6DOF แพลตฟอร์มสจ๊วต: 5 ขั้นตอน

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

แพลตฟอร์ม 6DOF Stewart เป็นแพลตฟอร์มหุ่นยนต์ที่สามารถพูดได้อิสระ 6 องศา สร้างขึ้นโดยทั่วไปด้วยตัวกระตุ้นเชิงเส้น 6 ตัว รุ่นขนาดเล็กที่ลดขนาดลงนี้ใช้เซอร์โว 6 ตัวเพื่อจำลองการเคลื่อนที่ของการกระตุ้นเชิงเส้น มีการเคลื่อนที่เชิงเส้นสามแบบคือ x, y, z (ด้านข้าง แนวยาว และแนวตั้ง) และระยะพิทช์ของการหมุนสามครั้ง การม้วน และการหัน

แพลตฟอร์มสจ๊วตมักใช้สำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น เครื่องจำลองการบิน เทคโนโลยีเครื่องมือกล เทคโนโลยีเครน การวิจัยใต้น้ำ การช่วยเหลือทางอากาศสู่ทะเล กระทิงกล การวางตำแหน่งจานดาวเทียม กล้องดูดาว และศัลยกรรมกระดูก

แพลตฟอร์ม Stewart เวอร์ชันนี้ควบคุมด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Uno และขับเคลื่อนด้วยแหล่งจ่ายไฟ 5v

วัสดุที่จำเป็น:

เซอร์โวมอเตอร์ 6 ตัว

อะคริลิคหรือไม้

1 Arduino Uno

1 เขียงหั่นขนม

ตัวเก็บประจุหลายตัว

6 ปุ่มกด

1 โมดูลจอยสติ๊ก

ลูกหมาก 12 ลูก และแกนเกลียว 6 เส้น

6 ชิ้นขัดแย้ง

ขั้นตอนที่ 1: การออกแบบไฟล์ CAD

เริ่มวัดขายึดสำหรับเซอร์โวและวงแหวนยางสำหรับการร้อยสายไฟ และทำรูที่ใหญ่ขึ้นเล็กน้อยบนรูปหลายเหลี่ยมหกเหลี่ยม เพิ่มรูสำหรับยึดสำหรับ standoffs หากจำเป็น อย่าลืมเว้นระยะห่างที่เหมาะสมเพื่อไม่ให้เซอร์โวชนกันเมื่อทำการติดตั้ง ผลลัพธ์สุดท้าย (ดังแสดงด้านบน) ควรพอดีกับเซอร์โวมอเตอร์อย่างสมบูรณ์ และไม่ควรต้องมีการขัดแย้งกันเพื่อยึดโครงสร้างไว้ด้วยกัน พิมพ์ไฟล์ 4 ชุด 2 ชุดไม่มีรูสำหรับวงแหวนยาง นอกจากนี้ ให้พิมพ์สำเนาของรูปทรงหกเหลี่ยมโดยลดขนาดลง 70% แต่ไม่มีรูสำหรับเซอร์โวมอเตอร์ นี่จะเป็นเพลตด้านบน

คุณสามารถตัดด้วยเลเซอร์หรือพิมพ์ไฟล์เหล่านี้ 3 มิติ แต่ปรับความหนาของวัสดุให้เหมาะสมเพื่อให้ 2 แผ่นพอดีกับความสูงของขายึดสำหรับเซอร์โว

ฉันใช้ Adobe Illustrator สำหรับโครงการนี้

ขั้นตอนที่ 2: การประกอบ

เริ่มต้นด้วยการประกบเซอร์โวมอเตอร์ระหว่างแผ่นอะคริลิกที่เราพิมพ์ในขั้นตอนสุดท้าย ให้ความสนใจกับการร้อยสายไฟและมัดสายไฟให้เรียบร้อยสำหรับใช้ในภายหลัง ถัดไป ติดกาวร้อน/เทป/ติดส่วนรองแบบสั้นเข้ากับเพลทด้านบนอะคริลิกที่ขอบด้านสั้นของรูปหลายเหลี่ยมหกเหลี่ยม ดังที่แสดงไว้ด้านบน อย่าลืมเพิ่มระยะห่างระหว่างข้อขัดแย้ง

ประกอบข้อต่อลูก จำไว้ว่าต้องมีความยาวเท่ากัน ติดข้อต่อลูกปืนเข้ากับแตรเซอร์โวที่มาพร้อมกับเซอร์โวมอเตอร์ด้วยสกรูที่คว้านตัวเอง ใช้ระยะห่างที่เหมาะสมเพื่อให้ข้อต่อลูกปืนมีอิสระอย่างเต็มที่ แสดงไว้ด้านบน

สุดท้าย ติดอีกด้านหนึ่งของกลไกลูกหมากกับขาตั้งบนอะคริลิคด้วยสกรูธรรมดาที่รวมอยู่ในแพ็คเกจลูกหมาก จากนั้นเพิ่มฮอร์นเซอร์โวไปที่เซอร์โวเพื่อให้ควรทำมุม 90 องศากับด้านในเมื่อเซอร์โวอยู่ที่ตำแหน่งศูนย์ ปรับแต่งข้อต่อบอลและแตรเซอร์โวตามลำดับ คุณสามารถใช้โทรศัพท์เพื่อดูว่าแพลตฟอร์มอยู่ในระดับหรือไม่ ดังที่แสดงด้านบน

ขั้นตอนที่ 3: อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

เริ่มต้นด้วยการติดสายจัมเปอร์เข้ากับสายเซอร์โว ฉันชอบใช้สีที่สอดคล้องกันเพื่อให้ดูเรียบร้อยยิ่งขึ้น เชื่อมต่อ 5v และ GND กับเขียงหั่นขนมและพินสัญญาณ (pwn) กับ Arduino Uno ในพิน 3, 5, 6, 9, 10, 11 เพิ่มปุ่มกดไปที่เขียงหั่นขนมโดยใช้สาย 5v ตัวต้านทานไปที่ GND อีกด้านหนึ่ง และสายสัญญาณไปยังขาดิจิตอลบน Arduino สิ่งเหล่านี้จะควบคุมชุดคำสั่งสำหรับแพลตฟอร์ม ดำเนินการต่อโดยเสียบโมดูลจอยสติ๊ก 5v และ GND เข้ากับเขียงหั่นขนม เอาต์พุต X และ Y ไปยังอินพุตแบบอะนาล็อก นี่คือการควบคุมจอยสติ๊กหลักสำหรับแพลตฟอร์ม

ปอกสาย USB ดึงสายไฟและสายไฟ GND แล้วต่อเข้ากับสายจัมเปอร์ซึ่งเชื่อมต่อกับหมุดจ่ายไฟบนเขียงหั่นขนม USB นี้จะจ่ายไฟให้กับระบบจากธนาคารพลังงาน เพิ่มตัวเก็บประจุสารพันเข้ากับรางปลั๊กไฟบนเขียงหั่นขนม จำพินบวกและลบ ตัวเก็บประจุเหล่านี้ช่วยให้เซอร์โวทำงานเพราะดึงกระแสไฟได้มาก และตัวเก็บประจุจะชาร์จและเอาท์พุตพัลส์เพื่อช่วยในเรื่องนี้

ขั้นตอนที่ 4: การเขียนโปรแกรม

ฉันจะไม่ลงลึกในแง่มุมการเขียนโปรแกรมของโครงการนี้เพราะความเป็นไปได้ไม่มีที่สิ้นสุด แต่คุณควรเริ่มต้นด้วยการขยับแขนเซอร์โวและทำความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีการเชื่อมต่อแพลตฟอร์มแล้วตั้งเซอร์โวในตำแหน่งต่างๆ ผ่าน Arduino เพื่อ ค้นพบวิธีควบคุมแพลตฟอร์มเพิ่มเติม

ขั้นตอนที่ 5: ขอแสดงความยินดี

คุณเพิ่งสร้างแพลตฟอร์มสจ๊วตของคุณ! ขอให้โชคดี! ความเป็นไปได้ไม่มีที่สิ้นสุด!