Braccio robotico stampato in 3D: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Questo è un remix del braccio robotico realizzato da Ryan Gross:

Forniture

I seguenti prodotti sono gli elementi utilizzati in questo Instructable. Potresti trovare diverse varianti in quanto queste sono tutte parti ed elettronica standard. Tieni presente che alcune parti stampate in 3D sono state personalizzate per questi articoli, quindi il tuo chilometraggio può variare. Ho incluso i file Fusion360 nella pagina Thingiverse nel caso in cui sia necessario apportare modifiche minori.

• 4x Servo Horn 25T:
• 4x TowerPro MG996R 10kg Servi:
• Viti a testa svasata 8x 8mm M3 - Puoi usare viti più corte, ma io ho usato quelle da 8 mm di lunghezza e non ho avuto problemi con lo spazio all'interno della parte dell'avambraccio.
• 12 viti a testa cilindrica M3 da 10 mm. È possibile utilizzare 20 in questo progetto, ma non è necessario.
• 12 dadi quadrati M3 5,5 x 1,8 mm: https://www.amazon.co.uk/gp/product/B075YSD5TN/ È possibile utilizzarne 20 in questo progetto, ma non è necessario.
• Corda elastica in nylon/shock da 3 mm (5 m)
• MG90S Micro Servo con Servo Horn
• Arduino o microcontrollore simile
• Scheda di controllo PWM/servo
• Batterie/Fonte di alimentazione ~5-6V

Passaggio 1: preparazione delle pulegge dei servo

Prepara quanto segue:

• 4x pulegge servo (stampate in 3D)
• 4x Servo Corni
• 8x viti a testa svasata M3

1. Posiziona il corno del servo attraverso il foro nella puleggia del servo in modo che la fessura dentata sporga leggermente attraverso la base della puleggia.
2. Avvitare due delle viti a testa svasata attraverso i fori della puleggia e del clacson.
3. Ripetere per tutte e 4 le pulegge.

Passaggio 2: Fissaggio dei servi

Prepara quanto segue:

• Supporto per servo (stampato in 3D)
• 4 servi TowerPro MG996R da 10 kg
• 8x (minimo) viti M3 da 10 mm
• 8x (minimo) dadi quadrati M3

1. Inserire i dadi quadrati nelle trappole. Potrebbe essere necessario posizionarli con attenzione per allinearli con i fori del servo.
2. Fissare il servo al supporto utilizzando le viti. Fai attenzione a non stringerli troppo, devi solo tenere i motori in posizione. Puoi scegliere di utilizzare tutti i fori del supporto, ma non è necessario. Nelle foto ne ho usati solo due per servo.
3. Ripetere per tutti e 4 i servi. L'orientamento è importante: assicurarsi che l'albero dentato 25T sia più vicino ai pilastri centrali dei supporti.
4. La gestione dei cavi è importante! Infilare i cavi attraverso il foro tra i pilastri centrali. Saranno guidati attraverso l'involucro dell'avambraccio.

Passaggio 3: aggiunta delle pulegge dei servi ai servi

Prepara quanto segue:

• Supporto del servo completato
• 4x pulegge servo completate
• 4 viti M3 da 4 mm (di solito vengono fornite con i servi)

1. Premere ciascuna puleggia su ciascun albero motore. L'orientamento esatto non ha importanza in questo momento, lo modificherai in seguito.
2. Fissare la puleggia con la vite. Il mio è arrivato con i servi, ma controlla il contenuto di quelli che ordinate nel caso sia necessario acquistarne alcuni separatamente.

Assemblaggio servo completo

Passaggio 4: assemblaggio della mano

Prepara quanto segue:

• Palmo (stampato in 3D)
• Dita (stampa 3D)
• Corda di Nylon Elastico
• MG90S Micro Servo

1. Infilare un'estremità del cordino di nylon attraverso uno dei fori nella parte posteriore del palmo e attraverso i fori del dito corrispondente. Se trovi difficile far passare il cavo a causa delle estremità sfilacciate, prova ad avvolgerlo con del nastro adesivo per rendere l'estremità più liscia.
2. Riavvolgi il nylon su se stesso, e attraverso la seconda serie di fori nel dito, e infine attraverso l'altro foro nel palmo.
3. Stringere il nylon e legare insieme le due estremità del cavo con un doppio nodo. Prova a piegare il dito e assicurati che scatti indietro verso l'alto. In caso contrario, dovrai legare le estremità più strettamente.
4. Taglia le estremità del cordone vicino al nodo. Può essere una buona idea bruciare le estremità del nylon con un saldatore per evitare che si sfilaccino, ma ciò non è sempre necessario.
5. Ripeti i passaggi 1-4 per le restanti 3 dita. Mentre ho dimostrato con tutte le diverse dita stampate, potresti preferire mescolare e abbinare diverse lunghezze / larghezze a ciò che si adatta meglio alle tue esigenze.
6. Lega il pollice insieme con lo stesso metodo di cui sopra.
7. Montare il Micro Servo (con la squadretta del servo inclusa) al pollice. Dovrebbe essere un press-fit (cerca di non rompere il motore) ma una macchia di colla può aiutare a tenerlo in posizione. Non preoccuparti, puoi rimuovere il motore svitandolo dal clacson usando il foro nell'articolazione del pollice.
8. Inserire il cavo attraverso il foro nel palmo e spingere il motore nella sua fessura. (Il design che scaricherai potrebbe essere leggermente diverso da quello mostrato, poiché questo pizzica leggermente il cavo mentre inserisci il motore.)

La mano è completa

Passaggio 5: collegare le dita ai servi

Prepara quanto segue:

• Servi nel supporto
• Palmo costruito
• Avambraccio (stampato in 3D)
• Polso (stampa 3D)
• Colla per plastica
• Arduino (o microcontrollore simile) - Ho usato un Arduino Uno.
• Servo Controller Board - Ho usato Adafruit 16-Channel 12-bit PWM/Servo Shield
• Lenza
• 4 viti M3x10mm
• 4 dadi quadrati M3

1. Collegare i servi alla scheda del controller del servo. Scegli un ordine che abbia senso per te. Ho collegato i servi anteriori alle porte 0 e 2, e i servi posteriori a 4 e 6.
2. Scarica il file del progetto di calibrazione del servo da GitHub. Molto probabilmente dovrai modificare i valori in base a come hai collegato i servi, o se hanno una gamma di encoder leggermente diversa. Sei responsabile di questa fase, quindi fai attenzione a non spingerli oltre il loro punto sicuro per la svolta.
3. Eseguire il programma in modo che tutti i servi siano nella posizione più avanzata.
4. Rimuovere le squadrette dei servi e ruotarle secondo le foto. Questo li mette nella posizione migliore per tirare indietro le dita una volta collegate tramite la lenza. Provalo ruotando i servi all'indietro, dovrebbero finire come mostrato nella foto successiva.
5. Nota come hai collegato i cavi del servo. Ora scollegali in modo da poter inserire i cavi attraverso l'instradamento nell'avambraccio e ricollegarli in basso. Se possibile, infilare anche il cavo del servo del pollice attraverso l'instradamento (dalla parte superiore dell'avambraccio).
6. Incolla il polso alla mano. C'è solo un orientamento che consentirà ai due di incastrarsi. Assicurarsi che il cavo del motore Thumb sia inserito nella fessura più lunga del polso.
7. Infilare la lenza attraverso le dita, il palmo, la guida per il polso e poi la guida del servo. Quindi infilare ogni linea attraverso una delle squadrette del servo. Il quarto e il mignolo dovrebbero essere sullo stesso corno. Assicurati di infilare la linea in modo che non sfreghi contro nessun'altra linea.
8. Fai un nodo a ciascun corno, lasciando allentata la linea all'estremità del dito. Lascia abbastanza spazio per fare i nodi in seguito.
9. Fissare il supporto del servo all'avambraccio utilizzando le viti e i dadi nei fermadadi.
10. Colla al polso alla parte superiore dell'avambraccio.
11. Fai dei nodi sulla punta di ogni dito. Potresti trovare un leggero allentamento nella lenza, il che è normale. Per tendere nuovamente la linea, rimuovere le squadrette del servo e ruotarle lontano dalla mano finché la linea non viene insegnata. Quindi ricollegare le squadrette ai servi.
12. Metti alla prova la mano eseguendo il programma che stringe il pugno.

Se tutto funziona, sei pronto per partire! Molto bene

Passaggio 6: conclusione

La costruzione principale è terminata e sei pronto per giocare con il tuo nuovo robot!

Prenditi del tempo per capire i tuoi motori, il tuo microcontrollore e i loro limiti. Prova a creare un'applicazione che lo controlli, magari una libreria nella lingua che hai scelto. Hackera le parti (tutti i file di progettazione sono inclusi nella pagina Thingiverse) e miglioralo - se lo fai, mandami un messaggio e forse passerà alla prossima revisione!

Soprattutto, divertiti e continua a imparare:)