Piattaforma Stewart 6DOF: 5 passaggi

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

La 6DOF Stewart Platform è una piattaforma robotica che può articolarsi in 6 gradi di libertà. Comunemente costruita con 6 attuatori lineari, questa versione mini ridotta utilizza 6 servi per simulare il movimento di attuazione lineare. Ci sono i tre movimenti lineari x, y, z (laterale, longitudinale e verticale) e le tre rotazioni beccheggio, rollio e imbardata.

Le piattaforme Stewart sono comunemente utilizzate per applicazioni come simulatori di volo, tecnologia delle macchine utensili, tecnologia delle gru, ricerca subacquea, soccorso aereo-mare, tori meccanici, posizionamento di antenne satellitari, telescopi e chirurgia ortopedica.

Questa versione della piattaforma Stewart è controllata con un microcontrollore Arduino Uno e alimentata da un alimentatore 5v.

Materiale necessario:

6 servomotori

Acrilico o legno

1 Arduino Uno

1 tagliere

Condensatori multipli

6 pulsanti

1 modulo joystick

12 snodi sferici e 6 alberi filettati

6 pezzi distanziatori

Passaggio 1: progettazione di file CAD

Inizia a misurare la staffa di montaggio per il servo e l'anello di tenuta in gomma per infilare i fili e fai dei fori leggermente più grandi su un poligono esagonale. Se necessario, aggiungere i fori di montaggio per i distanziatori. Ricordarsi di lasciare uno spazio adeguato in modo che i servi non si spingano l'uno contro l'altro quando sono montati. Il risultato finale (mostrato sopra) dovrebbe adattarsi perfettamente al servomotore e non dovrebbe richiedere distanziatori per tenere insieme la struttura. Stampa 4 copie del file, 2 senza fori per il gommino. Inoltre, stampa una copia della forma esagonale, ridotta del 70%, ma senza i fori per i servomotori, questa sarà la piastra superiore.

Puoi tagliare al laser o stampare questi file in 3D, ma regola gli spessori dei materiali in modo appropriato in modo che 2 fogli corrispondano perfettamente all'altezza della staffa di montaggio per i servi.

Ho usato Adobe Illustrator per questo progetto.

Passaggio 2: assemblaggio

Inizia inserendo i servomotori tra i fogli di acrilico che abbiamo stampato nell'ultimo passaggio. prestare attenzione a far passare i fili e raggrupparli ordinatamente per dopo. Quindi, incollare a caldo/nastro adesivo/montare i distanziatori corti sulla piastra superiore in acrilico sui bordi corti del poligono esagonale, come mostrato sopra. Ricorda di aggiungere un po' di spazio tra i distanziatori.

Assemblare i giunti sferici, tenere presente che devono essere della stessa lunghezza. Fissare i giunti a sfera alle squadrette del servo incluse con il servomotore con viti autoforanti, utilizzare la spaziatura appropriata in modo che i giunti a sfera abbiano una gamma completa di libertà. Sopra indicato.

Infine, attaccare l'altro lato del meccanismo del giunto sferico ai distanziatori sull'acrilico con le normali viti incluse nella confezione del giunto sferico. Quindi, aggiungi le squadrette del servo ai servi in modo che formino un angolo di 90 gradi verso l'interno quando il servo è in posizione zero, modifica i giunti sferici e le squadrette del servo di conseguenza. Puoi usare un telefono per vedere se la piattaforma è a livello, come mostrato sopra.

Passaggio 3: elettronica

Inizia collegando i cavi dei ponticelli ai cavi del servo, mi piace usare il colore corrispondente in modo che appaiano più ordinati. Collega il 5v e GND alla breadboard e il pin del segnale (pwn) all'Arduino Uno nei pin 3, 5, 6, 9, 10, 11. Aggiungi i pulsanti alla breadboard, con un filo a 5v, un resistore a GND dall'altra parte e un cavo di segnale che va a un pin digitale su Arduino. Questi controlleranno i comandi impostati per la piattaforma. Continua collegando un modulo joystick, 5v e GND alla breadboard, l'uscita X e Y agli ingressi analogici. Questo è il controllo principale del joystick per la piattaforma.

Spelare un cavo USB, prendere i cavi di alimentazione e GND e collegarli ai cavi jumper, che si collegano ai pin di alimentazione sulla breadboard. Questa USB alimenterà il sistema da un power bank. Aggiungi condensatori assortiti alla ciabatta sulla breadboard, tieni a mente i pin positivo e negativo. Questi condensatori aiutano i servi a funzionare perché assorbono molta corrente e i condensatori si caricheranno e emetteranno impulsi per aiutarlo.

Passaggio 4: programmazione

Non approfondirò l'aspetto della programmazione di questo progetto perché le possibilità sono infinite, ma dovresti iniziare muovendo i bracci del servo e capire come articolare la piattaforma, quindi impostare i servo in diverse posizioni tramite Arduino per scopri ulteriori modi per controllare la piattaforma.

Passaggio 5: congratulazioni

Hai appena costruito la tua piattaforma Stewart! Buona fortuna! Le possibilità sono infinite!