Robot Delta open source: 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Introduzione:

In questo tutorial realizzeremo una macchina pick and place poiché questo è l'uso più comune per un robot delta nel settore oltre alle stampanti 3d delta. Questo progetto mi ha richiesto un po' di tempo per perfezionarlo ed è stato molto impegnativo, prevede:

• Progettazione meccanica e verifica fattibilità
• Prototipazione e realizzazione della struttura meccanica
• Cavi elettrici
• Sviluppo software e interfaccia utente grafica
• Implementazione della visione artificiale per un robot automatizzato (ho ancora bisogno del tuo aiuto in questa parte

Fase 1: Progettazione meccanica:

Prima di iniziare a realizzare il robot, l'ho progettato su fusion 360 ed ecco il modello 3d, i piani e la panoramica:

fusion 3d model del delta Robot con questo link potrai scaricare il modello hole 3d.

è meglio ottenere le dimensioni esatte dal modello 3D più accurate in questo modo.

Anche i file PDF dei piani sono disponibili sulla pagina del progetto del mio blog per il download all'indirizzo

Scegliere le giuste dimensioni in base alla coppia massima dei miei motori passo-passo è stato un po' impegnativo. Ho provato prima il nema 17 che non era abbastanza, quindi ho aggiornato il nema 23 e ho reso il robot un po' più piccolo dopo aver convalidato con i calcoli secondo la coppia standard nema 23 nella scheda tecnica, quindi ti consiglio se utilizzerai un'altra dimensione, convalidali prima.

Fase 2: assemblaggio:

File STL di stampa 3D disponibili per il download nella pagina del progetto del mio sito Web

Inizia stampando in 3D la connessione dell'asta e l'effettore finale. Dopodiché uso legno o acciaio per la base che consiglio il suo taglio CNC per la precisione così come si dovrebbe per i bracci li ho realizzati in alucobond il materiale utilizzato per le facciate dei negozi è fatto di gomma interposta tra due sottili fogli di alluminio di 3 mm di spessore.

Successivamente dobbiamo lavorare sull'acciaio a forma di L per montare gli stepper, tagliato a 100mm e forato per montare gli stepper (suggerimento: puoi allargare i fori per poter tendere la cinghia)

Quindi le aste filettate Ø 6 mm, per il collegamento degli avambracci della lunghezza di 400 mm dovrebbero essere tagliate e poi filettate o incollate a caldo allo snodo sferico Ho usato questa maschera per assicurarmi che abbiano tutte la stessa lunghezza è fondamentale che il robot sia parallelo.

Infine le aste Ø 12 mm vanno tagliate a circa 130 mm di lunghezza da utilizzare per il punto di articolazione del robot che collega la puleggia Ø 50 mm.

Ora che tutte le parti sono pronte puoi iniziare ad assemblare tutto quello che è dritto in avanti come mostrato nelle immagini tieni presente che hai bisogno di una sorta di supporto come quello rosa che usavo per poter contenere tutto, meglio di quello che ho fatto nel video parte 2 =D.

Passaggio 3: parte elettrica:

Per le parti elettroniche è più simile al cablaggio di una macchina cnc poiché guideremo il robot con GRBL. (GRBL è un parser di codice g open source, integrato e ad alte prestazioni e un controller di fresatura CNC scritto in C ottimizzato che verrà eseguito su un Arduino dritto

Dopo aver cablato gli stepper, i driver e l'arduino, ora utilizzerò il pin D13 dell'arduino per attivare il relè 5V che abilita il vuoto, ho optato per la pompa da 12v per rimanere accesa e abilitare l'aspirazione con valvola pneumatica 2/3 in quanto Ne avevo uno in giro.

ho incluso lo schema elettrico completo dell'elettronica e ho configurato tutti i miei driver stepper con una risoluzione di 1,5 A e 1/16 di passo. Ho messo tutto in una vecchia custodia per pc come custodia

Passaggio 4: software:

La cosa principale che dobbiamo fare è configurare GRBL scaricandolo/clonandolo dal suo repository Github. Ho usato la versione 0.9 ma puoi aggiornare alla 1.1 (Link: https://github.com/grbl/grbl). Aggiungi la libreria alla cartella delle librerie di arduino e caricala sul tuo arduino.

Ora che GRBL è sul nostro arduino, collegalo, apri il monitor seriale e modifica i valori predefiniti come mostrato nell'immagine in modo che corrispondano alla configurazione del tuo robot:

Ho usato una puleggia da 50 mm e 25 mm => 50/25 = riduzione di 1/2 e risoluzione di 1/16 di passo quindi 1° angolo è di 18 passi/°

Ora il robot è pronto per ricevere i comandi gcode come nel file demo.txt:

M3 & M4 ==> attiva/disattiva il vuoto

X10 ==> sposta lo stepper X a 10°

X10Y20Z-30,6 ==> sposta lo stepper X a 10° e Y a 20° e Z a -30,6°

G4P2 ==> Attendere due secondi (ritardo)

A questo punto con qualsiasi mittente gcode puoi fargli ripetere le attività preconfigurate come il prelievo e il posizionamento.

Passaggio 5: GUI ed elaborazione delle immagini:

Per potermi seguire su questo, devi guardare il mio video che spiega la GUI, esaminando i bit del codice e l'interfaccia:

La GUI è realizzata con la versione Community gratuita di Visual Studio 2017, ho ottimizzato il codice da https://forums.trossenrobotics.com/tutorials/introduction-129/delta-robot-kinematics-3276/ per i calcoli cinematici per determinarne la posizione. La libreria EmguCV per l'elaborazione delle immagini e la semplice matematica per spostare l'effettore finale nella posizione dei tappi di bottiglia per selezionarli e posizionarli è una posizione predefinita.

Puoi scaricare l'applicazione Windows per testare con il robot dal mio repository github o tutto il codice sorgente e aiutarmi a costruirci sopra poiché ha bisogno di più lavoro e debug. Visitalo e prova a risolvere i problemi con me o dai nuovi spunti consiglialo a persone che possono aiutarti. Chiedo il vostro contributo sul codice e di supportarmi in ogni modo possibile.

Ora ti ringrazio per aver controllato questo fantastico progetto e resta sintonizzato per ulteriori informazioni

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