 มม. (ควรหมุนได้ด้วยการเสียดสีเล็กน้อย) และกาวบล็อกเข้ากับแผ่นฐาน จัดตำแหน่งบล็อกและแขนตามที่แสดงในภาพ: เมื่อต้นแขนแบน จุดกึ่งกลางระหว่างลูกบอลควรอยู่ตรงกลางของหุ่นยนต์

เกือบเสร็จแล้ว!

ขั้นตอนที่ 4: ขั้นตอนที่ 4: ติดตั้งแขนและแท่น

ตอนนี้แก้ไขตัวเชื่อมต่อลูกปัดบนฐานลูกปัดและลูกปัดแพลตฟอร์ม ตอนนี้คุณสามารถย้ายแท่นด้วยมือแล้วดูว่าแกนของต้นแขนหมุนอย่างไร คุณยังสามารถหมุนต้นแขนด้วยมือเพื่อดูว่าแพลตฟอร์มตอบสนองอย่างไร

วางตำแหน่งเซอร์โวสามตัว (ฉันใช้ 'เซอร์โวขนาดเล็ก') บนฐาน กด 'หัวไขควง' ที่ต้นแขนในการเปิดส่วนท้ายของธุรกิจของเซอร์โว

ฉันใช้ที่หนีบกาวขนาดเล็กโดยให้ด้านยาวขึ้นเพื่อยึดเซอร์โว: ปรับตำแหน่งได้ง่ายเมื่อตั้งค่า และให้ขาของหุ่นยนต์เมื่อคุณพลิกหุ่นยนต์โดยให้แอคทูเอเตอร์คว่ำหน้าลง ย้ายเซอร์โวไปรอบๆ จนกว่าแท่นจะเคลื่อนที่ได้ดี และเซอร์โวแต่ละตัวมีผลเหมือนกันบนแท่น

ดูช่วงของเซอร์โว / ต้นแขนแต่ละอันด้วย: คุณไม่สามารถ 'ไปตลอดทาง' ได้

เดลต้ากล / ส่วนขนานของหุ่นยนต์เสร็จแล้ว!

ขั้นตอนที่ 5: ขั้นตอนที่ 5: การควบคุม

ตอนนี้คุณสามารถใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่คุณชื่นชอบเพื่อควบคุมเซอร์โวได้แล้ว Arduino ใบพัดพารัลแลกซ์ อะไรก็ได้ที่เหมาะกับคุณที่สุด ฉันเขียนโปรแกรมสาธิตใน Spin สำหรับใบพัด ด้วยเหตุผลเพียงอย่างเดียวที่ฉันมีอยู่และ Arduino ของฉัน 'ไม่ว่าง':-)

วิดีโอแสดงการสาธิตนี้: การเคลื่อนที่ช้าๆ ของเซอร์โวแต่ละตัว และการเคลื่อนที่แบบวงกลมที่เร็วที่สุดที่แสดงให้เห็นศักยภาพของหุ่นยนต์ประเภทนี้ (หากคุณพบแอปพลิเคชันสำหรับขนาดนี้…:-))

สิ่งที่แนบมาคือไฟล์สปินที่มีการสาธิต

ขั้นตอนที่ 6: ขั้นตอนที่ 6: Manipulator

แขนหุ่นยนต์ที่เคลื่อนที่ได้อย่างเดียว เหมือนกับสามีที่อยู่ใกล้ห้องลองเสื้อ ก็ไม่มีประโยชน์ ให้แนบหุ่นยนต์: กริปเปอร์ หยิบวัตถุ ฉันสร้างกริปเปอร์น้ำหนักเบาอย่างง่ายโดยแยกเซอร์โวควบคุมและแพลตฟอร์ม

กริปเปอร์ทำจากพลาสติกบาง ๆ พับเป็นรูปตัว U เจาะรูตรงกลางเพื่อให้สามารถติดตั้งบนสกรูที่เราติดเข้ากับแท่นได้ แก้ไขด้วยสกรูสองตัว

ในการใช้เซอร์โวจากระยะไกลแทนบนแท่น ฉันใช้ลวดในท่อเหมือนเบรกบนจักรยาน นำท่อเส้นเล็ก (เช่น จากสายไฟ) แล้วดันลวดแข็งเข้าไป ทำรูเล็กๆ สองรูในกริปเปอร์แล้วดันลวดเข้าไป แล้วทำเป็นปมอีกด้านหนึ่ง หากคุณดึงลวดออก กริปเปอร์จะปิด

ที่ไหนสักแห่งบนแผ่นฐานติดตั้งเซอร์โวตัวอื่นและแก้ไขท่อในบริเวณใกล้เคียง ทำให้เซอร์โวสามารถดึงลวดได้ในขณะที่ท่ออยู่นิ่ง

เสร็จแล้ว!

ขั้นตอนที่ 7: ขั้นตอนที่ 7: การสาธิตแบบเต็ม

สัมผัสพลังของหุ่นยนต์เดลต้าที่มีอาวุธครบมือและใช้งานได้จริง

ฉันได้มอบหมายให้มินเนี่ยนตัวใหม่ของฉันทำภารกิจสำคัญในการหยิบน๊อต M2 เหวี่ยงมันไปรอบๆ แล้ววางมันกลับมาที่เดิมอีกครั้ง ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ฉันเปิดรับข้อเสนอทางธุรกิจ

ฉันหวังว่าคุณจะชอบคำแนะนำและจะได้รับแรงบันดาลใจในการสร้างหุ่นยนต์เดลต้าที่เล็กกว่า

ใครมีไอเดียการทำ ball joint ให้เล็กลงบ้าง? ความคิดใด ๆ เกี่ยวกับการใช้งาน? อาจจะมีตัวกระตุ้นที่แตกต่างกัน? เข็ม สว่าน ปากกา?